高二物理第一学期期末练习(电场和磁场).doc

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高二物理第一学期期末练习

学校 班级 姓名

题号
一
二
三
四
四
总分
附加题分
20
21
22
分数

一．选择题：（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得3分，选错或不答的得0分）
1. 关于静电场场强的概念，下列说法正确的是 ( )
A. 由E＝F/q可知，某电场的场强E与q成反比, 与F成正比
B. 正、负检验电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反，所以某一点场强方向与放入检验电荷的正负有关
C. 电场中某一点的场强与放入该点的检验电荷正负无关
D. 电场中某点不放检验电荷时，该点场强等于零
2．在匀强磁场中，有一个面积为0.50m2的导体圆环，圆环的平面与磁场方向垂直，穿过圆环的磁通量为4.0×10-2Wb，则该磁场的磁感强度大小为 （ ）
A．4.0×10-2T B. 8.0×10-2T C. 2.0×10-2T D. 8.0×10-3T
3．连接电灯软导线的绝缘皮损坏，可能产生“短路”，此时会发生的现象是（ ）
A．电灯烧坏
B．线路电流减弱
C．由于损坏处接触不良而使线路总电阻增大
D．线路总电阻将减小
R1
R2
R
a
b
V
A
S
E
r
p
图1

4．如图1所示电路，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动片p向b端移动时，电压表和电流表的示数变化情况是 （ ）
A. 电压表示数增大，电流表示数变小
B. 电压表和电流表示数都增大
C. 电压表和电流表示数都减小
D. 电压表示数减小，电流表示数增大
M
N
a
b
磁场区域
I
图2

5 如图2所示，一根金属棒MN，两端用细软导线连接后悬挂于a、b两点，棒中通有方向从M流向N的电流。为了减小悬线的弹力，可以在金属棒的中部加一匀强磁场，关于该磁场的方向，以下判断正确的是 （ ）
A．垂直纸面向里
B．垂直纸面向外
C．平行纸面向上
D．平行纸面向下
6. 在真空环境中，原来匀速直线运动的电子进入到与它运动方向垂直的匀强磁场中，在洛伦兹力的作用下，形成圆弧运动轨迹，下面的说法中正确的是 ( )
A. 电子所受的洛伦兹力是恒力
B. 进入磁场后电子动能不变
C. 进入磁场后电子的动量不变
D. 若加一个方向与磁场方向相反的匀强电场后, 就有可能使电子沿直线运动
A
B
C
Q
图3

7．如图3所示。真空中一个点电荷Q在空间激发电场，在以Q为圆心的的同心圆上，分别有A、B、C三点。比较这三点的电势，以下有几个判断 （ ）
（1）若Q为正电荷，则有UA<UB<UC
（2）若Q为正电荷，则有UA>UB>UC
（3）若Q为负电荷，则有UA>UB>UC
（4）若Q为负电荷，则有UA<UB<UC
A．（1）（3）正确 B. （2）（4）正确
图4

C．（1）（4）正确 D. （2）（3）正确
8. 如图4所示，等腰三角形的通电闭合线框abc处在匀强磁场中, 它受到磁场力的合力 （ ）
A. 竖直向上 B. 方向垂直于ac斜向上
C. 方向垂直于bc向下 D. 为零
图5
E
r
V
R1
R2
R3
S

9. 在如图5所示的电路中，电源内阻不能忽略，当电键S打开时，测得电阻R1两端的电压为6V，R2两端的电压为12V，当电键S闭合后 ( )
A．电压表的示数大于18V
B．电阻R2两端的电压大于12V
C．电阻R1两端的电压大于6V

图6
B
A
D．电阻R3两端的电压为12V

10．如图6所示, 让平行板电容器带电后，极板B与一灵敏的静电计相接，极板A接地。静电计的指针偏转一定的角度，若不改变A、B两板的带电量而将A板向靠近B板，那么静电计指针的偏转角度将 ( )
A. 一定减小 B. 一定增大 C. 一定不变 D. 可能不变

二．选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分）
A
B
E
图7

11．在如图7所示的匀强电场中，沿同一条电场线有A、B两点，则以下说法中正确的是 （ ）
A．A点的电势高于B点的电势
B．B点的电势高于A点的电势
C．若将一带负电荷的粒子由A点释放，粒子将沿电场线向B点运动，粒子的动能增大
D．若将一带负电荷的粒子由B点释放，粒子将沿电场线向A点运动，粒子的动能增大
12．关于直流电路中电源电动势和路端电压的概念，以下说法正确的是 （ ）
A．电源电动势是表示电源本身特性的物理量，它不随外电路的电阻变化而变化
B．在一个闭合电路中，路端电压不可能大于电源电动势
C．在闭合电路中，路端电压随外电路的电阻增大而增大
D．在闭合电路中，路端电压随外电路的电阻增大而减小
13. 在摄谱仪等许多仪器中都设有一个速度选择器，其作用就是使进入仪器的的带电粒子具有相同的速度，这些粒子在速度选择器中做的是匀速直线运动。下面就是一个速度选择器原理的示意图。有一束初速度大小不同的带正电的粒子（不计重力）沿水平向右的方向通过O点进入真空室内，若要使具有某一速度值的粒子保持匀速运动，从Oˊ点（O Oˊ点在同一水平线上）射出，需要将真空室置于匀强电场和匀强磁场中，下面图8所示的几种情况中，匀强电场和匀强磁场的方向正确的是 （ ）
A
B
C
D
图8
×代表磁场方向
箭头代表电场方向
Oˊ
O
v
×代表磁场方向
箭头代表电场方向

O
v
×代表电场方向
箭头代表磁场方向
Oˊ
O
v
×代表电场方向
箭头代表磁场方向
Oˊ
O
v

14．如图9所示，在水平面上有一个闭合的线圈，将一根条形磁铁从线圈的上方插入线圈中，在磁铁进入线圈的过程中，线圈中会产生感应电流，磁铁会受到线圈中电流的作用力，若从线圈上方俯视，关于感应电流和作用力的方向，以下判断正确的是 （ ）
A．若磁铁的N极向下插入，线圈中产生顺时方向的感应电流
图9
B．若磁铁的S极向下插入，线圈中产生顺时方向的感应电流
C．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向下的引力
D．无论N极向下插入还是S极向下插入，磁铁都受到向上的斥力
K

B
U
图10

三．填空题：（本题共3小题，共15分）

R
E
r
S
图11
15．图10是示波管中的电子枪部分示意图。从灯丝K发射出的电子经过加速电压U的加速到达阳极B，电子的电荷为e，质量为m。电子从灯丝发射时的速度可看作为零，则加速电极的B极板应该接在电源的______极（填“+”或“-”）。电子到达B羁绊时的速度大小为___________。
16. 在如图11所示电路中。电源电动势为6.0V，电源内电阻为2.0Ω，灯泡的灯丝电阻R=10Ω，闭合开关后灯泡两端的电压为___________V；经过10分钟，整个电路上产生的热能为___________J。

B

R

m

图12
v
q

17．如图12所示，一个质子以速度v进入匀强磁场中，速度方向与磁场方向垂直。匀强磁场的磁感强度为B，质子的电荷为q，质量为m。质子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，用所给的这些物理量，推导出质子在磁场中做圆周运动的半径R的表达式为___________________。已知磁场的磁感强度B=6.3×10-2T，质子电荷q=1.6×10-19C，质子质量m=1.7×10-27kg，则计算出质子做圆周运动的周期为______________s（保留二位有效数字）。

四．实验题：（本题共2小题，共10分）
Rx
A
V
R

18. （5分）在“测定金属的电阻率”的实验中，
（1）除了电源和开关外，还要用到的测量仪器及工具的组合为
（ ）
A．天平、刻度尺、滑动变阻器、电压表、电流表
B．刻度尺、滑动变阻器、螺旋测微器、电压表、电流表
C．刻度尺、滑动变阻器、游标卡尺、电压表、电阻箱
D．刻度尺、滑动变阻器、电压表、毫安表

Rx

图13
（2）已知被测的金属丝的电阻Rx比电压表的内阻小的多，测量时要采用如图13所示的电路，试根据电路图将图14所给的电路元器件连接成电路。
图14

19．（5分）在“用伏-安法测量电池电动势和内电阻”的实验中，除了使用电流表和电压表外，还要用到滑动变阻器、开关。
(1)试根据以上的实验器件在图15的方框中画出实验电路图。
(2)根据实验所得测量数据，在U-I坐标系中画出一段U-I 图线如图16所示。根据图线得出被测电池的电动势为_______V；内电阻为__________Ω。

图15
第19题的实验电路图
图16
0.2
U/V
I/A
0.6
1.0
0.4
0.8
1.5
0
1.0
0.5

五．计算题：（本题共3小题，共29分）
v
B
R
M
N
图17

20．（10分）如图17所示，宽度为L＝0.20 m的平行金属导轨放在水平面上，导轨的一端连接阻值为R=1.0 的电阻。空间存在着方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.50 T。一根金属棒放在导轨上与导轨接触良好，金属棒的电阻忽略不计。现用一水平拉力拉动金属棒向右匀速运动，运动速度v=10 m/s，在运动过程中保持金属棒与导轨垂直。求
（1）在金属棒和电阻组成的闭合回路中产生的感应电流；
（2）作用在导体棒上的拉力；
（3）在导体棒移动30cm的过程中，回路中产生的热量。

图18
B1
B2
A
C
M
N
ˊ
O
D

21．（10分）质谱仪是一种能够把具有不同荷质比（带电粒子的电荷和质量之比）的带电粒子分离开来的仪器，它的工作原理如图18所示。其中A部分为粒子速度选择器，C部分是偏转分离器。如果速度选择器的两极板间匀强电场的电场强度为E，匀强磁场的磁感强度为B1。偏转分离器区域匀强磁场的磁感强度为B2，某种带电粒子由O点沿直线穿过速度选择器区域后进入偏转分离器。求：
（1）粒子由孔进入偏转分离器时的速度为多大？
（2）粒子进入偏转分离器后在洛伦兹力作用下做圆周运动，在照相底片MN上的D点形成感光条纹，测得D点到点的距离为d，则该种带电粒子的荷质比q/m为多大？
图19

a
b
c
d
O

B

22．（9分）在空间的部分区域中有一水平方向的匀强磁场，磁场的边界如图19中的虚线所示。有一矩形线框abcd可以绕竖直的转动轴OOˊ匀角速转动，OOˊ恰好与磁场边界重合。在初始时刻，线框平面与磁场方向平行。已知磁场的磁感强度为B，线框ab边的长度为l，bc边的长度为2l，整个线框的电阻为R，线框转动的角速度为ω，试求：
（1）线框位于图示位置时，线框中的感应电动势为多大？
（2）线框由图示位置转过30°时，线框受到的安培力矩为多大？

六．附加题（不计入总分）

E
B
y
x
图20
O
A
P
θ
23．（10分）在空间x轴以下的区域内存在方向平行于y轴的匀强电场，场强为E，在x轴的上方区域内存在方向垂直于xOy平面的匀强磁场，磁场的磁感强度为B。一个质量为m，电荷为q的带正电荷的粒子，从y轴上的A点由静止开始，在电场的作用下运动，A点到坐标原点的距离为d，如图20所示。在x轴上方有一点P，OP连线与y轴正方向间的夹角为θ。不计带电粒子的重力，求：从粒子开始运动到粒子到达P点所经历的时间。

高二第一学期期末练习物理参考答案 2002.1
一、单项选择题（每小题3分，共30分。选对的得3分，选错或不答的得0分）
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
B
D
C
A
B
B
D
C
A

二、多项选择题（每小题4分，共16分。全部选对的得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分）
题号
11
12
13
14
答案
BC
ABC
BC
BD
Rx
答图1

三、填空题（答案后的圆圈内数字为得分）
15．+ ②； ③ 16. 5.0 ③；1800 ② 17. ③；1.1×10-6 ②（得1.0×10-6也算对）
四、实验题（答案后的圆圈内数字为得分）
18．（1）B ②（2）见答图1 ②（说明：电压表和电流表的量程选择不做要求）
19．（1）见答图2 ②（说明：电流表如果采用外接，也算正确）。
S
A

V
R
答图2

（2）1.5V；② 1.25Ω ②
五、计算题（每个步骤后的圆圈内数字为该步骤的得分）
20．（10分）
解：（1）根据电磁感应定律，感应电动势为
=1.0V ②
感应电流为
=1.0 A； ②
（2）导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡，即有
=0.1N； ③
（3）导体棒移动30cm的时间为
=0.03s
根据焦耳定律，回路中产生的热为
= 0.03J ③
21．(10分)
解：（1）粒子在间做匀速直线运动，所以粒子受电场力和磁场力大小相等，方向相反，即 ②
由此解出粒子进入偏转分离器时的速度为
③
（2）粒子进入偏转分离器的磁场后做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即

由此解出粒子运动的圆周半径为 ②
将（1）中求出的v代入上式，并由题意
解出 ③
22．（9分）解：（1）根据法拉第电磁感应定律，在图示位置，线框中的感应电动势为
②
由题，，，
因此，得 ③
（2）当线框转过30°，线框中的瞬时感应电流为
ad边受到的安培力为 ②
安培力矩为 ②
六、附加题
23．（10分）解：粒子在电场中做匀加速直线运动，加速度为，
由运动学公式可解得粒子在电场中运动的时间为 ③
进入磁场后粒子做匀速圆周运动，粒子受洛伦兹力提供向心力，可得粒子运动的周期T为

根据几何关系，到达P点粒子转过的弧线所对的圆心角α=2θ，因此有
④
联立以上各式得出粒子在磁场中运动的时间为 ②
所以，粒子从A点到P点的运动时间为 ①

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