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B12物理试题 解析版

赣县三中2021-2022学年上学期高二物理强化训练B12

2021.12

一、选题（1~7为单选，8~10为多选题，每题6分，共60分）

1．下列说法中正确的是（　　）

A．磁感应强度只是描述磁场强弱的物理量

B．由可知，磁场中某点磁感应强度B与磁场力F成正比，与电流元IL成反比

C．若一小段电流在某位置所受的安培力为零，则该处的磁感应强度可能不为零

D．放置在磁场中1m的导线，通过1A的电流，受到的磁场力为1N时，该处磁感应强度就是1T

2．如图所示，通电导线均置于匀强磁场中，其中导线受安培力方向垂直于纸面向里的是（　　）

A．     B．  C． D．

3．如图所示，当电流通过线圈时，磁针将发生偏转，以下的判断正确的是（　　）

A．当线圈通以沿顺时针方向的电流时，磁针N极将指向读者

B．当线圈通以沿逆时针方向的电流时，磁针S极将指向读者

C．当线圈通以沿逆时针方向的电流时，磁针N极将指向读者

D．当线圈通以任意方向的电流时，磁针偏转方向都保持不变

4．如图是三根平行直导线的截面图，它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里。如果AB=AC=AD，则A点的磁感应强度的方向是（　　）

A．由A指向B B．由A指向D

C．由A指向C D．由C指向A

5．如图，条形磁体竖直放置，一个水平圆环从条形磁体上方位置向下运动，先到达磁体上端位置M，然后到达磁体中部P，再到达磁体下端位置Q，最后到达下方L。在整个运动过程中，穿过圆环的磁通量最大值是在（　　）

A．L处       B．Q处    C．P处     D．N处

6．赤道上空地磁场的方向可视为由南向北（俯视图如下）。一带正电的宇宙粒子从赤道上空竖直向下运动时（即图中垂直于纸面向里），在地磁场的作用下，该粒子将（　　）

A．向南偏 B．向北偏 C．向西偏 D．向东偏

7．我国提供永磁体的阿尔法磁谱仪（下图是它的原理图）由航天飞机携带升空并安装在国际空间站中，它的主要使命之一是探索宇宙中的反物质。所谓反物质，就是质量与正粒子相等、电荷量与正粒子相等但电性相反的粒子。假如使一束质子、反质子、粒子（核）和反粒子组成的射线，以相同的速度大小沿通过匀强磁场进入匀强磁场而形成图中的4条径迹，则（　　）

A．1、3是反粒子径迹 B．2为反质子径迹

C．1、2为反粒子径迹 D．3为粒子径迹

8．一带正电的物体固定在小车的底板上，其中小车绝缘，整个装置静止在水平地面上，在空间施加一垂直纸面向里的匀强磁场，如果保持小车不动，使匀强磁场沿水平方向向左匀速运动。则下列说法正确的是（　　）

A．带电物体所受的洛伦兹力为零    B．带电物体受洛伦兹力且方向竖直向上

C．小车对地面的压力变大          D．地面对小车的支持力变小

9．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．小球的动能相同 B．细线所受的拉力相同

C．小球所受的洛伦兹力相同 D．小球的向心加速度大小相同

10．如图所示，OACD为矩形，OA边长为L，其内存在垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电荷量为q的粒子从O点以速度v垂直射入磁场，速度方向与OA的夹角为α=60°，粒子刚好从A点射出场，不计粒子的重力，则（　　）

A．粒于带负电

B．匀强磁场的磁感应强度为

C．为保证粒子能够刚好从A点射出磁场，OD边长至少为

D．减小粒于的入射速度，粒子在磁场区域内的运动时间变短

二、解答题（11题20分，12题20分，共40分）

11．如图所示，一个圆形线圈的匝数n=1000，线圈面积S=400cm2，线圈的电阻r=1Ω，线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图所示；求：

（1）前4s内的感应电动势；

（2）前5s内通过R的平均电流。

12．如图所示，直线上方有垂直纸面向外的磁感应强度为的匀强磁场。正、负电子同时从同一点以与成角的同样速度射入磁场（电子质量为，电荷量为），求：

（1）它们从磁场中射出时相距多远？

（2）射出的时间差是多少？

参考答案

1．C

【详解】

A．磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量。故A错误；

B．磁场中某点磁感应强度B由磁场本身决定，与磁场力F和电流元IL没有关系。故B错误；

C．若一小段电流方向与磁场方向平行，则所受的安培力为零，而该处的磁感应强度不为零。故C正确；

D．放置在磁场中1m的导线，通过1A的电流且方向与磁场方向垂直，受到的磁场力为1N时，该处磁感应强度就是1T。故D错误。故选C。

2．D

【详解】

A． 由左手定则可判断安培力方向水平向右，故A错误；

B．由左手定则可判断安培力方向水平向右，故B错误；

C．磁场方向与电流的方向平行，安培力为0，故C错误；

D．由左手定则可判断安培力方向垂直纸面向里，故D正确。

故选D。

3．C

【详解】

A．当线圈通以沿顺时针方向的电流时，根据安培定则可知，通电线圈的N极指向纸里，纸外是通电线圈的S极，小磁针在通电螺线管的内部，小磁针N极指向和磁场方向相同，小磁针N极垂直指向纸里，故A错误；
BC．当线圈通以沿逆时针方向的电流时，根据安培定则知，通电线圈的N极指向读者，通,小磁针在通电线圈的内部，小磁针N极指向和磁场方向相同，小磁针N极垂直指向读者，故B错误C正确；
D．当线圈通以任意方向的电流时，磁针偏转方向都会偏转，故D错误。

故选C。

4．B

【详解】

由安培定则判断可知三根通电直导线在A点上所产生的磁场方向，如图所示。直导线与直导线在A点产生的磁感应强度大小相等，方向相反，两者合磁感应强度为零。直导线在A点产生的磁感应强度的方向从A指向，所以A点的磁感应强度的方向由A指向，故ACD错误，B正确。故选B。

5．C

【详解】

圆环从M到N过程中，穿过圆环的磁感线条数增多，磁通最变大；由N到P的过程，线圈包含了所有的内部磁感线及部分外部磁感线，内外磁感线相互抵消；因越到中间，外部磁感线越少；故在本过程P处磁通量是最大的；而P到Q的过程是N到P的过程的相反过程，磁通量变小；Q到L的过程中远离磁铁，磁通量变小。

故选C。

6．D

【详解】

根据左手定则，可知磁场垂直穿过手心，四个手指指向正电荷运动方向，大拇指为正电荷所受洛仑磁力方向，所以该粒子将向东偏。

故选D。

7．C

【详解】

在磁场中，粒子做匀速圆周运动，正离子受力向右，向右偏转；负离子向左偏转。故1、2为反粒子径迹；

根据洛伦兹力提供向心力有

解得：

故质子与α粒子的半径之比为1：2，即α粒子转弯半径大，所以3是质子，4是α粒子；1是反质子，2是反α粒子；

故选C。

8．BD

【详解】

AB．受洛伦兹力的带电物体的速度不是相对地面而言，而是相对磁场。题中匀强磁场向左匀速运动相当于小车水平向右匀速运动，由左手定则可知，电物体所受的洛伦兹力方向竖直向上，B正确，A错误；

CD．地面对小车的支持力变小，由牛顿第三定律可知小车对地面的压力变小，C错误，D正确。

故选BD。

9．AD

【详解】

A．带电绝缘小球受到的洛伦兹力与小球的速度方向时刻垂直，则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，故当小球两次经过O点时速度大小相等，动能相同，故A正确；

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，由左手定则可知小球两次经过O点时洛伦兹力方向相反，则细线所受的拉力不同，故BC错误；

D．由

可知小球的向心加速度大小相同，故D正确。故选AD。

10．AC

【详解】

A．粒子进入磁场时所受洛伦兹力垂直速度方向指向右下方，由左手定则可知，粒子带负电，故A正确；
B．粒子运动轨迹如右图所示

由几何知识可得轨迹半径

由牛顿第二定律得

解得

故B错误；

C．OD边长最短对应CD边与轨迹圆弧相切，由几何知识可知，OD边长最小为

故C正确；

D．根据牛顿第二定律

解得

可知，减小粒子的入射速度v，轨迹半径将减小，粒子出射位置会在A点左侧，由几何知识可知，轨迹的圆心角始终等于2α不变，粒子在磁场中做圆周运动的周期

即周期T不变，粒子在磁场中的运动时间

可见圆心角2α不变，则粒子在磁场区域内的运动时间不变，故D错误。故选AC。

11．（1），垂直斜面向上；（2），水平向左

【详解】（1）设导体棒所受安培力方向与斜面之间的夹角为θ，欲使棒静止在斜面上，在沿斜面方向根据平衡条件有

   ①

解得   ②

根据②式可知当θ=0时B有最小值为   ③

根据左手定则可知此时B的方向为垂直斜面向上。

（2）欲使棒静止在斜面上且对斜面无压力，则棒所受安培力应与棒的重力平衡，即

   ④

解得   ⑤

根据左手定则可知此时B的方向为水平向左。

12．（1）；（2）

【详解】（1）易知正、负电子偏转方向相反，做匀速圆周运动的半径相同，均设为r，根据牛顿第二定律有                   解得

作出运动轨迹如图所示，根据几何关系可得它们从磁场中射出时相距

（2）正、负电子运动的周期均为

根据几何关系可知正、负电子转过的圆心角分别为60°和300°，所以射出的时间差是