2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高二上学期强化训练（A11）物理试题 解析版

江西省赣州市赣县第三中学2021-2022学年高二上学期强化训练（A11）物理试卷

一、单选题（每小题6分，1-7为单选题，8-10为多选题，多选题不选或者错选得0分，漏选得3分）

1．一个带电粒子以速度v射入某一空间（不计重力），下列说法正确的是

A．若空间只有电场，粒子的动能一定不变

B．若空间只有电场，粒子的速度一定不变

C．若空间只有磁场，粒子的动能一定不变

D．若空间只有磁场，粒子的速度一定不变

2．如图所示，正方形abcd的四个顶点处分别有垂直于正方形平面的无限长直导线，导线中通有方向向里的恒定电流，O点是正方形abcd的中心；若a、b、c、d四处导线中的电流分别为I、2I、3I、4I，当正方形所在空间加一磁感应强度为B0的匀强磁场后，O点的磁感应强度为0。已知通电无限长直导线在其周围某一点产生的磁场磁感应强度B的大小与电流成正比，与该点到长直导线的距离成反比若撤除长直导线d，则关于O点的磁感应强度，下列说法正确的是（　　）

A．，方向由O指向a B．，方向由O指向c

C．，方向由O指向a D．，方向由O指向c

3．如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（　　）

A．甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压

B．乙图可判断出A极板是发电机的正极

C．丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是

D．丁图中若载流子带负电，稳定时C板电势高

4．关于磁感应强度，下列说法正确的是（　　）

A．由，可知，B与F成正比与IL成反比

B．一小段通电导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零

C．磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向相同

D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定的，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线是否存在无关

5．安培提出了著名的分子电流假说，根据这一假说，电子绕核运动可等效为一环形电流，设带电荷量为e的电子以角速度绕氢原子核沿顺时针方向做半径为r的匀速圆周运动，其电流的等效电流强度Ⅰ和方向为（　　）

A．，顺时针 B．，顺时针

C．逆时针 D．，逆时针

6．如图所示，用细线吊一个质量为m的带电绝缘小球，小球处于匀强磁场中，空气阻力不计。小球分别从A点和B点向最低点O运动，当小球两次经过O点时（　　）

A．小球的动量相同             B．细线所受的拉力相同

C．小球所受的洛伦兹力相同     D．小球的向心加速度相同

7．如图所示的电路中，电源的电动势为E、内阻为，定值电阻。闭合开关，理想电压表示数为U，理想电流表示数为I；在滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程中（　　）

A．U先变小后变大

B．U与I的比值先变大后变小

C．U与I的乘积先增大后减小

D．U的变化量的绝对值与I的变化量的绝对值的比值等于r

8．关于磁感应强度，下列说法中正确的是（　　）

A．由B=可知，B与F成正比、与I成反比

B．通电导线放在磁场中的某点，那点就有磁感应强度，如果将通电导线拿走，那点的磁感应强度就为零

C．通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受磁场力的地方可能存在磁场

D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与是否放入通电导线无关

9．如图所示，边长为L的等边三角形ABC内、外分布着两方向相反的匀强磁场，三角形内磁场方向垂直纸面向里，两磁场的磁感应强度大小均为B。顶点A处有一粒子源，粒子源能沿的角平分线发射不同速度的粒子，粒子质量均为m，电荷量均为，粒子重力不计。则粒子能通过C点的发射速度可能是（　　）

A．     B．      C．     D．

10．如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。当R2的滑片在ab的中点时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑片向a端移动，则下列说法正确的是（　　）

A．电源的总功率减小

B．R3消耗的功率增大

C．I1增大，I2减小，U增大

D．I1减小，I2不变，U减小

二、解答题（11题20分，12题20分）

11．如图所示，在第一象限内存在方向垂直于平面向外的匀强磁场：在第四象限内存在沿x轴负方向的匀强电场。一质量为m、带电量为的粒子从轴上的C点以速度射入磁场，在C点速度方向与轴正方向夹角为，一段时间后粒子垂直于x轴从点离开磁场进入电场，从轴上的点离开电场。不计粒子的重力。求：

（1）磁感应强度的大小；

（2）电场强度的大小；

（3）粒子从C点到点经历的时间。

12．如图所示，在E=V/m的水平向左匀速电场中，有一半径R=0.4m的光滑半圆形绝缘轨道竖直放置，半圆轨道所在竖直平面与电场线平行，半圆轨道与一水平绝缘轨道的N点平滑连接，绝缘的轻质弹簧的一端固定于水平绝缘轨道的右端，一带电荷量为q=+C、质量为m=0.04kg的小球经弹簧弹性压缩至M点（小球与弹簧不粘连），将小球由静止释放，小球恰能运动到圆轨道的最高点C，已知小球与水平轨道的动摩擦因数μ=0.1，MN=2m，，求

（1）小球通过P点时对轨道压力是多大？（P为半圆轨道中点）．

（2）小球压缩弹簧至M点时弹簧具有的弹性势能．

参考答案

1．C

【详解】

若空间只有电场，粒子的动能一定变化，速度一定变化（因为带电粒子一定受电场力的作用）AB错．若空间只有磁场（带电粒子可能不受洛伦兹力作用，即便受洛伦兹力，洛伦兹力也不做功），粒子的动能一定不变（速度大小一定不变，但是方向不确定）故，C对，D错

2．A

【详解】

a、b、c、d四处导线中的电流分别为I、2I、3I、4I，它们在O点处产生的磁场如图所示，则有

四根导线在O点的合磁感应强度为

由于O点的磁感应强度为0，则有

撤除长直导线d，其它三根导线的磁场如图所示，则这三根导线在O点的合磁感应强度为

撤除长直导线d 后，O点的磁感应强度为

，方向由O指向a

所以A正确；BCD错误；故选A。

3．D

【详解】A．根据和可得粒子的最大动能为

则可知要增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度B和金属盒半径R，故A错误；

B．根据左手定则，可知正电荷向B极板偏转，则B极板是发电机的正极，故B错误；

C．速度选择器选择的是带电粒子的速度，故丙图无法判断出带电粒子的电性，根据

可得粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是故C错误；

D．根据左手定则可知，带负电的载流子受到洛伦兹力方向向右，即向D板偏转，故稳定时C板电势高，故D正确。故选D。

4．D

【详解】A．是磁感应强度的定义公式，B是由磁场本身及磁场中的位置决定，与F成正比与IL无关，所以A错误；

B．当电流方向与磁感应强度方向平行时导线不受磁场力的作用，所以该处的磁感应强度不一定为零，则B错误；

C．磁场中某处磁感应强度的方向，与通电导线在该处所受磁场力的方向总是垂直，所以C错误；

D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定的，其大小和方向是唯一确定的，与通电导线是否存在无关，所以D正确；

故选D。5．C

【详解】电子绕核转动，可等效为一环形电流，电子运动的周期为

根据电流的定义式可得

因为电子带负电，所以电流的方向与电子定向移动的方向相反，即沿逆时针方向，故C正确，ABD错误。故选C。

6．D

【详解】

A．带电小球受到的洛伦兹力与小球的速度方向时刻垂直，洛伦兹力对小球不做功，只改变速度方向，不改变速度大小，只有重力做功，故小球两次经过0点时速度大小相等，但速度方向相反，所以动量大小相等，方向相反，选项A错误；

BC．小球分别从A点和B点向最低点O运动，两次经过O点时速度方向相反，由左手定则可知两次经过O点时洛伦兹力方向相反，细线的拉力大小不同，选项BC错误；

D．由可知向心加速度大小相同，方向都是竖直向上，选项D正确。

故选D。

7．B

【详解】

A．在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器R1的有效电阻先增大后减小，外电路总电阻先增大后减小，根据闭合电路欧姆定律可知：总电流先变小后变大，路端电压先增大后减小，故A错误；

B．路端电压先增大后减小，所以R3中的电流先增大后减小，由于总电流先变小后变大，所以电流表示数先减小后变大，则与的比值先变大后变小，故B正确；

C．将与内阻并联等效为电源的内阻，随着等效外电阻的先增大后减小，先减小后增大， 故C错误；

D．将R3与电源看成新电源，新电源的内阻为r与R3的并联值小于r，由闭合电路欧姆定律可知，的变化量的绝对值与的变化量的绝对值即为新电源的内阻，故D错误。

故选B。

8．CD

【详解】

A．公式B=

为磁感应强度的定义公式，则B与F 、I无关，所以A错误；

B．通电导线放在磁场中的某点，可能会受到磁场力的作用，但是有没有通电导线不影响原来磁场的磁感应强度，磁感应强度是由磁场本身性质及在磁场中的位置决定，所以B错误；

C．通电导线所受磁场力不为零的地方一定存在磁场，通电导线不受磁场力的地方可能存在磁场，当通电导线方向与磁场方向平行时，磁场力为0，当磁感应强度不为0，所以C正确；

D．磁场中某一点的磁感应强度由磁场本身决定，其大小和方向是唯一确定的，与是否放入通电导线无关，所以D正确；

故选CD。

9．ABD

【详解】

粒子带正电，且经过C点，其可能的轨迹如图所示：

所有圆弧所对圆心角均为60°，所以粒子运行半径：

r=（n=1，2，3，…）

粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得

qvB=m

解得：

（n=1，2，3，…）

则当n=1时

当n=2时

当n=8时

只有速度的粒子不能到达C点，故ABD符合题意，C不符合题意。

故选ABD。

10．AC

【详解】

法一：程序法

AB．将滑动变阻器的滑片向a端移动，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，电路中的总电阻增大，电路中的总电流I减小，电源的总功率

P＝EI

减小，R3消耗的功率

P3＝I2R3

减小，选项A正确，B错误；

CD．电路中的总电流减小，由

U＝E－Ir

知电源的路端电压U增大，R1、R2并联部分的总电阻增大，电压增大，通过R1的电流I1增大，而总电流I减小，则通过R2的电流I2减小，选项C正确，D错误。

故选AC。

法二：串反并同法

AB．将滑动变阻器的滑片向a端移动，滑动变阻器接入电路中的电阻增大，与其串联的电流表A2的示数减小，与其间接串联的电源的总功率、R3消耗的功率均减小，故A正确，B错误；

CD．与其间接并联的电流表A1、电压表V的示数均增大，C正确，D错误。

故选AC。

11．（1）；（2）；（3）

【详解】

（1）粒子的运动轨迹如图所示，由几何关系得

解得

洛伦兹力提供粒子做匀速圆周运动的向心力

解得

（2）粒子经过P1垂直于x轴进入电场，在电场中做类平抛运动，平行于x轴方向，做匀加速直线运动平行于轴方向，做匀速直线运动解得

（3）粒子在第一象限做圆周运动的圆心角为，在磁场中的时间
代入数据有

12．（1）1.5N   ；（2）0.28J

【详解】

(1)小球在C点有小球从P到C的过程有

小球在P点有由牛顿第三定律得小球对轨道的压力为

解得

（2）小球从M点到P点的过程由能量守恒定律得

解得