天津市2023-2024学年高二下学期2月阶段测试一物理试题（PDF版含答案）

2023-2024 天津市高二下学期物理阶段测试一
一、单项选择题（每小题 5 分，共 25分，每小题给出的四个选项中，只有一
个选项是正确的）
1.下列说法正确的是
A.粒子在匀强磁场中所受洛伦兹力永远不做功
B.通电直导线所受安培力一定对直导线不做功
C.若通电直导线所受安培力是 0，则该处的磁感应强度一定是 0
D.若运动电荷所受洛伦兹力是 0，则该处的磁感应强度一定为 0
2.一带电粒子在匀强磁场，匀强电场，重力场的复合场区域内运动，
对于粒子的运动性质，下列说法正确的是
A.粒子在复合场区域受力一定不平衡
B.粒子可能做匀变速直线运动
C.若粒子做曲线运动，则一定是匀速圆周运动
D.若粒子做直线运动，则一定是匀速直线运动
3.如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路，当
饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈
中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为 S，共 n 匝，某次
刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间
0内，磁感应强度方向向外且由 0均匀增大到 0，此过程中
A. B S线框中磁通量变化率为 n 0
t0
B.线框中产生周期性变化的顺时针方
向的感应电流
C.AB边所受安培力方向向左
1
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D. B0S线框中感应电动势大小为
t0
4.一带电粒子经加速电压 U 加速后进入匀强磁场区域，现仅将加速电
压增大到原来的 2倍后，粒子再次进入匀强磁场，则
A.运动的轨道半径变为原来的 2倍
B.运动的动能变为原来的 2 倍
C.运动周期变为原来的 2倍
D.运动的角速度变为原来的 2倍
5.如图所示，在磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场
中，用外力拉动金属杆MN 在平行金属导轨上向右以速度 0匀速滑动，
金属导轨电阻不计，金属杆的电阻为 2R，长度为 L，ab间电阻为 R，
则
A.通过电阻 R 的电流方向为 b→a
B.外力与速度方向同向且大小为 BLv0
C.MN BLv两端的电势差为 0
3
D.金属棒所受安培力大小时刻发生改变
二、多项选择题(本大题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。每小题给出的四个选
项中均有多个符合题意，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分）
6.1831 年 10月 28日，法拉第展示人类历史上第一台发电机圆盘发电
机。结构示意图如甲图，可等效为乙图所示圆盘中任意一个半径 CD
都在切割磁感线，在 CD 之间接上电阻 R，已知转盘匀速转动的角速
度为ω，CD 的长度为 L，每条半径对应的电阻都为 r，匀强磁场的磁
感应强度为 B，下列说法正确的是
A.D 点电势比 C点高
2
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B. R
2
通过电阻 的电流为
+
C.CD 1两端的电势差为 2
2
2 2
D. 电阻 R上消耗的电功率为 R
2 +
7.如图，一比荷为 k的带电粒子从 x 轴上的 P（a，0）点以速度 v，沿
与 x正方向成 60°的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂
直于 y 轴射出第一象限，则
A.粒子带正电
B. 2 3粒子在磁场中运动半径为
3
C. 3 匀强磁场磁感应强度大小为
2
D. 3粒子射出磁场时的坐标为（0， ）
3
8.如图所示，氢原子的三个同位素粒子氕（11 ），氘（21 ），氚（31 ）
同时垂直于磁场左边界以速度 0射入磁场，经过一段时间后，三个粒
子均从磁场左边界射出（射出点未画出），不记粒子所受重力，则
A.粒子所受合外力对三个粒子所做的功均为 0
B.氕在磁场中运动的半径最大
C.氚在磁场中运动的时间最长
D.三个粒子的速度变化不同
三．解答题（本大题共 3 小题，每题 20 分，共 60 分）
9.如图所示，边长为 L，匝数为 n 的正方形金属线框，它的质量为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，磁场随时间的变化规律为 B =
3
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kt，绳子所能承受的最大拉力为 0，求：
（1） 0时刻线框所受安培力
（2） 0时间内线框产生的焦耳热
（3）绳子刚要断裂时的时刻 t
10.如图所示，在 xOy 平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一垂直纸面向
里的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为 B，与 x、y 轴分别相切于 A，
C两点，第Ⅱ象限内有沿 y 轴负方向的匀强电场。一个带正电粒子从
A 点沿 y 轴正方向以 0射入磁场，经 C 点射入电场，最后从 x轴上 P
点射出电场，已知 OP 距离与圆形匀强磁场直径长度相同，不计粒子
的重力。求：
（1）匀强电场场强 E的大小；
（2）粒子在磁场和电场中运动的时间之比
（3）粒子从 P 点射出时的速度大小与方向
4
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11.如图所示，用恒力使四个边电阻均为 r，边长均为 0的正方形线框
穿过磁感应强度为 B 的匀强磁场区域（从 ab边与磁场左边界重合到
cd 边与磁场右边界重合），线框会经历进入、浸没、走出匀强磁场
的过程，已知线框进入磁场时做匀速直线运动且速度大小为 0，磁场
区域宽度为 d（d＞ 0）
（1）求恒力的大小并说明恒力的方向
（2）求线框浸没在匀强磁场区域时运动的加速度大小
（3）求 ab 边刚离开磁场时与 ab边刚进入磁场时 cd 两端的电势差之
比
5
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参考答案及评分标准
一．单项选择题（每题 5 分）
1.A 2.D 3.C 4.B 5.C
二、多项选择题（每题 5 分）
6.AD 7.BC 8.AC
三．解答题（每题 20 分）
9. （1）E = n φ （2 分）
t
= nkL
2
（2分）
2
I = E = nkL
2
（4分）
R 2R
= =
2 2 3 0
（4分）2
2 2 4
（2）Q = I2Rt = n k L t0 （4 分）
4R
（3） 0 = + （2分）
t = 2R（T0 mg）
n2k2L3
（2分）
10.（1）设粒子质量为 m，电荷量为 q
2
qv0B = m
v0（2分）
r
r = mv0 （1分）
qB
2 0 = 0 （2分）
0 = 1 2（2分）
2
a = qE （2分）
m
Bv
解得 E = 0 （1分）
2
（2） 磁 =
= （2分）
2 2
T = 2πR = 2πm（1分）
v qB
6
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2 电 = （2分）

磁 = （2分）
4
电
3 （ ） 0 = （2分）
2
= 0 （1分）
tan = = 1
0
θ = 45° （1分）
v = v2y + v20 = 2v0 （1分）
11.（1）E = Bl0v0 （2分）
I = E = Bl0v0 （2分）
R+r 4r
B2l2F = BIL = 0v00 （2分）4r
与速度反向相同（1分）
（2）E = n φ = 0 （1分）
t
则线框浸没在磁场区域时只受恒力 F
F = ma（2分）
B2l2a = 0v0（2分）
4mr
（3） 2 20 = 2 0 （2分）
刚离开：E = Bl0v
I = E
R+r
’ = 3 = 3 0 2 ( 0) + 20 （2分）4
= = Bl v同理得 刚进入 0 0 （2分）4
7
{#{QQABaYqEogAgAhAAAQgCQwWoCgIQkAEACAoOBAAAIAABiAFABAA=}#}
’ 2 = 3 B l
2v
解得 0 0 d l + v2 （2分）
0 2mr 0 0
8
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