第二学期高二第一次月考物理试题卷

×·左右ab图1图22005学年第二学期高二第一次月考物理试题卷（附答案）满分：100分考试时间：90分钟一、选择题：（1-8题每题只有一个答案正确，3分每题；9-13题每题至少有2个答案正确，4分每题；本大题共44分）1.奥斯特实验说明了（▲）A.磁场的存在B.通电导线周围存在磁场C.磁场具有方向性D.磁体间有相互作用2.由磁感应强度的定义式B=lIF可知（▲）A.通电导线l所在处受到的磁场力F为零.该处的磁感应强度B也一定为零B.磁感应强度B的方向与F的方向一致C.该定义式只适用于匀强磁场D.只要满足l很短、I很小的条件，该定义式对任何磁场都适用3．图1所示为两根互相平行的通电导线a﹑b的横截面图，a﹑b的电流方向已在图中标出．那么导线a中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向应分别是（▲）A．磁感线顺时针方向，磁场力向左B．磁感线顺时针方向，磁场力向右C．磁感线逆时针方向，磁场力向左D．磁感线逆时针方向，磁场力向右4.如图2中表示磁场B，正电荷运动方向v和磁场对电荷作用力F的相互关系图，这四个图中画得正确的图是（其中B、F、V两两垂直）（▲）5．一束电子从上向下运动，在地球磁场的作用下，它将：（▲）A．向东偏转B．向西偏转C．向南偏转D．向北偏转6.一带电粒子，沿垂直于磁场的方向射人一匀强磁场，粒子的一段径迹如图3所示，径迹上的每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减小(带电荷量保持不变)，从图3中情况可以确定（▲）A.粒子从a到b，带正电B.粒子从b到a，带正电C.粒子从a到b，带负电D.粒子从b到a，带负电7.如图4所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图中所示，则这个过程中磁铁受到的摩擦力(磁铁保持静止)（▲）A.为零B.方向由向左变为向右C.方向保持不变D.方向由向右变为向左8.图5为带电微粒的速度选择器示意图，若使之正常工作，则以下叙述哪个是正确的（▲）A.P1的电势必须高于P2的电势B.匀强磁场的磁感应强度B、匀强电场的电场强度E和被选择的速度v的大小应满足v=BE图3图4图7C.从S2出来的只能是正电荷，不能是负电荷D.如果把正常工作时的B和E的方向都改变为原来的相反方向，选择器同样正常工作9.关于回旋加速器中电场和磁场的说法中正确的是（▲）A.电场和磁场都对带电粒子起加速作用B.电场和磁场是交替地对带电粒子做功的C.只有电场能对带电粒子起加速作用D.磁场的作用是使带电粒子在D形盒中做匀速圆周运动10.如果运动电荷在磁场中运动时除磁场力作用外不受其他任何力作用，则它在磁场中的运动可能是（▲）A.匀速圆周运动B.匀变速直线运动C.变加速曲线运动D.匀变速曲线运动11.如图6所示，用绝缘细线悬挂的单摆，摆球带正电，悬挂于O点，摆长为l，当它摆过竖直线OC时便进入或离开一个匀强磁场。磁场方向垂直于单摆摆动的平面，A、B两点分别是最大位移处，下列说法中正确的是（▲）A.A点和B点处于同一水平面B.在A点和B点处线上的拉力大小相等C.单摆的振动周期仍为glT2D.单摆向右或向左摆过D点时，线上的拉力是相等的12.如图7所示，连接平行金属板P1和P2(板垂直纸面)的导线的一部分CD和另一连接电池的回路的一部分导体GH平行，CD和GH均在纸平面内，金属板置于磁场中，磁场方向垂直纸面向里，当一束等离子体射入两金属板之间时，CD段导线将受到力的作用，则（▲）A.等离子体从右方射入时，CD受力的方向背离GHB.等离子体从右方射入时，CD受力的方向指向GHC.等离子体从左方射入时，CD受力的方向背离GHD.等离子体从左方射入时，CD受力的方向指向GH13．设空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，如图8所示。已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C点是运动的最低点，忽略重力，以下说法中正确的是：(▲)A．这个离子必带正电荷B．A点和B点位于同一高度C．离子在C点时速度最大D．离子达B点后将沿原路返回A点二、填空题：（每题4分，共12分）14.首先对磁现象的电本质作出解释的科学家是___▲__，他提出了著名的___▲__假设.这使人们认识到：磁铁的磁场和电流的磁场都是由__▲_产生的.他提出的理论假设认为，在原子、分子等物质微粒内部，存在着一种__▲__电流，这种电流使每个物质微粒都成为微小的__▲__，它的两侧相当于两个__▲__.15.质子H11、氘核H21、α粒子He42，在相同的匀强磁场中做半径相同的圆周运动，则它们的动量大小之比为___▲___，动能大小之比为___▲__，角速度大小之比为___▲__.16.探测器通过测量运动电子在地磁场中的轨迹来推算磁场强弱的分布。图9所示是探测器通过地球上A、B、C、D四个位置时，电子运动轨迹的照片，设电子速率相同，且与磁场方向垂直，图中磁场最强的位置是▲；若图C中电子轨迹为半径是10cm的圆弧，已知电子比荷为1.8×1011C/kg、速率为图5图6图8图990m/s，则C位置的磁感应强度为▲T。三、计算证明题：（计算过程要求有必要的文字说明。17题6分，18题7分，19题9分，20题10分，21题12分，本大题共44分）17.请你从安培力公式推导出运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的表达式，即证明公式qvBf洛，其中v是电荷的运动速度，q为该电荷的带电量，B为磁感应强度，并且说明该公式的适用条件。18.如图10所示，在x轴上方有磁感应强度为B的匀强磁场，一个质量为m、带负电量为q的粒子以速度0v．从坐标原点O射入磁场，0v与负x轴方向的夹角为．不计粒子重力，求：粒子在磁场中飞行的时间和飞出磁场的点的坐标．19.回旋加速器D形盒的半径为R，用来加速质量为m、带电量为q的粒子，使它由静止加速到能量为E后，由边缘射出：（1）求D形盒中磁感应强度B的大小；（2）设两D形盒间狭缝宽为d（dR），其间所加交变电压为U，电场视为匀强电场,粒子每次经电场加速后能量增加,加速到上述能量所需回旋周数是多少?（3）求粒子加速到能量为E所需的时间。20.PQ为一根足够长的绝缘细直杆，处于竖直的平面内，与水平夹角为斜放，空间充满磁感应强度B的匀强磁场，方向水平如图11所示。一个质量为m，带有负电荷的小球套在PQ杆上，小球可沿杆滑动，球与杆之间的摩擦系数为（tg），小球带电量为q。现将小球由静止开始释放，试求小球在沿杆下滑过程中：（1）小球最大加速度为多少？此时小球的速度是多少？（2）下滑过程中，小球可达到的最大速度为多大？21.由于受地球信风带和盛西风带的影响，在海洋中形成一种河流称为海流。海流中蕴藏着巨大的动力资源。据统计，世界大洋中所有海洋的发电能力达109kW。早在19世纪法拉第就曾设想，利用磁场使海流发电，因为海水中含有大量的带电离子，这些离子随海流作定向运动，如果有足够强的磁场能使这些带电离子向相反方向偏转，便有可能发出电来。目前，日本的一些科学家将计划利用海流建造一座容量为1500kW的磁流体发电机。如图12所示为一磁流体发电机的原理示意图，上、下两块金属板M、N水平放置浸没图11图12图10在海水里，金属板面积均为S＝1×103m２，板间相距d＝100m，海水的电阻率=0.25Ω·m。在金属板之间加一匀强磁场，磁感应强度B＝0.1T，方向由南向北，海水从东向西以速度v＝５m／s流过两金属板之间，将在两板之间形成电势差。（1）达到稳定状态时，哪块金属板的电势较高？（2）由金属板和海水流动所构成的电源的电动势E及其内电阻r各为多少？（3）若用此发电装置给一电阻为2０Ω的航标灯供电，则在８h内航标灯所消耗的电能为多少？参考答案：1-8BDBDBBBD9CD10AC11ABC12AD13ABC14安培分子电流分子磁体磁极151：1：22：1：22：1：116A5×10-917I=nvSqFA=BIL=nSLF洛可证。条件：V⊥B18先画出轨迹图，确定圆心，求出半径。t=2（π-θ）m/Bq(2mvsinθ/Bq，0)19R=mERq21，n=E/qut=mEquR22+mEqud2220a=gsinθv=Bqmgcosv=Bqmg)cos(sin21（1）N（2）E=50Vr=0.25Ω（3）1kwh