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天水一中高二级2022—2023学年度第二学期第一学段考试
物理试题
(满分:100分时间:90分钟)
一、单选题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
1.如图所示的下列各图中,表示通电直导线在匀强磁场中所受磁场力的情况,其中磁感应强度B、电流I、磁场力F三者之间的方向关系不正确的是()
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A.磁场向上,电流向外,根据左手定则可得,安培力的方向水平向左,A错误;
B.磁场向外,电流向上,根据左手定则可得,安培力的方向水平向右,B正确;
C.磁场向左,电流向里,根据左手定则可得,安培力的方向竖直向上,C正确;
D.磁场向里,电流向右上方,根据左手定则可得,安培力的方向向左上方,D正确。
本题选不正确的,故选A。
2.下列说法中正确是()
A.根据电阻定律,电阻率,跟导线的横截面积成正比,跟导线的长度成反比
B.法拉第首先发现了电流的磁效应
C.因安培力垂直于通电导线,故安培力对通电导线一定不做功
D.因洛伦兹力垂直于电荷运动方向,故洛伦兹力对运动电荷一定不做功
【答案】D
【解析】
【详解】A.导线电阻率与导线的种类有关,还受温度影响,与导线的横截面积,长度无关,故A错误;
B.奥斯特发现了电流的磁效应,不是法拉第,故B错误;
C.安培力垂直通电导线,导线的运动方向可以与速度平行,故安培力可以做正功、负功,故C错误﹔
D.因为洛伦兹力总垂直于电荷运动方向,故洛伦兹力对运动电荷一定不做功,故D正确。
故选D。
3.如图所示,匀强磁场的方向竖直向下,磁场中有光滑的水平桌面,在桌面上平放着内壁光滑、底部有带电小球的试管,在水平拉力F的作用下,试管向右匀速运动,带电小球能从试管口飞出,则()
A.小球带负电
B.小球离开管口前的运动轨迹是一条直线
C.洛伦兹力对小球做正功
D.拉力F应逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球受到洛伦兹力从管口飞出,洛伦兹力的方向指向管口,根据左手定则,小球带正电,故A错误;
B.设管运动的速度为v,小球与管一起向右做匀速运动,小球沿管方向所受洛伦兹力大小为
q、v、B大小均不变,则沿管口方向洛伦兹力F1不变,小球类似做平抛运动,在离开管口前的运动轨迹是一条抛物线,故B错误;
C.洛伦兹力与速度方向垂直,不做功,故C错误;
D.设小球沿管方向的分速度大小为v1,则所受垂直管向左的洛伦兹力为
由题意可知,随着v1增大,F2增大,即拉力F应该增大,故D正确。
故选D。
4.如图所示为回旋加速器的示意图。两个靠得很近的形金属盒处在与盒面垂直的匀强磁场中,一质子从加速器的A处开始加速。已知型盒的半径为,磁场的磁感应强度为,高频交变电源的电压为、频率为,质子质量为,电荷量为。下列说法不正确的是()
A.质子的最大速度不超过
B.质子的最大动能为
C.高频交变电源的频率
D.质子的最大动能与高频交变电源的电压有关,且随电压增大而增加
【答案】D
【解析】
【详解】AB.据洛伦兹力作为向心力可得
解得
当质子的轨道半径为R时,质子达到最大速度,为
故质子的最大速度不超过,质子的最大动能为
AB正确,不符合题意;
C.高频交变电源的频率与质子在磁场中运动的频率相等,为
C正确,不符合题意;
D.由AB解析可知,质子的最大动能与高频交变电源的电压无关,D错误,符合题意。
故选D。
5.如图,速度选择器两极板间有互相垂直的匀强电场和匀强磁场,一电荷量为的粒子以水平速度从左侧射入,恰能沿直线飞出速度选择器,不计粒子重力和空气阻力。下列说法正确的是()
A.若仅将粒子改为从右侧射入,粒子仍将沿直线飞出
B.若仅将粒子改为从右侧射入,粒子不能沿直线飞出
C.若仅将电荷量改为,粒子不能沿直线飞出
D.若仅将电荷量改为,粒子不能沿直线飞出
【答案】B
【解析】
【详解】CD.粒子在速度选择器中做匀速直线运动,受到的电场力和洛伦兹力大小相等、方向相反。根据
若仅改变粒子的电性或者电荷量,粒子仍受力平衡,仍可沿直线运动,故C、D错误;
AB.若仅将粒子改为从右侧射入或仅将磁场反向,根据左手定则,粒子受到的洛伦兹力将变为向下,粒子受力不再平衡,无法沿直线运动,A错误,B正确。
故选B。
6.如图,在一水平、固定的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁(N极朝上,S极朝下)由静止开始下落,磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触,关于圆环中感应电流的方向(从上向下看),下列说法中正确的是
A.总是顺时针 B.总是逆时针
C.先顺时针后逆时针 D.先逆时针后顺时针
【答案】C
【解析】
【详解】由图示可知,在磁铁下落过程中,穿过圆环的磁场方向向上,在磁铁靠近圆环时,
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