2021-2022学年山东省莱州市第一中学高二下学期寒假收心考试物理试题（Word版）

山东省莱州市第一中学2021-2022学年高二下学期寒假收心考试物理试卷

一、选择题（1-6单选题，7-14多选，每题6分，部分3分，共84）

1．如图所示，在水平匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场中，有一竖直足够长固定绝缘杆，小球P套在杆上，已知P的质量为m、电荷量为，电场强度为E，磁感应强度为B，P与杆间的动摩擦因数为，重力加速度为g。小球由静止开始下滑直到稳定的过程中，下列说法中正确的是（　　）

A．小球的加速度一直减小

B．小球的机械能和电势能的总和逐渐减少

C．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是

D．下滑加速度为最大加速度一半时的速度可能是

2．真空中有一匀强磁场，磁场边界为两个半径分别为a和3a的同轴圆柱面，磁场的方向与圆柱轴线平行，其横截面如图所示。一速率为v的电子从圆心沿半径方向进入磁场。已知电子质量为m，电荷量为e，忽略重力。为使该电子的运动被限制在图中实线圆围成的区域内，磁场的磁感应强度最小为（　　）

A． B． C． D．

3．如图所示，圆形区域内有一垂直纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。有无数带有同样电荷、具有同样质量的粒子在纸面内沿各个方向以相同的速率通过P点进入磁场。这些粒子射出边界的位置均处于边界的某一段圆弧上，这段圆弧的弧长是圆周长的。将磁感应强度的大小从原来的B1变为B2，结果相应的弧长变为原来的一半，则 等于(　　)

A． B． C．2 D．3

4．如图所示，倾角为θ的粗糙绝缘斜面（足够长）置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度为B。质量为 m、电荷量为q的带电滑块由静止释放，下滑 x 距离后飞离斜面。已知滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，下列说法正确的是（　　）

A．滑块带负电

B．滑块在斜面上做匀加速直线运动

C．滑块离开斜面瞬间的速率为

D．滑块克服摩擦力做的功为 μmgx cos θ

5．闭合线框abcd，自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场，当它经过如图所示的三个位置时，感应电流的方向是（       ）

A．经过Ⅰ时，a→d→c→b→a

B．经过Ⅱ时，a→b→c→d→a

C．经过Ⅱ时，无感应电流

D．经过Ⅲ时，a→b→c→d→a

6．如图所示，半径为r的n匝线圈套在边长为L的正方形abcd之外，匀强磁场局限在正方形区域内且垂直穿过正方形，当磁感应强度以的变化率均匀增加时，线圈中产生感应电动势的大小为（　　）

A． B． C． D．

7．当一带正电q的粒子以速度v沿螺线管中轴线进入该通电螺线管，若不计重力，则：（　　）

A．带电粒子速度大小改变 B．带电粒子速度方向改变

C．带电粒子速度大小不变 D．带电粒子速度方向不变

8．如图所示， MN是匀强磁场中的一块薄金属板，带电粒子（不计重力）在匀强磁场中运动并穿过金属板，曲线表示其运动轨迹，由图知：

A．粒子带负电

B．粒子运动方向是abcde

C．粒子运动方向是edcba

D．粒子在上半周所用时间比下半周所用时间长

9．如图所示，一单边有界磁场的边界上有一粒子源，以与水平方向成θ角的不同速率，向磁场中射入两个相同的粒子1和2，粒子1经磁场偏转后从边界上A点出磁场，粒子2经磁场偏转后从边界上B点出磁场，OA=AB，则（　　）

A．粒子1与粒子2的速度之比为1∶2

B．粒子1与粒子2的速度之比为1∶4

C．粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为1∶1

D．粒子1与粒子2在磁场中运动的时间之比为1∶2

10．如图所示，在正方形内充满方向垂直纸面向里、磁感应强度为的匀强磁场．处有比荷相等的甲、乙两种粒子，甲粒子以速度沿方向垂直射入磁场，经时间从点射出磁场，乙粒子沿与成角的方向以速度垂直射入磁场，经时间垂直射出磁场，不计粒子重力和粒子间的相互作用力，则下列说法中正确的是（       ）

A． B．

C． D．

11．如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在着垂直纸面向外、磁感应强度大小为2B的匀强磁场，第三象限内存在着垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场．一带负电的粒子从原点O以某一速度沿与y轴成30角方向斜向上射入磁场，且在第二象限运动时的轨迹圆的半径为R，已知带电粒子的质量为m，所带电荷量为q，且所受重力可以忽略，则(　　)

A．粒子在第二象限和第三象限两磁场中运动的轨迹圆半径之比为12

B．粒子完成一次周期性运动的时间为

C．粒子从O位置入射后第二次经过x轴时的位置到坐标原点的距离为3R

D．若仅将粒子的入射速度大小变为原来的2倍，则粒子完成一次周期性运动的时间将减少

12．地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场，已知磁场方向垂直于纸面向里．一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动．由此可以判断(          )

A．如果油滴带正电，它是从N点运动到M点

B．如果油滴带正电，它是从M点运动到N点

C．如果水平电场方向向左，油滴是从M点运动到N点

D．如果水平电场方向向右，油滴是从M点运动到N点

13．如图所示，MN、PQ是间距为L的平行金属导轨，置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为R的金属导线ab垂直导轨放置，并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动，则（不计导轨电阻）（　　）

A．通过电阻R的电流方向为M→R→P B．a、b两点间的电压为BLv

C．a端电势比b端高 D．a端电势比b端低

14．回旋加速器的工作原理如图所示，置于高真空中的D形金属盒半径为R。两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直。A处粒子源产生质量为m、电荷量为+q的粒子，在加速器中被加速，加速电压为U。下列说法正确的是（　　）

A．交变电场的周期为

B．粒子射出加速器的速度大小与电压U成正比

C．粒子在磁场中运动的时间为

D．粒子第1次经过狭缝后进入磁场的半径为

二、计算题（16分）

15．如图所示的坐标平面内，y轴左侧存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小的匀强磁场，在y轴的右侧存在方向垂直纸面向里、宽度的匀强磁场B2，某时刻一质量、电量的带电微粒(重力可忽略不计)，从x轴上坐标为(，0)的P点以速度沿y轴正方向运动．试求：

(1)微粒在y轴左侧磁场中运动的轨道半径；

(2)微粒第一次经过y轴时，速度方向与y轴正方向的夹角；

(3)要使微粒不能从右侧磁场边界飞出，B2应满足的条件．

答案

1．BCD    2．C    3．B    4．C    5．C    6．D    7．CD    8．AC

9．AC    10．BD    11．AC    12．BC    13．AC    14．CD

15．（1）设微粒在y轴左侧做匀速圆周运动的半径为r1，转过的圆心角为θ，则有：

代入数据得 r1=0.5m   

（2）粒子在磁场中运动的轨迹如图

由几何关系得

则：

θ=60°

（3）设粒子恰好不飞出右侧磁场时,磁感应强度为B0,运动半径为r2，其运动轨迹如图，由几何关系得：

r2=0.25m

由得

Bo=0.4T

要使微粒不能从右侧磁场边界飞出，磁场B2应满足：

B2≥0.4T