湖南省浏阳一中2012届高三物理寒假测试卷（6）新人教版

用心 爱心 专心1 高三年级寒假物理自测卷六 高三年级寒假物理自测卷六 1 301 30 8 8 1010 章 章 时量 90 分钟 分值 110 分 学生姓名 一 一 选择题 共 50 分 1 有关洛伦兹力和安培力的描述 正确的是 A 通电直导线在匀强磁场中一定受到安培力的作用 B 安培力是大量运动电荷所受洛伦兹力的宏观表现 C 带电粒子在匀强磁场中运动受到的洛伦兹力做正功 D 通电直导线在磁场中受到的安培力方向与磁场方向平行 2 质量为 m 带电荷量为 q 的粒子 忽略重力 在磁感应强度为 B 的匀强磁场中做匀速圆周 运动 形成空间环形电流 已知粒子的运动速率为 v 半径为 R 周期为 T 环形电流的大 小为 I 则下面正确的是 A 该带电粒子的比荷为 q m BR v B 在时间 t 内 粒子转过的圆弧对应的圆心角为 qBt m C 当速率 v 增大时 环形电流的大小 I 保持不变 D 当速率 v 增大时 运动周期 T 变小 3 如图所示 长直导线右侧的矩形线框abcd与直导线位于同一平面 当长直导线中的电 流发生如图所示的变化时 图中所示电流方向为正方向 线 框中的感应电流与线框受力情况为 t1到t2时间内 线框内电流的方向为abcda 线 框受力向右 t1到t2时间内 线框内电流的方向为abcda 线框受力向 左 在t2时刻 线框内电流的方向为abcda 线框受力向右 在t3时刻 线框内无电流 线框不受力 A B C D 4 如图所示 当滑动变阻器滑动触头向左移动时 右边导轨上导体棒MN向右移动 则 a b两点和c d两点电势关系是 A dcba B dcba C dcba D dcba 5 如图所示为两个同心闭合线圈的俯视图 若内线圈通有图示方向的电流 I1 则当 I1增大 时 外线圈中的感应电流 I2的方向及 I2受到的安培力 F 方向分别是 A I2顺时针方向 F 沿半径指向圆心 B I2顺时针方向 F 沿半径背离圆心向 外 用心 爱心 专心2 C I2逆时针方向 F 沿半径指向圆心 D I2逆时针方向 F 沿半径背离圆心向外 6 如图虚线上方空间有匀强磁场 扇形导线框绕垂直于框面的轴 O 以角速度 匀速转动 线框中感应电流方向以逆时针为正 则能正确表明线框转动一周感应电流的是 A B C D 7 如图 圆柱形区域的横截面在没有磁场的情况下 带电粒子 不计重力 以某一初速度沿 截面直径方向入射时 穿过此区域的时间为 t 若该区域加沿轴线方向的匀强磁场 磁感 应强度为 B 带电粒子仍以同一初速度沿截面直径入射 粒子飞出此区域时 速度方向偏 转了 3 根据上述条件可求得的物理量为 A 带电粒子的初速度 B 带电粒子在磁场中运动的半径 C 带电粒子在磁场中运动的周期 D 带电粒子的比荷 8 如图所示 理想变压器有三个线圈 A B C 其中 B C 的匝数分别为 n1 n2 理想电压表的示数为 U 理想电流表的示数为 I L1 L2是两个完全相同的灯泡 根据以上 条件不能计算出的物理量是 A 线圈 A 的匝数 B 灯 L2两端的电压 C 变压器的输入功率 D 通过灯 L1的电流 9 如图所示 在方向垂直向里 磁感应强度为 B 的匀强磁场区域中有一个由 均匀导线制成的单匝矩形线框 abcd 线框以恒定的速度 v 沿垂直磁场方向向右 运动 运动中线框 dc 边始终与磁场右边界平行 线框边长 ad l cd 2l 线框导线的总 电阻为 R 则线框离开磁场的过程中 A 流过线框截面的电量为 R Bl 2 2 B 线框中的电流在 ad 边产生的热量为 R vBl 3 2 23 C 线框所受安培力的合力为 R vl 22 2B D ad 间的电压为 3 Blv 用心 爱心 专心3 10 真空区域中存在如图所示形式变化的均匀磁场 该磁场的磁感应强度大小不变 方向 随时间做周期性变化 一电荷量 q 5 10 7 C 质量 m 5 10 10 kg 的带电粒子 位 于该真空区域中某点处 在 t 0 时刻以初速度 v0 m s 沿垂直于磁场的方向开始运 动 不计粒子重力的作用 不计磁场的变化可能产生的一切其他影 响 则带电粒子在磁场中运动 N 个 N 为整数 周期的时间内的平均速度 的大小等于 A m s B m s C 2 m s D m s 2 22 二 计算题 共 60 分 11 10 分 如图 俯视 所示 空间有两个沿竖直方向的有界匀强磁场 磁感强度都是 B 磁场区的宽度都是L 边界线相互平行 左边磁场的方向竖直向下 右边磁场的方 向竖直向上 一边长也为L的正方形导线框abcd放在光滑水平面 上 在水平恒力F作用下沿水平面通过磁场区 线框的bc边始终 平行于磁场区的边界 力F垂直于线框的bc边 且线框的bc边 刚进入左边磁场时和线框的ad边将离开右边磁场时 线框都恰好 做匀速运动 此时线框中的电流为i0 试在右面I x坐标平面上 定性画出从导线框刚进入到完全离开磁 场的过程中 线框内的电流i随bc边位置的坐标x变化的曲线 12 12 分 如图所示 在 xOy 平面上 a 点坐标为 0 L 平面内一边界通过 a 点和坐 标原点 O 的圆形匀强磁场区域 磁场方向垂直纸面向里 有一电子 质量为 m 电量为 e 从 a 点以初速度v0平行 x 轴正方向射入磁场区域 在磁场中运动 恰好从 x 轴正方向上的 b 点 图中未标出 射出磁场区域 此时速率方向与 x 轴正方向 的夹角为60 求 1 磁场的磁感应强度 2 磁场区域的圆心 O1的坐标 y a v0 O x F B a a b a c a d a 0 x i a i0 i0 a x 用心 爱心 专心4 13 12 分 如图 8 3 27 所示的直角坐标系中 在 y 0 的区域有一垂直于 xOy 平面的 匀强磁场 在第 象限内有一平行于 x 轴方向的匀强电场 现使一个带正电的粒子从坐标 原点 O 以速度 v0沿 y 轴正方向射入匀强磁场 带正电粒子从 P x 0 点射出磁场又从 Q 0 y 点射出匀强电场 不 计粒子重力 求 1 带正电粒子从 O 点射入磁场到达 P x 0 点经历的时间 2 匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度大小的比值 14 12 分 两根金属导轨平行放置在倾角为 30 的斜面上 导轨左端接有电阻 R 10 导轨自身电阻忽略不计 匀强磁场垂直于斜面向上 磁感强度B 0 5T 质量 为m 0 1kg 电阻可不计的金属棒ab静止释放 沿导轨下滑 如图所示 设导轨足够 长 导轨宽度L 2m 金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好 当金属棒下滑h 3m 时 速度恰好达到最大值v 2m s 求此过程中电阻中产生的热量 15 14 分 如图质量为 1 g 的小环带 4 10 4C 的正电 套在长直的绝缘杆上 两者间 的动摩擦因数 0 2 将杆放入都是水平的互相垂直的匀强电场和匀强磁场中 杆所在 平面与磁场垂直 杆与电场的夹角为 37 若 E 10N C B 0 5T 小环从静止起动 求 用心 爱心 专心5 3L i0 i0 i xL 2L 2i0 2i0 0 1 当小环加速度最大时 环的速度和加速度 2 当小环的速度最大 时 环的速度和加速度 自测卷六 一 选择题 12345678910 BBCCCDACDAABDC 二 计算题 11 图线如图 该段电流末值 it2 或 i0 者均同样给分 12 从 a 点射入 b 点射出磁场区域 故所求圆形磁场区域区有 a 点 O 点 b 点 电子的运动轨迹如图中虚线所示 其对应的圆心在 O2点 令 aObOR 22 作角 aO b 2 60 如图所示 RRLRR mv Be 2 22 0 60 sin 代入 由上式得 RLB mv eL 2 2 0 由于 O1的圆周角 aOb90 所以 ab 直线段为圆形磁场区域的直 径 则 aORL 1 1 2 故磁场区域圆心 O1的坐标 xaOL 1 60 3 2 sin yLaO L 1 60 2 cos 即O1坐标 3 2 1 2 LL 13 解析 1 带正电粒子从原点射入匀强磁场 做匀速圆周运动 从 O 到 P 经历半个 周期 即 x 2R T OP 2 R v0 解出 t T 2 x 2v0 2 带正电粒子在磁场中 qv0B 得 B mv2 0 R 2mv0 xq 以 v v0的速度射入匀强电场 做类平抛运动 用心 爱心 专心6 设电场强度大小为 E 在电场中运动时间为 t1 x at y v0t1 a 解得 v0 1 22 1 Eq m E B x2 y2 14 本题隐含条件 导轨有摩擦 由最后 ab 棒有最大速度 可知棒受力平衡 得 f 0 3N sin 22 mgf R vLB 再由下滑到最大速度过程能量守恒 1 J 2 2 1 sin mv fh mghQ 15 1 小环从静止起动后 环受力如图 5 随着速度的增大 垂直杆方向的洛仑兹力 便增大 于是环上侧与杆间的正压力减小 摩擦力减小 加速度增大 当 环的速度为 时 正压力为零 摩擦力消失 此时环有最大加速度am 在平行于杆的方向上有 mgsin37 qE cos37 mam 解得 am 2 8m S2 在垂直于杆的方向上有 BqV mgcos37 qEsin37 解得 V