湖北省沙市中学高二物理上学期第五次周练试题新人教版

第五次双周练物理试卷
总分：110分时间：70分钟
考试时间：2013年12月5日一、选择题（每小题至少有一个正确答案，4分×14=56分）
1．一根长0.20m、通有2.0A电流的通电直导线，放在磁感应强度为0.50T的匀强磁场中，受到的安培力大小不可能
．．．是（）
A．0 N B．10 N C．0.20 N D．0.40 N
2．关于磁感应强度B，下列说法中正确的是（）
A．磁场中某点B的大小，与放在该点的试探电流元的情况有关
B．磁场中某点的方向，与放在该点的试探电流元所受磁场力的方向一致
C．在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点B值大小为零
D．在磁场中磁感线越密集的地方，磁感应强度越大
3．质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为L，杆与导轨间的动摩擦因
数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上，如下列选项所示（截面图），杆与导轨间
的摩擦力一定不为零
．．．的是（）
4．如图所示的四幅图中，标明了带正电的粒子的磁感应强度为B的磁场中以速度υ速度时所受洛伦兹力F方向，正确的是（）
5．磁流体发电机可以把气体的内能直接转化为电能，是一种低碳环保发电机，有着广泛的发展前景，其发电原理示意图如图所示，将一束等离子
体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，整体上呈电
中性）喷射入磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场区域有两块面积为S、
相距为d的平行金属板与阻值为R的外电阻相连构成一电路。

设等离子
体速度为υ，其电导率（电阻率的倒数）为g，则（）
A．两板间的电势差为=
U Bdυ B．下板是电源的正极，上板是电源的负极
C．流经电阻的电流为
Bd
I
R
υ
= D．流经电阻的电流为
Bd Sg
I
gSR d
υ
=
+
6．如图所示，有一束电子正在y 轴上向y 轴正方向移动，则它在z 轴上某
点A 处产生的磁场方向为（ ）
A ．沿x 轴的正方向
B ．沿x 轴的负方向
C ．沿z 轴的正方向
D ．沿z 轴的负方向
7．如图所示，通有恒定电流的导线MN 与闭合金属框共面，第一次将金属
框由Ⅰ平移到Ⅱ，第二次将金属框由Ⅰ绕cd 边翻转到Ⅱ，设先后两次通
过金属框的磁通量的变化分别为1φ和2φ，则（ ）
A ．12φφ>
B ．12φφ=
C ．12φφ<
D ．12φφ=-
8．如图所示，铝圆环和磁铁在同一平面内，当圆环通入电流瞬间，方向如
图所示，圆环将（ ）
A ．左边向里，右边向外，转动同时向磁铁靠近
B ．左边向外，右边向里，转动同时向磁铁靠近
C ．左边向时，右边向外，转动同时与磁铁远离
D ．圆环不会转动，但向磁铁靠近
9．带电粒子进入云室会使云室中的气体电离，从而显示某运动轨迹，右图是在有匀强磁场的云室中观察到粒子的轨迹，a 和b 是轨迹上的两点，匀强磁场B 垂直纸
面向里，该粒子在运动时，其质量和电荷量不变，而动能逐渐减少，下列说法正
确的是 ( )
A. 粒子先经过a 点，再经过b 点
B. 粒子先经过b 点，再经过a 点
C. 粒子带负电 D ．粒子带正电
10．倾角为a 的导电轨道间接有电源，轨道上静止放有一根金属杆ab ，现垂
直轨道平面向上加一匀强磁场，如图所示，磁感应强度B 逐渐增加的过
程中，ab 杆受到的静摩擦力 ( )
A .逐渐增大 B. 逐渐增小
C.先增大后减小
D. 先减小后增大
11.质子和a 粒子以相同的速度率在同一匀强磁场中做匀速圆周运动，轨道半径分别为p R 和a R ，周期分别为p T 和a T 。

则下列选项正确的是（ ）
A ．:1:2p a R R = :1:2p a T T =
B ．:1:1p a R R = :1:1p a T T =
C ．:1:1p a R R = :1:2p a T T =
D ．:1:2p a R R = :1:1p a T T =
12.所图所示，电流从A 点分别两路通过对称的环形分路汇合于B 点，在环形分路的中心O 处的磁感应强度（ ）
A ．垂直环形分路所在平面，且指向“纸内”
B ．垂直环形分路所在平面，且指向“纸外”
C ．在环形分路所在平面指向B
D ．磁感应强度为零
13.如图所示，空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向量的匀M
强磁场。

一带电粒子在电场力和洛伦兹力共同作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 为运动的最低点，不计重力，则（ ）
A ．该粒子必带正电荷
B ．A 、B 两点位于同一高度
C ．粒子到达C 时的速度最大
D ．粒子到达B 点后，将沿原曲线返回A 点
14.如图所示，两根平等放置、长度均为L 的真导线a 和b ，放置在与导线所在平面垂直的匀强磁场中，当a 导线通有电流I 、b 导线通有电流2I 、且电流方向相反时，a 导线受到磁场力的大小为1F ，b 导线受到磁场力的大小为2F ，则通过a 导线的
电流在b 导线处产生的磁感应强度的大小为（ ） A. 22F IL B.1F IL
C.1222F F IL -
D.122F F IL -
二、计算。

（54分）
15.（10分）如图一劲度系数为k 的轻质弹簧，下端挂有匝数为n 的矩形线框
abcd ，bc 边长为l ，线框下边部分处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B ，
方向与线框平面垂直向里，线框中通以如图方向的电流，开始时线框处于平
衡状态，现令磁场反向，磁感应强度大小仍为B ，线框达到新的平衡。

求此
过程中线框位移的大小x 和位移方向。

16.（10分）如图所示，质量0.1m g =的小球，带有4510q C -=⨯的正电
荷，套在一根与水平方向成37θ=︒角的绝缘杆上。

小球可以沿杆滑动，
与杆间的动摩擦因数0.4μ=，这个装置放在磁感应强度0.5B T =的
匀强磁场中，求小球无初速释放后沿杆下滑的最大加速度和最大速度。

17.（10分）汤姆孙提出的测定带电粒子的比荷（q m
）的实验原理如图所示。

带电粒子经过电压为U 的加速电场加速后，垂直于磁场方向进入宽为L 的有界匀强磁
场，带电粒子穿过磁场时发生的偏转位移是d ，若磁场的磁感应强度为B 。

求带电粒子的比荷。

18.（12分）1932年，劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。

回旋加速器的工作原理如图所
示，置于高真实中的D 形金属盒半径为R ，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可
以忽略不计。

磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。

A处粒子源产生的粒子，质量为m、电荷量为q
+，初速度为0，在加速器中被加速，加速电压为U。

加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。

（1）求粒子第1次和第2次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比；
E。

（2）求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间t和粒子获得的最大动能
km
19.（12分）如图所示，在xOy平面内，第一象限中有匀强电场，场强大小为E，方向沿y轴
正方向。

在x轴的下方有匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。

今有一个质量为m、电荷量为q的带负电的粒子（不计粒子的重力和其他阻力），从y轴上的P点v垂直于电场方向进入电场。

经电场偏转后，沿着与x轴正方向成30︒角的方向以初速度
进入磁场。

（1）求P点离坐标原点O的距离h；
（2）求粒子从P点出发到粒子第一次离开磁场时所用的时间；
（3）其他条件不改变，只改变磁感应强度，当磁场的磁感应强度B取某一合适的数值，粒子离开磁场后能否返回到原出发点P，并说明理由。