2016-2017学年内蒙古包头市青山区北重三中高二上学期期末物理试卷

1.
如图所示，水平直导线中通有恒定电流I，导线正下方处有一电子初速度v₀ ，其方向与电流方向相同，以后电子将（）

A . 沿路径a运动，曲率半径变小 B . 沿路径a运动，曲率半径变大 C . 沿路径b运动，曲率半径变小 D . 沿路径b运动，曲率半径变大

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2.
在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流方向如图1所示时的感应电动势为正．当磁场的磁感应强度B（向上为正方向）随时间t的变化如图2所示时，图中能正确表示线圈中感应电动势E随时间t变化的图线是（）

A . B . C . D .

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3.
在如图所示电路中，a、b、c为三盏完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、直流电阻为零的自感线圈，E为电源，S为开关．关于三盏灯泡，下列说法正确的是（）

A . 合上开关，c先亮，a、b后亮 B . 合上开关一会儿后，a、b一样亮 C . 断开开关，c马上熄灭，a、b一起缓慢熄灭 D . 断开开关，b会先闪亮一下再熄灭

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4.
如图所示，矩形线框置于磁场中，该磁场可视为匀强磁场．线框通过导线与电阻构成闭合电路，线框在磁场中绕垂直于磁场方向的转轴逆时针匀速转动，下列说法正确的是（）

A . 线框通过图中位置瞬间，线框中的电流方向由A到B B . 线框通过图中位置瞬间，穿过线框的磁通量最大 C . 线框通过图中位置瞬间，通过电阻的电流瞬时值最大 D . 若使线框转动的角速度增大一倍，那么通过电阻电流的有效值变为原来的 $\text{[math]}$ 倍

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5.
空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A点沿曲线ACB运动，到达B点时速度为零，C为运动的最低点．不计重力，则（）

A . 该离子带负电 B . A，B两点位于同一高度 C . C点时离子速度最小 D . 离子到达B点后，将沿原曲线返回A点

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6.
空间有一圆柱形匀强磁场区域，该区域的横截面的半径为R，磁场方向垂直横截面．一质量为m、电荷量为q（q＞0）的粒子以速率v₀沿横截面的某直径射入磁场，离开磁场时速度方向偏离入射方向60°．不计重力，该磁场的磁感应强度大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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7.
如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流I₁和I₂；A、B、C、D为导线某一横截面所在的平面内的四点，且A、B、C与两导线共面，B点在两导线之间，B、D的连线与导线所在平面垂直，磁感应强度可能为零的点是（）

A . A点 B . B点 C . C点 D . D点

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8.
如图所示，光滑金属导轨AC、AD固定在水平面内，并处在方向竖直向下、大小为B的匀强磁场中．有一质量为m的导体棒以初速度v₀从某位置开始在导轨上水平向右运动，最终恰好静止在A点．在运动过程中，导体棒与导轨始终构成等边三角形回路，且通过A点的总电荷量为Q．已知导体棒与导轨间的接触电阻阻值恒为R，其余电阻不计．则（）

A . 该过程中导体棒做匀减速运动 B . 该过程中接触电阻产生的热量为 $\text{[math]}$ mv₀² C . 开始运动时，导体棒与导轨所构成回路的面积为S= $\text{[math]}$ D . 当导体棒的速度为 $\text{[math]}$ v₀时，回路中感应电流大小为初始时的一半

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9.
空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界．一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射．这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子．不计重力．下列说法正确的是（）

A . 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B . 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C . 在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D . 在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大

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10.
如图所示，当磁铁运动时，电路中会产生由A经R到B的电流，则磁铁的运动可能是（）

A . 向下运动 B . 向上运动 C . 向左平移 D . 以上都不可能

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11.
电磁轨道炮工作原理如图所示．待发射弹体可在两平行轨道之间自由移动，并与轨道保持良好接触．电流I从一条轨道流入，通过导电弹体后从另一条轨道流回．轨道电流可形成在弹体处垂直于轨道面得磁场（可视为匀强磁场），磁感应强度的大小与I成正比．通电的弹体在轨道上受到安培力的作用而高速射出．现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍，理论上可采用的方法是（）

A . 只将轨道长度L变为原来的2倍 B . 只将电流I增加至原来的2倍 C . 只将弹体质量减至原来的一半 D . 将弹体质量减至原来的一半，轨道长度L变为原来的2倍，其它量不变

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12.
如图所示，空间的某一区域存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果将磁场撤去，其他条件不变，则粒子从B点离开场区；如果将电场撤去，其他条件不变，则这个粒子从D点离开场区．已知BC=CD，设粒子在上述三种情况下，从A到B、从A到C和从A到D所用的时间分别是t₁ ， t₂和t₃ ，离开三点时的动能分别是E_k1、E_k2、E_k3 ，粒子重力忽略不计，以下关系式正确的是（）

A . t₁=t₂＜t₃ B . t₁＜t₂=t₃ C . E_k1=E_k2＜E_k3 D . E_k1＞E_k2=E_k3

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13.
如图，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止向右运动，则（）

A . 随着ab运动速度的增大，其加速度也增大 B . 外力F对ab做的功等于电路中产生的电能 C . 当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率 D . 无论ab做何运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能

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14.
据国外媒体报道，科学家预计2017年将能发现真正类似地球的“外星人”地球，这个具有历史意义的发现会使人类重新评估所处的宇宙空间．如图所示，假若“外星人”地球具有磁性，其中虚线是磁感线，实践是宇宙射线（宇宙中一种带有相当大能量的带电粒子流），则以下说法正确的是（）

A . a端是行星磁场的N极，b端是行星磁场的S极 B . 从a、b端射向行星的宇宙射线，可能在a、b端不发生偏转 C . 图中从上往下看，此行星自身的环形电流的方向应为顺时针 D . 图中来自宇宙射线中带正电的粒子流②将垂直纸面向里偏转

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15.
如图所示，某空间存在互相正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一个带负电荷的小球以一定初速度（速度方向平行于纸面）由a点进入电磁场，经过一段时间运动至b点，下列说法正确的是（）

A . 从a到b，小球可能做匀速直线运动 B . 从a到b，小球不可能做匀变速运动 C . 从a到b，小球可能做匀速圆周运动 D . 从a到b，小球机械能可能不变

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16.
（多选）如图所示，在水平面内的直角坐标系xOy中有一光滑金属导轨AOC，其中曲线导轨OA满足方程y=Lsin kx，长度为 $\text{[math]}$ 的直导轨OC与x轴重合，整个导轨处于垂直纸面向外的匀强磁场中．现有一长为L的金属棒从图示位置开始沿x轴正方向以速度v做匀速直线运动，已知金属棒单位长度的电阻为R₀ ，除金属棒的电阻外其余部分电阻均不计，棒与两导轨始终接触良好，则在金属棒运动至AC的过程中（）

A . 感应电动势的瞬时值为e=BvLsin kvt B . 感应电流逐渐减小 C . 闭合回路消耗的电功率逐渐增大 D . 通过金属棒的电荷量为 $\text{[math]}$

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17.
匝数为N、面积为S、总电阻为R的矩形闭合线圈，在磁感应强度为B的匀强磁场中按如图所示方向（俯视逆时针）以角速度ω绕轴OO′匀速转动．t=0时线圈平面与磁感应线垂直，规定adcba的方向为电流的正方向，求：

（1）线圈转动过程中感应电动势瞬时值的表达式．

（2）线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流．

（3）线圈转动一周过程中外力做的功．

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18.
两块水平放置的金属板间的距离为d，用导线与一个n匝线圈相连，线圈电阻为r，线圈中有竖直向上均匀变化的磁场，电阻R与金属板连接，如图所示．两板间有一个质量为m，电荷量为+q的油滴恰好处于静止状态，当地的重力加速度为g．则线圈中的磁感应强度B的变化情况和其磁通量的变化率为多少？

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19.
如图所示，两块水平放置、相距为d的长金属板接在电压可调的电源上．两板之间的右侧区域存在方向垂直纸面向里的匀强磁场．将喷墨打印机的喷口靠近上板下表面，从喷口连续不断喷出质量均为m、水平速度均为v₀、带相等电荷量的墨滴．调节电源电压至U，墨滴在电场区域恰能沿水平向右做匀速直线运动；进入电场、磁场共存区域后，最终垂直打在下板的M点．

（1）判断墨滴所带电荷的种类，并求其电荷量；

（2）求磁感应强度B的值；

（3）现保持喷口方向不变，使其竖直下移到两板中间的位置．为了使墨滴仍能到达下板M点，应将磁感应强度调至B′，则B′的大小为多少？

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20.
一匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面，在xy平面上，磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内．一个质量为m，电荷量为q的带电粒子，由原点O开始运动，初速度为v，方向沿x正方向．后来，粒子经过y轴上的P点，此时速度方向与y轴的夹角为30°，P到O的距离为L，如图所示．不计重力的影响．求磁场的磁感应强度B的大小及xy平面上磁场区域的半径R．

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21.
为了提高自行车夜间行驶的安全性，小明同学设计了一种“闪烁”装置．如图所示，自行车后轮由半径r₁=5.0×10^﹣2m的金属内圈、半径r₂=0.40m的金属外圈和绝缘幅条构成．后轮的内、外圈之间等间隔地接有4跟金属条，每根金属条的中间均串联有一电阻值为R的小灯泡．在支架上装有磁铁，形成了磁感应强度B=0.10T、方向垂直纸面向外的“扇形”匀强磁场，其内半径为r₁、外半径为r₂、张角θ= $\text{[math]}$ ．后轮以角速度ω=2πrad/s，相对转轴转动．若不计其它电阻，忽略磁场的边缘效应．

（1）当金属条ab进入“扇形”磁场时，求感应电动势E，并指出ab上的电流方向；

（2）当金属条ab进入“扇形”磁场时，画出“闪烁”装置的电路图；

（3）从金属条ab进入“扇形”磁场时开始，经计算画出轮子一圈过程中，内圈与外圈之间电势差U_ab随时间t变化的U_ab﹣t图象．

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22.
如图，两根相距l=0.4m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置，一端与阻值R=0.15Ω的电阻相连．导轨x＞0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场，其方向与导轨平面垂直，变化率k=0.5T/m，x=0处磁场的磁感应强度B₀=0.5T．一根质量m=0.1kg、电阻r=0.05Ω的金属棒置于导轨上，并与导轨垂直．棒在外力作用下从x=0处以初速度v₀=2m/s沿导轨向右运动，运动过程中电阻上消耗的功率不变．求：

（1）电路中的电流；

（2）金属棒在x=2m处的速度；

（3）金属棒从x=0运动到x=2m过程中安培力做功的大小；

（4）金属棒从x=0运动到x=2m过程中外力的平均功率．

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2016-2017学年内蒙古包头市青山区北重三中高二上学期期末物理试卷

一、选择题

二、选择题

三、计算题

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