1、2012-2013学年河北省正定中学高二第三次考试物理试卷与答案（带解析） 选择题 由磁感应强度的定义式 B=F/IL可知 （ ） A若某处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零 B通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度一定为零 C同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力是一定的 D磁场中某点的磁感应强度与该点是否放通电导线无关 答案： AD 试题分析：由磁感应强度的定义式 可知，公式满足条件是：导线垂直放置在磁场中，若此处的磁感应强度为零，则通电导线放在该处所受安培力一定为零，故 A正确；将通电导线放入磁场中，当平行放入时导线不受安培力；当垂直放入时导线
2、所受安培力达到最大，故通电导线放在磁场中某处不受安培力的作用时，则该处的磁感应强度可能零，也可能不为零故 B错误；同一条通电导线放在磁场中某处所受的磁场力不一定相同，受到放置的角度限制故 C错误；当通电导线不放入磁场中，则一定没有磁场力，但该处的磁感应强度仍然存在故 D正确； 考点：考查了对磁感应强度的理解 点评：磁感应强度的定 义式 可知，是属于比值定义法即 B与 F、 I、 L均没有关系，它是由磁场的本身决定 如图所示，在 yU2 答案： BD 试题分析：滑动变阻器的触片 P从右端滑到左端，总电阻减小，总电流增大，路端电压减小 .灯泡 电流增大，变亮，灯泡 L3电压降低，变暗 . 减小，增
3、大，而路端电压 减小，所以 的变化量大于 的变化量，选BD. 考点：考查了电路的动态分析 点评：做此类型的题目，一般是从部分变化到整体变化再到部分变化 如图，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一铜制圆环用丝线悬挂于 O点，将圆环拉至位置 a 后无初速释放，在圆环从 a 摆向 b的过程中（ ） A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针 B感应电流方向先顺时针后逆时针再逆时针 C感应电流方向一直是逆时针 D感应电流方向一直是顺时针 答案： A 试题分析：铜制圆环内磁通量先向里并增大，铜制圆环感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针；铜制圆环越过最低点过程中，铜制圆环内磁通
4、量向里的减小，向外的增大，所 以铜制圆环感应电流的磁场向里，感应电流为顺时针；越过最低点以后，铜制圆环内磁通量向外并减小，所以铜制圆环感应电流的磁场向外，感应电流为逆时针， A正确， 考点：题考查法拉第电磁感应定律，安培力左手定则，力的合成等， 点评：本题由楞次定律可得出电流的方向，重点在于弄清何时产生电磁感应，以及磁通量是如何变化的；由左手定则判断安培力的方向 实验题 为了探究材料未知、横截面积不同的金属丝甲、乙的电阻，采用了如图所示的实验电路。 A、 B、 C为两段金属丝的端点， F是卡在金属丝上可移动的小滑片。在实验过程中，将滑片 F从 A端滑向 C端，滑过的距离 AF记为 X，电压表、
5、电流表的示数分别记为 U、 I。 （ 1）用游标卡尺测出金属丝甲的直径 d，测量结果如图所示， d= mm；甲的电阻率的表达式 甲 = (用题目所给字母表示 ) （ 2）电压表读数 U随距离 X的变化数据如下表，请绘出 U随 X变化的图线（描绘在答卷纸上）。 （ 3）在数据的测量过程中滑动变阻器的滑片 P是否需要不停地 移动？ （ 4）若已测算出金属丝乙的横截面积为 S=0.20mm2，电流表示数为 I=1.20A，则金属丝乙的电阻率为 m答案：（ 1） 0.6； d2U/4IX(2)见 )（ 3）不要（ 4） 2.38*10-7(2.30 2.45) 试题分析：（ 1）游标卡尺的读数为： （
6、 2）用描点法绘图，如图所示： （ 3）实验中，滑动变阻器是起到保护电路的作用，所以不用一直来回移动， （ 4）根据欧姆定律 和电阻率公式 联立可得 ，带入数据可得 考点：考查了求解电阻电阻率的实验 点评：理解影响电阻大小的因素本题是一道创新题，能考查学生的实验创新能力，是一道好题 下图为 “研究电磁感应现象 ”的实验装置 ,部分导线已连接。 . (1)将图中所缺的导线补接完整 . (2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后 .将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流计指针将向 _偏 .原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将向 _偏 . 答案：
7、右 右 试题分析：当闭合电键时， B线圈中电流由无变有，磁通量变大（从零到有就可以看做是变 大），这时 A线圈中产的电流是阻止磁通量变大的电流，这时电流体现在电流表上为向左偏，所以可以推出，如果 A线圈中要产生一个阻磁通量变小的电流的话，电流表应该向右偏。所以当 A线圈拔出 B线圈时，由于 A线圈在 B线圈中的部分减少了，所以磁通量也就减少小，这时 A线圈中就会产生一个阻止磁通量变小的电流，所以电流表向右偏。当把滑动变阻器向右滑时，由于电路中的电阻增大了所以 B线圈中的电流变小了，所以磁通量也变小了，同样这时 A线圈中也会产生一个阻止磁通量变小的电流，所以电流表向右偏。 考点：考查了探究电磁感
8、应现象的实验， 点评： 闭合回路中导体产生的感应电流产生的磁通量总是阻止原磁通量的变化。也就是说，原磁通量如果要变小的话，产生的感应电流就会阻止原磁通量变小，原磁通量如果变大的话，产生的感应电流就会阻止原磁通量变大。磁通量的大小与两方面有关，一是，电流的大小，二是，二次回路在磁场中的部分的多少。 计算题 一个质量 m=0 1kg的正方形金属框总电阻 R=0 5，金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端（金属框上边与 AA重合），自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边 BB平行、宽度为 d的匀强磁场后滑至斜面底端（金属框下边与 BB重合），设金属框在下滑过程中的速度为 v，与此对应的位
9、移为 s，那么 v2s图象如图所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上， g10m/s2。 （ 1）根据 v2s图象所提供的信息，计算出斜面倾角 和匀强磁场宽度 d （ 2）金属框从进入磁场到穿出磁场所用的时间是多少？ （ 3）匀强磁场的磁感应强度多大。 答案：（ 1） ， d=L=0.5m （ 2） 0.25s（ 3） 0.016T 试题分析： 由图象可知，从 s 0 到 s1 1.6 m 过程中，金属框作匀加速运动，由公式 v2 2as可得金属框的加速度为： m/s2 根据牛 顿第二定律： mgsin ma1 则： 金属框下边进磁场到上边出磁场，线框做匀速运动 故： s=2L=2d=2.6-1.
10、6=1m, d=L=0.5m 金属框刚进入磁场时， 金属框穿过磁场所用的时间： s (3)因匀速通过磁场，则： 考点：考查了力和电磁学的综合应用 点评：解决本题的关键读懂图象，知道金属框先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，再做匀加速直线运动，且磁场的宽度等于金属框的边长 如图所示，倾角 =30，宽度 L=1m的足够长的 U形平行光滑金属导轨，固定在磁感强度 B=1T，范围充分大的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直 .用平行于导轨，功率恒为 6W的牵引力 F牵引一根质量 m=0.2kg，电阻 R=1放在导轨上的金属棒 ab，由静止开始沿导轨向上移动（ ab始终与导轨接触良好且垂直），当 ab棒
11、移动 2.8m时获得稳定速度，在此过程中，金属棒产生的热量为 5.8J（不计导轨电阻及一切摩擦，取 g=10m/s2），求： （ 1） ab棒的稳定速度； （ 2） ab棒从静止开始达到稳定速度所需时间 . 答案：（ 1） 2m/s（ 2） t=1.5s 试题分析：（ 1） ab棒达到稳定速度后，应具有受力平衡的特点，设 此时棒 ab所受安培力为 FB.则 F=mgsin30+F-B （ 1） 而 FB=BIL= . （ 2） 牵引力 F= （ 3） 将 代入 后得 =mgsin30+ （ 4） 代入数据后得 v1=2m/s， v2=3m/s（舍去） （ 2）设从静止到稳定速度所需时间为 t
12、.棒 ab从静止开始到具有稳定速度的过程中在做 变加速直线运动，据能量守恒得： Pt= mv2+mgsin30 s+Q （ 5） 代入数据得 t=1.5s Pt= mv2+mgsin30 s+Q （ 5） 代入数据得 t=1.5s 考点：考查了力和电磁学的综合应用 点评：当导体稳定后，处于平衡状态，从而解出安培力大小， 如下图 a所示的平面坐标系 ，在整个区域内充满了匀强磁场，磁场方向垂直坐标平面，磁感应强度 B随时间变化的关系如图 b所示，开始时刻，磁场方向垂直纸面向内， 时刻，有一带正电的粒子（不计重力）从坐标原点O沿 轴正向进入磁场，初速度为 ，已知正粒子的荷质比为，其他有关数据见图中标
13、示。试求： （ 1） 时刻，粒子的坐标； （ 2）粒子从开始时刻起经多长时间到达 轴； （ 3）粒子是否还可以返回原点？如果可以，则经多长时间返回原点？ 答案：（ 1） （ 2） （ 3） 试题分析：（ 1）粒子进入磁场后在磁场中做圆周运动， 设半径为 R，周期为 T，由洛伦兹力提供向心力，有 ，得：又 在磁场变化的第一段时间内，粒子运动的周期数为： （运动周期） 运动轨迹对应的圆心角为 120作出粒子在磁场中运动的轨迹如下图 a所示，第一段时间末，粒子的坐标为： ， 所求时刻，粒子的坐标（ ， 0.6） （ 2）根据第（ 1）问可知，粒子在第一个磁场变化的时间段内时，运动了个周期，在第二个时间段内运动的周期数为 （个运动周期），所对应的运动轨迹圆心角为 60 第三个时间段内同样运动了： （个运动周期） 对应的圆心角为 120 粒子运动的轨迹如下图 a所示，粒子恰好在第三段时间末通过 轴 故运动时间为 （ 3）粒子在磁场中做周期性运动，根据对称性和周期性，画出粒子的部分运动轨迹如上图 b所示，其中 、 、 构成一个正三边形，故粒子在磁场中一共运动了 6个大圆弧和 3个小圆弧，故从原点出发到回到原点的总时间为 考点：考查了带电粒子在磁场中的运动 点评：本题的难度较大，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，几何关系就比较明显了
