物理
一、（本題共12小題：每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確，全部選對的得4分，選錯或不答得0分，選不全得2分。）
1．下面所述的幾種相互作用中，通過磁場而產(chǎn)生的有( )
A．兩個靜止電荷之間的相互作用 B．兩根通電導(dǎo)線之間的相互作用
C．兩個運動電荷之間的相互作用 D．磁體與運動電荷之間的相互作用
2．關(guān)于磁場和磁感線的描述，正確的說法是( )
A．磁感線從磁體的N極出發(fā)，終止于S極
B．磁場的方向就是通電導(dǎo)體在磁場中某點受磁場作用力的方向
C．沿磁感線方向，磁場逐漸減弱
D．在磁場強的地方同一通電導(dǎo)體受的安培力可能比在磁場弱的地方受的安培力小
3．關(guān)于磁感應(yīng)強度，下列說法正確的是( )
A．由 可知，B與F成正比與IL成反比
B．磁場中某一點的磁感應(yīng)強度由磁場本身決定的，其大小和方向是唯一確定的，與通電導(dǎo)線無關(guān)。
C．通電導(dǎo)線受安培力不為零的地方一定存在磁場，通電導(dǎo)線不受安培力的地方一定不存在磁場（即B=0）
D．通電導(dǎo)線放在磁場中的某點，那點就有磁感應(yīng)強度，如果將通電導(dǎo)線拿走，那點的磁感應(yīng)強度就為零。
4．下列各圖中，用帶箭頭的細(xì)實線表示通電直導(dǎo)線周圍磁感線分布情況，其中正確的是( )
5．如圖所示四種情況，通電導(dǎo)線均置于勻強磁場中，其中通電導(dǎo)線不受安培力作用的是 ( )
6.如圖所示，在x軸上方存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，一個電子（質(zhì)量為m，電荷量為q）從x軸上的O點以速度v斜向上射入磁場中，速度方向與x軸的夾角為45°并與磁場方向垂直.電子在磁場中運動一段時間后，從x軸上的P點射出磁場. 則（ ）
A．電子在磁場中運動的時間為
B．電子在磁場中運動的時間為
C．OP兩點間的距離為
D．OP兩點間的距離為
7．右圖中（a）（b）兩圖為與勻強磁場垂直放置的兩個金屬框架，（b）圖的閉合電路中只比（a）圖的閉合電路中多串聯(lián)了一只電阻不計的自感線圈L，其余完全相同. 若導(dǎo)體ab以相同的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，則拉它們的外力在相同位移中所做的功（ ）
A．a(chǎn)圖中的外力做功多
B．b圖中的外力做功多
C．兩圖中外力做功相同
D．條件不足，無法比較
8.如圖所示，理想變壓器初級線圈的匝數(shù)為n1，次級線圈的匝數(shù)為n2，初級線圈兩端 、 接正弦交流電源，電壓表V的示數(shù)為220V，負(fù)載電阻 時，電流表A的示數(shù)為1A.各電表均為理想電表，則初級和次級線圈的匝數(shù)比為( )
A．1:5 B．5:1 C．1:10 D．10:1
9．一帶電粒子以垂直于磁場方向的初速度飛入勻強磁場后做圓周運動，磁場方向和運動
軌跡如圖所示，下列情況可能的是（ ）
A．粒子帶正電，沿逆時針方向運動
B．粒子帶正電，沿順時針方向運動
C．粒子帶負(fù)電，沿逆時針方向運動
D．粒子帶負(fù)電，沿順時針方向運動
10．如圖所示，長2m，質(zhì)量為1kg的木板靜止在光滑水平面上，一木塊質(zhì)量也為1kg（可視為質(zhì)點），與木板之間的動摩擦因數(shù)為0.2，要使木塊在木板上從左端滑向右端而不至滑落，g取10m/s2,則木塊初速度的最大值為( )
A．1m/s B．2 m/s C．3 m/s D．4 m/s
11．在如右圖所示的遠(yuǎn)距離輸電電路中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變壓器，發(fā)電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大，下列說法中正確的有（ ）
A．升壓變壓器的輸出電壓增大
B．降壓變壓器的輸出電壓增大
C．輸電線上損耗的功率增大
D．輸電線上損耗的功率占總輸送功率的比例減小
12．如圖所示，線圈由位置A開始自由下落，如果在運動中受到的磁場力總小于重力，則它通過A、B、C、D四個位置時(B、D位置恰使線圈面積有一半在磁場中)，加速度的關(guān)系正確的為( )
A．a(chǎn)A>aB>aC>aD B．a(chǎn)A＝aC>aB＝aD
C．a(chǎn)A＝aC>aD>aB D．a(chǎn)A＝aC>aB>aD
二、題 (每空2分, 共14分)
13.面積0.5m2的閉合導(dǎo)線環(huán)處于磁感應(yīng)強度為0.4T的勻強磁場中，當(dāng)磁場與環(huán)面垂直時，穿過環(huán)面的磁通量是_________ Wb，當(dāng)導(dǎo)線環(huán)轉(zhuǎn)過90°時，環(huán)面與磁場平行時，穿過環(huán)面的磁通量為__________Wb .
14.如圖所示，放在馬蹄形磁鐵兩極之間的導(dǎo)體棒ab，當(dāng)通有自b到a的電流時受到向右的安培力作用，則磁鐵的上端是________極.
15．如圖所示，同一平面內(nèi)有兩根互相平行的長直導(dǎo)線1和2，通有大小相 等、方向相反的電流，a、b兩點與兩導(dǎo)線共面，a點在兩導(dǎo)線的中間與兩導(dǎo)線的距離均為r，b點在導(dǎo)線2右側(cè)，與導(dǎo)線2的距離也為r．現(xiàn)測得a點磁感應(yīng)強度的大小為B，則去掉導(dǎo)線1后，b點的磁感應(yīng)強度大小為________，方向________．
16．如圖所示，M、N為水平位置的兩塊平行金屬板，板間距離為d，兩板間電勢差為U．當(dāng)帶電量為q、質(zhì)量為m的正離子流以速度v0沿水平方向從兩板左端的中央O點處射入，因受電場力作用，離子作曲線運動，偏向M板（重力忽略不計）．今在兩板間加一勻強磁場，使從中央O處射入的正離子流在兩板間作直線運動．則磁場的方向是___________；磁感應(yīng)強度B＝__________．
三、（共4小題，共38分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要計算步驟、只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計算的，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位）
17．（12分）如圖所示。光滑的水平面上有一個矩形導(dǎo)體框abcd，ab＝0.4m，cd＝0.6m，它的電阻為0.4Ω。它的右側(cè)有一寬度為L＝0.4m 、磁感應(yīng)強度為B＝0.5T、方向豎直向下的勻強磁場。現(xiàn)用一外力將該導(dǎo)體框以大小為V＝5.0m／S的速度勻速地拉到磁場的右側(cè)。試求：
（1）ab在磁場中運動時線框中的感應(yīng)電流大小和方向。2.5A
（2）導(dǎo)體框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電熱。
18．（12分） 如圖所示，一高空作業(yè)的工人質(zhì)量為m=70kg,腰系一條安全帶，若工人不慎跌落，當(dāng)他的重心位置下降L=5m時，安全帶呈豎直狀態(tài)且開始繃直。已知安全帶從開始繃直到拉伸至最長的緩沖時間為t=1.4s，求安全帶受到的平均沖力是多大？(不計空氣阻力，g取10m/s)
19. （12分）如圖所示，水平光滑地面上停放著一輛小車，左側(cè)靠在豎直墻壁上，小車的四分之一圓弧軌道AB是光滑的，在最低點B與水平軌道BC相切，BC的長度是圓弧半徑R的10倍，整個軌道處于同一豎直平面內(nèi)�？梢暈橘|(zhì)點的物塊從A點正上方某處無初速下落，恰好落入小車圓弧軌道，然后沿水平軌道滑行至軌道末端C處恰好沒有滑出。已知物塊到達(dá)圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力是物塊重力的9倍，小車的質(zhì)量是物塊的3倍，不考慮空氣阻力和物塊落入圓弧軌道時的能量損失。求：
⑴物塊開始下落的位置距水平軌道BC的豎直高度是圓弧半徑的幾倍；
⑵物塊與水平軌道BC間的動摩擦因數(shù)μ。
20. （12分）一帶電粒子在xOy平面內(nèi)運動，其軌跡如圖所示，它從O點出發(fā)，以恒定的速率v沿y軸正方向射出，經(jīng)一段時間到達(dá)P點. 圖中x軸上方的軌跡都是半徑為R的半圓，下方都是半徑為r的半圓，不計重力的影響.
（1）如果此粒子帶正電，且以上運動分別是在兩個不同的勻強磁場中發(fā)生的，試判斷磁場的方向，并求出這兩個勻強磁場的磁感應(yīng)強度的大小之比.
（2）求此粒子由O點到P點沿x軸方向運動的平均速度的大小.
參考答案：
1-5 BCD D B D C 6-10 AC A B AD D 11-12 C D
13. 0.2, 0 14. N 15. ，垂直紙面向外 16. U/V0d 垂直紙面向外
17.解：（1）ab在磁場中運動時線框中的感應(yīng)電動勢為
E＝BLV＝0.5×0.4×5.0＝1.0V
由閉合電路歐姆定律得
I＝E／（R+r）＝1.0／0.4＝2.5A
（2）導(dǎo)體框的ab穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電熱為
Q1＝I2Rt1 t1＝L／V
兩式聯(lián)立解得Q1＝I2R L／V＝（2.52×0.4×0.4 ）／5.0＝0.2J
導(dǎo)體框的ab穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電熱為
Q2＝Q1
所以導(dǎo)體框穿過磁場的過程中產(chǎn)生的電熱為Q＝2Q1＝0.4J
18.解：人跌落時先做自由落體運動，設(shè)剛要拉緊安全帶時的速度為v1 由
解得 =10m/s
再經(jīng)過1s緩沖時間后人的速度變?yōu)榱�，取向下為正方向，人作為研究對象，設(shè)安全帶對人的平均沖力為F
由 (mg-F)t=0-mv1
有 F=mg+
代入數(shù)據(jù)解得 F=1200N
根據(jù)牛頓第三定律可知人給安全帶的沖力為1200N
19.解：⑴設(shè)物塊開始下落處的位置距BC的豎直高度為h，圓弧軌道半徑為R。
由機械能守恒定律得：
在B點根據(jù)牛頓第二定律得：
解得：h＝4R
⑵物塊滑到C點時與小車的共同速度為v1
由動量守恒定律得：
對物塊和小車應(yīng)用動能定理得：
解得：μ＝0.3
20.解：（1）z軸正方向. 設(shè)帶電粒子的電荷量為q，質(zhì)量為m，在y>0區(qū)域的磁場的磁感應(yīng)強度為B1，y<0區(qū)域的磁場的磁感應(yīng)強度為B2，粒子受洛侖茲力作用而做勻速圓周運動
則有
粒子在y>0區(qū)域
聯(lián)立解得
（2）粒子在磁場中均速圓周運動的周期
在y>0區(qū)域的周期 ，在y<0區(qū)域的周期
粒子在一個周期內(nèi)沿x軸移動的距離x=2(R－r)
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