物理試卷一、單項選擇題（本題共12小題，每小題3分，共36分，在每小題給出的四個選項中，只有一項符合題目要求，選對的得3分，選錯的或不選的得0分。）1.關(guān)于地磁場，下列敘述正確的是（）A.地球的地磁兩極和地理兩極重合B.我們用指南針確定方向，指南的一極是指南針的北極C.地磁的北極與地理的南極重合D.地磁的北極在地理南極附近【答案】D【解析】【詳解】ACD．地球本身是一個巨大的磁體，地磁北極在地理南極附近，地磁南極在地理的北極附近，但磁極和地理兩極并不重合，存在一定的偏角，故AC錯誤，D正確；B．在地球表面地磁場磁感線從地理南極指向地理北極，故我們用指南針確定方向，指南的一極是指南針的南極。故B錯誤。故選：D。2.為了解釋地球的磁性，19世紀(jì)安培假設(shè)：地球的磁場是由繞過地心的軸的環(huán)形電流I引起的．在下列四個圖中，正確表示安培假設(shè)中環(huán)形電流方向的是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【分析】要知道環(huán)形電流的方向首先要知道地磁場的分布情況：地磁的南極在地理北極的附近，故右手的拇指必需指向南方，然后根據(jù)安培定則四指彎曲的方向是電流流動的方向從而判定環(huán)形電流的方向．【詳解】地磁的南極在地理北極的附近，故在用安培定則判定環(huán)形電流的方向時右手的拇指必需指向南方；而根據(jù)安培定則：拇指與四指垂直，而四指彎曲的方向就是電流流動的方向，故四指的方向應(yīng)該向西．故B正確．【點睛】主要考查安培定則和地磁場分布，掌握安培定則和地磁場的分布情況是解決此題的關(guān)鍵所在．另外要掌握此類題目一定要樂于伸手判定．【此處有視頻，請去附件查看】3.如圖所示，三條長直導(dǎo)線都通以垂直紙面向外的電流，且I1=I2=I3，則距三條導(dǎo)線等距離的A點處磁場方向為（）A.向上 B.向下 C.向左 D.向右【答案】D【解析】【詳解】由安培定則知電流和，在A點的磁感線方向相反，距離又相等，所以合場強(qiáng)為零，在A點的電場線方向水平向右，故A點的磁感線方向向右，D正確．【此處有視頻，請去附件查看】4.磁場中某區(qū)域的磁感線如圖所示，則()A.a、b兩處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba＞BbB.a、b兩處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小不等，Ba＜BbC.同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力大D.同一通電導(dǎo)線放在a處受力一定比放在b處受力小【答案】A【解析】【詳解】AB．磁感線的疏密程度表示磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小，由a、b兩處磁感線的疏密程度可判斷出Ba>Bb，所以A正確，B錯誤；CD．安培力的大小跟該處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B、電流大小I、導(dǎo)線長度L和導(dǎo)線放置的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向的夾角有關(guān)，故C、D錯誤．5.如圖，把一條導(dǎo)線平行地放在磁針的正上方附近，當(dāng)導(dǎo)線通有水平向右的電流時：A.磁針?biāo)趨^(qū)域磁場方向垂直紙面向里；B.磁針?biāo)趨^(qū)域磁場方向垂直紙面向外；C.磁針不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)；D.磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，S極向里，N極向外．【答案】A【解析】試題分析：由右手螺旋定則可知，在電流的正下方磁場方向垂直紙面向里，A對；B錯；小磁針靜止時N極所指為磁場方向，因此N極向里轉(zhuǎn)，CD錯；故選A考點：考查右手螺旋定則點評：難度較小，本題重點在于弄清楚電流與小磁針在空間上的位置關(guān)系6.磁通量可以形象地理解為“穿過磁場中某一面積的磁感線條數(shù)”．在圖所示磁場中，s1、s2、s3為三個面積相同的相互平行的線圈，穿過s1、s2、s3的磁通量分別為Φ1、Φ2、Φ3且都不為0．下列判斷正確的是()A.Φ1最大B.Φ2最大C.Φ3最大D.Φ1、Φ2、Φ3相等【答案】A【解析】【分析】判斷磁通量的變化可根據(jù)穿過磁感線條數(shù)多少來定性判斷，也可從公式Φ=BS來判斷．【詳解】從圖中看出，線圈S1穿過的磁感線條數(shù)最多，所以磁通量最大．故B、C、D錯誤，A正確．【點睛】解決本題的關(guān)鍵是掌握判斷磁通量變化的方法，一是根據(jù)穿過磁感線條數(shù)多少來定性判斷，二是根據(jù)公式Φ=BS來判斷．7.在勻強(qiáng)磁場中放入通有相同電流的三條不同形狀的導(dǎo)線，如圖所示．每條導(dǎo)線的兩個端點間的距離相等，問所受磁場力最大的導(dǎo)線是（）A.甲線最大 B.乙線最大C.丙線最大 D.三條線一樣大【答案】D【解析】解：由題意可知，三個圖中導(dǎo)線的有效長度相同，而且均垂直與磁場，故根據(jù)公式F=BIL可知，三條線所受安培力一樣大，故ABC錯誤，D正確．故選D．【點評】對于物理中的基本公式，要明確公式的適用條件以及公式中各個物理量的含義．8.質(zhì)量為m的通電細(xì)桿位于傾角為θ的斜面上，在如圖所示的四個圖中，細(xì)桿與斜面間摩擦力可能為零的是()A.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】A．根據(jù)左手定則，知細(xì)桿受到的安培力方向水平向右，細(xì)桿受重力、支持力和安培力能夠處于平衡，摩擦力可能為零，故A正確；B．根據(jù)左手定則，知細(xì)桿受到的安培力方向豎直向下，受重力和支持力不可能處于平衡狀態(tài)，所以受到摩擦力作用，故B錯誤；C．根據(jù)左手定則，知細(xì)桿受到的安培力方向水平向左，受重力、支持力不可能處于平衡狀態(tài)，所以受到摩擦力作用，故C錯誤；D．根據(jù)左手定則，知細(xì)桿受到的安培力方向豎直向下，受重力和支持力不可能處于平衡狀態(tài)，所以受到摩擦力作用，故D錯誤。故選：A。9.通電直導(dǎo)線穿過閉合線圈L，如圖所示，則()A.當(dāng)電流I增大時，線圈L中有感應(yīng)電流B.當(dāng)L左右平動時，L中有感應(yīng)電流C.當(dāng)L上下平動時，L中有感應(yīng)電流D.以上各種情況都不會產(chǎn)生感應(yīng)電流【答案】D【解析】通電直導(dǎo)線周圍的磁感線是一些垂直導(dǎo)線的同心圓，滿足安培定則，所以當(dāng)線圈L垂直長直導(dǎo)線時，通電長直導(dǎo)線的磁感線與線圈平面平行，即穿過線圈L的磁通量為0，A、B、C中的三種運(yùn)動，都沒有改變穿過L的磁通量的大小，即磁通量始終為零，故沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，D正確．故選D.【點睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握安培定則，熟練運(yùn)用來判斷直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場方向，并根據(jù)產(chǎn)生感應(yīng)電流的條件進(jìn)行判斷．10.將閉合通電導(dǎo)線圓環(huán)平行于紙面緩慢地豎直向下放入水平方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，如圖所示，則在通電圓環(huán)從剛進(jìn)入到完全進(jìn)入磁場的過程中，所受的安培力的大小A.逐漸增大B.逐漸變小C.先增大后減小D.先減小后增大【答案】C【解析】通電圓環(huán)受到的安培力大小，其中I、B分別為所通電流大小、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，L指有效長度，它等于圓環(huán)所截邊界線的長度．由于L先增大后減小，故安培力先增大后減小，C正確；ABD錯誤；故選C．11.如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場．一帶電粒子垂直磁場邊界從a點射入，從b點射出．下列說法正確的是A.粒子帶正電B.粒子在b點速率大于在a點速率C.若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子可能從b點右側(cè)射出D.若僅減小入射速率，則粒子在磁場中運(yùn)動時間變短【答案】C【解析】【詳解】由左手定則確粒子的電性，由洛倫茲力的特點確定粒子在b、a兩點的速率，根據(jù)確定粒子運(yùn)動半徑和運(yùn)動時間．由題可知，粒子向下偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，所以粒子應(yīng)帶負(fù)電，故A錯誤；由于洛倫茲力不做功，所以粒子動能不變，即粒子在b點速率與a點速率相等，故B錯誤；若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，由公式得：，所以磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，半徑增大，所以粒子有可能從b點右側(cè)射出，故C正確，若僅減小入射速率，粒子運(yùn)動半徑減小，在磁場中運(yùn)動的偏轉(zhuǎn)角增大，則粒子在磁場中運(yùn)動時間一定變長，故D錯誤．12.一帶負(fù)電的小球以一定的初速度v0豎直向上拋出，達(dá)到的最大高度為h1；若加上水平方向的勻強(qiáng)磁場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h2；若加上水平方向的勻強(qiáng)電場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h3，若加上豎直向上的勻強(qiáng)電場，且保持初速度仍為v0，小球上升的最大高度為h4，如圖所示．不計空氣阻力，則（）A.h1=h3 B.h1＜h4 C.h2與h3無法比較 D.h2＜h【答案】A【解析】【詳解】第1個圖：由豎直上拋運(yùn)動的最大高度公式得：．第3個圖：當(dāng)加上電場時，由運(yùn)動的分解可知：在豎直方向上有，v02=2gh3，所以h1=h3．故A正確；而第2個圖：洛倫茲力改變速度的方向，當(dāng)小球在磁場中運(yùn)動到最高點時，小球應(yīng)有水平速度，設(shè)此時的球的動能為Ek，則由能量守恒得：mgh2+Ek=mv02，又由于mv02=mgh1，所以h1＞h2．h3＞h2，所以C錯誤．第4個圖：因小球帶負(fù)，受電場力向下，則h4一定小于h1；由于無法明確電場力做功的多少，故無法確定h2和h4之間的關(guān)系；故BD錯誤.二、多項選擇題（本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得3分，有選錯的或不選的得0分）。13.磁感應(yīng)強(qiáng)度B在國際單位制中的單位是特斯拉（符號：T），下列單位中與磁感應(yīng)強(qiáng)度單位一致的是()A. B. C. D.【答案】AD【解析】【詳解】根據(jù)磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義式得，由，則單位可以為，由公式安培力的單位是N，而電流的單位是A，1A=1，長度的單位為m，則單位的換算可得由公式得又聯(lián)立解得故選AD。14.如圖所示,可自由轉(zhuǎn)動小磁針上方有一根長直導(dǎo)線,開始時二者在紙面內(nèi)平行放置。當(dāng)導(dǎo)線中通以如圖所示電流I時,發(fā)現(xiàn)小磁針的N極向里,S極向外,停留在與紙面垂直的位置上。這一現(xiàn)象說明()A.小磁針感知到了電流的磁場B小磁針處磁場方向垂直紙面向里C.小磁針處磁場方向垂直紙面向外D.若把小磁針移走,該處就沒有磁場了【答案】AB【解析】【詳解】當(dāng)通入如圖所示的電流時，發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)，說明電流周圍存在磁場，即小磁針感知到了電流的磁場，根據(jù)右手螺旋定則可得小磁針的位置的磁場方向是垂直紙面向里，把小磁針移走，磁場仍然客觀存在。故選AB。15.中國宋代科學(xué)家沈括在《夢溪筆談》中最早記載了地刺偏角：“以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也?！边M(jìn)一步研究表明，地球周圍地磁場的磁感線分布示意如圖，結(jié)合上述材料，下列說法正確的是()A.地理南、北極與地磁場的南、北極不重合B.地球內(nèi)部也存在磁場，地磁南極在地理北極附近C.地球表面任意位置的地磁場方向都與地面平行D.形成地磁場的原因可能是帶負(fù)電的地球自轉(zhuǎn)引起的【答案】ABD【解析】【詳解】A．根據(jù)題意可知，地理南、北極與地磁場存在一個夾角，為磁偏角，故兩者不重合，故A正確；B．地磁場的北極在地理南極附近，地磁場的南極在地理北極附近，且地球內(nèi)部也存在磁場，由地磁場的南極指向地磁場的北極，故B正確；C．由于地磁場的磁場方向沿磁感線切線的方向，故只有赤道處地磁場的磁場方向才與地面平行，故C錯誤；D．地球自轉(zhuǎn)方向自西向東，地球的南極是地磁場的北極，由安培定則判斷可知地球是帶負(fù)電的，故D正確。故選ABD。16.如圖所示，通電導(dǎo)線旁邊同一平面有矩形線圈abcd.則（）A.若線圈向右平動，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→dB.若線圈豎直向下平動，無感應(yīng)電流產(chǎn)生C.當(dāng)線圈以通電導(dǎo)線為軸轉(zhuǎn)動時，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→dD.當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d【答案】BD【解析】【詳解】當(dāng)導(dǎo)線框向右平移時，穿過線圈的磁通量減少，根據(jù)右手螺旋定則與楞次定律可知，感應(yīng)電流方向是a→d→c→b，即順時針方向．故A錯誤；若線圈豎直向下平動，穿過線圈的磁通量不變，無感應(yīng)電流產(chǎn)生．故B正確；當(dāng)線圈以通電導(dǎo)線邊軸轉(zhuǎn)動時，由通電導(dǎo)線的磁場分布可知線圈的磁通量不變，因此沒有感應(yīng)電流；故C錯誤；當(dāng)線圈向?qū)Ь€靠近時，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，其中感應(yīng)電流方向是a→b→c→d．故D正確．故選BD．【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握右手螺旋定則判斷電流周圍的磁場方向，掌握感應(yīng)電流的產(chǎn)生條件，會根據(jù)楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向．17.某個電子以某一速度射入一電場或磁場，電子重力不計,下列說法正確的是()A.若射入電場中，電子可能做勻速直線運(yùn)動B.若射入電場中，電子可能做做勻速圓周運(yùn)動C.若射入勻強(qiáng)磁場中，電子可能做勻速直線運(yùn)動D.若射入勻強(qiáng)磁場中，電子可能做做勻速圓周運(yùn)動【答案】BCD【解析】電子射入電場，一定受到電場力作用，合力不為零，不可能做勻速直線運(yùn)動，故A錯誤．電子射入點電荷產(chǎn)生電場，可能電場力等于向心力，做勻速圓周運(yùn)動，故B正確．電子的速度方向與磁場方向平行，不受洛倫茲力，做勻速直線運(yùn)動，故C正確．電子垂直射入勻強(qiáng)磁場，洛倫茲力提供向心力，做勻速圓周運(yùn)動，故D正確．故選BCD．點睛：解決本題的關(guān)鍵知道勻速運(yùn)動和圓周運(yùn)動的條件，知道電荷在電場中一定受電場力，在磁場中可能受洛倫茲力，可能不受洛倫茲力．18.如圖所示為速度選擇器裝置，場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場互相垂直．一帶電量為＋q，質(zhì)量為m的粒子（不計重力）以速度v水平向右射入，粒子恰沿直線穿過，則下列說法正確的是A.若帶電粒子帶電量為＋2q，粒子將向下偏轉(zhuǎn)B.若帶電粒子帶電量為－2q，粒子仍能沿直線穿過C.若帶電粒子速度為2v，粒子不與極板相碰，則從右側(cè)射出時電勢能一定增大D.若帶電粒子從右側(cè)水平射入，粒子仍能沿直線穿過【答案】BC【解析】試題分析：粒子恰沿直線穿過，電場力和洛倫茲力均垂直于速度，故合力為零，粒子做勻速直線運(yùn)動；根據(jù)平衡條件，有：，解得：，只要粒子速度為，就能沿直線勻速通過選擇器；若帶電粒子帶電量為，速度不變，仍然沿直線勻速通過選擇器；故A錯誤；若帶電粒子帶電量為，只要粒子速度為，電場力與洛倫茲力仍然平衡，仍然沿直線勻速通過選擇器；故B正確；若帶電粒子速度為，電場力不變，洛倫茲力變?yōu)?倍，故會偏轉(zhuǎn)，克服電場力做功，電勢能增加；故C正確；若帶電粒子從右側(cè)水平射入，電場力方向不變，洛倫茲力方向反向，故粒子一定偏轉(zhuǎn)，故D錯誤．考點：帶電粒子在復(fù)合場中的運(yùn)動【名師點睛】在速度選擇器中，粒子的受力特點：同時受到方向相反的電場力和洛倫茲力作用；粒子能勻速通過選擇器的條件：電場力和洛倫茲力平衡，即，，只有速度為的粒子才能沿直線勻速通過選擇器；若粒子從反方向射入選擇器，所受的電場力和磁場力方向相同，粒子必定發(fā)生偏轉(zhuǎn)．三、填空題（每空3分，共12分）19.質(zhì)子(p)和α粒子以相同的速率在同一勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動，軌道半徑分別為Rp和R，周期分別為Tp和T，則Rp∶R＝_________，Tp∶T＝_________?！敬鸢浮?1).1:2(2).1:2【解析】【詳解】[1]質(zhì)子（）和α粒子（）以相同的速度垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場中，均做勻速圓周運(yùn)動由公式得可知，半徑與這兩粒子的質(zhì)量與電量的比值成正比。即[2]由公式可知，周期與這兩粒子的質(zhì)量與電量的比值成正比，即20.下圖是等離子體發(fā)電機(jī)示意圖，平行金屬板間勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，兩板間距離為0.2m，要使輸出電壓為220V，則等離子體垂直射入磁場的速度v0=________m/s，a是發(fā)電機(jī)的________極．(發(fā)電機(jī)內(nèi)阻不計)【答案】(1).2200(2).正【解析】【詳解】根據(jù)左手定則，正電荷向上偏，負(fù)電荷向下偏，所以上板帶正電，即a是電源的正極．兩板上有電荷，在兩極板間會產(chǎn)生電場，電荷最終在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡，有：qvB=q，所以：．【點睛】解決本題的關(guān)鍵掌握等離子體進(jìn)入磁場受到洛倫茲力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，根據(jù)左手定則，正電荷向上偏，負(fù)電荷向下偏，在兩極板間會產(chǎn)生電場，電荷最終在電場力和洛倫茲力的作用下處于平衡．四、計算題（本題共3小題，21題8分，22題8分，23題12分，共28分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的題目，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）21.磁場中放一與磁場方向垂直的導(dǎo)線,通入的電流是2.5A,導(dǎo)線長1cm,它受到的磁場力為5×10-2N（1）這個位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大?（2）如果把通電導(dǎo)線中的電流增大到5A時,這一點的磁感應(yīng)強(qiáng)度是多大?此時導(dǎo)線受到的磁場力為多大？（3）如果通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力,是否可以肯定這里沒有磁場?【答案】（1）2T（2）0.1N（3）不能肯定此處沒有磁場【解析】【詳解】(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為(2)導(dǎo)線電流發(fā)生變化，不會影響磁場的變化，故磁場不變還是2T，安培力為(3)如果通電導(dǎo)線在磁場中某處不受磁場力，則有兩種可能：①該處沒有磁場；②該處有磁場，但通電導(dǎo)線與磁場方向平行．22.如圖所示，直線MN上方為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的足夠大的勻強(qiáng)磁場．一質(zhì)子（質(zhì)量為m、電荷量為e）以v的速度從點O與MN成30°角的方向射入磁場中，求：(1)質(zhì)子從磁場中射出時距O點多遠(yuǎn)？(2)質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的時間為多少？(要做出粒子運(yùn)動軌跡圖)【答案】（1）（2）【解析】【分析】（1）根據(jù)粒子在磁場中運(yùn)動的半徑公式得出半徑的大小，結(jié)合幾何關(guān)系求出質(zhì)子從磁場中射出時距O點的距離．（2）根據(jù)粒子在磁場中運(yùn)動的周期公式，結(jié)合圓心角的大小，根據(jù)求出質(zhì)子在磁場中運(yùn)動的時間．【詳解】（1）由左手定則可判斷出質(zhì)子應(yīng)落在OM之間，根據(jù)幾何關(guān)系可解得圓