高二上学期 月考物理试题
一、单选题(本大题共8小题，共32.0分)
1. 磁感应强度的单位是斯特拉（T），与它等价的是（ ） A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】试题分析：磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，通过电流元垂直放置于磁场中所受磁场力与电流元的比值来定义磁感应强度．由定义式可得其它量的单位，从而推算出磁感应强度的单位． 由公式得
．由安培力的单位是N，而电流的单位是A，长度的单位为m，则单位的换算可
，即为特斯拉，1特斯拉相当于
，A正确。
考点：单位制。
【名师点睛】由单位制可得，有常用单位与国际单位之分．在代入数据运算时，必须将国际单位代入，最后算出的结果必然是国际单位。
2. 关于小磁针在磁场中静止时的指向，下列图象正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A图中磁铁的右侧为N极，则小磁针的N极应向外；故A错误；B图中，由右手螺旋定则可知，环形电流的磁场向左，故小磁针的N极应向左；故B错误；C图中，由右手螺旋定则可知，螺线管右侧为N极，则小磁针N极向外；故C正确；D图直导线的磁场是以导线为圆心的同心圆，小磁针所在位置的磁场向外，故小磁针N极应向外；故D错误；故选C． 点睛：本题考查右手螺旋定则的应用，要注意明确小磁针N极受力方向为该点磁感应强度的方向．
3. 如图所示，质量m=0.1kg的AB杆放在倾角θ=30°的光滑轨道上，轨道间距L=0.2m，电
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流I=0.5A．当加上垂直于杆AB的某一方向的匀强磁场后，杆AB处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度不可能为（ ）
A. 4T B. 6T C. 8T D. 10T 【答案】A
【解析】金属导轨光滑，所以没有摩擦力，则金属棒只受重力支持力和安培力，根据平衡条件支持力和安培力的合力应与重力等大反向，根据矢量三角形合成法则作出三种情况的合成图如图：
由图可以看出当安培力F与支持力垂直时有最小值：Fmin=mgsinθ，即
BIL=mgsinθmgsin30°=0.5mg，得B=5T．故不可能的是4T．因选不可能的，故选A． 4. 一个带电粒子，沿垂直于磁场的方向射入一匀强磁场中，粒子的一段运动径迹如图所示．若径迹上的每一小段都可近似看成圆弧，由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小（带电量不变），则从图中情况可以确定（ ）
A. 粒子是从a运动到b，带正电 B. 粒子是从b运动到a，带正电 C. 粒子是从a运动到b，带负电 D. 粒子是从b运动到a，带负电 【答案】B
【解析】试题分析：由于带电粒子使沿途的空气电离，粒子的能量逐渐减小，速度逐渐减小，根据粒子在磁场中运动的半径公式
可知，粒子的半径逐渐的减小，所以粒子的运动方
向是从b到a，在根据左手定则可知，粒子带正电，所以B正确，故选B。 最新 精品 Word 欢迎下载 可修改
考点：带电粒子在匀强磁场中的运动、洛仑兹力。 【名师点睛】根据粒子在磁场中运动的半径公式手定则来分析电荷的性质。
5. 如图所示，一电量为q的带电粒子在竖直向上匀强电场E和垂直纸面向里的匀强磁场B正交的空间区域做竖直平面内的匀速圆周运动，重力加速度为g，则下列说法错误的是（ ）
来分析粒子的运动的方向，在根据左
A. 粒子带负电
B. 粒子沿逆时针方向做匀速圆周运动 C. 粒子的质量为
D. 粒子从圆轨道的最高点运动到最低点的时间为 【答案】A
【解析】粒子做匀速圆周运动，则电场力和重力平衡，则受电场力向上，E向上，则带正电．故A错误；洛仑兹力提供向心力，受力方向指抽圆心，由左手定则知粒子沿逆时针方向做匀速圆周运动．故B正确；因电场力等于重力，因mg=Eq，则粒子的质量为又 mg=qE 则
．粒子从圆轨道的最高点运动到最低点的时间为
．故C正确；因
．故D正确；本题
选择错误的，故选A．
点睛：考查带电粒子的运动规律，明确粒子能做匀速圆周运动的条件，并掌握左手定则的内容，注意粒子做匀速圆周运动的周期公式表达式．
6. 下列图中表示闭合电路中的一部分导体ab在磁场中做切割磁感线运动的情景，导体ab上的感应电流方向为a→b的是（ ）
A. B.
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C. D.
【答案】A
【解析】A图中ab棒顺时针转动，运用右手定则：磁感线穿过手心，拇指指向顺时针方向，则导体ab上的感应电流方向为a→b．故A正确．B图中ab向纸外运动，运用右手定则时，磁感线穿过手心，拇指指向纸外，则知导体ab上的感应电流方向为b→a，故B错误．C图中穿过回路的磁通量减小，由楞次定律知，回路中感应电流方向由b→a→c，则导体ab上的感应电流方向为b→a．故C错误．D图中ab棒沿导轨向下运动，由右手定则判断知导体ab上的感应电流方向为b→a，故D错误．故选A．
点睛：本题的关键要掌握右手定则和楞次定律，要知道它们在判断切割产生的感应电流方向上结果是相同的，不过研究的对象不同．
7. 如图所示，用相同导线制成的边长为L或2L的四个单匝闭合回路，它们以相同的速度先后垂直穿过正方形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，区域宽度大于2L．则进入磁场过程中，电流最大的回路是（ ）
A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 【答案】C
【解析】试题分析：设导线长度L的电阻为r，则r甲=\"4r\" ，r乙=r丙=\"4r\" ，r丁=8r，线框进入磁场时切割磁感线产生动生电动势，由法拉第电磁感应定律E=Blv，由闭合电路的欧姆定律知选C．
考点：法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律
【名师点睛】此题是对法拉第电磁感应定律以及闭合电路的欧姆定律的考查；关键是知道线圈切割磁感线的有效长度及线圈的总电阻，然后结合两个定律进行讨论即可；此题较简单. 8. 在如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡，线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽最新 精品 Word 欢迎下载 可修改
可得：
，，
，
，则丙图电流最大，选项C正确，故
略不计，下列说法正确的是（ ）
A. 闭合开关S时，A1和A2同时亮 B. 断开开关S时，A2闪亮一下再熄灭 C. 闭合开关S时，A2先亮，A1逐渐变亮 D. 断开开关S时，流过A2的电流方向向左 【答案】C
【解析】灯A1与电源串联，当电键S闭合时，灯A2立即发光．通过线圈L的电流增大，穿过线圈的磁通量增大，根据楞次定律线圈产生的感应电动势与原来电流方向相反，阻碍电流的增大，电路的电流只能逐渐增大，A1逐渐亮起来．所以A2比A1先亮．由于线圈直流电阻忽略不计，当电流逐渐稳定时，线圈不产生感应电动势，两灯电流相等，亮度相同．故A错误，C正确；稳定后当电键K断开后，由于自感，线圈中的电流只能慢慢减小，其相当于电源，与灯泡A1、A2构成闭合回路放电，两灯都过一会儿熄灭，由于稳定后两个支路的电流是相等的，所以A2不会闪亮一下．故B错误；断开开关S时，流过L的电流逐渐减小，方向不变，所以流过A2的电流方向与开始相反，方向向右．故D错误．故选C. 二、多选题(本大题共4小题，共16.0分)
9. 如图所示，在匀强磁场中放有平行铜导轨，它与大导线圈M相连接，要使小导线圈N获得顺时针方向的感应电流，则放在导轨中的裸金属棒ab的运动情况是（两导线圈共面位置）（ ）
A. 向右匀速运动 B. 向左加速运动 C. 向右减速运动 D. 向右加速运动 【答案】BC
【解析】试题分析：导线ab运动时，切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断感应电流的
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方向．感应电流流过大线圈M，M产生磁场，就有磁通量穿过小线圈N，根据安培定则判断感应电流产生的磁场方向，根据楞次定律判断小线圈N中产生的电流方向，选择题意的选项． A、导线ab匀速向右运动时，导线ab产生的感应电动势和感应电流恒定不变，大线圈M产生的磁场恒定不变，穿过小线圈N中的磁通量不变，没有感应电流产生．故A错误． B、导线ab加速向左运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加，由右手定则判断出来ab电流方向由b→a，根据安培定则判断可知：M产生的磁场方向：垂直纸面向外，穿过N的磁通量增大，由楞次定律判断得知：线圈N产生顺时针方向的感应电流，符合题意．故B正确．
C、导线ab减速向右运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流减小，由右手定则判断出来ab电流方向由a→b，根据安培定则判断可知：M产生的磁场方向：垂直纸面向里，穿过N的磁通量减小，由楞次定律判断得知：线圈N产生顺时针方向的感应电流，符合题意．故C正确．
D、导线ab加速向右运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加，由右手定则判断出来ab电流方向由a→b，根据安培定则判断可知：M产生的磁场方向：垂直纸面向里，穿过N的磁通量增大，由楞次定律判断得知：线圈N产生逆时针方向的感应电流，符合题意．故D错误．故选BC。
考点：导体切割磁感线时的感应电动势；右手定则．
点评：本题是有两次电磁感应的问题，比较复杂，考查综合运用右手定则、楞次定律和安培定则的能力．
10. 如图所示，在正方形空腔内有匀强磁场，电子以不同的速率从a孔垂直磁场方向平行于
ab边射入磁场，将从c孔射出的电子与从d孔射出的电子相比较( )
A. 速率之比vc：vd=2：l B. 速率之比vc：vd=1：1 C. 周期之比Tc：Td=1：1
D. 在磁场中运动的时间之比tc：td=1：2 【答案】ACD
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【解析】粒子从C点射出根据几何关系得，R=ab，从d点射出r=0.5ab,由公式，得
=2：l，A正确；
由公式
，
=1：1，C正确；
...............
11. 如图所示，abcd为一闭合金属线框，用绝缘细线挂在固定点O，当线框经过匀强磁场摆动时，可以断定（悬挂点和空气阻力不计）（ ）
A. 此摆的机械能不守恒
B. 线框进入磁场或离开磁场时，线框中都有感应电流，且方向相同 C. 线框进入磁场后越靠近OO′线时，速度越大，但没有感应电流 D. 线框最终会停下来 【答案】AC
【解析】当线框进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生感应电流，机械能转化为电能，最终转化为内能，故机械能不守恒； 故A错误．线框进入磁场时，磁通量增大，线框中产生逆时针方向的感应电流；线框离开磁场时，向里的磁通量减小，所以产生顺时针方向的感应电流，因而线框进入磁场或离开磁场时，线框中都有感应电流，且方向相反．故B错误．线框进入磁场后越靠近OO′线时，速度越大，但磁通量不变，没有感应电流产生，故C正确．当线框完全在磁场中来回摆动时，磁通量不变，没有感应电流，线框的机械能守恒，故最后的运动状态是在磁场区域内来回摆动，不会停下来．故D错误．故选AC.
点睛：本题的关键是明确产生感应电流的条件：穿过闭合电路的磁通量变化，注意楞次定律判断感应电流方向的思路：先确认原磁场方向，再判断磁通量的变化，最后由楞次定律判断感应电流的方向．
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12. 如图所示，一个闭合环形线圈放在变化的磁场中，磁感应强度B随时间t的变化如图（a）所示．设在第1s内磁感线垂直于线圈平面向里，如图（b）所示．关于线圈中产生的感应电流，下列说法中正确的是（ ）
A. 在0～2s内大小保持不变 B. 在0～2s内方向保持不变 C. 第1s内不断减小，第2s不断增加
D. 第1s内为顺时针方向，第2s内为逆时针方向 【答案】AB
三、填空题(本大题共5小题，共20.0分)
13. 在赤道附近的地磁场可看做是由南向北的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.5×10T．如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长20m，通有从东向西的电流，电流强度为30A，则地磁场对这根导线的作用力大小为 ______ N，方向 ______ （填“竖直向上”或“竖直向下”）．
【答案】 (1). 3×10-2； (2). 竖直向下
【解析】安培力的公式可得：F=BIL=0.50×10-4×20×30N=3×10-2N；
从东向西的电流，由南向北的匀强磁场，根据左手定则可知，安培力的方向竖直向下； 点睛：本题是安培力的分析和计算问题．安培力大小的一般计算公式是F=BILsinα，α是导体与磁场的夹角，当B、I、L互相垂直的时候安培力最大为F=BIL．
14. 面积S=0.5m2的闭合金属圆线圈处于磁感应强度 B=0.4T的匀强磁场中，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量是 ______ ；当金属圆环转过60°时，穿过环面的磁通量是 ______ ． 【答案】 (1). 0.2Wb； (2). 0.1Wb 【解析】由题，导线环的面积S=0.5m2，匀强磁场磁感应强度B=0.4T，当磁场与环面垂直时，穿过环面的磁通量Φ=BS=0.5×0.4Wb=0.2Wb．当导线环转过60°时，穿过环面的磁通量为Φ'=BSsin30°=0.5×0.4×0.5Wb=0.1Wb． 最新 精品 Word 欢迎下载 可修改
-4
15. 如图是等离子体发电机示意图，平行金属板间的匀强磁场的磁感强度B=0.5T，两板间距离为20cm，要使输出电压为220V，则等离子体垂直射入磁场的速度v=________m/s．a是电源的__________极．
【答案】 (1). 2200; (2). 正
【解析】试题分析：等离子体进入磁场受到洛伦兹力发生偏转，根据左手定则，正电荷向上偏，负电荷向下偏，在两极板间会产生电场，电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．
根据左手定则，正电荷向上偏，负电荷向下偏，所以上板带正电，即a是电源的正极．两板上有电荷，在两极板间会产生电场，电荷最终在电场力和洛伦兹力的作用下处于平衡．有
，所以
16. 如图所示，线圈A绕在一铁芯上，A中导线接有一电阻R．在把磁铁N极迅速靠近A线圈的过程中，通过电阻R的感应电流的方向为 ___________ （填“P→Q”或“Q→P”）；若线圈A能自由移动，则它将 ______ 移动（填“向左”、“向右”或“不”）．
．
【答案】 (1). Q→P； (2). 向左
【解析】当把软铁迅速靠近A线圈的过程中，根据楞次定律，增反减同，则感应电流方向由Q到P，
由楞次定律的相对运动表述：近则斥、离则吸，可知：线圈A将向左移动．
点睛：考查理解楞次定律的应用，注意楞次定律的总结性规律：近则斥、离则吸；增则缩，减则扩；增则反，减则同．
17. 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑圆形导体框架，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一个电阻R，导体框架与导体电阻均不计，若要使OC能以角速度ω匀速转动，则导体棒产生的电动势是 ______ ，外力做功的功率是 ______ ．
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【答案】 (1). Brω (2).
2
【解析】导体棒产生的产生的感应电动势大小为：
因为导体棒OC匀速转动，因此根据能量守恒可得外力的功率和电阻发热的功率大小相等，即有：
四、计算题(本大题共3小题，共30.0分)
18. 如图所示，导轨是水平的，其间距L1=0.5m，ab杆与左端的距离L2=0.8m，由导轨与ab杆所构成的回路电阻为0.2Ω．方向垂直导轨平面向下的匀强磁场的磁感应强度B=1T，滑轮下挂一重物质量为0.04kg，ab杆与导轨的摩擦不计，现使磁场以增大，由磁场开始变化起计时，
求当时间t为多少时，重物刚好离开地面？(g取10m/s)
2
的变化率均匀地
【答案】5s 【解析】物体刚要离开地面时，其受到的拉力F等于它的重力mg，而拉力F等于棒aB所受的安培力，即：mg=FA=BIL1① 又：B=B0+
t②
③
根据法拉第电磁感应定律：E＝SS=L1L2⑤
联立①②③④⑤得：t=5s
19. 水平放置的导体框架，宽L=0.50m，接有电阻R=0.20Ω，匀强磁场垂直框架平面向里，磁感应强度B=0.40T．一导体棒ab垂直框边跨放在框架上，并能无摩擦地在框架上滑动，框最新 精品 Word 欢迎下载 可修改
④
架和导体ab的电阻均不计．当ab以v=4.0m/s的速度向右匀速滑动时，求：
（1）ab棒中产生的感应电动势大小；
（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小． 【答案】（1）0.8V；（2）0.8N．
【解析】解：（1）ab棒中产生的感应电动势：E=BLv=0.4×0.5×4=0.8V； （2）感应电流大小为：I==
A=4A
导体棒ab受到的安培力：FB=BIL=0.4×4×0.5N=0.8N， 导体棒做匀速运动，由平衡条件得： 外力 F=FB=0.8N； 答：
（1）ab棒中产生的感应电动势大小为0.8V；
（2）维持导体棒ab做匀速运动的外力F的大小为0.8N．
【点评】本题考查了感应电动势、外力、判断金属棒的运动性质，应用E=BLv、安培力公式、平衡条件即可正确解题．
20. 如图所示，足够长的矩形区域abcd内充满磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，现从ad边的中心O点处，垂直磁场方向射入一速度为v0的带正电粒子，v0与ad边的夹角为30°．已知粒子质量为m，带电量为q，ad边长为L，不计粒子的重力．
（1）求要使粒子能从ab边射出磁场，v0的大小范围．
（2）粒子在磁场中运动的最长时间是多少？在这种情况下，粒子将从什么范围射出磁场？ 【答案】（1）
（2）t＝
；L．
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【解析】、（1）画出从O点射入磁场的粒子运动轨迹的动态圆，能够从ab边射出的粒子的临界轨迹如图所示；
轨迹与dc边相切时，射到ab边上的A点，此时轨迹圆心为O1，则轨道半径r1=L，由qv0B=m，得最大速度v0=
．
轨迹与ab边相切时，射到ab边上的B点，此时轨迹圆心为O2，则轨道半径r2=，由qv0B=m，得最小速度v0=
．
．
所以粒子能够从ab边射出的速度范围为：
（2）当粒子从ad边射出时，时间均相等，且为最长时间，因转过的圆心角为300°，所以最长时间：tm=T=
，射出的范围为：OC=r2=．
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