2021-2022學(xué)年安徽省滁州市定遠(yuǎn)縣民族中學(xué)高二（下）期中物理試卷

一、單選題（本大題共8小題，每小題3分，共24分）

• 1．如圖，等邊三角形線框LMN由三根相同的導(dǎo)體棒連接而成，固定于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，線框頂點(diǎn)M、N與直流電源兩端相接，已知導(dǎo)體棒MN受到的安培力大小為F，則線框LMN受到的安培力的大小為（　?。?/h2>

  A．2F

  B．1.5F

  C．0.5F

  D．0
  組卷：148引用：9難度：0.5

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• 2．如圖所示，空間存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一粒子發(fā)射源P位于足夠大的絕緣板AB上方，間距為d,在紙面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率均為v的同種帶電粒子，不考慮粒子間的相互作用和粒子重力。已知粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑也為d,則粒子（　?。?/h2>

  A．能打在板上離P點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離為 2 d

  B．能打在板上的區(qū)域長(zhǎng)度是2d

  C．到達(dá)板上的最長(zhǎng)時(shí)間為 3 πd 2 v

  D．到達(dá)板上的最短時(shí)間為 πd 2 v
  組卷：323引用：4難度：0.7

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• 3．如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，質(zhì)量為m、電荷量為q（q＞0）的帶電粒子從圓周上的M點(diǎn)沿直徑MON方向射入磁場(chǎng)。若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v₁，離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)90°；若射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v₂，離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)60°。不計(jì)重力。則

  v

  1

  v

  2

  為（　?。?/h2>

  A． 1 2

  B． 3 3

  C． 3 2

  D． 3
  組卷：3155引用：20難度：0.5

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• 4．如圖甲所示，為一個(gè)質(zhì)量為m,電荷量為q的圓環(huán)，可在水平放置的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上滑動(dòng)細(xì)桿處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，（不計(jì)空氣阻力），現(xiàn)給圓環(huán)向右初速度v₀，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的速度圖象如圖乙所示。則圓環(huán)所帶的電性、勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和圓環(huán)克服摩擦力所做的功W．（重力加速度為g）（　?。?/h2>

  A．圓環(huán)帶負(fù)電，B= mg q v 0	B．圓環(huán)帶正電，B= 2 mg q v 0
  C．圓環(huán)帶負(fù)電，W= 3 4 mv02	D．圓環(huán)帶正電，W= 3 4 mv02
  組卷：134引用：6難度：0.9

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• 5．渦流制動(dòng)是磁懸浮列車在高速運(yùn)行時(shí)進(jìn)行制動(dòng)的一種方式。某研究所制成如圖所示的車和軌道模型來(lái)定量模擬磁懸浮列車的渦流制動(dòng)過(guò)程。車廂下端安裝有電磁鐵系統(tǒng)，能在長(zhǎng)L₁=0.6m、寬L₂=0.2m的矩形區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度可隨車速的減小而自動(dòng)增大（由車內(nèi)速度傳感器控制），但最大不超過(guò)B₁=2T。長(zhǎng)大于L₁、寬也為L(zhǎng)₂的單匝矩形線圈，間隔鋪設(shè)在軌道正中央，其間隔也為L(zhǎng)₂，每個(gè)線圈的電阻為R=0.1Ω，導(dǎo)線粗細(xì)忽略不計(jì)。在某次實(shí)驗(yàn)中，模型車速度為v=20m/s時(shí)，啟動(dòng)電磁鐵系統(tǒng)開始制動(dòng)，車立即以加速度a=2m/s²做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度增加到B₁時(shí)就保持不變，直到模型車停止運(yùn)動(dòng)。已知模型車的總質(zhì)量為m=36kg,空氣阻力不計(jì)。不考慮磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化引起的電磁感應(yīng)現(xiàn)象以及線圈激發(fā)的磁場(chǎng)對(duì)電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)的影響。則模型車的制動(dòng)距離為（　?。?/h2>

  A．200m

  B．50m

  C．106.25m

  D．137.75m
  組卷：56引用：1難度：0.3

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• 6．如圖所示，單匝直角三角形導(dǎo)線框OMN在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以O(shè)N所在的直線為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度為ω，已知OM邊長(zhǎng)為l,∠MON=θ，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于ON向右，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，則下列說(shuō)法正確的是（　?。?/h2>

  A．導(dǎo)線框OMN內(nèi)產(chǎn)生大小恒定的電流

  B．截掉導(dǎo)線MN，則電動(dòng)勢(shì)最大值變小

  C．導(dǎo)線框OMN產(chǎn)生的電流方向?yàn)镺MNO

  D．導(dǎo)線框OMN內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大值為 1 2 Bl2ωsinθcosθ
  組卷：36引用：2難度：0.6

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四、解答題（本大題共4小題，共48分）

• 17．如圖所示，在第二象限內(nèi)，0≤y≤d區(qū)域有沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度

  E

  =

  9

  m

  v

  2

  0

  32

  qd

  ；d≤y≤3d區(qū)域有垂直于xOy平面向里，大小可調(diào)的勻強(qiáng)磁場(chǎng)I。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，自點(diǎn)P（0，6d）處以大小為v₀、方向與y軸正方向成30°的速度進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ（圖中未畫出），勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅱ的邊界為矩形，方向垂直于xOy平面，粒子從磁場(chǎng)Ⅱ飛出后恰好能沿x軸負(fù)方向過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)O.不計(jì)粒子的重力。求：
  
  （1）磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小；
  （2）磁場(chǎng)Ⅱ的最小面積；
  （3）當(dāng)磁場(chǎng)I的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₁時(shí)，粒子恰好不能從磁場(chǎng)I的上邊界穿出，粒子第一次返回后與x軸的交點(diǎn)記為Q；當(dāng)磁場(chǎng)I的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B₂時(shí)，粒子經(jīng)過(guò)多次偏轉(zhuǎn)后仍能經(jīng)過(guò)Q點(diǎn)，求B₂與B₁所有可能的比值。
  組卷：546引用：3難度：0.1

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• 18．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁推動(dòng)加噴氣推動(dòng)的火箭發(fā)射裝置，如圖所示。豎直固定在絕緣底座上的兩根長(zhǎng)直光滑導(dǎo)軌，間距為l。導(dǎo)軌間加有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。絕緣火箭支撐在導(dǎo)軌間，總質(zhì)量為m,燃料室中的金屬棒EF電阻為R，并通過(guò)電刷與電阻可忽略的導(dǎo)軌良好接觸。
  引燃火箭下方的推進(jìn)劑，迅速推動(dòng)剛性金屬棒CD（電阻可忽略且和導(dǎo)軌接觸良好）向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)回路CEFDC面積減少量達(dá)到最大值ΔS，用時(shí)Δt,此過(guò)程激勵(lì)出強(qiáng)電流，EF產(chǎn)生電磁推力加速火箭。在Δt時(shí)間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱使燃料燃燒形成高溫高壓氣體。當(dāng)燃燒室下方的可控噴氣孔打開后，噴出燃?xì)膺M(jìn)一步加速。
  （1）求在Δt時(shí)間內(nèi)，回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值及通過(guò)金屬棒EF的電荷量，并判斷金屬棒EF中的感應(yīng)電流方向；
  （2）經(jīng)Δt時(shí)間火箭恰好脫離導(dǎo)軌，求火箭脫離時(shí)的速度v₀；（不計(jì)空氣阻力）
  （3）請(qǐng)對(duì)該設(shè)計(jì)談?wù)勀愕目捶ā?/h2>
  組卷：8引用：2難度：0.4

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