山东省济宁市实验中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试卷（含答案）

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物理试题
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 注意事项：
确的是（ ）
请将答案正确填写在答题卡上
一、单选题
1．CT 扫描是计算机 X 射线断层扫描技术的简称，CT 扫描机可用于对多种病情的探测。图（a）是某
种 CT 机主要部分的剖面图，其中 X 射线产生部分的示意图如图（b）所示。图（b）中 M、N 之间有
一电子束的加速电场，虚线框内有匀强偏转磁场；经调节后电子束从静止开始沿带箭头的实线所示的
方向前进，打到靶上，产生 X 射线（如图中带箭头的虚线所示）；将电子束打到靶上的点记为 P 点。
A．甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压 U
则（ ）
B．乙图可判断出电流从 a 流向 b
C．丙图粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 ，也可以判断带电粒子的电性
D．丁图中若载流子带正电，稳定时 C 板电势高
4．处于磁感应强度为 B 的匀强磁场中的一个带电粒子质量为 m，电荷量为 q，仅在磁场力作用下做
匀速圆周运动的速度大小为 v。将该粒子的运动等效为环形电流，那么此电流值为（ ）
A． B． C． D．
A．M 处的电势高于 N 处的电势 5．如图所示，空间存在着垂直于纸面向外的匀强磁场和水平向右的匀强电场，一质子从 A 点由静止
B．增大 M、N 之间的加速电压可使 P 点左移
释放，沿图示轨迹依次经过 C、D 两点。已知 A、D 两点在同一等势面上，不计质子重力，下列说法
C．偏转磁场的方向垂直于纸面向外 正确的是（ ）
D．增大偏转磁场磁感应强度的大小可使 P 点左移
2．把一段通电直导线悬挂在匀强磁场中 O 点，并建立空间直角坐标系，如图所示。直导线沿 z 轴方
向放置时不受力；直导线中电流方向沿 x 轴正方向时受到沿 y 轴正方向的力。由此可知该磁场的方向
为 （ ）
A．质子从 C 到 D，电场力做的是正功
B．D 点的电势低于 C 点的电势
C．质子从 A 到 C，洛伦兹力不做功
D．质子在 A 点所受的合力大于在 D 点所受的合力
A．z 轴正方向 B．z 轴负方向
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6．如图所示，用两根轻细悬线将质量为 m，长为 l 的金属棒悬挂在两处，置于匀强磁场内。当棒中
二、多选题 通以从 b 到 a 的电流后，两悬线偏离竖直方向角θ而处于平衡状态，为了使棒平衡在该位置上，所需
9．如图所示，三角形闭合线框 ABC 由弹性较好的导线制成；线框中通有沿逆时针方向的恒定电流，
的磁场的磁感应强度 B 的大小和方向正确的是（ ）
三角形的三个顶点 A、B、C 固定在绝缘水平面上，带有绝缘层的长直导线 MN 紧贴线框固定在线框
上方。给直导线通入从 M 到 N 的恒定电流，不考虑闭合线框各边之间的作用力，此后该线框的形状
A． ，竖直向上 B． ，竖直向下
不可能是（ ）
C． ，平行悬线向下 D． ，平行悬线向上
杆间的动摩擦因数 。现将小球由静止释放，当小球下滑距离 x1 时其加速度最大，当球再下滑
距离 x2 时其速度刚好达到最大，重力加速度为 g，下列说法正确的是（ ）
A．小球的最大加速度为
C． D．
B．小球的最大速度为
N 为轨道的最低点。则下列分析正确的是（ ）
8．在 xOy 坐标系的第一象限内存在匀强磁场，两个相同的带电粒子①和②在 P 点垂直磁场射入，①
的速度与 x 轴负方向成 45°，②的速度与 x 轴正方向成 45°，如图所示，二者均恰好垂直于 y 轴射出磁
场，不计重力，不考虑带电粒子之间的作用力，根据上述信息可以判断的是（ ）
B．带电粒子①在磁场中运动的过程中洛伦兹力的冲量大
B．两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力可能为 FM＝FN
C．带电粒子②在磁场中运动的轨迹短
C．小球第一次到达 M 点的时间小于小球第一次到达 N 点的时间
D．两个粒子磁场中运动的过程中平均速率相等
D．磁场中小球能到达轨道另一端最高处，电场中小球不能到达轨道另一端最高处
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7．如图，足够长柱形绝缘直杆与水平面间夹角θ=30°，直杆处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁场磁
感应强度大小为 B，杆上套有一个带电量为-q、质量为 m 的小球，小球孔径略大于杆的直径，球与直
A． B．
C．小球下滑距离 x1 过程中克服摩擦力做的功
10．如图所示，两个半径相同的半圆形光滑轨道固定在竖直平面内，左右两端点等高，分别处于沿水
D．小球下滑距离 x2 过程中克服摩擦力做的功为
平方向的匀强电场和匀强磁场中。两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。M、
A．带电粒子①在磁场中运动的半径大
A．两个小球到达轨道最低点的速度 vM＜vN
B．油滴 a 做圆周运动的速度大小为
C．小油滴Ⅰ做圆周运动的速度大小为 ，周期为
D．小油滴Ⅱ沿顺时针方向做圆周运动
11．如图所示，矩形 区域内（包含边界线）存在垂直矩形平面的匀强磁场，磁感应强度为 B，矩
形区域边长 ，一带电粒子从 a 点沿 方向以 的初速度射入磁场，恰好通过磁场中
三、实验题
的 c 点。不计粒子重力，下列说法正确的是（ ） 13．某同学设计了一个利用电磁铁来探究安培力的实验，其原理如图所示。
A．带电粒子的比荷为
（1）在 U 形铁芯上缠绕线圈，给线圈通电，为了使线圈产生的磁场对放置在铁芯中间的通电直导线
B．带电粒子的比荷为
产生图示的安培力 F，则在 U 形铁芯上的线圈应怎样绕线？请在图中画出线圈绕线方式的示意
图 。 C．粒子在磁场中由 a 到 c 的运动时间为
（2）如果要增大安培力，可采取的措施是 、 或 。 D．粒子的初速度 越大，在磁场中运动的时间越短
12．空间中存在竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，电场强度大小为 E，磁感应强度
14．学校兴趣小组的同学在学习了磁场的知识后设计了一个利用天平测定磁感应强度的实验方案，设
大小为 B。一质量为 m 的带电油滴 a，在纸面内做半径为 R 的圆周运动，轨迹如图所示。当 a 运动到
计的原理图如图所示，天平的左臂下面挂一个矩形线圈，宽为 L，共 N 匝，线圈的下部悬在匀强磁场
最低点 P 时，瞬间分成两个小油滴Ⅰ、Ⅱ，二者带电量、质量均相同。Ⅰ在 P 点时与 a 的速度方向相
中，磁场方向垂直纸面，天平左右悬点关于支点对称，当地重力加速度为 g，实验步骤如下：
同，并做半径为 的圆周运动，轨迹如图所示。Ⅱ的轨迹未画出。已知重力加速度大小为 g，不计空
气浮力与阻力以及Ⅰ、Ⅱ分开后的相互作用，则（ ）
（1）未通电流时，在天平右盘内放入质量为 m1 的砝码，使天平平衡；
（2）当给线圈通以顺时针方向大小为 I 的电流（如图所示）时，发现需要在砝码盘中再加入质量为
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A．油滴 a 带负电，所带电量的大小为
m2 的砝码，天平才重新平衡，则磁场方向垂直于纸面 （选填“向里”或“向外”），用所测量的物
理量和重力加速度 g 表示磁感应强度的大小为 B= 。
（3）只改变线圈通入电流 I 的大小，砝码盘中放入砝码使天平平衡，读出砝码盘中砝码的总质量 m，
比较磁场力与电流大小的关系。
（4）小组同学得出多组 m、I 数据后，作出了 m—I 图像，该图像是一条直线，斜率为 k，则匀强磁场
磁感应强度的大小为 （用 g、k、L、N 表示）。
四、解答题
15．一束电子（电量为 e）以速度 v0 从磁场右边界垂直射入宽为 d，磁感应强度为 B 的匀强磁场中，
如图所示。电子束离开磁场时速度方向与入射速度方向成 角。（忽略电子所受重力。e、v0、B、d
17．如图，在 0≤x≤h， 区域中存在方向垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度 B 的大小可调， 已知）
（2）求电子的质量；
重力。
（3）求粒子在磁场中运动时间。 （1）若粒子经磁场偏转后穿过 y 轴正半轴离开磁场，分析说明磁场的方向，并求在这种情况下磁感
应强度的最小值 Bm；
（2）如果磁感应强度大小为 ，粒子将通过虚线所示边界上的一点离开磁场。求粒子在该点的运动
方向与 x 轴正方向的夹角及该点到 x 轴的距离。
16．如图所示，光滑的斜面与水平面成α=53°角，斜面所处的空间有方向水平向里、磁感应强度大小
为 B=12.5T 的匀强磁场和方向既垂直于磁场又垂直于斜面、场强大小为 E=250N/C 的匀强电场．一个
质量为 m=1kg、电荷量为 q=2×10－2C、带负电的小滑块以初速度 v0=8m/s 沿斜面向上运动．已知初速
（1）滑块向上运动的时间 t。
磁感应强度为 的匀强磁场，过 点的竖直线 与水平线 间存在电场强度大小恒为 （为未知
（2）滑块在斜面上运动的路程 s。
量）的匀强电场。 点是 点右下方固定的点，虚线 与 的夹角为 。现让带电量为 、质量
为 的带正电粒子（不计重力）从 点射入磁场，然后从 点离开磁场，轨迹圆的半径等于 ，当
匀强电场竖直向上时，粒子经过一段时间 从 运动到 点时速度正好水平向右，求：
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（1）求电子在磁场中运动的轨道半径；
方向不变。一质量为 m，电荷量为 q（q>0）的粒子以速度 v0 从磁场区域左侧沿 x 轴进入磁场，不计
度 v0 方向垂直于磁场，重力加速度 g 取 10m/s2，不计空气阻力，sin53°=0.8，cs53°=0.6．求：
18．如图所示，半径为 的虚线圆边界在竖直平面内， 是水平直径，圆边界内存在垂直纸面向外
(1)粒子在 A 点射入磁场时的速度以及粒子从 A 到 的运动时间；
(2) 的值以及粒子从 到 的平均速度大小；
(3)若匀强电场由 指向 ，则 两点间的电势差为多少。
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