河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2025-2026学年高二下学期3月阶段检测物理试题（含解析）
文档属性
| 名称 | 河南省驻马店市新蔡县第一高级中学2025-2026学年高二下学期3月阶段检测物理试题（含解析） |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 753.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-03-26 00:00:00 | ||
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文档简介
新蔡一高 2025-2026 学年下学期 3 月月考
高二物理试题
一、单选题（每题 4 分，共 28 分）
1 ．有一束连续电子流沿着三维直角坐标系的x 轴正方向运动，如图所示，电子流在y 轴上的P 点处产生的磁场方向( )
A ．沿y 轴正方向 B ．沿y 轴负方向 C ．沿z 轴正方向 D ．沿z 轴负方向2 ．关于安培力和洛伦兹力的方向，下列各图中物理量表示正确的是( )
试卷第 1 页，共 7 页
A．
B．
C．
D．
3 ．如图所示，空间存在某四分之一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。
一电子以初速度v0 从圆心O 沿OD 方向射入磁场，恰好从A 点离开磁场。若电子以初速度v 从O 点沿OD 方向射入磁场，恰好从圆弧AD 的中点C 离开磁场。则v等于( )
A ． v0 B ． v0 C ． v0 D ． v0
4 ．如图所示，边长为L 的等边三角形区域ACD 内、外的匀强磁场的磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里、向外， 三角形顶点A 处有一正粒子源，能沿 A 的角平分线发射速度大小不等、方向相同的粒子，所有粒子均能通过D 点，粒子的比荷 k ，粒子重力不计，粒子间的相互作用可忽略，则粒子的速度可
能为( )
BkL 2BkL
A ． B ．3BkL C ． D ．2BkL
4 5
5 ．如图所示，平行长直导轨固定在水平面内，处于垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨左端a、b 间接有恒定电压，粗细均匀的导体棒（电阻不可忽略）放在导轨上，导体棒单位长度的电阻为r0 ，第一次放在M、N 之间；第二次放在M、P 之间，则关于两次导体棒受到的安培力，下列判断正确的是
( )
A ．大小相等，方向相同 B ．大小相等，方向不同
C ．大小不等，方向相同 D ．大小不等，方向不同
6 ．如图所示，在水平桌面上有一金属圆环，在它圆心正上方有一条形磁铁（下端为 N 极），当条形磁铁下落时（未到达桌面），下列说法正确的是( )
试卷第 2 页，共 7 页
A ．环中将产生俯视顺时针的感应电流 B ．环对桌面的压力小于自身重力
C ．环对磁铁的冲量与磁铁对环的冲量相同 D ．磁铁自身的机械能减小
7 ．如图所示，真空中有一圆形区域的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂 直纸面向外。在磁场边界的P 点设置粒子源，可沿圆形区域平面的各个方向发射速率相同的电子。这些电子射出磁场的位置均处于 上，其所对圆心角为60o 。
现将电子的发射速率增大，射出范围变为 ，其所对圆心角为120o 。若要将电
(
___
)子射出范围调回到PM 上，则磁感应强度大小要调节为( )
A ． 3B B ．2B C ． B D ．3B
二、多选题（每题 6 分，共 18 分，选对不全得 3 分，选错不得分）
8．如图所示，两个质量相等的带电粒子 a 和 b 分别以速度 va 和 vb 射入足够长平行边界匀强磁场，磁场宽度为 d，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为 30°和 60°, 两粒子同时由 A 点出发，同时到达 B 点，不计粒子重力及粒子间的影响，则( )
试卷第 3 页，共 7 页
A ．两粒子的周期之比为Ta : Tb = 1:1
B ．两粒子的轨迹半径之比为ra : rb = 3 :1
C ．两粒子的电荷量之比为 qa : qb = 2 :1
D ．两粒子的速度之比为va : vb = 2 : 3
9 ．如图，一倾角为 θ 的足够长绝缘粗糙斜面固定放置在水平面上，处在方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，在斜面上由静止释放一质量为 m、电量大小为 q 的物体。已知物体与斜面间的动摩擦因数为 μ, 重力加速度为 g，物体滑过一段距离 s 后离开斜面。下列分析正确的是( )
A ．物体带负电
B ．物体下滑过程中因摩擦产生的热量为 μmgs cosθ
C ．物体沿斜面下滑距离 s 的平均速度小于
D ．物体沿斜面下滑距离 s 所用时间为
10 ．如图所示，螺线管匝数n = 1000 匝，横截面积S = 20cm2 ，螺线管导线电阻
r = 1Ω ,电阻R = 3Ω ,管内磁场的磁感应强度 B 的B - t 图像如图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是( )
A ．通过电阻 R 的电流是从 A 到 C B ．螺线管产生的感应电动势为 4V
C ．通过电阻 R 的电流大小为 1.5A D ．0~2s 内通过电阻 R 的电荷量为 2C
试卷第 4 页，共 7 页
三、实验题（每空 2 分，共 12 分）
11．如图所示为“探究磁场对通电导线的作用” 的实验装置，其线框下端与磁场方向垂直。请根据下面的实验操作按要求填空。
（1）在接通电路前先观察并记录弹簧测力计的读数F0 。
（2）接通电路，调节滑动变阻器使电流表读数为I1 ，观察并记录弹簧测力计此时的读数F1 (F1 > F0)，则线框受到的安培力 F安 = 。
（3）在探究安培力与电流的对应关系时，保持磁场及线框不变，只调节滑动变阻器，记录电流表的读数为I2 ，I3 … ，弹簧测力计的读数为F2 ，F3 … ，并分别计
算出F2 - F0 ，F3 - F0 …。通过实验可发现，磁场对通电导线作用力的大小与电流大小成正比，本实验中所采用的实验方法是 （选填“控制变量法” 、“等效替代法”或“理想模型法”）。
（4）若电流为 I 时，弹簧测力计的读数F = 3F0 ；则当电流加倍时，弹簧测力计的读数为F, = 。
12 ．某物理兴趣小组通过以下实验来探究“ 电磁感应现象”。
(1)小组同学按甲图所示将线圈 A 插入线圈 B 中，在闭合开关 S 时发现灵敏电流
试卷第 5 页，共 7 页
计指针向左偏了一下。那么闭合开关后将线圈 A 从线圈B 拔出时，电流计指针将向 偏（选填“右”或“左”）。
(2)当线圈 A 插入线圈 B 且闭合开关后，将滑动变阻器触头从最右端滑到最左端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下通过线圈 B 导线横截面电荷量的大小分别是q1 和q2 ，则 q1 q2 （选填“大于” 、“等于”或“ 小于”）。
(3)图乙是小组同学制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的 A、B 两只发光二极管、一定匝数的螺线管以及条形磁铁组成。正确连接好实验电路后， 将条形磁铁从图示位置迅速向上移动过程中，观察到的实验现象是 。
A ．灯泡 A 、B 都会发光 B ．灯泡 B 发光，灯泡 A 不发光
C ．灯泡 A 、B 都不发光 D ．灯泡 A 发光，灯泡 B 不发光
四、解答题（15 分+12 分+15 分）
13．如图所示，在 xOy 坐标系的第一象限内存在匀强磁场，磁感应强度为 B。一带电粒子在 P 点以与 x 轴正方向成 60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y 轴射出磁场。已知带电粒子质量为 m、电荷量大小为 q（电性未知），OP = a ，不计重力。根据上述信息：
(1)判断带电粒子所带电荷的种类；
(2)求带电粒子在磁场中运动的速率 v；
(3)求带电粒子在磁场中运动的时间 t。
14 ．如图所示，质量 m1 ＝0. 1kg、电阻 R1 ＝0.3Ω 、长度 l ＝0.4m 的导体棒 ab 横放在 U 形金属框架上。框架固定在绝缘水平面上，相距 0.4m 的 MM, 、NN,相互平行，电阻不计且足够长，电阻 R2 ＝0.1Ω 的 MN 垂直于 MM,。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 B ＝1.0T。现垂直于 ab 施加 F＝2N 的水平恒力，使棒 ab 从静止开始无摩擦地运动，棒始终与 MM, 、NN,保持良好接触。
（1）求棒 ab 能达到的最大速度；
试卷第 6 页，共 7 页
（2）若棒 ab 从静止到刚好达到最大速度的过程中，导体棒 ab 上产生的热量 QR1 = 1.2J，求该过程中棒 ab 的位移大小。
15．直角坐标系 xOy 第一象限内有沿y 轴负方向的匀强电场，第四象限内有垂直纸面向内的匀强磁场 B，质量 m、带电量+ q 的粒子从y 轴的 P 点以速度v0 垂直y轴入射第一象限，进入磁场时速度方向与 x 轴正方向的夹角θ = 60o ，已知 P 点到坐标原点 O 的距离为 L，不计粒子重力。
(1)匀强电场的电场强度的大小E；
(2)粒子从 P 点出发经多长时间粒子第二次经过 x 轴；
(3)粒子第 5 次经过 x 轴时的位置与 O 点的距离 s。
试卷第 7 页，共 7 页
1 ．D
电子流沿x 轴正方向运动，形成的电流方向沿x 轴负方向，根据安培定则可知，电子流在y 轴上的 P 点处所产生的磁场方向是沿 z 轴负方向。
故选 D。
2 ．B
A ．电荷的速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力的作用，故 A 错误；
B ．对于负电荷，根据左手定则，伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向，大拇指所指方向即为洛伦兹力方向，故 B 正确；
C．对于通电导线，根据左手定则，伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，大拇指所指方向即为安培力方向，所以 C 图中安培力方向应水平向右，故 C 错误；
D ．电流的方向与磁场方向平行，不受安培力的作用，故 D 错误。
故选 B。
3 ．D
作出运动轨迹如图所示
根据几何关系有2r0 = R ，2r1 cos 45o = R
粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有qv0B = m qvB = m 解得v = 2v0
故选 D。
4 ．A
粒子可能的运动轨迹如图所示，所有圆弧所对圆心角均为 60°,粒子运动的半径
由洛伦兹力提供向心力，有qvB = m
答案第 1 页，共 7 页
联立解得v n = 1, 2, 3, …)
将n = 1, 2,3,… 代入，只有选项 A 符合，故选 A。
5 ．B
(
0
)由于安培力与电流垂直，因此两次安培力的方向不同；设导轨间导体棒的长度为L，导体棒单位长度的电阻为r0 ，则导体棒中电流大小I
导体棒受到的安培力F = BIL
则导体棒受到的安培力与导体棒的长度无关，即两次导体棒受到的安培力大小相等。故选 B。
6 ．D
A ．当条形磁铁下落时，穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律，环中电流方向为逆时针，A 错误；
B ．根据来拒去留，环对桌面的压力大于自身重力，B 错误；
C．环对磁铁和磁铁对环的作用力是相互作用力，可知环对磁铁和磁铁对环的冲量大小相等，方向相反，C 错误；
D ．磁铁的重力势能转化成动能和环中产生的焦耳热，故自身机械能减小，D 正确。故选 D。
7 ．A
设圆形磁场的半径为 R ，电子的质量为 m ，电荷量为e ，电子的射出范围变为时，电子运动的轨迹圆直径等于弦长 PN，由几何关系可得弦长 PN = 2R sin 60° = 3R
轨迹圆半径 R 。
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有evB = m
答案第 2 页，共 7 页
解得v
要将电子射出范围调回到 上， 电子运动的轨迹圆直径等于弦长 PM，由几何关系可知，弦长PM = R
轨迹圆半径
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有evB, = m 代入v ，解得 B, = ·3B
故选 A。
8 ．CD
A ．由题图可知，带电粒子 a 和 b 在磁场中运动的圆心角分别为120° 和60° 。即
由于两带电粒子运动时间相同，则可得两粒子的周期之比为Ta : Tb = 1: 2 ，故 A 错误；
B ．根据几何关系，由题图可得，两粒子的轨迹半径分别为 d ，
则两粒子的轨迹半径之比为ra : rb = 3 : 3 ，故 B 错误；
CD ．两粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律qvB = m
可得粒子的轨迹半径为r 运动的周期为T
则可得两粒子的电荷量之比为 qa : qb = 2 :1
两粒子的速度之比为va : vb = 2 : 3 ，故 CD 正确。
故选 CD。
9 ．AC
A ．由于物体加速运动，受到的洛伦兹力垂直斜面向上才会离开斜面，根据左手定则可知，物体带负电，A 正确；
答案第 3 页，共 7 页
B ．由于运动过程中摩擦力不断减小，因此物体下滑过程中摩擦产生的热量小于μmgs cosθ , B 错误；
C ．物体离开斜面时速度满足mg cosθ = qvB则v
又由于物体做加速度增大的加速运动，则物体的平均速度小于 C 正确；
D ．由于物体下滑是加速度增大的加速运动，物体的平均速度小于 则物体下滑距离 s 所用时间大于 D 错误。
故选 AC。
10 ．BD
A ．由楞次定律可以判断出螺线管中感应电流产生磁场方向从右向左，那么通过电阻R 的电流方向是从 C 到 A，故 A 错误；
B ．根据法拉第电磁感应定律有E = n V ，故 B 正确；
C ．由闭合电路欧姆定律得IA = 1A ，故 C 错误；
D ．0 ~ 2s 内通过R 的电荷量为q = It = 2C ，故 D 正确。
故选 BD。
11 ． F1 - F0 控制变量法 5F0
[ 1] 弹簧测力计的示数增大，是由于导线受到了安培力的作用，所以F安 = F1 - F0 ；
[2] 控制其他物理量不变，只变化电流，观察安培力随电流的变化情况，这个实验方法是控制变量法。
[3] 没通电时，对线框受力分析，线框所受重力等于弹簧测力计拉力，即mg = F0
通电后，对线框受力分析，线框受重力、安培力、弹簧的拉力， 三力平衡，同时根据弹簧测力计示数变大可知，安培力方向应竖直向下，则三个力应满足F = mg + F安 = 3F0
由安培力公式可得F安 = nBIL
故F安 = nBIL = 2F0
当电流加倍时，可知F, = mg + F安, = mg + nB 2IL = F0 + 4F0 = 5F0
答案第 4 页，共 7 页
12 ．(1)右
(2)等于(3)B
（1）合上开关后，将原线圈 A 迅速插入副线圈 B 时，穿过线圈 B 的磁通量增加，发现灵敏电流计指针向左偏了一下；闭合开关后将线圈 A 从线圈B 拔出时，穿过线圈 B 的磁场方向与上一种情况相同，且穿过线圈 B 的磁通量减小，所以灵敏电流计指针应向右偏。
（2）根据 E = n q = I . Δt联立，可得q = n
两次穿过线圈 B 的磁通量变化量 ΔΦ 相等，所以通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是q1等于q2 。
（3）将条形磁铁从线圈中快速向上抽出时，穿过线圈的磁场向下且磁通量减小，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线圈中的感应电流方向为顺时针（俯视），所以，灯泡 B 所在支路的二极管处于导通状态，灯泡 A 所在支路的二极管处于截止状态，即灯泡 B 短暂发光，灯泡 A 不发光。
故选 B。
13 ．(1)正电荷
（1）根据粒子的偏转方向可知，粒子所受洛伦兹力方向垂直初速度斜向左上方，磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可知粒子带正电。
（2）粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系可知R a根据洛伦兹力提供向心力qvB = m
答案第 5 页，共 7 页
联立可得v
（3）带电粒子周期为T，圆周的圆心角为 则带电粒子在磁场中运动的时间为t T
解得t
14 ．（1）5m/s；（2）1.425m
（1）ab 棒做加速度逐渐变小的加速运动，当 a ＝0 时，速度达到最大，设最大速度为 vm，有
解得
（2）棒 ab 从静止到刚好达到 vm 的过程中，设闭合电路产生的总热量为 Q 总，可得
对棒 ab 由功能关系
解得
x ＝1.425m
（1）设粒子进入磁场时速度为 v，则可知粒子的水平速度为 vcosθ=v0代入数据解得 v=2v0
由动能定理有qEL mv mv 联立代入数据解得E
（2）粒子在电场中做类平抛运动的时间为 t1 ，以向下为正方向，根据动量定理 qEt1=mvsinθ
答案第 6 页，共 7 页
代入数据解得t
粒子在磁场中做圆周运动的周期T
在磁场中做圆周运动的时间 t2 ，由于粒子做逆时针运动，由几何关系可知，圆心角为 120° ,则所需时间为t
粒子第二次经过 x 轴的时间t = t1 + t
（3）粒子在电场中做类平抛运动的水平位移 x1=v0t1代入数据得x
粒子在磁场中做圆周运动的半径 R，根据牛顿第二定律有 qvB = m 解得R
粒子在磁场中做圆周运动的水平位移x2 = 2Rsin
由于粒子运动具有周期性，故粒子第 5 次经过 x 轴时的位置与 O 点的距离
答案第 7 页，共 7 页
高二物理试题
一、单选题（每题 4 分，共 28 分）
1 ．有一束连续电子流沿着三维直角坐标系的x 轴正方向运动，如图所示，电子流在y 轴上的P 点处产生的磁场方向( )
A ．沿y 轴正方向 B ．沿y 轴负方向 C ．沿z 轴正方向 D ．沿z 轴负方向2 ．关于安培力和洛伦兹力的方向，下列各图中物理量表示正确的是( )
试卷第 1 页，共 7 页
A．
B．
C．
D．
3 ．如图所示，空间存在某四分之一圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外。
一电子以初速度v0 从圆心O 沿OD 方向射入磁场，恰好从A 点离开磁场。若电子以初速度v 从O 点沿OD 方向射入磁场，恰好从圆弧AD 的中点C 离开磁场。则v等于( )
A ． v0 B ． v0 C ． v0 D ． v0
4 ．如图所示，边长为L 的等边三角形区域ACD 内、外的匀强磁场的磁感应强度大小均为B ，方向分别垂直纸面向里、向外， 三角形顶点A 处有一正粒子源，能沿 A 的角平分线发射速度大小不等、方向相同的粒子，所有粒子均能通过D 点，粒子的比荷 k ，粒子重力不计，粒子间的相互作用可忽略，则粒子的速度可
能为( )
BkL 2BkL
A ． B ．3BkL C ． D ．2BkL
4 5
5 ．如图所示，平行长直导轨固定在水平面内，处于垂直于导轨平面向下的匀强磁场中，导轨电阻不计，导轨左端a、b 间接有恒定电压，粗细均匀的导体棒（电阻不可忽略）放在导轨上，导体棒单位长度的电阻为r0 ，第一次放在M、N 之间；第二次放在M、P 之间，则关于两次导体棒受到的安培力，下列判断正确的是
( )
A ．大小相等，方向相同 B ．大小相等，方向不同
C ．大小不等，方向相同 D ．大小不等，方向不同
6 ．如图所示，在水平桌面上有一金属圆环，在它圆心正上方有一条形磁铁（下端为 N 极），当条形磁铁下落时（未到达桌面），下列说法正确的是( )
试卷第 2 页，共 7 页
A ．环中将产生俯视顺时针的感应电流 B ．环对桌面的压力小于自身重力
C ．环对磁铁的冲量与磁铁对环的冲量相同 D ．磁铁自身的机械能减小
7 ．如图所示，真空中有一圆形区域的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂 直纸面向外。在磁场边界的P 点设置粒子源，可沿圆形区域平面的各个方向发射速率相同的电子。这些电子射出磁场的位置均处于 上，其所对圆心角为60o 。
现将电子的发射速率增大，射出范围变为 ，其所对圆心角为120o 。若要将电
(
___
)子射出范围调回到PM 上，则磁感应强度大小要调节为( )
A ． 3B B ．2B C ． B D ．3B
二、多选题（每题 6 分，共 18 分，选对不全得 3 分，选错不得分）
8．如图所示，两个质量相等的带电粒子 a 和 b 分别以速度 va 和 vb 射入足够长平行边界匀强磁场，磁场宽度为 d，两粒子的入射方向与磁场边界的夹角分别为 30°和 60°, 两粒子同时由 A 点出发，同时到达 B 点，不计粒子重力及粒子间的影响，则( )
试卷第 3 页，共 7 页
A ．两粒子的周期之比为Ta : Tb = 1:1
B ．两粒子的轨迹半径之比为ra : rb = 3 :1
C ．两粒子的电荷量之比为 qa : qb = 2 :1
D ．两粒子的速度之比为va : vb = 2 : 3
9 ．如图，一倾角为 θ 的足够长绝缘粗糙斜面固定放置在水平面上，处在方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为 B 的匀强磁场中，在斜面上由静止释放一质量为 m、电量大小为 q 的物体。已知物体与斜面间的动摩擦因数为 μ, 重力加速度为 g，物体滑过一段距离 s 后离开斜面。下列分析正确的是( )
A ．物体带负电
B ．物体下滑过程中因摩擦产生的热量为 μmgs cosθ
C ．物体沿斜面下滑距离 s 的平均速度小于
D ．物体沿斜面下滑距离 s 所用时间为
10 ．如图所示，螺线管匝数n = 1000 匝，横截面积S = 20cm2 ，螺线管导线电阻
r = 1Ω ,电阻R = 3Ω ,管内磁场的磁感应强度 B 的B - t 图像如图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是( )
A ．通过电阻 R 的电流是从 A 到 C B ．螺线管产生的感应电动势为 4V
C ．通过电阻 R 的电流大小为 1.5A D ．0~2s 内通过电阻 R 的电荷量为 2C
试卷第 4 页，共 7 页
三、实验题（每空 2 分，共 12 分）
11．如图所示为“探究磁场对通电导线的作用” 的实验装置，其线框下端与磁场方向垂直。请根据下面的实验操作按要求填空。
（1）在接通电路前先观察并记录弹簧测力计的读数F0 。
（2）接通电路，调节滑动变阻器使电流表读数为I1 ，观察并记录弹簧测力计此时的读数F1 (F1 > F0)，则线框受到的安培力 F安 = 。
（3）在探究安培力与电流的对应关系时，保持磁场及线框不变，只调节滑动变阻器，记录电流表的读数为I2 ，I3 … ，弹簧测力计的读数为F2 ，F3 … ，并分别计
算出F2 - F0 ，F3 - F0 …。通过实验可发现，磁场对通电导线作用力的大小与电流大小成正比，本实验中所采用的实验方法是 （选填“控制变量法” 、“等效替代法”或“理想模型法”）。
（4）若电流为 I 时，弹簧测力计的读数F = 3F0 ；则当电流加倍时，弹簧测力计的读数为F, = 。
12 ．某物理兴趣小组通过以下实验来探究“ 电磁感应现象”。
(1)小组同学按甲图所示将线圈 A 插入线圈 B 中，在闭合开关 S 时发现灵敏电流
试卷第 5 页，共 7 页
计指针向左偏了一下。那么闭合开关后将线圈 A 从线圈B 拔出时，电流计指针将向 偏（选填“右”或“左”）。
(2)当线圈 A 插入线圈 B 且闭合开关后，将滑动变阻器触头从最右端滑到最左端，第一次快速滑动，第二次滑动较慢，两情况下通过线圈 B 导线横截面电荷量的大小分别是q1 和q2 ，则 q1 q2 （选填“大于” 、“等于”或“ 小于”）。
(3)图乙是小组同学制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的 A、B 两只发光二极管、一定匝数的螺线管以及条形磁铁组成。正确连接好实验电路后， 将条形磁铁从图示位置迅速向上移动过程中，观察到的实验现象是 。
A ．灯泡 A 、B 都会发光 B ．灯泡 B 发光，灯泡 A 不发光
C ．灯泡 A 、B 都不发光 D ．灯泡 A 发光，灯泡 B 不发光
四、解答题（15 分+12 分+15 分）
13．如图所示，在 xOy 坐标系的第一象限内存在匀强磁场，磁感应强度为 B。一带电粒子在 P 点以与 x 轴正方向成 60°的方向垂直磁场射入，并恰好垂直于y 轴射出磁场。已知带电粒子质量为 m、电荷量大小为 q（电性未知），OP = a ，不计重力。根据上述信息：
(1)判断带电粒子所带电荷的种类；
(2)求带电粒子在磁场中运动的速率 v；
(3)求带电粒子在磁场中运动的时间 t。
14 ．如图所示，质量 m1 ＝0. 1kg、电阻 R1 ＝0.3Ω 、长度 l ＝0.4m 的导体棒 ab 横放在 U 形金属框架上。框架固定在绝缘水平面上，相距 0.4m 的 MM, 、NN,相互平行，电阻不计且足够长，电阻 R2 ＝0.1Ω 的 MN 垂直于 MM,。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 B ＝1.0T。现垂直于 ab 施加 F＝2N 的水平恒力，使棒 ab 从静止开始无摩擦地运动，棒始终与 MM, 、NN,保持良好接触。
（1）求棒 ab 能达到的最大速度；
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（2）若棒 ab 从静止到刚好达到最大速度的过程中，导体棒 ab 上产生的热量 QR1 = 1.2J，求该过程中棒 ab 的位移大小。
15．直角坐标系 xOy 第一象限内有沿y 轴负方向的匀强电场，第四象限内有垂直纸面向内的匀强磁场 B，质量 m、带电量+ q 的粒子从y 轴的 P 点以速度v0 垂直y轴入射第一象限，进入磁场时速度方向与 x 轴正方向的夹角θ = 60o ，已知 P 点到坐标原点 O 的距离为 L，不计粒子重力。
(1)匀强电场的电场强度的大小E；
(2)粒子从 P 点出发经多长时间粒子第二次经过 x 轴；
(3)粒子第 5 次经过 x 轴时的位置与 O 点的距离 s。
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1 ．D
电子流沿x 轴正方向运动，形成的电流方向沿x 轴负方向，根据安培定则可知，电子流在y 轴上的 P 点处所产生的磁场方向是沿 z 轴负方向。
故选 D。
2 ．B
A ．电荷的速度方向与磁场方向平行，不受洛伦兹力的作用，故 A 错误；
B ．对于负电荷，根据左手定则，伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向负电荷运动的反方向，大拇指所指方向即为洛伦兹力方向，故 B 正确；
C．对于通电导线，根据左手定则，伸开左手，让磁感线垂直穿过手心，四指指向电流方向，大拇指所指方向即为安培力方向，所以 C 图中安培力方向应水平向右，故 C 错误；
D ．电流的方向与磁场方向平行，不受安培力的作用，故 D 错误。
故选 B。
3 ．D
作出运动轨迹如图所示
根据几何关系有2r0 = R ，2r1 cos 45o = R
粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有qv0B = m qvB = m 解得v = 2v0
故选 D。
4 ．A
粒子可能的运动轨迹如图所示，所有圆弧所对圆心角均为 60°,粒子运动的半径
由洛伦兹力提供向心力，有qvB = m
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联立解得v n = 1, 2, 3, …)
将n = 1, 2,3,… 代入，只有选项 A 符合，故选 A。
5 ．B
(
0
)由于安培力与电流垂直，因此两次安培力的方向不同；设导轨间导体棒的长度为L，导体棒单位长度的电阻为r0 ，则导体棒中电流大小I
导体棒受到的安培力F = BIL
则导体棒受到的安培力与导体棒的长度无关，即两次导体棒受到的安培力大小相等。故选 B。
6 ．D
A ．当条形磁铁下落时，穿过线圈的磁通量向下增加，根据楞次定律，环中电流方向为逆时针，A 错误；
B ．根据来拒去留，环对桌面的压力大于自身重力，B 错误；
C．环对磁铁和磁铁对环的作用力是相互作用力，可知环对磁铁和磁铁对环的冲量大小相等，方向相反，C 错误；
D ．磁铁的重力势能转化成动能和环中产生的焦耳热，故自身机械能减小，D 正确。故选 D。
7 ．A
设圆形磁场的半径为 R ，电子的质量为 m ，电荷量为e ，电子的射出范围变为时，电子运动的轨迹圆直径等于弦长 PN，由几何关系可得弦长 PN = 2R sin 60° = 3R
轨迹圆半径 R 。
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有evB = m
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解得v
要将电子射出范围调回到 上， 电子运动的轨迹圆直径等于弦长 PM，由几何关系可知，弦长PM = R
轨迹圆半径
电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有evB, = m 代入v ，解得 B, = ·3B
故选 A。
8 ．CD
A ．由题图可知，带电粒子 a 和 b 在磁场中运动的圆心角分别为120° 和60° 。即
由于两带电粒子运动时间相同，则可得两粒子的周期之比为Ta : Tb = 1: 2 ，故 A 错误；
B ．根据几何关系，由题图可得，两粒子的轨迹半径分别为 d ，
则两粒子的轨迹半径之比为ra : rb = 3 : 3 ，故 B 错误；
CD ．两粒子在磁场中做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律qvB = m
可得粒子的轨迹半径为r 运动的周期为T
则可得两粒子的电荷量之比为 qa : qb = 2 :1
两粒子的速度之比为va : vb = 2 : 3 ，故 CD 正确。
故选 CD。
9 ．AC
A ．由于物体加速运动，受到的洛伦兹力垂直斜面向上才会离开斜面，根据左手定则可知，物体带负电，A 正确；
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B ．由于运动过程中摩擦力不断减小，因此物体下滑过程中摩擦产生的热量小于μmgs cosθ , B 错误；
C ．物体离开斜面时速度满足mg cosθ = qvB则v
又由于物体做加速度增大的加速运动，则物体的平均速度小于 C 正确；
D ．由于物体下滑是加速度增大的加速运动，物体的平均速度小于 则物体下滑距离 s 所用时间大于 D 错误。
故选 AC。
10 ．BD
A ．由楞次定律可以判断出螺线管中感应电流产生磁场方向从右向左，那么通过电阻R 的电流方向是从 C 到 A，故 A 错误；
B ．根据法拉第电磁感应定律有E = n V ，故 B 正确；
C ．由闭合电路欧姆定律得IA = 1A ，故 C 错误；
D ．0 ~ 2s 内通过R 的电荷量为q = It = 2C ，故 D 正确。
故选 BD。
11 ． F1 - F0 控制变量法 5F0
[ 1] 弹簧测力计的示数增大，是由于导线受到了安培力的作用，所以F安 = F1 - F0 ；
[2] 控制其他物理量不变，只变化电流，观察安培力随电流的变化情况，这个实验方法是控制变量法。
[3] 没通电时，对线框受力分析，线框所受重力等于弹簧测力计拉力，即mg = F0
通电后，对线框受力分析，线框受重力、安培力、弹簧的拉力， 三力平衡，同时根据弹簧测力计示数变大可知，安培力方向应竖直向下，则三个力应满足F = mg + F安 = 3F0
由安培力公式可得F安 = nBIL
故F安 = nBIL = 2F0
当电流加倍时，可知F, = mg + F安, = mg + nB 2IL = F0 + 4F0 = 5F0
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12 ．(1)右
(2)等于(3)B
（1）合上开关后，将原线圈 A 迅速插入副线圈 B 时，穿过线圈 B 的磁通量增加，发现灵敏电流计指针向左偏了一下；闭合开关后将线圈 A 从线圈B 拔出时，穿过线圈 B 的磁场方向与上一种情况相同，且穿过线圈 B 的磁通量减小，所以灵敏电流计指针应向右偏。
（2）根据 E = n q = I . Δt联立，可得q = n
两次穿过线圈 B 的磁通量变化量 ΔΦ 相等，所以通过线圈导线横截面电荷量的大小关系是q1等于q2 。
（3）将条形磁铁从线圈中快速向上抽出时，穿过线圈的磁场向下且磁通量减小，根据楞次定律和右手螺旋定则可知，线圈中的感应电流方向为顺时针（俯视），所以，灯泡 B 所在支路的二极管处于导通状态，灯泡 A 所在支路的二极管处于截止状态，即灯泡 B 短暂发光，灯泡 A 不发光。
故选 B。
13 ．(1)正电荷
（1）根据粒子的偏转方向可知，粒子所受洛伦兹力方向垂直初速度斜向左上方，磁场方向垂直于纸面向里，根据左手定则，可知粒子带正电。
（2）粒子的运动轨迹如图所示
由几何关系可知R a根据洛伦兹力提供向心力qvB = m
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联立可得v
（3）带电粒子周期为T，圆周的圆心角为 则带电粒子在磁场中运动的时间为t T
解得t
14 ．（1）5m/s；（2）1.425m
（1）ab 棒做加速度逐渐变小的加速运动，当 a ＝0 时，速度达到最大，设最大速度为 vm，有
解得
（2）棒 ab 从静止到刚好达到 vm 的过程中，设闭合电路产生的总热量为 Q 总，可得
对棒 ab 由功能关系
解得
x ＝1.425m
（1）设粒子进入磁场时速度为 v，则可知粒子的水平速度为 vcosθ=v0代入数据解得 v=2v0
由动能定理有qEL mv mv 联立代入数据解得E
（2）粒子在电场中做类平抛运动的时间为 t1 ，以向下为正方向，根据动量定理 qEt1=mvsinθ
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代入数据解得t
粒子在磁场中做圆周运动的周期T
在磁场中做圆周运动的时间 t2 ，由于粒子做逆时针运动，由几何关系可知，圆心角为 120° ,则所需时间为t
粒子第二次经过 x 轴的时间t = t1 + t
（3）粒子在电场中做类平抛运动的水平位移 x1=v0t1代入数据得x
粒子在磁场中做圆周运动的半径 R，根据牛顿第二定律有 qvB = m 解得R
粒子在磁场中做圆周运动的水平位移x2 = 2Rsin
由于粒子运动具有周期性，故粒子第 5 次经过 x 轴时的位置与 O 点的距离
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