西安市高陵区2022-2023学年高二下学期开学考试
物理试题(卷)
第Ⅰ卷(选择题将该卷答案涂在答题纸上)
一、选择题(本题包括12个小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,1-8小题只有一个选项正确,9-12小题有多个选项正确。全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.下述说法中正确的是( )
A.根据E=,可知电场中某点的场强与电场力成正比
B.根据B=,可知磁场中某点的磁感应强度与安培力成正比
C.电场和磁场都是客观存在的物质,但是电场线和磁感线是假想的
D.电场线和磁感线都是电荷在场中运动的轨迹
2.1921年一个十分神奇的与电有关的实验现象被法拉第发现了,出于对这个现象的好奇,他对这种现象潜心研究了十年,终于在1931年发现了在物理科技史上影响十分重大的电磁感应效应。下列四幅图所描述的情境,能够产生感应电流的是( )
A.甲图中,与干电池连接的左侧线圈开关保持闭合
B.乙图中,条形磁铁快速穿过有缺口的线圈
C.丙图中,线圈匀强磁场中垂直于磁场方向向右运动,线圈始终在磁场内
D.丁图中,线框绕轴线 AB 转动
3.下列各图中,已标出电流及电流的磁场方向,其中正确的是( )
4.如下四幅图表示运动电荷或通电直导线分别在匀强磁场中的受力方向,其中正确的是( )
5.如图所示,长为2L的直导线折成边长相等,夹角为60°的“V”形,并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中,磁感应强度为B,当在该导线中通以电流I时,该“V”形通电导线受到的安培力大小为( )
A.BIL B.2BIL C.0.5BIL D.0
6.一个带电粒子沿垂直于磁场方向射入一匀强磁场,粒子的一段运动径迹如图所示,径迹上每一小段可近似看成圆弧,由于带电粒子的运动使沿途的空气电离,粒子的动能逐渐减小(电量不变),从图中情况可以确定( )
A.粒子从a到b,带正电 B.粒子从b到a,带正电
C.粒子从a到b,带负电 D.粒子从b到a,带负电
7.如图甲所示,匝数n=50的圆形线圈M,它的两端点a、b与内阻很大的电压表相连,线圈中磁通量的变化规律如图乙所示,则a、b两点的电势高低与电压表的读数为( )
A.φa>φb,20 V
B.φa>φb,10 V
C.φa<φb,20 V
D.φa<φb,10 V
8.如图所示,MN、PQ是间距为L平行金属导轨,置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,则(不计导轨电阻)( )
A.通过电阻R的电流方向为P→R→M
B.a、b两点间的电压为BLv
C.a端电势比b端电势高
D.外力F做功等于电阻R上产生的焦耳热
9.(多选)质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上,导轨宽度为d,杆ab与导轨间的动摩擦因数为μ,有电流时,ab恰好在导轨上静止,如图所示,它的四个侧视图中标示出了四种可能的匀强磁场方向,其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的是 ( )
10.(多选)质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运动的半圆轨迹如图中虚线所示.下列表述正确的是( )
A.M带负电,N带正电
B.M的速率小于N的速率
C.洛伦兹力对M、N做正功
D.M的运行时间等于N的运行时间
11.(多选)某同学设计了一个电磁冲击钻,其原理示意图如图所示,若发现钻头M突然向右运动,则可能是( )
A.开关S由断开到闭合的瞬间
B.开关S由闭合到断开的瞬间
C.保持开关S闭合,变阻器滑片P加速向左滑动
D.保持开关S闭合,变阻器滑片P匀速向右滑动
12.(多选)如图甲、乙所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值都很小,且小于灯泡A的电阻,接通S,使电路达到稳定,灯泡A发光,则( )
A.在电路甲中,断开S后,A将逐渐变暗
B.在电路甲中,断开S后,A将先变得更亮,然
后才逐渐变暗
C.在电路乙中,断开S后,A将逐渐变暗
D.在电路乙中,断开S后,A将先变得更亮,然后才逐渐变暗
第Ⅱ卷 非选择题 (请将该卷答案写在答题纸上)
二、填空题(每空2分,共14分)
13.如图,匀强磁场的磁感应强度B=0.8T,单匝矩形线圈abcd的面积S=0.5m2,B与S垂直,线圈一半在磁场中,此时穿过线圈的磁通量为_______Wb,线圈从图示位置绕ad边顺时针转过,此过程中磁通量的改变量为________Wb。若该线圈匝数为10匝,则线圈在图示位置时,穿过线圈的磁通量为_______Wb。
14.下图是某实验小组在研究磁通量变化时感应电流方向实验中的部分操作示意图,图甲所示是电流通过灵敏电流计时指针的偏转情况,图乙是磁铁从线圈中抽出时灵敏电流计指针的偏转情况.
(1)(单选)图甲电路中串联定值电阻R主要是为了( )
A.减小电路两端的电压,保护电源
B.增大电路两端的电压,保护电源
C.减小电路中的电流,保护灵敏电流计
D.减小电路中的电流,便于观察灵敏电流计的读数
(2)实验操作如图乙所示,当磁铁向上抽出时,灵敏电流计G中指针是 偏(填“左”或“右”);继续操作如图丙所示,判断此时条形磁铁的运动是________线圈(填“插入”或“抽出”).
(3)通过完整实验,最后归纳总结出关于感应电流方向的结论是:________________________.
三、计算题(共38分)
15.(12分) 如图所示,水平导体棒AB被两根竖直绝缘细线悬挂,置于垂直纸面向里的匀强磁场中。已知磁场的磁感应强度B=0.5T,导体棒长L=1m,质量m=0.5kg,重力加速度g=10m/s2。当导体棒中通以从A到B的电流时,试求:
(1)当电流I=2A时,导体棒所受安培力大小F;
(2)当每根细线拉力大小都为1N时,导体棒中通过的电流大小。
16.(12分)如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子,以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场,在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。
(1)粒子带什么电?
(2)求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T;
(3)为使该粒子做匀速直线运动,还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强
电场,求电场强度E的大小和方向。
17.(14分)如图所示,水平放置的两平行金属导轨相距L=0.50 m,左端接一电阻R=0.30 Ω,磁感应强度B=0.40 T的匀强磁场方向垂直于导轨平面向下,导体棒MN(长为L,质量m=0.02kg)垂直放在导轨上,导体棒的电阻为r=0.10Ω,导轨的电阻均可忽略不计。某时刻给金属杆MN一个水平向右的恒力F,金属杆MN由静止开始运动,图乙是金属杆MN运动过程的v-t图像,导轨与金属杆间的动摩擦因数为μ=0.5.g取10m/s2求:
(1)导体棒匀速运动时,通过导体棒MN的电流大小和方向;
(2)恒力F的大小
(3)导体棒1s末的加速度.