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河南省洛阳市第一高级中学2015-2016学年高二上学期10月月考物理试题


高二物理月考试卷 满分 100 分 时间 90min 请将答案写在答题卡上

一.选择题 (本大题共 13 小题,每小题 4 分,共 52 分.至少一个答案正确,选不全得 2 分) 1、如图所示,两平行金属导轨 CD、EF 间距为 L,与电动势为 E 的电源相连,质量为 m、电阻为 R 的 金属棒 ab 垂直于导轨放置构成闭合回路,回路平面与水平面成 θ 角,

回路其余电阻不 计。为使 ab 棒静止,需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为 a E C θ b F L D

mgR cos ? mgR A. ,水平向右 B. ,垂直于回路平面上 El El mgR tan? mgRsin? C. ,竖直向下 D. ,垂直于 回路平面向下 El El

2、如图所示,蹄形磁体用悬线悬于 O 点,在磁体的正下方有一水平放置的长直导线,当 导线通以由左向右的电流 时,蹄形磁体的运动情况 将是( A.静止不动 B.向纸外运动 ) N S

C.N 极向纸外转动,S 级向纸内转动 D.N 极向纸内转动,S 级向纸外转动

3、如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为 1T 的匀强磁场中,以导线为中心,半径为 R 的 圆周上有 a、b、c、d 四个点,已知 c 点的实际磁感应强度为 0,则 是( )
d b a c

下列说法中正确的
B

A.直导线中电流方向垂直纸面向里 B.d 点的磁感应强度为 0 C.a 点的磁感应强度为 2T,方向向右 D.b 点的磁感应强度为 2 T,方向斜向下,与 B 成 45 角
0

4.如右图为一“滤速器”装置的示意图.a、b 为水平放置的平行金属板,一束具有各种不同速率的 电子沿水平方向经小孔 O 进入 a、b 两板之间.为了选取具有某种特定速率的电子,可在 a、b 间加上电压, 并沿垂直于纸面的方向加一匀强磁场,使所选电子仍能够沿水平直线 OO′运动,由 O′射出.不计重力作 用.可能达到上述目的的办法是( )

A.使 a 板电势高于 b 板,磁场方向垂直纸面向里 B.使 a 板电势低于 b 板,磁场方向垂直纸面向里 C.使 a 板电势高于 b 板,磁场方向垂直纸面向外 D.使 a 板电势低于 b 板,磁场方向垂直纸面向外

5、质量为 m,电量为 q 的带正电小物块在磁感强度为 B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,沿动摩擦 因数为 μ 的绝缘水平 面以初速度 v0 开始向左运动,如图所示.物块经时间 t 移动距离 S 后停了下来,设此过程中,q 不变,则 ( )
× × × × × v
0

B

× ×

A.S>

2 v0 2 ?g

B.S<

2 v0 2 ?g

C.t>

? ( mg ? qv0 B )

mv0

D.t<

? ( mg ? qv0 B )

mv0

6、在某地上空同时存在着匀强的电场与磁场,一质量为 m 的带正电小球,在该区域内沿水平方向向 右做直线运动,如图所示.关于场的分布情况可能的是( )

A.该处电场方向和磁场方向重合 B.电场竖直向上,磁场垂直纸面向里 C.电场斜向里侧上方,磁场斜向外侧上方,均与 v 垂直 D.电场水平向右,磁场垂直纸面向里

7、如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为 B 的匀强磁 场中,质量为 m、带电量为+Q 的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过 程中,下列判断正确的是( A.滑块受到的摩擦力不变 B.滑块到地面时的动能与 B 的大小无关 C.滑块受到的洛伦兹力方向垂 直斜面向下 D.B 很大时,滑块最终可能静止于斜面上图 )

8、 回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电极相连接 的两个 D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成的周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都 能得到加速,两 D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示,要增大带电粒子 射出时的动能,则下列说法中正确的是( A.增大匀强电场间的加速电压 C.减小狭缝间的距离 )

B.增大磁场的磁感应强度 D.增大 D 形金属盒的半径

9、如图所示,匀强电场方向水平向右,匀强磁场方向垂直纸面向里,将带正电的 小球在场中静止释放,最后落到地面上.关于该过程,下述说法正确的是( A.小球做匀变速曲线运动 B.小球减少的电势能等于增加的动能 C.电场力和重力做的功等于小球增加的动能 D.若保持其他条件不变,只减小磁感应强度,小球着地时动能不变 )

10、如图所示,一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向 A 极板,为了使 电子束沿射入方向做直线运动,可采用的方法是( A.将变阻器滑动头 P 向右滑动 B.将变阻器滑动头 P 向左滑动 C.将极板间距离适当减小 )

D.将极板间距离适当增大

11.如图所示,一个质量为 m、电荷量为 q 的带电小球从水平线 PQ 上方 M 点自由下 落,以 PQ 为边界下方有方向竖直向下、电场强度为 E 的匀强电场,同时还有垂直于纸 面的匀强磁场,小球从边界上的 a 点进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上 的 b 点穿出,重力加速度为 g,不计空气阻力,则以下说法正确的是( A.小球带负电,匀强磁场方向垂直纸面向外 B.小球的电荷量与质量的比值 q/m=g/E C.小球从 a 运动到 b 的过程中,小球和地球组成的系统的机械能守恒 D.小球在 a、b 两点的速度相同 12.如图所示,虚线空间中存在由匀强电场 E 和匀强磁场 B 组成的正交或平行的电场和磁场(图中实 线为电场线),有一个带正电小球(电荷量为+q,质量为 m)从正交或平行的电磁复合场上方的某一高度自 由落下,那么,带电小球可能沿直线通过的是( ) )

13.在半导体离子注入工艺中,初速度可忽略的磷离子 P 和 P ,经电压为 U 的电场加速后,垂直进 入磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里、有一定宽度的匀强磁场区域,如图所示.已知离子 P 在磁场 中转过 θ =30°后从磁场右边界射出.在电场和磁场中运动时,离子 P 和 P ( A.在电场中的加速度之比为 1∶1 B.在磁场中运动的半径之比为 3∶1 C.在磁场中转过的角度之比为 1∶2 D.离开电场区域时的动能之比为 1∶3
+ 3+ +



3+

)

二.填空题(共 8 分) 14、从下表中选出适 当的实验器材,设计一电路来测量电流表 A1 的内阻 r1,要求方法简捷,有尽可能 高的测量精度,并能测得多组数据. 器材(代号) 规格

电流表(A1) 电流表(A2) 电压表(V) 电阻(R1) 滑动变阻器(R2) 电池(E) 开关(S) 导线若干

量程 10mA,内阻 r1 待测(约 40Ω ) 量程 500μ A,内阻 r2=750Ω 量程 10V,内阻 r3=10kΩ 阻值约 100Ω ,作保护电阻用 总阻值约 50Ω 电动势 1.5V,内阻很小

(1)在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号. (2)若选测量数据中的一组来计算 r1, 则所用的表达式为 r1=______,式中各符号的意义是: __________________________________________________________________ .

三.计算题(本大题共 4 小题,共 40 分,要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单 位) 15.(8 分)如图所示,在与水平方向成 60°的光滑金属导轨间连一电源,在相距 1m 的平行导轨上放一 重力为 3N 的金属棒 ab,棒上通以 3A 的电流,磁场方向竖直向上,这时棒恰好静 止。求: (1)匀强磁场的磁感应强度 B; (2)ab 棒对导轨的压力。

16、(8 分)一种半导体材料称为“霍尔材料”,用它制成的元件称为“霍尔元件”,这种材料有可定 向移动的电荷,称为“载流子”,每个载流子的电荷量大小为 q=1.6×10
-19

C,霍尔元件在自动检测、控

制领域得到广泛应用,如录像机中用来 测量录像磁鼓的转速、电梯中用来检测电梯门是否关闭以及自动控 制升降电动机的电源的通断等. 在一次实验中,一块霍尔材料制成的薄片宽 ab=1.0×10
3 -2

m、长 bc=4.0×10

-2

m、 厚 h=1.0×10



m,水平放置在竖直向上的磁感应强度 B=2.0 T 的匀强磁场中,bc 方向通有 I=3.0 A 的电流,如图所
-5

示,由于磁场的作用,稳定后,在沿宽度方向上产生 1.0×10

V 的横向电压.

(1)假定载流子是电子,ad、bc 两端中哪端电势较高? (2)薄板中形成电流 I 的载流子定向运动的速率为多大? (3)这块霍尔材料中单位体积内的载流子个数为多少? 17、(10 分)在如图所示的空间坐标系中,y 轴的左侧有一匀强电场,场强大小为 E, 场强方向与 y 轴负方向成 30°,y 轴的右侧有一垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度 为 B(未画出).现有一质子在 x 轴上坐标为 x0=10 cm 处的 A 点,以一定的初速度 v0 第 一次沿 x 轴正方向射入磁场,第二次沿 x 轴负方向射入磁场,回旋后都垂直于电场方向 射入电场,最后又进入磁场.求: (1) 质子在匀强磁场中的轨迹半径 R; (2)质子两次在磁场中运动时间之比; (3)若第一次射入磁场的质子经电场偏转后,恰好从第二次射入磁场的质子进入电场的位置再次进入 磁场,试求初速度 v0 和电场强度 E、磁感应强度 B 之间需要满足的条件. 18、(14 分)如图所示,在以坐标原点 O 为圆心、半径为 R 的半圆形区域内, 有相互垂直的匀强电场和匀强磁场,磁感应强度为 B,磁场方向垂直于 xOy 平面向 里.一带正电的粒子(不计重力)从 O 点沿 y 轴正方向以某一速度射入,带电粒子 恰好做匀速直线运动,经 t0 时间从 P 点射出. (1)求电场强度的大小和方向; (2)若仅撤去磁场, 带电粒子仍从 O 点以相同的速度射入, 经 t0/2 时间恰从半圆形区域的边界射出. 求 粒子运动加速度的大小; (3)若仅撤去电场,带电粒子仍从 O 点射入,但速度为原来的 4 倍,求粒子在磁场中运动的时间.


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