广东省肇庆市2014—2015学年度上学期期末考试

高二物理试题

（选修3-1、选修3-2之电磁感应）

本试卷共4页，16小题，满分100分．考试时间90分钟．

注意事项：

1. 答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔，将自己所在县（市、区）、姓名、试室号、座位号填写在答题卷上对应位置，再用2B铅笔将准考证号涂黑．

2. 选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，答案不能写在试卷或草稿纸上．

3. 非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卷各题目指定区域内相应的位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再在答题区内写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液．不按以上要求作答的答案无效．

第Ⅰ卷 选择题（共45分）

一、本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题的四个选项中只有一个符合题意，请将正确选项涂在答题卷上．

1．由电场强度的定义式E=F/q可知，在电场中的同一点

A．电场强度E跟F成正比，跟q成反比

B．无论检验电荷所带电量如何变化，F/q始终不变

C．电荷在电场中某点所受的电场力越大，该点的电场强度越强

D．一个不带电的小球在P点受到的电场力为零，则P点的场强一定为零

2．根据楞次定律可知感应电流的磁场一定是

A．阻碍引起感应电流的磁通量 B．与引起感应电流的磁场反向

C．与引起感应电流的磁场方向相同 D．阻碍引起感应电流的磁通量的变化

3．如下图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时棒受到导线对它的拉力作用．为使拉力等于零，下列方法可行的是

A．适当减小磁感应强度

B．使磁场反向

C．适当增大电流强度

D．使电流反向

4．如下图所示，两块完全相同的金属板A、B，金属板A与静电计相连，用一根与丝绸摩擦过的有机玻璃棒接触金属板A，静电计指针有一偏角．现让金属板B靠近金属板A，则静电计指针的偏角

A．变大

B．变小

C．不变

D．上述三种情况都有可能

5．如下图所示，通电竖直长直导线的电流方向向上，初速度为υ0的电子平行于直导线竖直向上射出，不考虑电子的重力，则电子将

A．向右偏转，速率不变 B．向左偏转，速率改变

C．向左偏转，速率不变 D．向右偏转，速率改变

二、本题共6小题，每小题5分，共30分．每小题给出的四个选项中，有二个选项符合题目要求，全选对的得5分，只选一个且正确的得2分，选错、不答的得0分．请将答案涂在答题卷上．

6．下列说法正确的是

A．磁感线上某点切线方向就是该点磁应感强度方向

B．沿着磁感线方向磁感应强度越来越小

C．磁感线越密的地方磁感应强度越大

D．磁感线是客观存在的真实曲线

7．在下列基本逻辑电路的输入端都输入“1”，输出端是“1”的是

A．甲 B．乙 C．丙 D．甲乙丙均不能输出“1”

8．如下图所示，线圈竖起放置且固定不动，当它正上方的磁铁运动时，流过电阻的电流是由A经R到B，则磁铁可能

A．向下运动

B．向上运动

C．向左平移

D．以上运动都不可能

9．关于洛仑兹力，下列说法正确的是

A．带电粒子在磁场中一定会受到洛仑兹力作用

B．若带电粒子在某点受到洛仑兹力作用，则该点的磁感应强度一定不为零

C．洛仑兹力不会改变运动电荷的动量

D．仅受洛仑兹力作用（重力不计）的运动电荷，它的动能一定不改变

10．如下图所示，在等量正点电荷连线的中垂线上取A、B、C、D四点，A、D两点与B、C两点均关于O点对称，设各点电势分别为φA、φB、φC、φD．下列说法正确的是

A．φA<φB　φC>φD

B．φA＝φD　φB＝φC

C．φA＝φB＝φC＝φD

D．φA>φCφB>φD

11．如下图所示，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向上端a滑动时，两表的示数将

A．电压表示数增大

B．电压表示数减小

C．电流表示数增大

D．电流表示数减小

第Ⅱ卷 非选择题（共55分）

三、本题共5小题，共55分．按题目要求在答题卷上作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．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．

12．（12分）某同学用伏安法测定一段阻值约为5
左右的金属丝电阻R
．有以下器材可供选择（要求测量结果尽量准确）

A．电池组E（3V，内阻约1
）

B．电流表A1（0—3A，内阻约0.025
）

C．电流表A2（0—0.6A，内阻约0.125
）

D．电压表V1（0—3V，内阻约3k
）

E．电压表V2（0—15V，内阻约15k
）

F．滑动变阻器RP1（0—20
，额定电流1A）

G．滑动变阻器RP2（0—1000
，额定电流0.3A）

H．开关，导线

（1）为减小误差，实验时应选用的电流表是 ，电压表是 ，滑动变阻器是

（填写各器材前的字母代号）．

（2）请在下图的虚线框中画出实验电路图．

（3）某次测量中，电流表、电压表的示数如下图所示，则流过电流表的电流是 A，由图中电流表、电压表的读数可计算出金属丝的电阻为 Ω（计算结果保留2位有效数字）．

13．（9分）如下图所示，匀强电场中A、B、C三点构成一个直角三角形，把电荷量
C的点电荷由A点移动到B点，电场力做功
J，再由B点移到C点电荷克服电场力做功
J．取B点电势为零，求A、C两点的电势及场强方向．

14．（11分）在倾角为α的光滑斜轨上，置有一通有电流I、长为L、质量为m的导体棒. 如下图所示,重力加速度为g.

（1）欲使导体棒静止在斜轨上，且对斜轨无压力，所加匀强磁场B的大小是多少？方向如何？

（2）欲使导体棒静止在斜轨上，所加匀强磁场的磁感强度B的最小值为多少？方向如何？

15．（11分）如下图（甲）所示，水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，导轨一端通过导线与阻值为R的电阻连接，导轨上放一质量为m的金属杆．金属杆与导轨的电阻忽略不计，匀强磁场的方向竖直向下．现用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆最终将做匀速运动．当改变拉力的F大小时，金属杆相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如右图（乙）所示．（取g=10 m/s2）

（1）金属杆在匀速运动之前做什么运

动？

（2）若m=0.5 kg，L=0.5 m，R=0.5 Ω，

磁感应强度B为多大？

16．（12分）在半径为R的半圆形区域中有一匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面，磁感应强度为B．一质量为m带有电量为q的粒子以一定的速度，沿垂直于半圆直径AD方向经P点（AP＝d）射入磁场（不计粒子重力影响）．

（1）如果粒子恰好从A点射出磁场，求入射粒子的速度v1．

（2）如果粒子经纸面内Q点从磁场中射出，出射方向与半圆在Q点切线方向的夹角为φ（如图所示）．求入射粒子

的速度v2．

参考答案

一、本题共5小题，每小题3分，共15分．每小题的四个选项中只有一个符合题意，请将正确选项涂在答题卡上．

二、本题共6小题，每小题5分，共30分．每小题给出的四个选项中，有二个选项符合题目要求，全选对的得5分，只选一个且正确的得2分，选错、不答的得0分．请将答案涂在答题卡上．

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11



B

D

C

B

A

AC

BC

BC

BD

AB

AD



三、本题共5小题，共55分．按题目要求作答．解答题应写出必要的文字说明、方程式

和重要演算步骤．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．

12．（12分）

（1）C（2分）、D（1分）、F（2分）

（2）电路图如图所示（3分，电路中的电表及滑动变阻器符号标错的不扣分，电流表接成内接法的扣1分 ）

（3）0.46（2分） 5.2（2分）

13．（9分）解：

根据电势的定义可知：
① （2分）

将WA=
J，
C代入①式解得：
（V） ②（1分）

由题意知将电荷从C点移到B点电场力做的功与从A点移到B点电场力做功相同，所以
（V）（2分）

因为
，所以A、C在同一等势面上（2分），根据场强方向垂直等势面并且由高电势处指向低电势处，可得到该电场的场强方向垂直于AC，指向左上方，如答图所示。（2分）

14．（11分）解：

（1）欲使导体棒静止在斜轨上，且对斜轨无压力，则导体棒仅受重力和安培力作用。重力方向竖直向下，则导体棒所受安培力的方向必竖直向上。（1分）

导体棒受安培力：FA＝BIL ①（1分）

由二力平衡知识可得：FA＝mg ②（1分）

联立①②式解得：B=
（1分）

B的方向是垂直纸面向外（1分）

（2）将导体棒的重力分解成沿斜面向下的分力G1和垂直斜面的分力G2，要欲使棒静止在斜轨上，导体棒所受安培力的最小值应与G1大小相等且方向相反，如答图所示。（2分）

FA’=G1 ③

而G1＝mgsinα ④（1分）

FA’=BIL ⑤（1分）

联立①②③式解得：B＝
sinα⑥（1分）

B的方向是垂直斜面向上（1分）

15．（11分）解：

（1）金属杆运动后，回路中产生感应电流，金属杆将受F和安培力的作用，且安培力随着速度增大而增加．杆受合外力减小，故加速度减小，速度增大，即做加速度减小的加速运动． （3分）

（2）金属杆产生的感应电动势：E=vBL①（1分）

感应电流：I=
②（1分）

金属杆所受的安培力：F=IBL=
③ （1分）

由题意可知金属杆受拉力、安培力和阻力作用，匀速时合力为零

即有：F=v
+f ④ （1分）

所以v=
（F－f） ⑤（1分）

从图线可以得到直线的斜率：k=2 ⑥（1分）

由⑤⑥式联立可得：
＝k ⑦（1分）

将数据代入⑦式可解得：B=1 （T） ⑧ （1分）

16．（12分）解：

（1）由于粒子在P点垂直射入磁场，故圆弧轨道的圆心在AP上，AP是直径。（1分）

设入射粒子的速度为v1，由洛仑兹力的表达式和牛顿第二定律得：

①（2分）

由①式解得：
②（2分）

（2）设O’是粒子在磁场中圆弧轨道的圆心，连接O’Q，设O’Q＝R’。

由几何关系得：∠OQO’=
③（1分）

而 OO’=R’－
,
＝d－R

所以OO’= R’+R－d ④（1分）

由余弦定理得：
⑤（2分）

由⑤式解得：
⑥

设入射粒子的速度为v2，由
⑦（2分）

由⑦式解得：
⑧（1分）

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