辽宁省实验中学分校2012-2013学年高二物理12月月考试题新人教版

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辽宁省实验中学分校2012-2013学年高二物理12月月考试题新人教

一、选择题(本题共10题,每小题6分,共60分.给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,错选得0分)
1. 如图所示为磁场中某区域的磁感线分布,则( )
A.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a>B b
B.a、b两处的磁感应强度的大小不等,B a<B b
C.同一电流元放在a处受力可能比放在b处受力大
D.同一电流元放在a处受力一定比放在b处受力小
2.在实验精度要求不高的情况下,可利用罗盘来测量电流产生磁场的磁感应强度,具体做法
是:在一根南北方向放置的直导线的正下方10cm处放一个罗盘。

导线没有通电时罗盘的指针(小磁针的N极)指向北方;当给导线通入电流时,发现罗盘的指针偏转一定角度,根据偏转角度即可测定电流磁场的磁感应强度。

现已测出此地的地磁场水平分量B=5.0×
10-5T,通电后罗盘指针停在北偏东60°的位置,如图所示。

由此测出该
通电直导线在其正下方10 cm处产生磁场的磁感应强度大小为()
A. 5.0×10 -5 T
B. 1.0×10-4T
C. 8.66×l0-5 T
D. 7.07×l0-5 T
3.如图所示,在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环.以下判断正确的是( ) A.释放圆环,环下落时环的机械能守恒
B.释放圆环,环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大
C.给磁铁水平向右的初速度,磁铁滑出时做减速运动
D.给磁铁水平向右的初速度,圆环产生向左运动的趋势
4.实验室经常使用的电流表是磁电式仪表.这种电流表的构造如图甲所示.蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的.当线圈通以如图乙所示的电流,下列说法正确的是( )
A.线圈转到什么角度,它的平面都跟
磁感线平行
B.线圈转动时,螺旋弹簧被扭动阻碍
线圈转动
C.当线圈转到图乙所示的位置时,b
端受到的安培力方向向上
D.当线圈转到图乙所示的位置时,安
培力的作用使线圈沿顺时针方向转动
5.如图所示是医用回旋加速器示意图,其核心部分是两个D形金属盒,两金属盒置于匀强磁
场中,并分别与高频电源相连。

现分别加速氘核(H
2
1)和氦核(He
4
2
)。

下列说法中正确
的是()
A.它们的最大速度相同
B.它们的最大动能相同
C.它们在D形盒中运动的周期相同
D.仅增大高频电源的电压可增大粒子的最大动能
6.如图所示,垂直纸面向外的正方形匀强磁场区域内,有一位于纸面内、电阻均匀的正方形导体框abcd,现将导体框分别朝两个方向以v0、3v0速度匀速拉出磁场,则导体框从两个方向移出磁场的过程中( )
A.导体框中产生的感应电流方向相同
B.导体框中产生的焦耳热相同
C.导体框cd边两端电势差绝对值相同
D.通过导体框截面的电量相同
7.如图所示的电路中,L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,D1、D2是两个完全相同的电灯,E是内阻不计的电源.t=0时刻,闭合开关S,经过一段时间后,电路达到稳定,t1时刻断开开关S.规定图示流过电灯D1、D2的电流方向为正,分别用I1、I2表示流过电灯D1和D2中的电流,则以下各图中能定性描述I随时间t变化关系的是 ( )
8.如图所示,在一
匀强磁场中有三个带电粒子,其中1和2为质子,3为α粒子(4
2
He)的径迹.它们在同一平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动,三者轨道半径r1>r2>r3并相切于P点,设T、v、a、
t分别表示它们做圆周运动的周期、线速度、向心加速度以及各自从
经过P点算起到第一次通过图中虚线MN所经历的时间,则( )
A.T1=T2<T3B.v1=v2>v3
C.a1>a2>a3D.t1<t2<t3
9.如图所示,空间存在方向竖直向上、磁感应强度B的匀强磁场,内壁光滑、水平放置的玻璃圆环内,有一直径略小于圆环直径的带正电的小球,以速率v0沿俯视逆时针方向匀速转动,某时刻开始磁感应强度B随时间成正比例增加.则此后( )
A.小球对玻璃圆环的压力一定不断增大
B.小球所受的磁场力一定不断增大
C. 小球先沿逆时针方向减速运动,之后沿顺时针方向加速运动
D.磁场力对小球一直不做功
10.在光滑的水平地面上方,有两个磁感应强度大小均为B ,方向相反的水平匀强磁场,如图所示的PQ 为两个磁场的边界,磁场范围足够大。

一个半径为a 、质量为m 、电阻为R 的金属圆环垂直磁场方向,以速度υ21
从如图位置运动,当圆环运动到直径刚好与边界线
PQ 重合时,圆环的速度为υ2
1
,则下列说法正确的是( )
A .此时圆环中的电功率为
R
a B 2
224υ
B .此时圆环的加速度为
mR
a B υ2
24
C .此过程中通过圆环截面的电量为
R
Ba
2
π
D .此过程中回路产生的电能为2
75.0υ
m
二.计算题(本题共有2小题,每题20分,共40分。

解答写出必要的文字说明、方程式的重要的演算步骤。

只写出最后答案的不能得分。

有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。


11.如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的场强为B 匀强磁场,其边界AB 、CD 的宽度为d ,在左边界的Q 点处有一质量为m ,带电量为负q 的粒子沿与左边界成30o 的方向射入磁场,粒子重力不计.求:
(1)带电粒子能从AB 边界飞出的最大速度?
(2)若带电粒子能垂直CD 边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板,则极板间电压多大? (3)若带电粒子的速度是2dqB m
,并可以从Q 点沿纸面各个方向射入磁场,则粒子能打
到CD 边界的范围?
12. 如图所示,在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨,磁场方向与导轨所在平面垂直,磁感强度大小为B0。

导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键K,导轨电阻不计。

两金属棒a和b的电阻都为R,质量分别为m a=0.02kg和m b=0.01kg,它们与导轨接触良好,并可沿导轨无摩擦地运动,g取10m/s2。

(1)若将b棒固定,电键K断开,用一竖直向上的恒力F拉a棒,稳定后a棒以v1=10m/s 的速度向上匀速运动。

此时再释放b棒,b棒恰能保持静止。

求拉力F的大小。

(2)若将a棒固定,电键K闭合,让b棒自由下滑,求b棒滑行的最大速度v2。

(3)若将a棒和b棒都固定,电键K断开,使磁感强度从B0随时间均匀增加,经0.1s 后磁感强度增大到2B0时a棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力,求两棒间的距离h。

辽宁省实验中学分校2012—2013学年度上学期阶段性测试
参考答案及评分标准
(2)粒子能从右边界射出
30
cos d R =
2分
R
v m
Bqv
2
22
= 2分
2
212
m v qU = 2分
解得22
22
2
22cos 303B qd
B qd U m m
=
=

粒子不碰到右极板所加电压满足的条件 2
2
23B qd U m
≥ 2分
(3)当粒子速度为是
2dqB m

解得 /2R d = 粒子, 2分
[注:将a 、b 棒看作整体,安培力看作内力,直接得到0.3N a b F G G =+=同样给4分。

] (2)a 棒固定、电键K 闭合后,b 棒自由下滑作切割磁感线运动,最终b棒以最大速度v 2匀速运动,此时产生的感应电动势为: 02'B Lv ε= (6) 2分 a 棒与电阻R 并联,再与b 棒串联构成闭合电路,电流强度为
'' 1.5I R
ε= (7) 2分
b 棒受到的安培力与b 棒重力平衡,有 0''b b F I LB G == (8) 1分 由(1)~(5)可解得:2
2
00.02B L R
= (9)
1分 解(6)~(9),得
22
2
01.5 1.50.1m /s=7.5m /s 0.02
b G v B L R
⨯=
=
2分。