山东省新泰一中2018_2019学年高二物理上学期第一次质量检测试卷(含解析).doc
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1、1新泰一中 2017 级高二上学期第一次质量检测物理试题一、选择题1.关于磁场与磁感线,正确的描述为:A. 磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致B. 磁感线从是从磁铁的北极出发,到南极终止的C. 磁感线就是细铁屑连成的曲线D. 磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质【答案】AD【解析】【详解】磁感线可以形象地描述各点磁场的强弱和方向,它每一点的切线方向都与小磁针放在该点静止时北极所指的方向一致,选项 A 正确;磁感线在磁体的外部是从磁铁的北极出发,到南极终止的,内部是从南极出发到北极终止,
2、形成闭合的曲线,选项 B 错误;磁感线可以用细铁屑来模拟显示,是假想的线,故 C 错误;磁极之间的相互作用是通过磁场发生的,磁场和电场一样,也是一种客观存在的特殊物质,选项 D 正确;故选 AD.2.对磁感应强度大小的分析,正确的是:A. 通电导线受安培力大的地方磁感应强度一定大B. 磁感应强度的大小和方向跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关C. 磁感线的指向就是磁感应强度减小的方向D. 放在匀强磁场中各处的通电导线受力大小和方向处处相同【答案】B【解析】【详解】如果通电导线不是垂直放入磁场中,有: ,对于同一段电流,IL 固定,由B=FILsin于 可以改变,故不能说受磁场力大的地方,
3、磁感应强度一定越大;只有当通电导线垂直放入磁场中,受磁场力大的地方,磁感应强度一定越大;故 A 错误;磁感应强度的大小和方向是由磁场本身决定的物理量,跟放在磁场中的通电导线受力的大小和方向无关,选项B 正确;磁感线的疏密反映磁场的强弱,则磁感线的指向不一定就是磁感应强度减小的方2向,选项 C 错误;放在匀强磁场中各处的通电导线受力大小和方向与导线的放置方式有关,垂直时最大,平行时为零,选项 D 错误;故选 B.3. 关于通电直导线在匀强磁场中所受的安培力,下列说法正确的是( )A. 安培力的方向可以不垂直于直导线B. 安培力的方向总是垂直于磁场的方向C. 安培力的大小与通电直导线和磁场方向的夹
4、角无关D. 将直导线从中点折成直角,安培力的大小一定变为原来的一半【答案】B【解析】试题分析:本题考查了产生条件、大小与方向,当电流方向与磁场平行时不受安培力,根据左手定则可知安培力的方向与磁场垂直引用公式 F=BIL 时,注意要求磁场与电流垂直,若不垂直应当将导线沿磁场与垂直于磁场分解,因此垂直时安培力最大,最大为 F=BIL解:A、B、根据左手定则可知,安培力方向与磁场和电流组成的平面垂直,即与电流和磁场方向都垂直,故 A 错误,B 正确;C、磁场与电流不垂直时,安培力的大小为 F=BILsin,则安培力的大小与通电导线和磁场方向的夹角有关,故 C 错误;D、当电流方向与磁场的方向平行,所
5、受安培力为 0,将直导线从中折成直角,让其中的一半与磁场的方向平行,安培力的大小将变为原来的一半;将直导线在垂直于磁场的方向的平面内从中折成直角,安培力的大小一定变为原来的 ,故 D 错误故选:B【点评】解决本题的关键是知道当导线的方向与磁场的方向平行,所受安培力为 0,最小当导线的方向与磁场方向垂直时,安培力最大,为 F=BIL【此处有视频,请去附件查看】4.如图所示,一根通电直导线垂直放在磁感应强度为 1T 的匀强磁场中,以导线为中心,半径为 R 的圆周上有 a、b、c、d 四个点,已知 c 点的实际磁感应强度为 0,则下列说法中正确的是3A. 直导线中电流方向垂直纸面向里B. d 点的磁
6、感应强度为 0C. a 点的磁感应强度为 2T,方向向右D. b 点的磁感应强度为 T,方向斜向下,与 B 成 450角2【答案】C【解析】【分析】a 点的磁感应强度为 0,说明通电导线在 O 点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反,由安培定则判断出通电导线中电流方向通电导线在 abcd 四点处产生的磁感应强度大小相等,根据平行四边形定则进行合成,来分析 b、c、d 三点的磁感应强度大小和方向【详解】由题,a 点的磁感应强度为 0,说明通电导线在 a 点产生的磁感应强度与匀强磁场的磁感应强度大小相等、方向相反,即得到通电导线在 a 点产生的磁感应强度方向水平向左,根据安培定
7、则判断可知,直导线中的电流方向垂直纸面向里。故 A 正确。通电导线在d 处的磁感应强度方向竖直向下,根据磁场的叠加可知 d 点感应强度为 T,方向与 B 的方2向成 45斜向下,不为 0故 B 错误。通电导线在 b 点产生的磁感应强度大小为 1T,方向竖直向上,根据平行四边形与匀强磁场进行合成得知,b 点感应强度为 T,方向与 B 的方2向成 45斜向上。故 C 错误。通电导线在 c 处的磁感应强度方向水平向右,则 a 点磁感应强度为 2T,方向向右。故 D 错误,故选 A。【点睛】本题关键掌握安培定则和平行四边形定则,知道空间任意一点的磁感应强度都通电导线产生的磁场和匀强磁场的叠加而成的5.
8、一根有质量的金属棒 MN 两端用细软导线连接后悬挂于 a、b 两点,棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中电流方向从 M 流向 N,如图所示,此时棒受到导线对它的拉力作用为使拉力等于零,可以4A. 适当减小磁感应强度 B. 适当增大电流C. 使磁场反向 D. 使电流反向【答案】B【解析】【分析】通电导线在磁场中的受到安培力作用,由公式 F=BIL 求出安培力大小,由左手定则来确定安培力的方向【详解】棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从 M 流向N,根据左手定则可得,安培力的方向竖直向上,由于此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,则安培力必须增加。所以适当增加电流
9、强度,或增大磁场,故 A 错误,B 正确;若使磁场反向或者使电流反向,都会使安培力反向变为向下,则细线的拉力不可能为零,则 CD错误;故选 B。【点睛】学会区分左手定则与右手定则,前者是判定安培力的方向,而后者是判定感应电流的方向6.把一根柔软的螺旋形弹簧竖直悬挂起来,使它的下端刚好跟杯里的水银面相接触,并使它组成如图所示的电路图。当开关 S 接通后,将看到的现象是( )A. 弹簧向上收缩B. 弹簧被拉长C. 弹簧上下跳动5D. 弹簧仍静止不动【答案】C【解析】如图所示,通电后,弹簧的每一圈都相当于一个环形电流,且各圈 的电流绕向相同任取其中两圈,其相邻两侧一定形成相异极性,因此互相吸引(或者
10、,也可把任意两圈的相邻各段,看做两个同向电流而相互吸引)弹簧的各圈互相吸引后,弹簧收缩,下端脱离水银面,使电路断开电路断开后,弹簧中的电流消失,磁场作用失去,弹簧在自身重力及弹力作用下下落于是,电路又接通,弹簧又收缩如此周而复始,弹簧上下跳动C 项正确7.如图所示,在半径为 R 的圆内,有一磁感应强度为 B 的向外的匀强磁场,一质量为 ,m电量为 的粒子(不计重力) ,从 A 点对着圆心方向垂直射入磁场,从 C 点飞出,则qA. 粒子的轨道半径为 RB. 粒子的轨道半径为 3RC. 粒子在磁场中运动的时间为2m3BqD. 粒子在磁场中运动的时间为m3Bq【答案】BD【解析】【分析】带电粒子在磁
11、场中由洛伦兹力提供向心力,使粒子做匀速圆周运动从而可推导出轨道半径公式与周期公式,由题中运动的时间与磁感应强度可求出粒子的比荷,由于圆磁场的半径未知,所以无法求出轨道半径,也不能算出粒子的初速度【详解】带电粒子沿半径方向入射,经过磁场偏转后又沿半径方向出射,从而画出圆弧对应的弦,确定圆弧的圆心,根据几何关系可知,r=Rtan60= R,A 错误,B 正确;36带电粒子沿半径方向入射,经过磁场偏转 60后又沿半径方向出射,从而画出圆弧对应的弦,确定圆弧的圆心,算出圆心角 再根据 ,则运动的时间为 故 C 错误,Dt=2T m3Bq正确;故选 BD。【点睛】带电粒子在磁场中运动的题目解题步骤为:定
12、圆心、画轨迹、求半径,同时还利用圆弧的几何关系来帮助解题注意圆形磁场的半径与运动轨迹的半径的区别,圆形磁场的夹角与运动轨迹对应的圆心角的不同8.如图所示,匀强磁场中磁感应强度为 B,宽度为 d,一电子从左边界垂直匀强磁场射入,入射方向与边界的夹角为 .已知电子的质量为 m,电荷量为 e,要使电子能从轨道的另一侧射出,则电子的速度大小 v 的范围为( ).A. B. v=Bedm(1+cos) v Bedm(1+cos)C. D. v=0v eBdm(1+cos)选 B.【点睛】本题考查带电粒子在有界磁场中的运动,解题关键是要画出粒子轨迹过程图,找到临界几何条件,再运用洛伦兹力提供向心力与几何关
13、系结合求解即可。9.如图,空间某一区域内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;如果这个区域只有电场,则粒子从 B 点离开场区;如果这个区域只有磁场,则粒子从 D 点离开场区;设粒子在上述三种情况下,从 A 到 B 点、 A 到 C 点和 A 到 D 点所用的时间分别是 t1、 t2和 t3,比较 t1、 t2和 t3的大小(粒子重力忽略不计),则有A. t1=t2=t3 B. t2t2【答案】C【解析】试题分析:带电粒子由 A 点进入这个区域沿直线运动,从 C 点离开场区,这个过程粒子受到的电场力等于洛伦兹力 ,水平
14、方向做匀速直线运动,运动时间 ,如果只有电qE=qvB t1=Lv场,带电粒子从 A 点射出,做类平抛运动,水平方向匀速直线运动,运动时间: ,如t2=Lv果这个区域只有磁场,则这个粒子从 D 点离开场区,此过程粒子做匀速圆周运动,速度大小不变,方向改变,所以速度的水平分量越来越小,所以运动时间: ,所以 ,t3Lv t1=t2 t3故 C 正确考点:带电粒子在复合场、电场、磁场中的运动情况10.设空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,如右图所示。已知一离子在电场力和洛仑兹力的作用下,从静止开始自 A 点沿 ABC 曲线运动,到达 B 点时速度为零,C 点是运动的最低点,忽略重
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