2015-2016学年上期暑假入学考试试卷

高二物理

一、选择题（本题共计12题，每题4分，共计48分。其中4、10为多选）

1.下列与磁场有关的物理概念中，错误的是（ ）

A、磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小

B、磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关

C、磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量

D、磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关，而与放入磁场中的受磁场力作用的电流无关

2．如图所示，一矩形线圈abcd，已知ab边长为l1，bc边长为l2，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω从图示位置开始匀速转动，则t时刻线圈中的感应电动势为(　 )

A．0.5Bl1l2ωsin ωt

B．0.5Bl1l2ωcos ωt

C．Bl1l2ωsin ωt

D．Bl1l2ωcos ωt

3．如图所示，矩形线圈abcd在匀强磁场中分别绕垂直于磁场方向的轴P1和P2以相同的角速度匀速转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时(　 　)[:]

A．线圈绕P1转动时产生的感应电流等于绕P2转动时产生的感应电流

B．线圈绕P1转动时产生的感应电动势小于绕P2转动时产生的感应电动势

C．线圈绕P1和P2转动时产生的感应电流的方向相同，都是a→b→c→d

D．线圈绕P1转动时dc边受到的安培力大于绕P2转动时dc边受到的安培力

4.有一交变电流如图所示，则由此图像可知(　 　)

A．它的周期是0.8 s

B．它的峰值是4 A

C．它的有效值是2 A

D．它的频率是0.8 Hz

5．某交变电流的电压为u＝6sin 314t V，则下列说法错误的是(　　)

A．用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02 s

B．把耐压值为6 V的电容器接在此电源上会被击穿

C．此电压最大值为6 V

D．t＝ s时，交流电压的瞬时值为3 V

6．电阻R、电容C与一线圈连成闭合电路，条形磁铁静止于线圈的正上方，N极朝下，如图所示．现使磁铁开始自由下落，在N极接近线圈上端的过程中，流过R的电流方向和电容器极板的带电情况是(　　)

A．从a到b，上极板带正电

B．从a到b，下极板带正电

C．从b到a，上极板带正电

D．从b到a，下极板带正电

7.一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入匀强磁场，粒子经过的轨迹如图所示，轨迹上的每一小段都可以近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变），从图中可以确定粒子的运动方向和电性是（ ）

A、粒子从a到b，带负电

B、粒子从b到a，带负电

C、粒子从a到b，带正电

D、粒子从b到a，带负电

8．如图所示，在一均匀磁场中有一U形导线框abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R为一电阻，ef为垂直于ab的一根导体杆，它可在ab、cd上无摩擦地滑动．杆ef及线框中导线的电阻都可不计．开始时，给ef一个向右的初速度，则 (　 　)

A．ef将减速向右运动，但不是匀减速

B．ef将匀减速向右运动，最后停止

C．ef将匀速向右运动

D．ef将往返运动

9.如图所示，匀强磁场存在于虚线框内，矩形线圈竖直下落。如果线圈受到的磁场力总小于其重力，则它在1、2、3、4位置 时的加速度关系为 ( )

A．a1＞a2＞a3＞a4 B．a1＝a3＞a2＞a4

C．a1＝a3＞a4＞a2 D．a4＝a2＞a3＞a1

10.在图所示的实验电路中，带铁芯的、电阻较小的线圈L与灯A并联，当合上电键K，灯A正常发光，则下列说法正确的是 ( )

A．当断开K时，灯A立即熄灭

B．当断开K时，灯A突然闪亮后熄灭

C．若用电阻值与线圈L相同的电阻取代L接入电路，

当断开K时，灯A立即熄灭

D．若用电阻值与线圈 L相同的电阻取代L接入电路，

当断开K时，灯A突然闪亮后熄灭

11．如图所示，A是长直密绕通电螺线管，小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A.能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是(　　)

12.粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行.现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是（ ）

二、实验题（共计10分）

13．下图是研究电磁感应现象实验所需的器材，用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：

(1)_______________________________________________；

(2)_______________________________________________；

(3)_______________________________________________．

三、计算题（本题共计42分）

14．（10分）如图所示，一半径为r＝10 cm的圆形线圈共100匝，在磁感应强度B＝ T的匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的中心轴线OO′以n＝600 r/min的转速匀速转动，当线圈转至中性面位置(图中位置)时开始计时．

(1)写出线圈内所产生的交变电动势的瞬时值表达式；

(2)求线圈从图示位置开始在1/60 s时的电动势的瞬时值．

15.（10分）如图所示，以MN为界的两匀强磁场，磁感应强度B1=2B2，方向垂直纸面向里，现有一质量为m、带电量为q的正粒子，从O点沿图示方向进入B1中。

⑴试画出此粒子的运动轨迹

⑵求经过多长时间粒子重新回到O点？

16.（10分）如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N＝100，边长ab＝1.0m、bc＝0.5m，电阻r＝2Ω，磁感应强度B在0～1s内从零均匀变化到0.2T。在1～5s内从0.2T均匀变化到－0.2T，取垂直纸面向里为磁场的正方向。求：

(1) 0～1s内线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向；

(2)在1～5s内通过线圈的电荷量q；

17．（12）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1 m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，下端连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直．质量为0.2 kg、电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25.

(1)求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小；

(2)当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8 W，求该速度的大小．

(3)在上问中，若R＝2 Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向．(g取10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

参考答案

1、B2、D3、A4、AB5、D6、D7、C8、A9、B10、BC11、C12、B

13 解析　实物连接如图所示

(1)合上(或断开)开关瞬间．

(2)将原线圈插入副线圈或从副线圈中抽出．

(3)移动滑动变阻器的滑动片．

[答案]　见解析

14、【解析】　线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴线匀速转动时，线圈内产生正弦交变电动势，当线圈平面在中性面时开始计时，其表达式为e＝Emsin ωt.

(1)e＝Emsin ωt，Em＝NBSω(与线圈形状无关)，

ω＝20π rad/s，故e＝100sin 20πt.

(2)当t＝ s时，

e＝100sin(20π×) V＝50  V＝86.6 V.

15、略 2

16、[解析]　(1)根据感应电动势　E＝N，磁通量的变化量ΔΦ1＝ΔB1S

解得E＝N，代入数据得E＝10V，感应电流的方向为a→d→c→b→a

(2)同理可得E′＝N，感应电流I2＝，电量q＝I2Δt2

解得q＝N，代入数据得q＝10C

17、解析：(1)金属棒开始下落的初速为零，根据牛顿第二定律

mgsinθ－μmgcosθ＝ma①

由①式解得a＝10×(0.6－0.25×0.8) m/s2＝4 m/s2.②

(2)设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向受力平衡mgsinθ－μmgcosθ－F＝0③

此时金属棒克服安培力做功的功率等于电路中电阻R消耗的电功率Fv＝P④

由③④两式解得v＝＝ m/s＝10 m/s.⑤

(3)设电路中电流为I，两导轨间金属棒的长为l，磁场的磁感应强度为B

I＝⑥ P＝I2R⑦

由⑥⑦两式解得B＝＝ T＝0.4 T⑧

磁场方向垂直导轨平面向上

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