林省实验中学

2013—2014学年度上学期模块二

高二物理试题

命题人：姜英武 审题人：王忠明

一、选择题（本题共12小题，每题5分，共60分。在每小题给出的四个选项中，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5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分）

1、首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（ ）

A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．特斯拉

2、在无风的时候，雨滴是竖直下落的。若雨滴带负电，则它的下落方向将偏向（ ）

A．东方； B．西方； C．南方； D．北方；

3、有一小段通电导线，长为1cm，电流强度为5A，把它放入磁场中某一点，受到的磁场力为0.1N，则该点的磁感应强度B的大小满足的条件是（ ）

A.＜2T B.≤2T C.＞2T D.≥2T

4、下列说法正确的是( )

A.一切电荷的周围都存在磁场

B.磁铁吸引铁棒,说明磁铁周围的磁场对铁棒有力的作用,由于铁棒周围没有磁场,因而对磁铁无磁力作用

C.铁棒内分子电流取向变得大致相同时,对外就显出磁性

D.磁感线的方向,就是正的运动电荷的受力方向

5、如图所示，电流从A点分两路通过环形支路再汇合于B点，已知两个支路的金属材料相同，但截面积不相同，下面支路的截面积较大，则环形中心O处的磁感应强度方向是 (　　)

A.垂直于环面指向纸内 B.垂直于环面指向纸外

C.磁感应强度为零 D.无法确定

6、如图所示，MN是一条水平放置的固定长直导线，通电电流大小为I1，方向向左。P是一个通有电流I2的与MN共面的金属环，圆环P所受磁场力方向为（ ）

A．沿纸面向上

B． 沿纸面向下

C．上半部分垂直纸面向外，下半部分垂直纸面向里

D．上半部分垂直纸面向里，下半部分垂直纸面向外

7、如图所示，导线Q上通有向右的电流，金属导轨A、B与Q在同一平面内，导轨A、B上有两段可以自由滑动的导体棒CD和EF，若用力使导体棒EF向右运动，则导体CD棒将（ ）

　 A．保持不动 　B．向右运动

　　C．向左运动 D．先向右运动，后向左运动

8、图中L 是一只有铁芯的线圈，它的电阻不计，E表示直流电源的电动势。先将K接通，稳定后再将K断开。若将L中产生的自感电动势记为EL，则在接通和断开K的两个瞬间，以下所说正确的是（ ）

A．两个瞬间EL都为零

B．两个瞬间EL的方向都与E的方向相反

C．接通瞬间EL的方向与E的方向相反

D．断开瞬间EL的方向与E的方向相同

9、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流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场，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，如图所示，要增大带电粒子射出时的动能，则下列做法中正确的是（ ）

增大偏转磁场的磁感应强度

B．增大加速电场的电场强度

　　C．增大D形金属盒的半径

D．增大狭缝间的距离

10、如图所示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直于纸面向里。一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度v＝20 cm/s通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻为t＝0，逆时针为电流的正方向。下面所示图线中，正确反映感应电流随时间变化规律的是（ ）

11、如图所示的空间中存在着相互正交的匀强电场和匀强磁场，从A点沿AB、AC方向分别抛出两带电小球，关于小球的运动情况，下列说法中正确的是（ ）

A．从AB、AC抛出的小球都可能做直线运动

B．只有沿AB抛出的小球才可能做直线运动

C．做直线运动的小球带正电，而且一定是做匀速直线运动

D．做直线运动的小球机械能守恒

12、如图所示，边长为的正方形金属框，匝数为n,质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘，金属框的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外．磁场随时间变化规律为B=kt (k>1)，已知细线所能承受的最大拉力为2mg，下列说法正确的是

A.金属框中感应电流的方向为顺时针

B.线圈的感应电动势大小为

C.细绳拉力最大时，金属框受到的安培力大小为

D.从t＝0开始直到细线会被拉断的时间为

二、实验题：

13、（9分）图中虚线框内存在一沿水平方向、且与纸面垂直的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的安培力，来测量磁场的磁感应强度大小、并判定其方向。所用部分器材已在图中给出，其中D为位于纸面内的U形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长；为直流电源；为电阻箱；为电流表；S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。

（1）在图中画线连接成实验电路图。

（2）完成下列主要实验步骤中的填空

①按图接线。

②保持开关S断开，在托盘内加入适量细沙，使D处于平衡状态；然后用天平称出细沙质量m1。

③闭合开关S，调节R的值使电流大小适当，在托盘内重新加入适量细沙，使D________；然后读出___________________，并用天平称出____________。

④用米尺测量_______________。

（3）用测量的物理量和重力加速度表示磁感应强度的大小，可以得出B=_________。

（4）判定磁感应强度方向的方法是：若____________，磁感应强度方向垂直纸面向外；反之，磁感应强度方向垂直纸面向里。新课 标 第一网

三、计算题

14、（9分）如图所示，为一金属圆筒的横截面，半径为，筒内有匀强磁场，磁场方向垂直纸面，磁感强度为，磁场下面有一匀强电场，一个质量为（重力不计）、带电量为的电荷，在电场作用下，沿图示轨迹由静止开始从A点运动到B点，在磁场中，速度方向偏转了
＝60°角。求：（1）电荷在磁场中运动的轨迹半径；

(2)加速电场两极间的电压;

（3)电荷在磁场中运动的时间。

15．（10分）如图所示，导线圆环总电阻为
，半径为
，垂直磁场固定于磁感应强度为的匀强磁场中，此磁场的左边界正好与圆环直径重合，电阻为的直金属棒ab以恒定的角速度绕过环心O的轴匀速转动。a、b端正好与圆环保持良好接触，到图示位置时，求：

（1）棒上电流的大小和方向及棒两端的电压；

（2）在圆环和金属棒上消耗的电功率。

16．(12分)如图所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道相距l=1m，两轨道之间用R=3Ω的电阻连接，一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体杆与两轨道垂直，放在轨道上，轨道的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，现用水平拉力F沿轨道方向拉导体杆，向右做匀速运动，当位移s=2.5m时撤去拉力，导体杆又滑行了一段距离后停下，在此过程中电阻R上产生的焦耳热为12J。求：

（1）拉力F作用过程中，通过电阻R上电量q；

（2）导体杆匀速运动的速度v

（2）水平拉力F的大小

参考答案

选择题

题号

1

2

3

4

5

6



答案

C

B

D

C

B

B



题号

7

8

9

10

11

12



答案

B

CD

AC

C

BC

BC



实验题

13. （1）图略 ③平衡；电流表的示数；质量
④金属框底边长度

（3）
（4）

计算题

14．【试题答案】（1）
（2）
（3）

【试题解析】（1）由几何关系可知，轨迹半径
；

（2）粒子在加速电场中，设出电场是速度为

在电场中由动能定理可知：

得

在磁场中，粒子做匀速圆周运动

联立解得：
;

（3）电荷做匀速圆周运动的周期：

电荷在磁场中运动的时间：

15．【试题答案】（1）
方向:从到,
（2）

【试题解析】（1）由法拉第电磁感应定律：
且

由闭合电流欧姆定律：

由右手定则可知，电流方向从到

导体棒两端的电压

(2)圆环和金属棒上共同消耗的电功率

16.【试题答案】（1）1.25C （2）8m/s （3）8N

【试题解析】（1）电流的定义式：

闭合电路欧姆定律：

法拉第电磁感应定律：

联立解得：
1.25C

（2）由能量守恒可知，从撤去拉力到导体杆停下的过程中，导体杆的动能转化为电路中的电能：

因为
所以
即
16J

得：
8m/s

（3）因为导体杆做匀速直线运动，所以

=8N

即
8N