2018-2019江西省南昌市高二上学期第三次月考物理试题

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江西省南昌市第二中学2018-2019学年高二上学期第三次月考物理试题

评卷人 得分

一、单选题

1．一束带电粒子沿水平方向匀速飞过小磁针上方时，磁针的N极向西偏转，这一束带电粒子可能是

A．向南飞行的正离子束

B．向南飞行的负离子束

C．向西飞行的正离子束

D．向西飞行的负离子束

【答案】B

【解析】

试题分析：由于磁针的N极向西偏转，说明在粒子的下方磁场方向向西，根据右手螺旋定则，若粒子带正电荷，一定是向北飞行，而若粒子带负电荷一定向南飞行，B正确，ACD错误。

考点：安培定则

2．如图是显像管原理示意图，电子束经电子枪加速后，进入偏转磁场偏转．不加磁场时，电子束打在荧光屏正中的O点．若要使电子束打在荧光屏上位置由O逐渐向上移向A，则( )

A．在偏转过程中，电子束做匀加速曲线运动

B．偏转磁场的磁感应强度应逐渐变大

C．偏转磁场的方向应垂直于纸面向内

D．若要使电子束打在荧光屏上位置由O逐渐向上移向A的同时还慢慢偏向纸外方向，则应再叠加一个向上的逐渐变大的磁场

【答案】B

【解析】 【分析】

根据左手定则判断电子所受的洛伦兹力的方向,确定电子的偏转方向.根据半径公式分析磁场强度的变化

【详解】

A、在偏转过程中,洛伦兹力不做功,故A错误

B、电子束打在荧光屏上的位置由中心O逐渐向A点移动, 根据知半径逐渐减小,则B逐渐变大，故B对；

C、电子束打在荧光屏上的OA之间,即电子受向上偏左的洛伦兹力,由左手定则可以知道磁场强度垂直纸面向外，故C错；

D、若要使电子束打在荧光屏上位置由O逐渐向上移向A的同时还慢慢偏向纸外方向，则应再叠加一个向下的逐渐变大的磁场，故D错；

故选B

3．如图所示，已知长直通电导线在周围某点产生磁场的磁感应强度大小与电流成正比、与该点到导线的距离成反比.4根电流大小相同的长直通电导线a、b、c、d平行放置，它们的横截面的连线构成一个正方形，O为正方形中心，a、b、c中电流方向垂直纸面向里，d中电流方向垂直纸面向外，则a、b、c、d长直通电导线在O点产生的合磁场的磁感应强度 ( )

A．大小为零

B．大小不为零，方向由O指向d

C．大小不为零，方向由O指向c

D．大小不为零，方向由O指向a

【答案】D

【解析】

【分析】

根据安培定则判断磁场方向，再根据矢量叠加可以求出O点的合磁场方向。

【详解】 由安培定则可知，a、c中电流方向相同，两导线在O处产生磁场的磁感应强度大小相等、方向相反，合磁场的磁感应强度为零；b、d两导线中电流方向相反，由安培定则可知，两导线在O处产生的磁场的磁感应强度方向均由O指向a，故D选项正确．ABC错；

故选D

4．如图所示,虚线空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场,有一个带正电小球(电荷量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自由落下,那么带电小球可能沿直线通过的是( )

① ② ③ ④

A．①② B．③④ C．①③ D．②④

【答案】B

【解析】、小球受重力、向左的电场力、向右的洛伦兹力，下降过程中速度一定变大，故洛伦兹力一定变化，不可能一直与电场力平衡，故合力不可能一直向下，故一定做曲线运动，故①错误；

②、小球受重力、向上的电场力、垂直向外的洛伦兹力，合力与速度一定不共线，故一定做曲线运动，故②错误；

③、小球受重力、向左上方的电场力、水平向右的洛伦兹力，若三力平衡，则粒子做匀速直线运动，故③正确；

④、粒子受向下的重力和向上的电场力，合力一定与速度共线，故粒子一定做直线运动，故④正确；故选B．

点睛：本题关键在于洛伦兹力与速度垂直且与粒子速度方向垂直，要使粒子做直线运动，要么三力平衡，要么不受洛伦兹力．

5．用绝缘细线悬挂一个质量为m，带电荷量为＋q的小球，让它处于如图所示的磁感应强度为B的匀强磁场中．由于磁场的运动，小球静止在如图位置，这时悬线与竖直方向夹角为α，并被拉紧，则磁场的运动速度大小和方向可能是 ( )

A．v＝ ，水平向右 B．v＝，水平向左

C．v＝，竖直向上 D．v＝，竖直向下

【答案】C

【解析】

【分析】

根据左手定则判断小球受到洛伦兹力的方向，再对小球受力分析，根据平衡求解磁场运动的速度大小。

【详解】

A项，采用换位思考，当磁场向右运动时，相当于磁场不动，小球向左运动，利用左手定则可以得知，小球所受洛伦兹力方向竖直向下，不可能如题所述处于平衡状态，故A项错误。

B项，采用换位思考，当磁场向左运动时，相当于磁场不动，小球向右运动，利用左手定则可以得知，当绳子没有拉力时，小球所受洛伦兹力方向竖直向上，当洛伦兹力等于重力时，小球处于平衡状态，则有：，解得：v＝，由于绳子被拉紧，存在拉力，故B项错误。

C项，采用换位思考，当磁场向上运动时，相当于磁场不动，小球向下运动，利用左手定则可以得知，小球所受洛伦兹力方向水平向右，当洛伦兹力与拉力的合力与重力相等时，则处于平衡状态，则有： ，解得：v＝，故C项正确。

D项，若磁场的运动方向竖直向下，则小球相对磁场竖直向上，由左手定则可知，洛伦兹力方向水平向左，则不可能处于平衡状态，故D项错误。

故选C

【点睛】

本题是小球不动，磁场运动的问题，在解本题时可以利用换位思考的方法找到小球的受力，根据平衡解题

6．如图所示，固定在水平面上的光滑绝缘的斜面倾角为θ.导体棒ab静止在斜面上，ab与斜面底边平行，通有图示的恒定电流I.空间充满竖直向上的匀强磁场．现缓慢增大θ(θ<90°)，且ab始终静止在斜面上，则磁感应强度大小B应(不考虑磁场变化产生的感应) ( )

A．缓慢减小 B．缓慢增大

C．先增大后减小 D．先减小后增大

【答案】B

【解析】

【分析】

对导体棒受力分析，根据平衡，建立平衡公式求解。

【详解】

从斜面的右侧看去，导体棒受到水平向右的安培力BIL，垂直斜面向上的支持力和竖直向下的重力，由平衡条件可知 ，则角度θ增大，B应该缓慢增大，故B对；ACD错

故选B

7．回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交变电源两极相连接的两个D形金属盒,两盒间的狭缝中有周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,磁场方向如图所示。若用此回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B,高频交变电流频率为f。则下列说法正确的是( )

A．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小有关

B．高频电源只能使用方形交变电源,不能使用正弦式交变电源

C．不改变B和f,该回旋加速器也能用于加速氦核

D．若此加速器能把质子加速到最大速度为v，当外加磁场一定，把高频交变电源频率改为f/2，则可把氦核加速到最大速度为v/2

【答案】D

【解析】 【分析】

粒子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力,满足 ,运动周期 (电场中加速时间忽略不计).对公式进行简单推导后,便可解此题.

【详解】

A、根据可知，质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关，故A错；

B、因为粒子在电场中运动的时间很短,高频电源能使用矩形交变电流,也能使用正弦式交变电流,此时满足粒子在电压最大时进入电场即可，故B错误；

C、此加速器加速电场周期 ,加速粒子时，两个周期不同, 不能用于加速氦核，故C错误；

D、此加速器加速电场周期 ,加速粒子时，当外加磁场一定，把高频交变电源频率改为f/2，此时回旋加速器可以加速氦核，根据可知氦核的最大速度变为v/2，故D对；

故选D

8．如图所示，水平长直导线MN中通以M到N方向的恒定电流，用两根轻质绝缘细线将矩形线圈abcd悬挂在其正下方。开始时线圈内不通电流，两细线内的张力均为T，当线圈中通过的电流为1时，两细线内的张力均减小为T'。下列说法正确的是

A．线圈中通过的电流方向为a→d→c→b→a

B．线圈中涌讨的申，流方向为a→b→c→d→a

C．当线圈中电流变为'TITT时，两细线内的张力均为零

D．当线圈中电流变为''TITT时，两细线内的张力均为零 【答案】BC

【解析】

试题分析：当线圈中不通电流时，两细线的张力就是线圈的重力，当线圈中通有电流后，细线上的张力变小了，说明线圈受到的安培力的合力方向是向上的，由于两边产生的安培力大小不同，ab边要大于cd边，所以由左手定则可以判断出，ab中通有由a到b的电流，故A不对，B是正确的；

要想使细线上的张力为0，则ab与cd边受到的安培力的合力应该等于2T，由于当电流为I时，张力减小到T′，故BaIL－BbIL= 2（T－T′），则当张力变为0时，BaI′L－BbI′L= 2T，联立以上两式，消去磁场强度得I′=TITT，故C是正确的，D是不对的。

考点：安培力，力的平衡。

9．如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内，磁感应强度为B、方向垂直于纸面向里，一质量为m、电荷暈绝对值为q、不计重力的粒子，以某速度从0点沿着与y轴夹角为30°的方向进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿x轴正方向，下列判断正确的是

A．粒子带正电

B．粒子由O到A经历的时间为qbmt6

C．若已知A到x轴的距离为d，则粒子速度大小为mqBd2

D．离开第I象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°

【答案】CD

【解析】

试题分析：根据题意作出粒子运动的轨迹如图所示，根据左手定则判断知，此粒子带负电，故A错误；

根据几何知识可知，从O点到A点轨迹的圆心角为60°，6023603603mmtTqBqB，B错误；由图可得：cos60rrd，所以0.5dr．而粒子的轨迹半径为mvrqB，联立可得2qBdvm，C正确；

粒子在O点时速度与x轴正方向的夹角为60°，x轴是直线，根据圆的对称性可知，离开第一象限时，粒子的速度方向与x轴正方向的夹角为60°，故D正确；

考点：考查了带电粒子在匀强磁场中的运动

【名师点睛】带电粒子在匀强磁场中运动时，洛伦兹力充当向心力，从而得出半径公式mvRBq，周期公式2mTBq，运动时间公式2tT，知道粒子在磁场中运动半径和速度有关，运动周期和速度无关，画轨迹，定圆心，找半径，结合几何知识分析解题，

10．如图甲所示，绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点，另一端连接带正电的小球，小球电荷量，在图示坐标中，电场方向沿竖直方向，坐标原点O的电势为零。当小球以2m／s的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时，细绳上的拉力刚好为零。在小球从最低点运动到最高点的过程中，轨迹上每点的电势随纵坐标y的变化关系如图乙所示，重力加速度.则下列判断正确的是

A．匀强电场的场强大小为

B．小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少了2.4J

C．小球做顺时针方向的匀速圆周运动

D．小球所受的洛伦兹力的大小为3N

【答案】BD