2017-2018学年陕西省黄陵中学高新部高二上学期期中考试物理试题 Word版无答案 10页

2017-2018 学年陕西省黄陵中学高新部高二上学期期中考试物理试 题 一、选择题（12 题，48 分） 1．一个带电粒子，沿垂直于磁场方向，射入匀强磁场中，粒子的一段径迹如图 所示，径迹上的每一小段都可以近似看成圆弧．由于带电粒子使周围的空气电离， 粒子的能量逐渐减小而带电量不变．不计粒子重力，从图中情况可以确定（） A．粒子是带正电的，它所受的洛仑兹力大小不变 B．粒子是带正电的，它是由 a 点运动到 b 点 C．粒子是带负电的，它所受的洛仑兹力大小逐渐增大 D．粒子是带负电的，它是由 a 点运动到 b 点 2．如图所示的空间中存在着水平正交的匀强电场和匀强磁场，从 A 点沿 AB、AC 方向绝缘地抛出两带电小球，关于小球的运动情况，下列说法正确的是( ) A．从 AB、AC 抛出的小球都可能做直线运动 B．只有沿 AC 抛出的小球才可能做直线运 C．做直线运动的小球带正电，而且一定是做匀速直线运动 D．做直线运动的小球机械能守恒 3．粒子甲的质量与电荷量分别是粒子乙的 4 倍与 2 倍，两粒子均带正电。让它 们在匀强磁场中同一点以大小相等、方向相反的速度开始运动。已知磁场方向垂 直纸面向里，以下四个图中，能正确表示两粒子运动轨迹的是 4．如图所示，长为 a 宽为 b 的矩形区域内（包括边界）有磁感应强度为 B 的匀 强磁场，磁场方向垂直纸面向外．0 点有一粒子源，某时刻粒子源向磁场所在区 域与磁场垂直的平面内所有方向发射大量质量为 m 电量为 q 的带正电的粒子，粒 子的速度大小相同，粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 T，最先从磁场上边 界射出的粒子经历的时间为 ，最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为 ，不 计重力和粒子之间的相互作用，则（ ） A.粒子速度大小为 B.粒子做圆周运动的半径为 3b C.a 的长度为（ +1）b D.最后从磁场中飞出的粒子一定从上边界的 中点飞出 5．如图所示，一导电金属板置于匀强磁场中，当电流方向向上时，金属板两侧 电子多少及电势高低判断正确的是( ) A．左侧电子较多，左侧电势较高 B．左侧电子较多，右侧电势较高 C．右侧电子较多，左侧电势较高 D．右侧电子较多，右侧电势较高 6．如图是质谱仪工作原理的示意图．不计重力的带电粒子 a、b 经电压 U 加速（在 A 点初速度为零）后，进入磁感应强度为 B 的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分 别打在感光板 S 上的 x1、x2 处．图中半圆形的虚线分别表示带电粒子 a、b 所通 过的路径，则 A．a 的质量一定大于 b 的质量 B．a 的电荷量一定大于 b 的电荷量 C．a 在磁场中运动的时间一定小于 b 在磁场中运动的时间 D．a 的比荷一定小于 b 的比荷 7．(多选)如图所示，一带电粒子，质量为 m，电荷量为 q，以一定的速度沿水平 直线 A′B′方向通过一正交的电磁场，磁感应强度为 B1，电场强度为 E.粒子沿 垂直等边三角形磁场边框的 AB 边方向由中点的小孔 O 进入另一匀强磁场，该三 角形磁场的边长为 a，经过两次与磁场边框碰撞（碰撞过程遵从反射定律）后恰 好返回到小孔 O，则以下说法正确的是（不计重力）（ ） A．该带电粒子一定带正电 B．该带电粒子的速度为 E B1 C．该粒子返回到小孔 O 之后仍沿 B′A′直线运动 D．等边三角形磁场的磁感应强度为 2mE B1qa 8．(多选)在一绝缘、粗糙且足够长的水平管道中有一带电量为 q、质量为 m 的 带电球体，管道半径略大于球体半径．整个管道处于磁感应强度为 B 的水平匀强 磁场中，磁感应强度方向与管道垂直．现给带电球体一个水平速度 v0，则在整个 运动过程中，带电球体克服摩擦力所做的功可能为（ ） A．0 B． C． D． 9．(多选)如图 10 所示，台秤上放一光滑平板，其左边固定一挡板，一轻质弹簧 将挡板和一条形磁铁连接起来，此时台秤读数为 F1，现在磁铁上方中心偏左位置 固定一导体棒，当导体棒中通以方向如图所示的电流后，台秤读数为 F2，则以下 说法正确的是( ) 图 10 A．弹簧长度将变长 B．弹簧长度将变短 C．F1>F2 D．F1t0)穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小． 16.（14 分）用质量为 m、总电阻为 R 的导线做成边长为 l 的正方形线框 MNPQ, 并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上,平行导轨的间距也为 l,如图所示.线框 与导轨之间是光滑的,在导轨的下端有一宽度为 l(即 ab=l)、磁感应强度为 B 的 有界匀强磁场,磁场的边界 aa'、bb'垂直于导轨,磁场的方向与线框平面垂直.线 框从图示位置由静止释放,恰能匀速穿过磁场区域.重力加速度为 g,求: (1) 线框通过磁场时的速度 v.[] (2) 线框 MN 边运动到 aa'的过程中通过线框导线横截面的电荷量 q. (3) 通过磁场的过程中,线框中产生的热量 Q. 参考答案 1、D；2、C；3、A；4、C；5、B；6、C；7、BD；8、ACD；9.BC 10.AC 11.D 12.C. 13、【答案】（1） ；（2） ；（3） [] 【解析】（1）带电粒子在匀强电场中做类平抛运动，则有： 方向： ； 方向： 联立解得： 。 （2）原点时粒子的竖直分速度： 所以 ，与 x 轴正向成 45 °角，粒子进入磁场Ⅰ做匀速圆周运动， 可得： 。 （3）运动轨迹如图，在磁场Ⅱ做匀速圆周运动的半径： 磁场Ⅱ的宽度 14、【答案】（1） ， （2） （3） 【解析】（1）微粒在区域 I 内水平向右做直线运动，则在竖直方向上有 ，解得 [. 微粒在区域 II 内做匀速圆周运动，则在竖直方向上有： ， 。 （2）设微粒在区域 I 内水平向右做直线运动时加速度为 ，离开区域 I 时速度 为 ，在区域 II 内做匀速圆周运动的轨道半径为 R，则： ， ， ， ，解得： 。 （3）微粒在区域 I 内作匀加速运动， ， 在区域 II 内做匀速圆周运动 的圆心角为 ，则： ， ，解得 。 15.【答案】(1)kt0S R (2)B0lv0(t－t0)＋kSt (B0lv0＋kS)B0l R