安徽省滁州市定遠(yuǎn)中學(xué)2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期物理階段...

更新時(shí)間：2023-03-29 瀏覽次數(shù)：38 類型：月考試卷

一、單選題

1. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 三根通電長直導(dǎo)線a、b、c平行且垂直紙面放置，其橫截面如圖所示，a、b、c恰好位于直角三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，∠c＝ $\text{[math]}$ ， ∠a＝ $\text{[math]}$ ． a、b中通有的電流強(qiáng)度分別為I₁、I₂ ， c受到a、b的磁場(chǎng)力的合力方向與a、b連線平行．已知通電長直導(dǎo)線在周圍某點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 $\text{[math]}$ ， k為比例系數(shù)，I為電流強(qiáng)度，r為該點(diǎn)到直導(dǎo)線的距離，sin $\text{[math]}$ ＝0.6．下列說法正確的是（）

A . a、b中電流反向， $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ：9 B . a、b中電流同向， $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ：3 C . a、b中電流同向， $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ：9 D . a、b中電流反向， $\text{[math]}$ ： $\text{[math]}$ ：3

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2. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 如右圖所示，一水平導(dǎo)線通以電流I，導(dǎo)線下方有一電子，初速度方向與電流平行，關(guān)于電子的運(yùn)動(dòng)情況，下述說法中，正確的是（）

A . 沿路徑a運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越大 B . 沿路徑a運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越小 C . 沿路徑b運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越小 D . 沿路徑b運(yùn)動(dòng)，其軌道半徑越來越大

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3. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 如圖所示，兩段長直導(dǎo)線A，B平行地固定在水平地面上，兩導(dǎo)線中通以大小相同的電流，另一個(gè)長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒C放在A，B連線垂直平分線上，與A，B平行，通以大小為I的電流剛好處于靜止?fàn)顟B(tài)，電流方向垂直于紙面向外，A，B，C剛好在正三角形的三個(gè)頂點(diǎn)上，重力加速度為g，則下列說法正確的是（）

A . 長直導(dǎo)線A中的電流方向垂直紙面向外 B . 導(dǎo)線 $\text{[math]}$ 處磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度方向豎直向上 C . 若將棒 $\text{[math]}$ 中的電流瞬間減半，則棒 $\text{[math]}$ 瞬間的加速度為 $\text{[math]}$ D . 若將導(dǎo)線B中的電流瞬間減為零，則棒 $\text{[math]}$ 瞬間加速度大于 $\text{[math]}$

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4. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 如圖為電視機(jī)顯像管的偏轉(zhuǎn)線圈示意圖，線圈中心 $\text{[math]}$ 處的黑點(diǎn)表示電子槍射出的電子，它的方向垂直紙面向外．當(dāng)偏轉(zhuǎn)線圈中的電流方向如圖所示時(shí)，電子束應(yīng)（）

A . 向左偏轉(zhuǎn) B . 向上偏轉(zhuǎn) C . 向下偏轉(zhuǎn) D . 不偏轉(zhuǎn)

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5. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 電磁炮是一種理想的兵器，它的主要原理如圖所示，利用這種裝置可以把質(zhì)量為m＝2.0g的彈體(包括金屬桿EF的質(zhì)量)加速到6km/s，若這種裝置的軌道寬為d＝2m，長L＝100m，電流I＝10A，軌道摩擦不計(jì)且金屬桿EF與軌道始終接觸良好，則下列有關(guān)軌道間所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)力的最大功率結(jié)果正確的是（）．

A . B＝18 T，P_m＝1.08×10⁸W B . B＝0.6 T，P_m＝7.2×10⁴W C . B＝0.6 T，P_m＝3.6×10⁶W D . B＝18 T，P_m＝2.16×10⁶W

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6. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 空間存在方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，圖中的正方形abcd為其邊界。一束速率不同的帶正電粒子從左邊界ad中點(diǎn)P垂直射入磁場(chǎng)，速度方向與ad邊夾角 $\text{[math]}$ ，已知粒子質(zhì)量為m，電荷量為q，粒子間的相互作用和粒子重力不計(jì)，則（）

A . 粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為 $\text{[math]}$ B . 從bc邊射出的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間都相等 C . 入射速度越大的程子，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長 D . 運(yùn)動(dòng)時(shí)間相的粒子，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡可能不同

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7. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 如圖所示為質(zhì)譜儀的結(jié)構(gòu)原理圖，若從金屬筒內(nèi)同一位置由靜止釋放氫的三種同位素氕、氘、氚的原子核(不計(jì)重力)，經(jīng)相同的電場(chǎng)加速和磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后分別打在照相底片上的A、B、C三個(gè)點(diǎn)，則氕、氘、氚原子核（）

A . 進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度相同 B . 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同 C . 在電場(chǎng)中加速的時(shí)間相同 D . 打在照相底片上相鄰兩點(diǎn)間距離AB、BC之比為 $\text{[math]}$

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8. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 如圖所示，回旋加速器由兩個(gè)D形金屬盒組成，盒面與勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，并接有高頻交變電壓。中心S處的粒子源產(chǎn)生初速度為零的質(zhì)子，每次經(jīng)過窄縫都被加速。已知質(zhì)子的電荷量為q，質(zhì)量為m，加速時(shí)電極間電壓為U，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，D形盒的半徑為R。質(zhì)子每次加速的時(shí)間可忽略，加速過程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力的影響。下列說法正確的是（　?。?

A . 高頻交變電壓的周期為 $\text{[math]}$ B . 質(zhì)子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越大周期越大 C . 質(zhì)子能獲得的最大動(dòng)能與 $\text{[math]}$ 成正比 D . 質(zhì)子能獲得的最大動(dòng)能與U成正比

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二、多選題

9. (2024高二上·衡陽期末) 如圖所示，在傾角為α的光滑斜面上，垂直斜面放置一根長為L、質(zhì)量為m的直導(dǎo)體棒，當(dāng)通以圖示方向電流I時(shí)，欲使導(dǎo)體棒靜止在斜面上，可加一平行于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，當(dāng)外加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向由垂直斜面向上沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)至水平向左的過程中，下列說法中正確的是（）

A . 此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B逐漸增大 B . 此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B先減小后增大 C . 此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最小值為 $\text{[math]}$ D . 此過程中磁感應(yīng)強(qiáng)度B的最大值為 $\text{[math]}$

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10. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 初速度為v₀的電子，沿平行于通電長直導(dǎo)線的方向射出，直導(dǎo)線中電流方向與電子初速度方向如圖，則（　?。?

A . 電子將向左偏轉(zhuǎn) B . 電子將向右偏轉(zhuǎn) C . 電子所受洛倫茲力變小 D . 電子所受洛倫茲力大小不變

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三、單選題

11. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)充滿磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN是一豎直放置的感光板。從圓形磁場(chǎng)最高點(diǎn)P以速度v垂直磁場(chǎng)射入大量的帶正電的粒子，且粒子所帶電荷量為q、質(zhì)量為m。不考慮粒子間的相互作用力，關(guān)于這些粒子的運(yùn)動(dòng)以下說法正確的是（）

A . 只要對(duì)著圓心入射，出射后均可垂直打在MN上 B . 即使是對(duì)著圓心入射的粒子，其出射方向的反向延長線也不一定過圓心 C . 只要速度滿足v＝ $\text{[math]}$ ，沿不同方向入射的粒子出射后均可垂直打在MN上 D . 對(duì)著圓心入射的粒子，速度越大在磁場(chǎng)中通過的弧長越長，時(shí)間也越長

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四、多選題

12. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 如圖所示，在0≤x≤7d的區(qū)域內(nèi)存在與xOy平面垂直、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O與x軸正方向成θ= 53°垂直磁場(chǎng)射入，從磁場(chǎng)右邊界上點(diǎn)P（7d，d）離開。已知粒子的質(zhì)量為m，帶電量為q，重力不計(jì)，取sin53°= 0.8，cos53°=0.6。下列說法正確的是（）

A . 粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為4d B . 粒子的發(fā)射速度大小為 $\text{[math]}$ C . 粒子從P點(diǎn)射出時(shí)的速度方向與x 軸正方向的夾角為37° D . 若只改變粒子的入射方向，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長時(shí)間為 $\text{[math]}$

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五、填空題

13. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 如圖所示的矩形區(qū)域 $\text{[math]}$ 內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直指向紙內(nèi)。 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 兩個(gè)同種粒子從 $\text{[math]}$ 點(diǎn)沿與磁場(chǎng)垂直且平行于 $\text{[math]}$ 的方向射入磁場(chǎng)中，又都從 $\text{[math]}$ 邊射出磁場(chǎng)。射出時(shí)， $\text{[math]}$ 的速度 $\text{[math]}$ 的方向與 $\text{[math]}$ 方向成 $\text{[math]}$ 夾角， $\text{[math]}$ 的速度 $\text{[math]}$ 的方向與 $\text{[math]}$ 方向成 $\text{[math]}$ 夾角，且兩個(gè)出射點(diǎn)到 $\text{[math]}$ 點(diǎn)的距離之比為 $\text{[math]}$ ?，F(xiàn)用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 分別表示 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，若不計(jì)重力影響，則 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 。

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14. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 圖為質(zhì)譜儀的工作原理圖，若干種帶電粒子經(jīng)過加速電場(chǎng)加速后，垂直射入速度選擇器，速度選擇器中的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ ，電場(chǎng)方向、磁場(chǎng)方向、離子速度方向兩兩垂直。沿直線通過速度選擇器的粒子接著進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，沿著半圓周運(yùn)動(dòng)后到達(dá)照相底片上形成譜線。
1. （1）速度選擇器中的磁場(chǎng)方向?yàn)?span id="ltdjzlr" class="filling" >。
2. （2）不計(jì)帶電粒子所受的重力和帶電微粒之間的相互作用，帶電粒子通過狹縫P的速度大小為。
3. （3）若測(cè)出譜線到狹縫P的距離為x，則帶電粒子的比荷為。
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六、解答題

15. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 如圖所示，掛在天平底部的矩形線圈 $\text{[math]}$ 的一部分懸在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)給矩形線圈通入如圖所示的電流 $\text{[math]}$ 時(shí)，調(diào)節(jié)兩盤中的砝碼，使天平平衡．然后使電流 $\text{[math]}$ 反向，這時(shí)要在天平的左盤上加質(zhì)量為 $\text{[math]}$ kg的砝碼，才能使天平重新平衡．
1. （1）求磁場(chǎng)對(duì) $\text{[math]}$ 邊作用力的大?。?
2. （2）若已知矩形線圈共10匝，通入的電流 $\text{[math]}$ A， $\text{[math]}$ 邊長度為 $\text{[math]}$ cm，求該磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度．（ $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ m/s²）
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16. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 回旋加速器的D形盒的俯視圖如圖所示，兩盒間的狹縫很小，粒子穿過的時(shí)間忽略不計(jì)。已知垂直盒面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 $\text{[math]}$ ， D形盒的半徑為 $\text{[math]}$ ，高頻電源的頻率為 $\text{[math]}$ ，兩盒間電壓為 $\text{[math]}$ 。若A處的粒子源發(fā)出一個(gè)帶電荷量為 $\text{[math]}$ 的粒子（初速度的大小可忽略），粒子經(jīng)過電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)，然后再次經(jīng)過狹縫被電場(chǎng)加速，再進(jìn)入磁場(chǎng)，直到最后從D形盒出口飛出。
1. （1）求粒子從D形盒出口飛出時(shí)的速度大小和粒子在D形盒中被加速的次數(shù)。
2. （2）若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)樵瓉淼亩种?，同時(shí)改變電源的頻率 $\text{[math]}$ ，求該粒子從D形盒出口飛出時(shí)的動(dòng)能。
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17. (2023高二下·定遠(yuǎn)月考) 直角坐標(biāo)系 xOy 位于豎直平面內(nèi)，在第一象限存在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.1 T、方向垂直于紙面向里、邊界為矩形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。現(xiàn)有一束比荷為 $\text{[math]}$ = 10⁸ C / kg 帶正電的離子，從磁場(chǎng)中的A點(diǎn)（ $\text{[math]}$ m，0）沿與x軸正方向成 θ =60°角射入磁場(chǎng)，速度大小 v₀≤1.0 ×10 ⁶m / s，所有離子經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后均垂直穿過y軸的正半軸，不計(jì)離子的重力和離子間的相互作用。
1. （1）求速度最大的離子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑；
2. （2）求矩形有界磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積；
3. （3）若在x>0區(qū)域都存在向里的磁場(chǎng)，離子仍從 A 點(diǎn)以 v₀ = $\text{[math]}$ × 10⁶m /s向各個(gè)方向均勻發(fā)射，求y軸上有離子穿出的區(qū)域長度和能打到y(tǒng)軸的離子占所有離子數(shù)的百分比。
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