金陵中学 2014-2015 学年度第一学期期末考试
高二物理（选测）
满分 100 分， 时间 100 分钟
命题： 崔卫国 审核：徐锐
一、单项选择题（每小题
3
分，计
18
分。每个小题只有一个正确选项）
1．下列说法不正确的是
A．关于磁铁磁性的起源，安培提出了分子电流假说
B．磁感应强度的国际单位是韦伯
C．用来冶炼合金钢的真空冶炼炉是利用涡流来冶炼金属的
D．如图为演示自感现象的电路，将闭合的开关 S 断开瞬间，通过灯
D 的电流方向必然向左
2．质量和电荷量都相等的带电粒子 M 和 N，以不同的速率经小孔
S 垂直进入匀强磁场，带电粒子仅受洛伦兹力的作用，运 动的半圆轨迹
如图中虚线所示，下列表述正确的是
A．M 带正电，N 带负电
B．M 的速率大于 N 的速率
C．洛伦兹力对 M 做正功、对 N 做负功
D．在磁场中 M 的运动时间大于 N 的运动时间
3．如图所示的电路中，A
1
A
2
和 B
1
B
2
为两根平行放置的导体棒，S
2
为
单刀双掷开关，下列操作中能使两根导体棒产生相互排斥作用的是
A．闭合 S
1
，S
2
接 a
B．闭合 S
1
，S
2
接 b
C．断开 S
1
，S
2
接 b
D．断开 S
1
，S
2
接 a
4．如图所示，一导线弯成半径为 a 的半圆形闭合回路。虚线 MN 右侧有磁感应强度为 B 的匀强
磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度 v 向右匀速进入磁场，直径 CD 始终与 MN 垂直。该半
圆形闭合回路从 D 点到达边界开始至 C 点进入磁场为止，下列结论不正确的是
A．CD 段直导线始终不受安培力
B．感应电流方向一直不变
C．感应电动势最大值 E
m
＝Bav
D．感应电动势平均值＝πBav
5
．如图所示，在匀强磁场中匀速转动的矩形线圈的周期为
T
，转
轴
O
1
O
2
垂直于磁场方向，线圈电阻为
2
W
。从
线圈平面与磁场方向平行
时开始计时，线圈转过
60°
时的感应电流为
1A
。那么
A
．线圈消耗的瞬时电功率一直为
2W
B
．线圈中感应电流的有效值为
1A
C
．任意时刻线圈中的感应电动势为
e=4cos
2
t
T
p
(V)
D
．任意时刻穿过线圈的磁通量为
F
=
T
p
cos
2
t
T
p
6．如图甲所示，光滑导轨水平放置在竖直方向的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度 B 随时
间的变化规律如图乙所示(规定向下为正方向)，导
体棒 ab 垂直导轨放置，除电阻 R 的阻值外，其余
电阻不计，导体棒 ab 在水平外力 F 的作用下始终
处于静止状态。规定棒中 a→b 的方向为电流的正方
向，水平向右的方向为外力 F 的正方向，则在 0～
2t
0
时间内，能正确反映流过导体棒 ab 的电流—时
间或外力—时间关系的图线是
二、多项选择题（每小题
5
分，计
30
分。每小题有多个选项正确，选对但不全得
3
分，错选或
不选得
0
分）
7．如图所示，用绳悬挂的铜环处于静止状态。处于铜环左侧附近的磁铁
突然向铜环运动时，关于铜环下列说法正确的是
A．向右摆动 B．向左摆动
C．铜环的面积有缩小的趋势 D．铜环的面积有扩大的趋势
8．一根绝缘轻质细杆悬挂在 O 点，细杆的下端固定一圆形导体环，如
图所示。圆形导体环随细杆可以在竖直平面里来回摆动，空气阻力和摩擦力均
可不计。在图所示的正方形区域里，有匀强磁场垂直于圆环平面并垂直指向纸
内。下列说法中正确的有
A．此摆最初来回摆动的几个回合中机械能不守恒
B．导体环进入磁场和离开磁场时，环中电流的方向肯定相反
C．导体环通过最低点时，环中感应电流最大
D．导体环进入磁场过程中损失的机械能比下一次进入磁场过程中损失的
机械能要多
9
．如图所示，正方形区域
ABCD
内存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，
三个完全相同的带电粒子
a
、
b
、
c
分别以大小不同的初速度
v
a
、
v
b
、
v
c
从
A
点沿图
示方向射入该磁场区域，经磁场偏转后粒子
a
、
b
、
c
分别从
BC
边中点、
CD
边中
点、
AD
边中点射出。若
t
a
、
t
b
、
t
c
分别表示粒子
a
、
b
、
c
在磁场中的运动时间。则以
下判断正确的是
A
．
v
a
<v
b
<v
c
B
．
v
a
>v
b
>v
c
C
．
t
a
＜
t
b
＜
t
c
D
．
t
a
=t
b
＜
t
c
10
．如图甲所示，让闭合导线框
abcd
从高处自由下落一定高度后进入水平方向的匀强磁场，
以
cd
边开始进入到
ab
边刚进入磁场的这段时间内，线框运动的速度－时间图像（见图乙）可能的
是
2
11．如图所示，质量为 m、带电荷量为＋q 的 P 环套在固定的水平长直绝缘杆上，绝缘杆粗糙。
整个装置处在垂直于杆的水平匀强磁场中，磁感应强度大小为 B。现给环一向右的初速度 v
0
(v
0
>)，
则
A．环将向右减速，最后停止运动
B．环将向右减速，最后匀速运动
C．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是 mv
0
2
D．从环开始运动到最后达到稳定状态，损失的机械能是 mv
0
2
－m()
2
12．如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为 θ 的斜面上，导轨的左端接有电阻
R，导轨自身的电阻可忽略不计。斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。一质量为 m、电
阻可以忽略不计的金属棒 ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力 F 的作用下
沿导轨匀速上滑，且上升的高度为 h，在这一过程中
A．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零
B．作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于 mgh 与电阻 R 上
产生的焦耳热之和
C．恒力 F 与安培力的合力所做的功等于零
D．恒力 F 与重力的合力所做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热
三、简答题（每题
6
分，共
24
分）
13．初速度为 v
0
的电子（不计重力），沿平行于通电长直导线的方向
射出，直导线中电流方向与电子的初始运动方向如图所示，则电子将向
偏转，速率将 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
14
．如图所示，在与水平方向夹角为
60°
的光滑金属导轨间有一电源，
在相距
1 m
的平行导轨上垂直导轨放置一重力为
3N
的金属棒
ab
。整个空间
有方向竖直向上的匀强磁场，磁感应强度的大小为
3
T
，这时金属棒恰好
处于静止。则此时金属棒
ab
受到的支持力大小为
N
；金属棒中通过
的电流为
A
。
15．如图所示，导体棒 CD 的长为 2L，绕 O 点以角速度 ω 逆时针匀
速转动，OC 长为 L，且 O、C、D 三点在一条直线上，有一磁感应强度为 B
的匀强磁场充满转动平面且与转动平面垂直，磁场的方向垂直纸面向外。
那么 CD 两端的电势差为 ， 端电势更高。
16．如图所示，两个相同导线制成的开口圆环，大环半径为
小环半径的 2 倍，现用电阻不计的导线将两环连接在一起。若将大
环放入一均匀变化的磁场中，小环处在磁场外，此时大环的电动
势为 E
1
，a、b 两点间电压为 U
1
；若将小环放入这个磁场中，大环
在磁场外，此时小环的电动势为 E
2
，
a、b 两点间电压为 U
2
。则
E
1
:E
2
＝ ，U
1
: U
2
= 。
四、计算题：共
28
分。请写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的题
,
必须明确写
出单位，只写出最后答案的不能得分。
17．（9 分）如图甲所示，MN、PQ 是相距 d＝1.0 m 足够长的平行光滑金属导轨，导轨平面与
水平面间的夹角为 θ，导轨电阻不计，整个导轨处在方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，金属
棒 ab 垂直于导轨 MN、PQ 放置，且始终与导轨接触良好，已知金属棒 ab 的质量 m＝0.1 kg，其接入
3
电路的电阻 r＝0.6Ω，小灯泡电阻 R
L
＝3 Ω，重力加速度 g 取 10 m/s
2
。现断开开关 S，将棒 ab 由静止
释放并开始计时，t＝0.6 s 时刻闭合开关 S，图乙为 ab 的速度随时间变化的图象。求：
(1)金属棒 ab 开始下滑时的加速度大小和斜面倾角的大小；
(2)磁感应强度 B 的大小．
18
．（
9
分）如图所示，在
POQ
区域内分布有磁感应强度为
B
的匀强磁场，磁场方向垂直于纸
面向里，有一束负离子流沿纸面垂直于磁场边界
OQ
方向从
A
点射入磁场，已知
OA
＝
s
，∠
PO
Q=45º
，负离子的质量为
m
，带电荷量的绝对值为
q
。（不计负离子的重力）
（
1
）当某一负离子从
A
点的右侧磁场边界的
M
点射出，且
MA=s
，求该负离子在磁场中运动
的速度和时间；
（
2
）要使负离子不从
OP
边射出，负离子进入磁场时的速度最大不能超过多少？
19
．（
10
分）如图所示，有两个方向相反的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ均垂直穿于水平面，磁场的宽度均
为
L
，磁感应强度大小均为
B
，光滑水平面上放有一正方形金属线框，其边长为
a
（
a
＜
L
），电阻
为
R
。
（
1
）若线框以速度
v
0
从磁场区左侧一直保持匀速向右运动，求从开始进入到完全进入磁场区域
Ⅰ的过程中通过金属线框中产生的热量
Q
。
（
2
）完全进入磁场区Ⅰ后，金属线框继续以速度
v
0
从磁场区Ⅰ保持匀速向右运动，求金属线框
的右边框刚刚进入磁场区域Ⅱ时的电流和此时作用于金属框的水平向右的外力大小。
（
3
）若撤去磁场区Ⅱ，
只保留磁场区Ⅰ
，金属线框从磁场区Ⅰ左侧以水平向右的某个初速度滑
进磁场Ⅰ，最终
恰好
能从磁场区Ⅰ右侧全部出来，若线框在进入磁场区Ⅰ的过程中产生的热量为
Q
1
，穿出磁场区Ⅰ的过程中产生的热量为
Q
2
，求
Q
1
: Q
2
=?
。
4
金陵中学 2014-2015 学年度第一学期期末考试
高二物理（选测）答卷
注意：一、二为选择题，请用
2B
铅笔在卡上涂上正确的选项
三、简答题（每题
6
分，共
24
分）
13
、
14
、
N A
15
、
16
、
四、计算题：共
28
分。请写出必要的文字说明和重要的演算步骤，有数值计算的题
,
必须
明确写出单位，只写出最后答案的不能得分。
17．
18
．
5
19
．
6
参考答案
1、B 2、B 3、C 4、A 5、C 6、D 7、AC 8、ABD 9、BC 10、BCD
11、BD 12、AD
13、向右偏转，半径变大
14．6 N，I＝3 A
15、4BL
2
ω,D
16、4，2
17、(1)θ＝30º (2) B＝0.6T.
18
、（
1
）
qBs/2m,πm/qB
（
2
）
m
BqR
v
m
= =
( 2 1)Bqs
m
+
19
、（
1
）
B
2
a
3
v
0
/R,
(2)2 Bav
0
/R
，
4 B
2
a
2
v
0
/R
，
（
3
）
3:1
7
