卷子答案网-一个不只有答案的网站宁夏回族自治区银川市第六中学2022-2023学年高二下学期开学考试物理试题
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1、以下说法正确的是( )
A.磁场和磁感线都是客观存在的
B.磁感应强度（）是用比值法定义的物理量
C.运动的电荷在磁场中一定受洛伦兹力的作用
D.磁场中某点磁感应强度的方向跟放在该处通电导线所到的安培力的方向一致
2、下列关于磁场的相关判断和描述正确的是( )
A.甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实
B.乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发，到S极终止
C.丙图中导线通电后，其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实
D.丁图中环形导线通电后，其中心位置小磁针的旋转方向符合物理事实
3、如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为B、电场强度大小为E，下列说法正确的是( )
A.甲图要增大粒子的最大动能，可减小磁感应强度
B.乙图可判断出A极板是发电机的正极
C.丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是
D.丁图中若导体为金属，稳定时C板电势高
4、如图甲为磁电式电流表的结构，图乙为极靴和铁质圆柱间的磁场分布，线圈a、b两边通以图示方向的电流，线圈两边所在处的磁感应强度大小相等。则( )
A.该磁场为匀强磁场
B.线圈将逆时针转动
C.线圈平面总与磁场方向垂直
D.线圈转动过程中两边a、b受安培力大小不变
5、如图所示，同一线圈分别垂直纸面方向放置在磁场中和处，通过线圈的磁通量大小分别是；磁感应强度的大小分别是。下列物理量关系表达式正确的是( )
A. B. C. D.
6、水平桌面上放条形磁铁，磁铁正中上方吊着导线与磁铁垂直，导线中通入向纸内的电流，如图所示，产生的情况是 ( )
A.悬线上的拉力没有变化 B.悬线上的拉力变小
C.条形磁铁对桌面压力变小 D.条形磁铁对桌面压力变大
7、如图所示，用洛伦兹力演示仪可以观察电子在磁场中的运动径迹。图甲是洛伦兹力演示仪的实物图，图乙是结构示意图。励磁线圈通电后可以产生垂直纸面的匀强磁场，励磁线圈中的电流越大，产生的磁场越强。图乙中电子经电子枪中的加速电场加速后水平向左垂直磁感线方向射入磁场。图丙是励磁线圈示意图。下列关于实验现象和分析正确的是( )
A.仅增大励磁线圈中的电流，电子束径迹的半径变大
B.仅升高电子枪加速电场的电压，电子束径迹的半径变大
C.仅使电子枪加速电压增加到原来的2倍，电子束径迹的半径也增加到原来的2倍
D.要使电子形成如图乙的运动径迹，图乙中励磁线圈应通以（沿垂直纸面向里方向观察）逆时针方向的电流
8、一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场，粒子的一段径迹如图所示，径迹上每小段可近似的看成圆弧，由于带电粒子使沿途空气电离，粒子的动能逐渐减小（带电荷量不变），则由图中情况可判定下列说法正确的是( )
A.粒子从a运动到b，带正电 B.粒子从b运动到a，带正电
C.粒子从a运动到b，带负电 D.粒子从b运动到a，带负电
9、在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接，如图所示．导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面．当导线ab向右加速运动时，M所包围的小闭合线圈N产生的感应电流方向，及所具有的形变趋势是( )
A.N有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势
B.N有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势
C.N有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势
D.N有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势
10、如图所示，竖直放置的两根平行金属导轨间接有定值电阻R，金属棒与两导轨始终保持垂直，并良好接触且无摩擦，棒与导轨的电阻均不计，整个装置放在水平匀强磁场中。棒从静止开始运动至达到最大速度的过程中，下列说法正确的是( )
A.通过金属棒的电流方向向左
B.棒受到的安培力方向向下
C.棒重力势能的减少量等于其动能的增加量
D.棒机械能的减少量等于电路中产生的热量
11、如图所示，一根两端开口的铜管竖直放置，一磁性较强的柱形磁体从上端放入管中，过了较长时间才从铜管下端落出，比自由落体慢了许多，则( )
A.磁体下落变慢，主要是由于磁体受到了空气的阻力
B.磁体下落变慢，主要是由于磁体受到金属铜的吸引
C.磁体下落变慢，主要是变化的磁场在铜管内激发出了涡流
D.铜管内感应电流方向保持不变
12、如图所示，条形磁铁的N极朝上，竖直处于线圈P的中央，当线圈面积变小时，通过线圈的磁通量的变化情况为( )
A.变大 B.变小 C.不变 D.以上三种都有可能
13、如图所示，ABCD是环形导线，在C、D处用导线与直导线ab接通，图中标出了环形电流所产生的磁感线方向，则可知A、B两端中接电源正极的一端和放在ab下方的小磁针N极将转向( )
A.A端，纸内 B.B端，纸内 C.A端，纸外 D.B端，纸外
14、如图所示的电路，两个相同的小灯泡、与电阻R的阻值相同，L为自感系数很大的线圈，其直流电阻小于R。下列说法中正确的是( )
A.S闭合时，灯先亮，稳定后两灯一样亮
B.S闭合时，灯先亮，稳定后更亮
C.S由通路断开时，灯逐渐熄灭，灯立即熄灭
D.S由通路断开时，灯会闪亮一下再逐渐熄灭
15、如图所示，一粗糙绝缘水平木板与两个等量异种点电荷连线的中垂线重合。带正电的小木块（可视为质点，且不影响原电场）以足够大的初速度滑上木板，并自左端运动到右端，在此过程中( )
A.小物块先做减速后做加速运动
B.运动过程中小物块的电势能先减小，后增大
C.运动过程中小物块受到的摩擦力先增大，后减小
D.运动过程中小物块机械能守恒
16、如图所示，直导线AB、螺线管E，电磁铁D三者相距较远，磁场相互不影响，开关闭合后，小磁针N极（黑色一端）指示磁场方向正确的是( )
A.a B.b C.c D.d
二、多选题
17、质量为m的金属细杆置于倾角为θ的光滑导轨上，导轨的宽度为d，若给细杆通以如图所示的电流时，如图所示的A、B、C、D四个图中，可能使杆静止在导轨上的是( )
A. B. C. D.
18、如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，当PQ在外力作用下运动时，MN在磁场力作用下向右运动。则PQ所做的运动可能是( )
A.向右加速运动 B.向右减速运动 C.向左加速运动 D.向左减速运动
19、一质谱仪的原理如图，粒子源产生的带电粒子(不计重力)经狭缝与之间的电场加速后进入速度选择器做直线运动，从小孔穿出再经磁场偏转最后打在照相底片上.已知磁场、的方向均垂直纸面向外。则( )
A.图中可能为电源负极
B.图中所示虚线可能为α粒子的轨迹
C.在速度选择器中粒子可以做加速运动
D.打在底片上的位置越靠近，粒子的荷质比越大
三、实验题
20、学习楞次定律的时候，老师往往会做下图所示的实验。一灵敏电流计（电流表），当电流从它的正接线柱流入时，指针向正接线柱一侧偏转。现把它与一个线圈串联，试就如图中各图指出：
（1）图（a）中磁铁向下运动，灵敏电流计指针的偏转方向为_______（填“偏向正极”或“偏向负极”）。
（2）图（b）中磁铁向下运动，磁铁下方的极性是________（填“N极”或“S极”）。
（3）图（c）中磁铁的运动方向是_________（填“向上”或“向下”）。
（4）图（d）中磁铁向下运动，线圈从上向下看的电流方向是________（填“顺时针”或“逆时针”）。
21、长郡中学物理兴趣小组为调查研究小化工厂排污口管道的排污量，找来一个圆形塑料空管作为排污管道，用20分度游标卡尺测量了管道内径d，测量结果如图甲所示。如图乙所示，在管道位置施加水平向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，沿管道内壁上下两侧紧贴内壁插入金属探片M和N，两金属探片间距等于管道内直径，并用灵敏电压表与金属探片相连。然后让含有大量正负离子的污水充满整个管道流动，测得电压表的示数为U。
（1）管道内径______mm。
（2）电压表正接线柱与________（填“上侧”或“下侧”）金属探片相连。
（3）通过此管道的污水流量_______（单位时间内流过管道污水的体积，用题中所给符号表示）。
四、填空题
22、学习楞次定律的时候，老师往往会做如下图所示的实验。图中，a、b都是很轻的铝环，环a是闭合的，环b是不闭合的。a、b环都固定在一根可以绕O点自由转动的水平细杆上，开始时整个装置静止。当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，a环将_______；当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，b环将________。填“靠近磁铁”、“远离磁铁”或“静止不动”
五、计算题
23、如图所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角是30°，则电子的质量是多少？电子穿过磁场的时间又是多少？
24、如图所示，倾角，宽为的金属框架上放一质量为，电阻的导体棒，导体棒与框架间的动摩擦因数，已知电源电动势，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，，方向竖直向上，当合上K后，导体棒在斜面上处于静止状态。金属框架电阻不计，取，。求：
（1）当时，金属棒受到的安培力大小？
（2）当时，金属棒受到的摩擦力大小？
25、如图所示，间距的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值的电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小。一根长度为L、电阻的导体棒ab放在导轨上，导轨的电阻可忽略不计。现用一垂直于导体棒的水平拉力拉动导体棒使其沿导轨以的速度向右匀速运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直且接触良好。空气阻力可忽略不计。求：
（1）导体棒ab产生的感应电动势；
（2）通过导体棒的电流I，并说明通过导体棒的电流方向；
（3）导体棒两端的电压大小U，并指出哪端电势高。
参考答案
1、答案：B
解析：A.磁场是客观存在的一种物质，磁感线是人引入的虚拟线，故A错误；
B.磁感应强度（）是用比值法定义的物理量，B的大小与F和IL无磁，故B正确；
C.运动的电荷在磁场中当运动方向与磁场方向平行时，不受洛伦兹力的作用，故C错误；
D.根据左手定则可知，垂直于磁场方向放置的通电导线受力方向与磁感应强度方向垂直，故D错误。
故选B。
2、答案：C
解析：根据安培定则，同向电流相互吸引，异向电流相互排斥，故A错误；磁感线是闭合曲线，在磁体内部从S极指向N极，故B错误；根据右手螺旋定则，直导线下方有垂直纸面向里的磁场，N极向纸面内转动，故C正确；根据右手螺旋定则，如图丁所示的环形导线内部有垂直纸面向外的磁场，N极向纸面外转动，故D错误。
3、答案：C
解析：A.设回旋加速器D形盒的半径为R，粒子获得的最大速度为，根据牛顿第二定律有
解得
粒子的最大动能为
由上式可知要增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度，故A错误；
B.根据左手定则可知等离子体中正电荷向B板偏转，负电荷向A板偏转，所以A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极，故B错误；
C.粒子沿直线通过速度选择器时，洛伦兹力与电场力平衡，即
解得
故C正确；
D.若导体为金属，则产生电流的粒子是自由电子，其定向移动方向与电流方向相反，根据左手定则可知稳定时C板聚集了电子，所以D板电势高，故D错误；
故选C。
4、答案：D
解析：A.该磁场不是匀强磁场而是均匀辐向磁场，匀强磁场应该是一系列平行的磁感线方向相同，故A错误；
B.由左手定则可知，a受到的安培力向上，b受到的安培力向下，故线圈顺时针旋转，故B错误；
C.由图可知，线圈平面总与磁场方向平行，故C错误；
D.a、b导线始终与磁感线垂直，故受到的安培力大小总为IlB，故D正确。
故选D。
5、答案：B
解析：穿过的磁感线条数多于穿过的磁感线条数，所以，故A错误，正确；磁感线越密的位置磁感应强度越大，所以，故C、D错误。
6、答案：C
解析：AB.以导线为研究对象，导线所在位置的磁场方向水平向右，导线中电流方向向里，由左手定则可知，导线所受安培力的方向竖直向下，悬线拉力变大，故AB错误；
CD.由牛顿第三定律得知，导线对磁铁的磁场力方向竖直向上，则磁铁对桌面的压力变小，故C正确，D错误。
故选C。
7、答案：B
解析：AB、电子经电子枪中的加速电场加速，由动能定理可知①，电子y在匀强电场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则有②，解得③加速电压不变，仅增大励磁线圈中的电流，磁感应强度B增大，电子束径迹的半径变小；仅升高电子枪加速电场的电压U，电子束径迹的半径r变大，故A错误，B正确。
C、仅使电子枪加速电压增加到原来的2倍，由③式可知，则电子束径迹的半径增加到原来的倍，故C错误；
D、若励磁线圈通以逆时针方向的电流，由安培定则可知，产生的磁场方向向外，由左手定则可知，电子射入磁场时所受的洛伦兹力向下，电子运动的径迹不可能是图乙所示，故D错误。
故选：B。
8、答案：B
解析：由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的动能逐渐减小，速度逐渐减小，根据洛伦兹力提供向心力
可得，粒子在磁场中运动的半径公式
所以粒子的半径逐渐的减小，粒子的运动方向是从b到a，再根据左手定则可知，粒子带正电。
故选B。
9、答案：C
解析：ab向右运动时，由右手定测可知，感应电流由a流向b，ab加速运动，感应电动势：变大，感应电流：变大，穿过N的通量增大，为阻碍磁通量的增加，由楞次定律可知，N有收缩的趋势，由楞次定律可知，N中感应电流沿逆时针方向，故C正确，ABD错误。
10、答案：D
解析：A.磁场向里，导体棒向下运动，由右手定则判断知通过金属棒的电流方向向右，故A错误。
B.通过棒的电流方向向右，由左手定则知棒受到的安培力方向向上，故B错误。
C.根据功能关系知，棒重力势能减小，转化为棒的动能和电路中产生的热量，故重力势能的减小量大于动能的增加量，故C错误。
D.在棒下落过程中，降重力外只有安培力做功，故机械能的减小量等于电路中产生的热量，故D正确。
故选：D。
11、答案：C
解析：ABC.磁体下落变慢，产生该现象的原因是磁体下落，变化的磁场在铜管内激发出了涡流，涡流反过来又对强磁铁产生了很大的阻力，铜管对磁体的作用力方向始终向上，故AB错误，C正确；
D.根据楞次定律知铜管对磁体先有向上的斥力，再有向上的吸引力，电流方向发生改变，故D错误。
故选C。
12、答案：A
解析：线圈内的磁通量由两部分组成：一部分是磁铁内部竖直向上的磁通量，设其大小为；另一部分是线圈与磁铁之间的竖直向下的磁通量，设其大小为，根据磁铁磁场分布性质可知。取竖直向上为正方向，则通过线圈的总的磁通量为
当线圈面积变小时，不变，减小，则Φ变大。
故选A。
13、答案：D
解析：根据右手螺旋定则可知，环形导线中电流的方向应由B端流入，所以接电源正极的一端应为B端，同时直导线中的电流方向为b到a，所以根据右手螺旋定则可知，小磁针所在处磁场的方向应垂直纸面向外，所以小磁针的N极将向纸面外转动。
故选D。
14、答案：D
解析：AB.闭合开关S的瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，灯先亮，灯逐渐变亮，因L是自感系数很大的电感，且其直流电阻小于R，故稳定后支路的电流大于支路的电流，故稳定后比更亮，故AB错误；
CD.断开开关S，线圈L产生自感电动势，两灯串联组成新的回路，通过的电流反向通过，因，故会闪亮一下再熄灭，故D正确，C错误。
故选D。
15、答案：C
解析：A.小物块运动过程中，电场力与运动方向垂直，摩擦力为阻力，则小物块始终做减速运动，A错误；
B.木板所在位置为等势面，则小物块的电势能不变，B错误；
C.电场力方向向下，由图可知，电场力先增大后减小，则摩擦力先增大后减小，C正确；
D.小物块克服摩擦力做功，机械能减小，D错误。
故选C。
16、答案：C
解析：小磁针N极的指向为磁感线方向，直导线AB部分，电流从上到下，所以从上往下看，直导线产生的磁场方向应为顺时针方向，所以小磁针a的N极应斜指向平面外，A错误；在通电螺线管E部分，由安培定则，可知在内部磁感线从右到左，故右端为螺旋管S极，左端为N极，在外部磁感线从N极到S极，所以B错误，C正确；在U形螺线管D部分，由安培定则，可知左端为S极，右端为N极，在外部磁场方向从右端指向左端，所以D错误。
17、答案：AB
解析：A.杆子受重力、沿斜面向上的安培力，若重力沿斜面向下的分力与安培力相等，则二力平衡。故A正确；
B.杆子受重力、竖直向上的安培力、支持力，若重力与安培力相等，则二力平衡，不受支持力即可达到平衡。故B正确；
C.杆子受重力、水平向左的安培力和垂直斜面向上的支持力，三个力不可能达到平衡。故C错误；
D.杆子受重力和斜面的支持力，不受安培力，则二力不可能平衡，故D错误。
故选AB。
18、答案：BC
解析：A.PQ向右加速运动，由安培定则和法拉第电磁感应定律
可知回路的电流为逆时针增大，上N下S，由楞次定律，阻碍磁通量增大，下N上S，回路产生顺时针的电流，MN电流中电流方向向上，由左手定则可知，MN受安培力向左，向左运动，A错误；
B.PQ向右减速运动，由安培定则和法拉第电磁感应定律
回路的电流为逆时针减小，线圈上N下S，由楞次定律，阻碍磁通量减小，下S上N，回路产生逆时针的电流，MN电流向下，由左手定则，MN受安培力向右，向右运动，B正确。
C.PQ向左加速运动，同理可得，回路的电流为顺时针增大，线圈上S下N，由楞次定律，阻碍磁通量增大，下S上N，回路产生逆时针的电流，MN电流向下，由左手定则，MN受安培力向右，向右运动，C正确；
D.PQ向左减速运动，由安培定则和法拉第电磁感应定律
回路的电流为顺时针减小，线圈上S下N，由楞次定律，阻碍磁通量减小，下N上S，回路产生顺时针的电流，MN电流向上，由左手定则，MN受安培力向左，向左运动，D错误。
故选BC。
19、答案：BD
解析：AB.由左手定则可知，粒子在下面磁场中向左偏转，知粒子带正电，可知图中所示虚线可能为α粒子的轨迹，选项B正确；粒子带正电，则粒子在之间向下运动时受到向左的洛伦兹力，可知电场力向右，则图中为电源正极，选项A错误；
C.在速度选择器中粒子做直线运动，则所受的电场力和洛伦兹力平衡，可知洛伦兹力不变，粒子做匀速运动，不可能做加速运动，选项C错误；
D.打在底片上的位置越靠近，粒子的运动半径R越小，由可知，荷质比越大，选项D正确。
20、答案：（1）偏向正极（2）S极（3）向上（4）顺时针
解析：（1）磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向下，根据楞次定律感应电流方向俯视为逆时针方向，从正接线柱流入电流计，指针偏向正极。
（2）由图可知，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，又磁通量增加，根据楞次定律可知，磁铁下方为S极。
（3）磁场方向向下，电流从负接线柱流入电流计，根据安培定则，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，磁通量减小，磁铁向上运动。
（4）磁铁向下运动，穿过线圈的磁通量增加，原磁场方向向上，根据楞次定律感应电流方向俯视为顺时针方向。
21、答案：（1）20.30（2）上侧（3）
解析：（1）由甲图可知主尺刻度为20mm，游标刻度为
故管道内径为
（2）由乙图可知，带负电荷的粒子在管道中运动时受到向下的洛伦兹力，在正电荷的粒子受到向上的洛伦兹力，可见上侧聚集正电荷，下侧聚集负电荷，故上侧电势高于下侧的电势，故正极与上侧相连。
（3）当粒子受到电场力与洛伦兹力等大反向时，电压不再增加，可得
通过此管道的污水流量
联立两式解得
22、答案：远离磁铁；静止不动
解析：当条形磁铁N极垂直a环靠近a时，穿过a环的磁通量增加，a环闭合产生感应电流，磁铁对a环产生安培力，阻碍两者相对运动，a环将远离磁铁。
当条形磁铁N极垂直b环靠近b时，b环中不产生感应电流，磁铁对b环没有安培力作用，b环将静止不动。
23、答案：；
解析：电子在磁场中运动，只受洛伦兹力F作用，故其轨迹AB是圆周的一部分，又因为F垂直于v，故圆心在电子进入和穿出磁场时所受的洛伦兹力指向的交点上，如图中的O点。如图所示。
设电子的轨道半径r，由牛顿第二定律得
解得
因此穿过磁场的时间为
解得
24、答案：（1）0.6N（2）0
解析：（1）K闭合后，金属棒受安培力F如图
当时，
则
（2）当时，安培力F沿斜面分力大小为
棒重力沿斜面分力大小为
所以棒不受摩擦力，即
25、答案：（1）0.2V（2）0.4A；从b向a（3）0.16V；a端
解析：（1）导体棒运动产生的感应电动势
（2）根据右手定则可判断出，导体棒上的电流方向为从b向a，
通过导体棒的电流
（3）导体棒两端的电压是电阻R的电压，则
根据右手定则可判断出，a端电势高。
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