2022-2023学年北京市育英学校高二（上）期末物理试卷

一、单项选择题（本题共10小题，每小题3分，共30分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的，请将正确答案填涂在答题卡相应位置。）

• 1．奥斯特实验是科学历史上的经典实验，它的价值在于直接证实了（　　）

  A．磁场的存在	B．地磁场的存在
  C．电流会激发磁场	D．地磁场的方向
  组卷：14引用：1难度：0.8

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• 2．如图是三根平行直导线的截面图，它们的电流大小都相同，方向垂直纸面向里。如果AB=AC=AD，则A点的磁感应强度的方向是（　　）

  A．由A指向B

  B．由A指向D

  C．由A指向C

  D．由C指向A
  组卷：325引用：4难度：0.6

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• 3．下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（　　）

  A．图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快

  B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属

  C．丙是铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快

  D．图丁是微安表的表头，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度
  组卷：287引用：10难度：0.6

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• 4．如图所示，虚线框MNPQ内为一矩形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里．a、b、c是三个质量和电荷量都相等的带电粒子，它们从PQ边上的中点沿垂直于磁场的方向射入磁场，图中画出了它们在磁场中的运动轨迹．若不计粒子所受重力，则（　　）

  A．粒子a带负电，粒子b、c带正电

  B．射入磁场时，粒子b的动能最大

  C．粒子b的运动轨迹是抛物线

  D．射入磁场时c的运动时间最大
  组卷：146引用：5难度：0.7

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• 5．如图为洛伦兹力演示仪的结构图，励磁线圈产生匀强磁场，电子束由电子枪产生，其速度方向与磁场方向垂直，电子速度大小可通过电子枪的加速电压来控制，磁场强弱可通过励磁线圈的电流来调节，下列说法正确的是（　　）

  A．励磁线圈电流沿顺时针方向

  B．仅增大励磁线圈的电流，电子束径迹的半径变大

  C．仅加大电子枪加速电压，电子束径迹的半径变大

  D．仅加大电子枪加速电压，电子做圆周运动的周期将变大
  组卷：132引用：1难度：0.4

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• 6．如图所示，由同种材料制成的粗细均匀的正方形金属线框，以恒定速度通过有理想边界的匀强磁场，线框的边长小于有界磁场的宽度。开始计时时线框的ab边恰与磁场的左边界重合，在运动过程中线框平面与磁场方向保持垂直，且ab边保持与磁场边界平行，则图中能定性的描述线框中c、d两点间的电势差U_cd随时间变化情况的是（　　）

  A．

  B．

  C．

  D．
  组卷：440引用：2难度：0.4

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四、计算题：（本题共5小题，共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）。

• 19．如图甲所示，电阻R连接在宽度为L的足够长光滑金属导轨水平固定在匀强磁场中，磁场范围足够大，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向下。现有一根质量为m、电阻为r的金属棒ab放置在金属导轨上，长度与金属导轨宽度相等，金属棒ab在运动过程中始终与导轨垂直且接触良好，不计导轨电阻。
  （1）若金属棒ab以水平速度v向右匀速运动，
  ①根据电动势的定义式推导金属棒ab产生的感应电动势E=BLv；
  ②求外力F的功率P。
  （2）若金属棒ab在水平向右拉力作用下由静止开始做匀加速运动，加速度大小为a,
  ①推导金属棒ab两端的电压U_ab随时间t变化的关系式；
  ②推导金属棒ab加速过程中外力F（以向右为正方向）随时间t变化的关系式，并在图乙中画出F-t的示意图，标出截距。
  
  组卷：193引用：1难度：0.5

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• 20．环形电流周围有磁场，根据电磁学理论可知，半径为R、电流强度为I的环形电流中心处的磁感应强度大小

  B

  =

  K

  I

  R

  ，其中K为已知常量。电流的本质是电荷的定向运动，电流可以产生磁场意味着运动的电荷也可以产生磁场。
  
  （1）氢原子核外电子以速率v绕核做圆周运动，轨道半径为r,电荷量为e,求该“分子电流”在圆心处的磁感应强度大小B₁。
  （2）如图1，在一个竖直放置一半径为r、电阻为R、匝数为n的圆形线圈的圆心O处，有一个可以绕竖直轴在水平面内转动的小磁针。线圈未通电流时，小磁针稳定后指向地磁场水平分量方向，调整线圈方位使其与静止的小磁针在同一竖直平面内，并通入电流，小磁针偏转了θ角。已知仪器所在处地磁场的磁感应强度水平分量大小为B_e，求：线圈两端的电压。
  （3）有人用电流观点解释地磁成因：在地球内部的古登堡面附近集结着绕地轴转动的管状电子群，转动的角速度为ω，该电子群形成的电流产生了地磁场。如图2所示，为简化问题，假设古登堡面的半径为R，电子均匀分布在距地心R、直径为d的管道内，管道内单位长度电荷量q,且d≪R，求此管状电子群在地心处产生的磁感应强度大小B₂。
  组卷：135引用：1难度：0.3

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