2011-2012学年吉林省长春十一中高二（上）期中物理试卷（解析版）

一、选择题

1. 难度：中等

设想地磁场是由地球内部的环形电流形成的，那么这一环形电流的方向应该是（ ）
A．由东向西
B．由西向东
C．由南向北
D．由北向南

2. 难度：中等

如图示，固定长直导线通以图示方向的电流，导线旁有一导线框，两者共面，框中通以顺时针方向的电流时，框的运动是（ ）

A．绕OO′轴顺时针转动
B．离开长直导线向右平动
C．靠近长直导线向左平动
D．向上或向下平动

3. 难度：中等

两条长直导线互相平行，通有同方向电流，两导线把平面分为①、②、③三个区域，如右图所示．则磁感应强度可能为零的位置（ ）

A．只能出现在②区域中
B．有可能同时出现在①、③区域中
C．只能出现在①、③两区域中的一个区域
D．有可能不存在磁感应强度为零的情况

4. 难度：中等

有三束粒子，分别是质子（p）、氚核（₁³H）和α粒子（氦核）束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场（方向垂直于纸面向里），在下图中，哪个图能正确地表示出了这三束粒子的偏转轨迹（ ）
A．
B．
C．
D．

5. 难度：中等

如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块．甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场．现用一个水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动．在共同加速阶段，下列说法中正确的是（ ）

A．甲、乙两物块间的静摩擦力不断增大
B．甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小
C．乙物块与地面间的摩擦力大小不变
D．乙物块与地面间的摩擦力不断减小

6. 难度：中等

条形磁铁放在光滑的水平面上，以条形磁铁的中央位置的正上方某点为圆心，水平固定一铜质圆环，不计空气阻力，以下判断中正确的是（ ）

A．释放圆环，下落过程中环的机械能守恒
B．释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁的重力大
C．给磁铁水平向右的初速度，磁铁向右运动的过程中做减速运动
D．给磁铁水平向右的初速度，圆环将受到向左的磁场力

7. 难度：中等

如图所示，在x轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进人磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成120°角，若粒子穿过y轴正半轴后在磁场中到x轴的最大距离为a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是（ ）

A．，正电荷
B．，正电荷
C．，负电荷
D．，负电荷

8. 难度：中等

两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面．质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与导轨之间的动摩擦因数均为μ，导轨电阻不计，回路总电阻为2R．整个装置处于磁感应强度大小为B，方向竖直向上的匀强磁场中．当ab杆在平行于水平导轨的拉力F作用下以速度v₁沿导轨匀速运动时，cd杆也正好以速度v₂向下匀速运动．重力加速度为g．以下说法正确的是（ ）
A．ab杆所受拉力F的大小为
B．cd杆所受摩擦力不为零
C．回路中的电流强度为
D．μ与v₁大小的关系为

9. 难度：中等

如图所示，矩形闭合线圈放置在水平薄板上，有一块蹄形磁铁如图所示置于平板的正下方（磁极间距略大于矩形线圈的宽度．）当磁铁匀速向右通过线圈时，线圈仍静止不动，那么线圈受到薄板的摩擦力方向和线圈中产生感应电流的方向（从上向下看）是（ ）

A．摩擦力方向一直向左
B．摩擦力方向先向左、后向或右
C．感应电流的方向顺时针→逆时针→顺时针
D．感应电流的方向顺时针→逆时针

10. 难度：中等

如图所示，在光滑水平面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，如图所示，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大．一个边长为a，质量为m，电阻为R的正方形金属线框垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，当线框中心线AB运动到与PQ重合时，线框的速度为，则（ ）
A．此时线框中的电功率为
B．此时线框的加速度为
C．此过程通过线框截面的电量为
D．此过程回路产生的电能为0.75mv²

11. 难度：中等

如图所示，OP为足够长的水平挡板，其下方有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场范足够大．S为一电子源，它可以向a、b、c、d四个垂直磁场的方向发射速率相同的电子，ac垂直于OP，bd平行于OP．不计电子重力，则最有可能击中挡板的是（ ）

A．a
B．b
C．c
D．d

12. 难度：中等

如图a所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好．在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计．现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab始终垂直于框架．图b为一段时间内金属杆受到的安培力f随时间t的变化关系，则可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（ ）

A．
B．
C．
D．

二、解答题

13. 难度：中等

小灯泡灯丝的电阻会随温度的升高而变大．某同学为研究这一现象，用实验得到如下数据（I和U分别表示小灯泡上的电流和电压）：

I/（A）	0.12	0.21	0.29	0.34	0.38	0.42	0.45	0.47	0.49	0.50
U（V）	0.20	0.40	0.60	0.80	1.00	1.20	1.40	1.60	1.80	2.00

（1）在图1中画出实验电路图．可用的器材有：电压表、电流表、滑线变阻器（变化范围0～10Ω）、电源、小灯泡、电键、导线若干．
（2）在图2中画出小灯泡的U-I曲线．
（3）若将该小灯泡接在电动势是1.5V，内阻是2.0Ω的电池两端，根据图象（要体现在图上）小灯泡的实际功率是______W．（保留2位有效数字）

14. 难度：中等

如图所示，导体框放置在垂直于框架平面的匀强磁场中，磁感应强度为0.24T，框架中的电阻R₁=3Ω，R₂=2Ω，其余部分电阻均不计，框架的上下宽度为0.5m，金属导体AB与框架接触良好，当导体AB以5m/s速度匀速向右沿着导体框移动时，求：
（1）通过AB上的电流I是多少？方向如何？
（2）所需外力F多大？

15. 难度：中等

如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xy平面并指向纸面外，磁感强度为B．一带正电的粒子以速度v从O点射入磁场，入射方向在xy平面内，与x轴正向的夹角为θ，若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比．

16. 难度：中等

如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d=0.5m，电阻不计，左端通过导线与阻值R=2Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值R_L=4Ω的小灯泡L连接．在CDEF矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l=4m，有一阻值r=2Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDEF区域内磁场的磁感应强度B随时间变化如图乙所示．在t=0至t=4s内，金属棒PQ保持静止，在t=4s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t=0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求

（1）通过小灯泡的电流．
（2）金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．
（3）金属棒PQ在磁场区域运动过程中克服安培力所做的功．

17. 难度：中等

如图所示，在空间中存在垂直纸面向里的场强为B匀强磁场，其边界AB、CD的宽度为d，在左边界的Q点处有一质量为m，带电量为负q的粒子沿与左边界成30°的方向射入磁场，粒子重力不计．求：
（1）带电粒子能从AB边界飞出的最大速度？
（2）若带电粒子能垂直CD边界飞出磁场，穿过小孔进入如图所示的匀强电场中减速至零且不碰到负极板，则极板间电压多大？
（3）若带电粒子的速度是，并可以从Q点沿纸面各个方向射入磁场，则粒子能打到CD边界的范围？

18. 难度：中等

如图所示，水平虚线L₁、L₂之间是匀强磁场，磁场方向水平向里，磁场高度为  h，竖直平面内有一等腰梯形线框，底边水平，其上下边长之比为5：1，高为2h，现使 线框AB边在磁场边界L₁的上方h高处由静止自由下落，当AB边刚进入磁场时加速度恰好为0，在DC边刚进入磁场前的一段时间内，线框做匀速运动．求：
（1）DC边刚进入磁场时，线框的加速度
（2）从线框开始下落到DC边刚进入磁场的过程中，线框的机械能损失和重力做功之比．