:2020级高三理综物理部分第一次月考试题

15。 如图所示，真空容器中一束带电粒子沿水平方向飞过小磁针上方时，磁针的S极向纸内偏转，这束带电粒子可能是（  ）

A。 向右飞行的α粒子        B。

向左飞行的α粒子

C。 向右飞行的质子          D。

向左飞行的电子

16。 如图（甲）所示，一个带正电的粒子以一定的初速度垂直进入水平方向的匀强电场，若不计重力，下列图象的中哪一个能描述粒子在电场中的运动轨迹？

7。 如图所示，长为L的细铝棒由两根弹簧水平悬挂在匀强磁场中。磁场方向垂直于纸面，两根弹簧长度相等，劲度系数都是K。当铝棒中通有向右的电流时，弹簧缩短；当铝棒中通有向左的电流时，弹簧伸长。两次通过的电流强度都是I，弹簧的伸缩量都是△y，则磁场的磁感应强度为（  ）

18。 如图所示：P、Q是两个电量相等的异种点电荷，其中P带正电，Q带负电，它们连线的中点是O，MN是中垂线，两电荷连线与中垂线所在平面与纸面平行。在垂直纸面方向有一磁场。中垂线上一正电荷以初速度v0沿中垂线运动。忽略重力作用，则（  ）

A。 磁场的方向垂直纸面向外

B。 正电荷做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小不变

C。 正电荷做匀速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变

D。 正电荷做变速直线运动，所受洛仑兹力的大小改变

19。 如图所示，平行金属板的上板带正电，下板带负电，两板间存在垂直于纸面的匀强磁场，一个带电粒子从两板间射入又射出的过程中动能减小。现在要使它从两板间射入又射出的过程中动能增加，可以采取的措施是（  ）

A。 只增加电场强度          B。

只增加磁感应强度

C。 只增大粒子的初动能       D。

只改变粒子的电性

20。 图中EF、GH为平行的金属导轨，其电阻可不计，R为电阻器，C为电容器，AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆。有均匀磁场垂直于导轨平面。若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB（  ）

A。 匀速滑动时，I1=0，I2=0

B。 匀速滑动时，I1≠0，I2≠0

C。 加速滑动时，I1=0，I2=0

D。 加速滑动时，I1≠0，I2≠0

27。 （本题17分）完成以下实验：

（1）（8分）如图所示，是《电场中等势线的描绘》的实验器材实物图，要求用连线代表导线将器材连接起来，使实验能顺利进行。实验中需要用到复写纸、白纸、导电线、它们在木板上自上而下的排列顺序是：_________、__________、_________。

（2）（5分）在做《研究电磁感应现象》的实验中将电流表按图8（a）方式连接并闭合电键时，电流表的指针向右偏转。若把该电流表与一个线圈串联，在图8（b）中分别标明了磁铁的运动方向，线圈的绕向以及感应电流的方向，其中正确的是__________。

（3）（4分）某同学设计了一种测量匀强磁场磁感应强度的方法：将一根长为L的直导线放入磁场相应的直导线受到的磁场力，利用得到的多组数据画出磁场力（F）与电流强度（I）的关系图线。该图线是通过原点的一条直线，求得此直线的斜率为k，则磁场的磁感应强度为_____________。

28。 （本题20分）

如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，以初速度v从图中A点沿垂直磁场方向发射一个正离子，已知离子质量为m，电量为q，不计离子重力，磁场范围足够大。

（1）在图中画出离子在磁场中运动轨迹的示意图，并标出离子做圆周运动的绕行方向。

（2）简要说明为什么离子在磁场中做匀速圆周运动。

（3）求出离子在磁场中做匀速圆周运动的半径和周期。

（4）20世纪40年代，我国物理学家朱洪元先生提出，电子在匀强磁场中做匀速圆周运动时会发出“同步辐射光”，辐射光的频率是电子做匀速圆周运动频率的k倍。大量实验证明朱洪元先生的上述理论是正确的，并准确测定了k的数值，近年来同步辐射光已被应用于大规模集成电路的光刻工艺中。

若电子在某匀强磁场中做匀速圆周运动时产生的同步辐射光的频率为f，电子质量为m、电量为e。不计电子发出同步辐射光时所损失的能量及对其运动速率和轨道的影响。

写出电子做匀速圆周运动的周期T与同步辐射光的频率f之间的关系式：__________

________________________。

29。 （本题20分）

正方形线框在竖直向上的恒力F=21N的作用下，竖直向上通过如图所示的匀强磁场区域。磁场区高度h=1m，磁感应强度B=1T，线框边长L=1m，质量m=0。1kg，电阻R=1Ω。线框在初始位置1处于静止，cd边与磁场的下边缘相距为H。cd边刚进入磁场时，线框刚好做匀速直线运动，线框在末位置2，ab边恰在磁场边缘。（g=10m/s2）

中，并使直导线与磁感线的方向垂直。多次改变通入导线中的电流强度，测出

求：（1）整个过程中恒力F所做的功。

（2）cd边到达MN界面时的速度。

（3）在下图中画出电流随时间的变化关系。（以逆时针方向为正）

（4）整个过程中产生的焦耳热。

30。 （本题27分）

带电粒子在磁场中运动具有重要的实际应用价值。

（1）如图所示为测量某种离子的荷质比的装置。让中性气体分子进入电离室A，在那里电离成离子。这些离子从电离室的小孔飘出，从缝S1进入加速电场被加速。然后让离子从缝S2垂直进入匀强磁场，最后打在底片上的P点。已知加速电场电压为U，磁场的磁感应强度为B，缝S2与P之间的距离为a。离子从缝S1进入电场时的速度不计。求该离子的荷质比q/m。

（2）如图所示为一个获得高能粒子的装置示意图。环形区域内存在垂直纸面向外、大小可变化的磁场。质量为m，带正电、带电量为q的粒子可在环形区域内做半径为R的圆周运动，A、B是两块中心开有小孔的平行极板，每当粒子飞经A板时两板间的电势差就变为U，使粒子加速。每当粒子飞离B板时两板间的电势差就变为0。粒子在电场中一次次地被加速，但粒子在磁场的控制下始终在环形区域内做半径为R的圆周运动，设t=0时粒子静止在A板小孔处并开始被加速，并且粒子在A、B板间的加速时间远小于做圆周运动的时间。

求：①粒子绕行第n圈时磁场的磁感应强度。

②粒子绕行n圈所需的总时间。

物理答案：

15。 B      16。

C   17。 C   18。 C   19。 A   20。 D

27。 （1）导电线、复写纸、白纸

（2）①、②

28。 解：（1）如图所示（4分）

力。粒子做匀速圆周运动（5分）

29。 解：（1）整个过程：

（2）由匀加速过程（在H上位移）

在匀强磁场中，

（3）如图所示（5分）

30。

（2）解：第n圈后，