2016河南高二下学期人教版高中物理开学考试

在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是（  ）

A.将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化

B.绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化

C.将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接．往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流的变化

D.在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化

目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机，图表示它的发电原理：将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒，而从整体上来说呈电中性）喷人磁场，由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转，磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷，从而在两板间产生电压。请你判断：在图示磁极配置的情况下，金属板        （选填“A”或者“B”）的电势较高，通过电阻R电流方向是        （选填“”或者“”）。

如图xoy平面内有向里的匀强磁场，磁感应强度B=0 1T，在y轴上有一粒子源，坐标为(0，0 2m)，粒子源可以在xoy平面内向各个方向均匀射出质量m=6 410^-27kg、带电量q=+3 210^-19C、速度v=1 010⁶m/s的带电粒子，一足够长薄感光板从图中较远处沿x轴负方向向左缓慢移动，其下表面和上表面先后被粒子击中并吸收粒子，不考虑粒子间的相互作用，（），求：

（1）带电粒子在磁场中运动的半径及下表面被粒子击中时感光板左端点位置；

（2）在整个过程中击中感光板的粒子运动的最长时间；

（3）当薄板左端运动到(-0 2m，0)点的瞬间，击中上、下板面的粒子数之比；

如图所示，从电子枪射出的电子束（初速度不计）经电压加速后，从一对金属板Y和正中间平行金属板射入，电子束穿过两板空隙后最终垂直打在荧光屏上的O点。若现在用一输出电压为的稳压电源与金属板连接，在间产生匀强电场，使得电子束发生偏转。若取电子质量为，两板间距，板长，板的末端到荧光屏的距离，整个装置处于真空中，不考虑重力的影响，试回答以下问题：

（1）电子束射入金属板时速度为多大？

（2）加上电压后电子束打到荧光屏上的位置到O点的距离为多少？

（3）如果两金属板间的距离可以随意调节（保证电子束仍从两板正中间射入），其它条件都不变，试求电子束打到荧光屏上的位置到O点距离的取值范围。

在粒子物理学的研究中，经常用电场和磁场来控制或者改变粒子的运动。一粒子源产生离子束，已知离子质量为m，电荷量为+e 。不计离子重力以及离子间的相互作用力。

（1）如图1所示为一速度选择器，两平行金属板水平放置，电场强度E与磁感应强度B相互垂直。让粒子源射出的离子沿平行于极板方向进入速度选择器。求能沿图中虚线路径通过速度选择器的离子的速度大小v。

（2）如图2所示为竖直放置的两平行金属板A、B，两板中间均开有小孔，两板之间的电压U_AB随时间的变化规律如图3所示。假设从速度选择器出来的离子动能为E_k=100eV，让这些离子沿垂直极板方向进入两板之间。两极板距离很近，离子通过两板间的时间可以忽略不计。设每秒从速度选择器射出的离子数为N₀ = 5×10¹⁵个，已知e =1.6×10^-19C。从B板小孔飞出的离子束可等效为一电流，求从t = 0到t = 0.4s时间内，从B板小孔飞出的离子产生的平均电流I。

（3）接（1），若在图1中速度选择器的上极板中间开一小孔，如图4所示。将粒子源产生的离子束中速度为0的离子，从上极板小孔处释放，离子恰好能到达下极板。求离子到达下极板时的速度大小v，以及两极板间的距离d。

如图所示，两块平行极板AB、CD正对放置，极板CD的正中央有一小孔，两极板间距离AD为d，板长AB为2d，两极板间电势差为U，在ABCD构成的矩形区域内存在匀强电场，电场方向水平向右。在ABCD矩形区域以外有垂直于纸面向里的范围足够大的匀强磁场。极板厚度不计，电场、磁场的交界处为理想边界。

将一个质量为m、电荷量为+q的带电粒子在极板AB的正中央O点，由静止释放。不计带电粒子所受重力。

（1）求带电粒子经过电场加速后，从极板CD正中央小孔射出时的速度大小；

（2）为了使带电粒子能够再次进入匀强电场，且进入电场时的速度方向与电场方向垂直，求磁场的磁感应强度的大小，并画出粒子运动轨迹的示意图。

（3）通过分析说明带电粒子第二次离开电场时的位置，并求出带电粒子从O点开始运动到第二次离开电场区域所经历的总时间。

如图所示，匀强磁场竖直向上穿过水平放置的金属框架，框架宽为L，右端接有电阻R，磁感应强度为B，一根质量为m、电阻不计的金属棒以v₀的初速度沿框架向左运动，棒与框架的动摩擦因数为μ，测得棒在整个运动过程中，通过任一截面的电量为q求：

（1）棒能运动的距离；

（2）R上产生的热量．

如图所示，水平虚线x下方区域分布着方向水平、垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，整个空间存在匀强电场（图中未画出）。质量为m，电荷量为+q的小球P静止于虚线x上方A点，在某一瞬间受到方向竖直向下、大小为I的冲量作用而做匀速直线运动。在A点右下方的磁场中有定点O，长为l的绝缘轻绳一端固定于O点，另一端连接不带电的质量同为m的小球Q，自然下垂。保持轻绳伸直，向右拉起Q，直到绳与竖直方向有一小于5⁰的夹角，在P开始运动的同时自由释放Q，Q到达O点正下方W点时速率为v₀。P、Q两小球在W点发生正碰，碰后电场、磁场消失，两小球粘在一起运动。P、Q两小球均视为质点，P小球的电荷量保持不变，绳不可伸长，不计空气阻力，重力加速度为g。

（1）求匀强电场场强E的大小和P进入磁场时的速率v；

（2）若绳能承受的最大拉力为F，要使绳不断，F至少为多大？

（3）若P与Q在W点相向（速度方向相反）碰撞时，求A点距虚线X的距离s。、

如图所示，在xoy平面内，有一个圆形区域的直径ＡＢ 与ｘ轴重合，圆心Ｏ′的坐标为（2a，０），其半径为a，该区域内无磁场． 在ｙ轴和直线x＝3a之间的其他区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为Ｂ．一质量为ｍ、电荷量为ｑ的带正电的粒子从ｙ轴上某点射入磁场．不计粒子重力．

（1）若粒子的初速度方向与ｙ轴正向夹角为６０°，且粒子不经过圆形区域就能到达Ｂ点，求粒子的初速度大小ｖ_１；

（2）若粒子的初速度方向与ｙ轴正向夹角为６０°，在磁场中运动的时间为且粒子也能到达Ｂ点，求粒子的初速度大小ｖ_２；

（3）若粒子的初速度方向与ｙ轴垂直，且粒子从Ｏ′点第一次经过ｘ轴，求粒子的最小初速度ｖ_ｍ．

如图，真空中平面直角坐标系上的三点构成等边三角形，边长m。若将电荷量均为的两点电荷分别固定在、两点，已知静电力常数，求：

（1）两个点电荷间的库仑力大小；

（2）点的电场强度的大小和方向。

如图所示，真空中有中间开有小孔的两平行金属板竖直放置构成电容器，给电容器充电使其两极板间的电势差，以电容器右板小孔所在位置为坐标原点建立图示直角坐标系xoy。第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场的上边界MN平行于x轴，现将一质量、且重力不计的带电粒子从电容器的左板小孔由静止释放，经电场加速后从右板小孔射出磁场，该粒子能经过磁场中的P点，P点纵坐标为。若保持电容器的电荷量不变，移动左板使两板间距离变为原来的四分之一，调整磁场上边界MN的位置，粒子仍从左板小孔无初速度释放，还能通过P点，且速度方向沿y轴正向。求磁场的磁感应强度B？

微波实验是近代物理实验室中的一个重要部分．反射式速调管是一种结构简单、实用价值较高的常用微波器件之一，它是利用电子团与场相互作用在电场中发生振荡来产生微波，其振荡原理与下述过程类似．如图1所示，在虚线MN两侧分布着方向平行于x轴的电场，其电势φ随x的分布可简化为如图2所示的折线．一带电微粒从A点由静止开始，在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动．已知带电微粒质量m=1.0×10^{﹣20 kg}，带电荷量q=﹣1.0×10^{﹣9 C}，A点距虚线MN的距离d₁=1.0cm，不计带电微粒的重力，忽略相对论效应．求：

①B点距虚线MN的距离d₂；

②带电微粒在A、B之间震荡的周期T．

如图甲所示，两个带正电的小球A、B套在一个倾斜的光滑直杆上，两球均可视为点电荷，其中A球固定，带电量Q_A=2×10^﹣4C，B球的质量为m=0.1kg．以A为坐标原点，沿杆向上建立直线坐标系，B球的总势能随位置x的变化规律如图中曲线Ⅰ所示，直线Ⅱ为曲线I的渐近线．图中M点离A点距离为6米．（g取10m/s²，静电力恒量k=9.0×10⁹N•m²/C²．）

（1）求杆与水平面的夹角θ；

（2）求B球的带电量Q_B；

（3）求M点电势φ_M；

（4）若B球以E_k0=4J的初动能从M点开始沿杆向上滑动，求B球运动过程中离A球的最近距离及此时B球的加速度．

电阻A，B的伏安曲线如图所示，下面说法正确的是（    ）

A．两电阻串联后的伏安曲线在区域 I 内，两电阻并联后的伏安曲线在区域 III 内

B．两电阻串联后的伏安曲线在区域 III 内，两电阻并联后的伏安曲线在区域 I 内

C．A，B电阻阻值之比为 1 : 3

D．A，B电阻阻值之比为 3 : 1

如图所示，相距为的两条水平虚线、之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为、电阻为R的正方形线圈边长为L（），将线圈在磁场上方高处由静止释放，边刚进入磁场时速度为，边刚离开磁场是速度也为，则线圈穿越磁场的过程中（从边刚入磁场一直到边刚离开磁场）（   ）

A.感应电流做功为

B.感应电流做功为

C.线圈的最小速度可能为

D.线圈的最小速度一定为

如图所示是验证楞次定律实验的示意图，竖直放置的线圈固定不动，将磁铁从线圈上方插入或拔出，线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流．各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况，其中表示正确的是（  ）

如图所示，磁场方向垂直于纸面，磁感应强度大小在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布。一钢制圆环用绝缘细线悬挂于O点.将圆环拉至位置a后无初速度释放，圆环摆到右侧最高点b，不计空气阻力。在圆环从a摆向b的过程中

A. 感应电流方向先是逆时针方向，再顺时针方向，后逆时针方向

B. 感应电流的大小是先增大再减小

C. 如果铜环的电阻足够小，b点与a点的高度差也足够小

D. 安培力方向始终沿水平方向

（1）在物理学发展史上，许多科学家通过恰当应用科学研究方法，超越了当时研究条件的局限和传统观念，取得了辉煌的研究成果，下列符合物理学史实的是        

A．牛顿由理想斜面实验通过逻辑推理否定了力是维持物体运动的原因的观点。

B．19世纪以前，对相隔一定距离的电荷或磁体间的作用不少人持超距作用的观点，在19世纪30年代，法拉第提出电场或磁场的观点。

C．人们从电荷间的作用力与引力的相似性中提出“平方反比”的猜想，这一科学问题是由法国科学家库仑通过库仑扭秤实验完成的

D．安培首先引入电场线和磁感线，极大地推动了电磁现象的研究。

E．牛顿通过著名的“月地检验”，突破天地之间的束缚，使得万有引力定律成为科学史上最伟大定律之一。

在磁感应强度大小为B0，方向竖直向上的匀强磁场中，水平放置一根长通电直导线，电流的方向垂直于纸面向里，如图所示，A.B.C.d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点，在这四点中（  ）

A．C.d两点的磁感应强度大小相等

B．A.b两点的磁感应强度大小相等

C．c点的磁感应强度的值最小

D．b点的磁感应强度的值最大

静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置．如图所示为该透镜工作原理示意图，虚线表示这个静电场在xOy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于Ox轴、Oy轴对称，且相邻两等势线的电势差相等．图中实线为某个电子通过电场区域时的轨迹示意图，关于此电子从a点运动到b点过程中，下列说法正确的是（   ）

A．a点的电势高于b点的电势

B．电子在a点的加速度大于在b点的加速度

C．电子在a点的动能大于在b点的动能

D．电子在a点的电势能大于在b点的电势能

在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U₁、U₂和U₃表示，电表示数变化量的大小分别用△I、△U₁、△U₂和△U₃表示．下列判断正确的是（         ）

A. 不变，变小

B. 变大，变大

C. 变大，变大

D. |△U₁|＜|△U₂|，|△U₂|＞|△U₃|

如图,用粗细均匀的电阻丝折成边长为L的平面等边三角形框架,每个边长L的电阻均为r,三角形框架的两个顶点与一电动势为E、内阻为r的电源相连接,垂直于框架平面有磁感应强度为B的匀强磁场,则三角形框架受到的安培力的合力大小为（         ）

A. 0            B.      C.       D.

粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行．现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场，如下图所示，则在移出过程中线框的一边A.b两点间电势差绝对值最大的是（  ）

如图所示，虚线区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一单匝正方形导线框垂直磁场放置，框的右边与磁场边界重合，现将导线框沿纸面垂直边界拉出磁场，则此过程中穿过导线框的磁通量_________（填““增加”“减小”）；若这一过程磁通量变化了0.05Wb，所用时间为0.1s，导线框中产生的感应电动势是____V

如图所示，水平导轨处于蹄形磁铁的磁场中，导体棒ab所在处的磁场方向竖直      （选填“向上”或“向下”）；闭合电键，通电导体棒ab在磁场中受到的力称为       （选填“安培力”或“洛伦兹力”），由左手定则可知，该力的方向      （选填“向左”或“向右”）。

A、C两个闭合线圈为同样的导线，均绕成10匝，半径为r_A＝2r_C，内有如图所示的有理想边界的匀强磁场．若磁场均匀地减小，则A、C环中感应电动势之比E_A∶E_C＝________，产生的感应电流之比I_A∶I_C＝________.