武隆中学2023-2024学年高二下学期4月月考
物理试题
（满分100分考试时间75分钟）
单选题（本题共7小题，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题意的，每题4分）
1.在下图中，标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
2.一带电粒子沿垂直磁场方向射入匀强磁场，经过轨迹如图所示，轨迹上每一小段都可以近似看成圆弧，其能量逐渐减小质量、电量不变，从图中可以确定运动方向和电性是( )
A. 粒子从到，带负电 B. 粒子从到，带负电
C. 粒子从到，带正电 D. 粒子从到，带正电
3.关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是( )
A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压
B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出极板是发电机的负极，极板是发电机的正极
C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中在磁场中偏转半径最小的是
4.在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环，导体环面积为，导体环的总电阻为。规定导体环中电流的正方向如图甲所示，磁场向上为正。磁感应强度随时间的变化如乙图所示，。下列说法正确的是( )
A. 时，导体环中电流为零
B. 第内，导体环中电流为负方向
C. 第内，导体环中电流的大小为
D. 第内，通过导体环某一截面的电荷量为
5. 当线圈中的电流随时间变化时，线圈产生的磁场也会变化，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流。下列关于涡流的应用说法错误的是（ ）
A. 图1中当线圈中通以周期性变化的电流时，金属中产生涡流使金属熔化
B 图2中铁质锅换成陶瓷锅,将不能起到加热效果。
C. 图3中探雷器遇见金属时，金属中涡流的磁场反过来影响线圈中电流，使仪器报警
D. 图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝，它们都同时从铝管下端管口落出
6.如图所示，一个有矩形边界的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．一个三角形闭合导线框，由位置左沿纸面匀速运动到位置右取线框刚到达磁场边界的时刻为计时起点，规定顺时针方向为电流的正方向，下图中能正确反应线框中电流与时间关系的是( )
A. B.
C. D.
7. 如图所示，两根相距为L的光滑平行导轨水平放置，R为固定电阻，金属杆MN垂直于导轨放置，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，导轨和金属杆的电阻忽略不计。时刻对金属杆施加一水平外力F，使金属杆从静止开始做匀加速直线运动。下列关于通过R的电流i、外力F、回路产生的焦耳热Q、克服安培力做功的功率P随时间t变化的图像中正确的是（ ）
A. B. C. D.
（二）、多选题（8-10题在每小题给出的四个选项中，多个选项是符合题意的，全部选对得5分，选对但不全得3分，错选、不选不得分。）
8.如图所示的电路中，是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，、和是三个完全相同的灯泡，是内阻不计的电源。在时刻，闭合开关，电路稳定后在时刻断开开关。规定电路稳定时流过、的电流方向为正方向，分别用、表示流过和的电流，则图中能定性描述电流随时间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
9．如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆，小球P套在杆上，已知P的质量为m、电荷量为，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为，重力加速度为g。小球由静止开始下滑直到稳定的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．小球的加速度一直减小 B．小球的机械能和电势能的总和逐渐减少
C．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是
D．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是
10.如图所示，等腰直角三角形区域内包含边界有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度的大小为，在的中点处有一粒子源，可沿与平行的方向发射大量速率不同的同种粒子，这些粒子带负电，质量为，电荷量为，已知这些粒子都能从边离开区域，，不考虑粒子的重力及粒子间的相互作用。关于这些粒子，下列说法正确的是( )
A. 速度的最大值为
B. 速度的最小值为
C. 在磁场中运动的最短时间为
D. 在磁场中运动的最长时间为
二、实验填空题（本大题共2小题，每空2分，共12分）
11. 在“探究楞次定律”的实验中。某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置，无电流流过时指针不会偏转，将指在正中央。
（1）现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接（A与C连接，B与D连接），将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中原磁通量的方向为___________（选填“向上”或“向下”，线圈中的原磁通量___________（选填“变大”或“减小”），你所看到的指针___________（选填“不偏”、“向a位置偏转”或“向b位置偏转”）。
（2）若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中a所示，则磁铁的Q端是___________（选填“N”或“S”）极。
12．如图所示，利用电流天平可以测量匀强磁场的磁感应强度，电流天平的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，bc边处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直，当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡，然后使电流反向；大小不变，这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂达到新的平衡。
（1）用已知量和可测量n、m、L、I计算B的表达式为______；
（2）当，，，时，磁感应强度为______T。（重力加速度g取）
三、解答题（本大题共3小题，共45分。要求用必要的文字和公式表述）
13. （12分）图中左边有一对水平放置的平行金属板，两板相距为，电压为，两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为图中右边有一半径为的圆形匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向垂直于纸面朝外。一束离子垂直磁场沿如图路径穿出，并沿直径 方向射入磁场区域，最后从圆形区域边界上的点射出，已知图中，不计重力，求：
离子到达 点时速度的大小；
离子的电性及比荷。
14. （15分）15.如图所示，AB、CD是两根足够长的固定平行金属导轨，两导轨间的距离为L，导轨平面与水平面的夹角是θ，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面斜向上方的匀强磁场，磁感应强度为B.在导轨的AC端连接一个阻值为R的电阻，导轨的电阻不计．一根垂直于导轨放置的金属棒ab，电阻为r质量为m，从静止开始沿导轨下滑，下滑高度为H时达到最大速度．不计摩擦，求在此过程中：
(1)ab棒的最大速度；
(2)通过电阻R的热量；
(3)通过电阻R的电量．
15. （18分）如图所示的平面直角坐标系xOy，在第Ⅰ象限内有平行于y轴的匀强电场，方向沿y轴正方向；在第Ⅳ象限的正三角形abc区域内有匀强磁场，方向垂直于xOy平面向里，正三角形边长为L，且ab边与y轴平行．一质量为m、电荷量为q的粒子，从y轴上的P(0，h)点，以大小为v0的速度沿x轴正方向射入电场，通过电场后从x轴上的a(2h,0)点进入第Ⅳ象限，又经过磁场从y轴上的某点进入第Ⅲ象限，且速度与y轴负方向成45°角，不计粒子所受的重力．求：
(1)电场强度E的大小；
(2)粒子到达a点时速度的大小和方向；
(3)abc区域内磁场的磁感应强度B的最小值．一、选择题
1、A 2、C 3、B 4、D 5、D 6、B 7、B 8、BC 9、BCD 10、AD
二、填空题
11、①. 向下 ②. 减少 ③. 向b位置偏转 ④. S
12、① ②. 1
三、计算题
13. 解：离子在平行金属板之间做匀速直线运动，
由平衡条件得：
已知电场强度：
由式解得：
根据左手定则，离子束带负电，离子在圆形磁场区域做匀速圆周运动，轨迹如图所示：
由牛顿第二定律得：
由几何关系得：
解得
14、
15、(1)设粒子在电场中运动的时间为t，则有
x＝v0t＝2h
y＝at2＝h
qE＝ma
联立以上各式可得E＝
(2)如图所示，粒子到达a点时沿y轴负方向的分速度为vy＝at⑤
粒子到达a点时沿y轴方向的分速度vy＝at＝v0
所以v＝＝v0
方向指向第Ⅳ象限与x轴正方向成45°角．
(3)粒子在磁场中运动时，有qvB＝m
当粒子从b点射出时，磁场的磁感应强度为最小值，此时有r＝L，所以B＝
Uo
3
dBo
P
×××
×
M
.d
8
7m22
9uB
y3Uo
3dBoBR
解答：解：(1)金属棒向下做幼加速度减小的加速运动，当加速度ā=0时，速度达到最大
有ngsin6=FA
FA=BIL
BLv
I=m
R+r
联立三式得，mgsine0=8zn
m
R+r
所以y=
g(R+r)sine
2
Br
(2)根据能量守恒得：
mgH-mvnm2+e总
所以整个回路产生的热最C急=mmVi2
n
1mgR+r）sin82
则酒i过电阳R的然是Q品Q-心片产R
R+r
(3)下滑高度为H的过程中磁通星的增加呈为△Φ=BL严
sn8·
通过电阻R的电量q=7△t=
△Φ_BLH
R总(R+)sin6
VO
E
P
a
X
×
女
C
一
45°
qwB0=qE0.·.①
Vo
Eo
2
