天津市南开区南大奥宇培训学校2019_2020学年高二物理上学期第一次月考试题

天津市南开区南大奥宇培训学校2019-2020学年高二物理上学期第一次月考试题温馨提示，本试卷分为Ⅰ卷和Ⅱ卷，Ⅰ卷36分，Ⅱ卷64分。请在规定的时间内将Ⅰ卷和Ⅱ卷的答案填写在答题卡上，写在试卷上的答案无效。本场考试时间为60分钟，满分100分。祝同学们考试顺利。第Ⅰ卷一、单选题（本大题共7小题，共21.0分）如图所示,在水平长直导线的正下方,有一只可以自由转动的小磁针。现给直导线通以由 a向b的恒定电流I,若地磁场的影响可忽略,则小磁针的N极将A. 保持不动                  B. 向下转动
C. 垂直纸面向里转动          D. 垂直纸面向外转动 一个不计重力的带电粒子垂直进入某匀强磁场做匀速圆周运动,轨迹半径为,若该粒子动能变为原来的2倍,轨迹半径将变为,则：为     A. 1：2 B. 2：1 C. 1： D.  质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,下列表述正确的是(      ) ​A. M带负电,N带正电 B. M的速率小于N的速率
C. 洛伦兹力对M、N做正功     D. M的运行时间大于N的运行时间 如图所示为水平放置的两根等高固定长直细导线的截面图,O点是两导线间距离的中点,a、b是过O点的竖直线上与O点距离相等的两点,两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流下列说法正确的是A. 两导线之间存在相互吸引的安培力
B. O点的磁感应强度为零
C. O点的磁感应强度方向竖直向下
D. a、b两点的磁感应强度大小相等、方向相反如图所示,三个速度大小不同的同种带电粒子,沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入,当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为、、,则它们在磁场中运动的时间之比为(      )A. 1：1：1 B. 1：2：3 C. 3：2：1 D. 1：： 如图所示,一带电粒子,从a点以垂直磁场方向的速度v进入磁感应强度为B的有界匀强磁场中,沿着acb半圆弧运动,从b点飞出磁场,已测得半圆弧的直径ab长度为L,则下列说法中正确的是(      )A. 粒子带正电,带电粒子的荷质比
B. 粒子带正电,带电粒子的荷质比
C. 粒子带负电,带电粒子的荷质比
D. 粒子带负电,带电粒子的荷质比如图所示,有界匀强磁场边界线,速率不同的同种带电粒子重力不计且忽略粒子间的相互作用从S点沿SP方向同时射入磁场其中穿过a点的粒子速度与MN垂直；穿过b点的粒子速度与MN成角,则粒子从S点分别到a、b所需时间之比为(       )A. 1：3 B. 4：3 C. 3：2 D. 1：1 二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）如图所示,在倾角为的光滑斜面上,放置一根长为L,质量为m,通过电流为I的导线,若使导线静止,应该在斜面上施加匀强磁场B的大小和方向为(    )A. ,方向垂直斜面向   B. ,方向垂直水平面向上
C. ,方向竖直向下      D. ,方向水平向右 如图所示,平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一匀强磁场垂直于纸面向里,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的粒子以速度v从O点沿着与y轴夹角为的方向进入磁场,运动到A点时的速度方向与x轴的正方向相同,不计粒子的重力,则  A. 该粒子带正电
B. A点与x轴的距离为
C. 粒子由O点到A点经历的时间为
D. 运动过程中粒子的速度不变 长为L的水平极板间,有垂直纸面向内的匀强磁场,如图所示,磁感强度为B,板间距离也为L,板不带电,现有质量为m,电量为q的带正电粒子不计重力,从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不打在极板上,可采用的办法是(       )A. 使粒子的速度 B. 使粒子的速度
C. 使粒子的速度 D. 使粒子速度第Ⅱ卷三、填空题（本大题共6小题，共24.0分）地理的南极相当于地磁场的________极,地理的北极相当于地磁场的________极。磁体之间的相互作用规律是：同名磁极相互________,异名磁极相互________。电流之间的相互作用规律是：同向电流相互________,异向电流相互________。丹麦物理学家________发现了电流的磁效应现象。地球本身是一个磁体,N极位于______附近,S极位于______附近．如图所示,同一平面内有两根互相平行的长直导线1和2,通有大小相等、方向相反的电流,a、b两点与两导线共面,a点在两导线的中间与两导线的距离均为r,b点在导线2右侧,与导线2的距离也为现测得a点磁感应强度的大小为B,则去掉导线1后,b点的磁感应强度大小为______ ,方向______ ． 两个点电荷甲和乙同处于真空中．
甲的电量是乙的4倍,则甲对乙的作用力是乙对甲的作用力的______ 倍
若把每个电荷的电量都增加为原来的2倍,那么它们之间的相互作用力变为原来的______ 倍；
保持其中一电荷的电量不变,另一个电荷的电量变为原来的4倍,为保持相互作用力不变,则它们之间的距离应变为原来的______ 倍 电子伏是电学中的一个重要能量单位,______J。 两相同的金属小球可视为质点带电量分别为和,当相距r时,其间作用力为F,将两金属球相接触后再放回原来位置,则其间作用力为_______． 四、计算题（本大题共3小题，共40.0分）如图所示,在一个范围足够大、垂直纸面向里的匀强磁场中,用绝缘细线将金属棒吊起,使其呈水平状态。已知金属棒长,质量,棒中通有的向右的电流。若磁场的磁感应强度大小,求此时金属棒受到的安培力F的大小,并判断安培力的方向；若细线拉力恰好为零,求磁场的磁感应强度B的大小。
  如图所示,两平行金属导轨间的距离,金属导轨所在的平面与水平面夹角,在导轨所在平面内,分布着磁感应强度、方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源。现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒恰好静止。导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻,金属导轨电阻不计, g取。已知,,
求：通过导体棒的电流；导体棒受到的安培力和导体棒受到的摩擦力；若仅将磁场方向改为竖直向上,求导体棒受到的摩擦力。

  
 所示,虚线圆所围区域内有方向垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。一束电子沿圆形区域的直径方向以速度v射入磁场,电子束经过磁场区后,其运动方向与原入射方向成角。设电子质量为m,电荷量为e,不计电子之间相互作用力及所受的重力,求：电子在磁场中运动轨迹的半径R；电子在磁场中运动的时间t；圆形磁场区域的半径r。
               2020届南大奥宇高二第一次月考考试物理学科试卷参考答案一、单选题（本大题共7小题，共21.0分） 1. C 2. C 3. A 4. C 5. C 6. B 7. C   二、多选题（本大题共3小题，共15.0分）
8. AC 9. BC 10. AB  三、填空题（本大题共6小题，没空1.5分，共24.0分） 11. 北  南    排斥  吸引    吸引  排斥   奥斯特  12. 地理南极    地理北极  13. ； 垂直纸面向外  14. 1 ；4； 2  15.   16.   四、计算题（本大题共3小题，每问5分，共40.0分）17. 解：
导体棒长为,磁感应强度,电流为,并且导体棒和磁场垂直,
所以导体棒受到的安培力大小为
        , 根据左手定则判断安培力向上。
悬线拉力恰好为零,金属棒受重力和安培力,由金属棒静止可得
        所以。
答：若磁场的磁感应强度大小,此时金属棒受到的安培力F的大小为,安培力的方向向上；若细线拉力恰好为零,磁场的磁感应强度B的大小为。   18. 解对导体棒、金属导轨和直流电源构成闭合电路,根据闭合电路欧姆定律有：
导体棒受到的安培力：；方向沿斜面向上；
导体棒所受重力沿斜面向下的分力
由于小于,故导体棒受沿斜面向下的摩擦力f ,受力如图

根据共点力平衡条件
解得：；方向沿斜面向下；
对导体棒受力分析如图所示：
​
由于
所以在安培力作用下导体棒刚好处于平衡,故导体棒受的摩擦力为零。    19. 解：电子在磁场中受到的洛伦兹力提供电子做匀速圆周运动的向心力即：               由此可得电子做圆周运动的半径为：
如图根据几何关系,可以知道电子在磁场中做圆周运动对圆心转过的角度为：
则电子在磁场中运动的时间：
由题意知,由图根据几何关系知：得：
答：电子在磁场中运动轨迹的半径为； 电子在磁场中运动的时间为；
圆形磁场区域的半径为．