2023-2024 天津市高二下学期物理阶段测试一
一、单项选择题（每小题 5 分，共 25 分，每小题给出的四个选项中，只有一 个选项是正确的）
1.下列说法正确的是
A.粒子在匀强磁场中所受洛伦兹力永远不做功
B.通电直导线所受安培力一定对直导线不做功
C.若通电直导线所受安培力是 0 ，则该处的磁感应强度一定是 0
D.若运动电荷所受洛伦兹力是 0 ，则该处的磁感应强度一定为 0
2.一带电粒子在匀强磁场，匀强电场，重力场的复合场区域内运动，
对于粒子的运动性质，下列说法正确的是
A.粒子在复合场区域受力一定不平衡
B.粒子可能做匀变速直线运动
C.若粒子做曲线运动，则一定是匀速圆周运动
D.若粒子做直线运动，则一定是匀速直线运动
3.如图是学生常用的饭卡内部实物图，其由线圈和芯片组成电路，当 饭卡处于感应区域时，刷卡机会激发变化的磁场，从而在饭卡内线圈 中产生感应电流来驱动芯片工作，已知线圈面积为 S ，共 n 匝，某次
刷卡时，线圈平面与磁场垂直，且全部处于磁场区域内，在感应时间
t0 内，磁感应强度方向向外且由 0 均匀增大到B0 ，此过程中
A.线框中磁通量变化率为 n
B.线框中产生周期性变化的顺时针方
向的感应电流
C.AB 边所受安培力方向向左
1
D.线框中感应电动势大小为
4.一带电粒子经加速电压 U 加速后进入匀强磁场区域，现仅将加速电
压增大到原来的 2 倍后，粒子再次进入匀强磁场，则
A.运动的轨道半径变为原来的 2 倍
B.运动的动能变为原来的 2 倍
C.运动周期变为原来的 2倍
D.运动的角速度变为原来的 2倍
5.如图所示，在磁感应强度大小为 B ，方向垂直纸面向里的匀强磁场 中，用外力拉动金属杆 MN 在平行金属导轨上向右以速度V0 匀速滑动， 金属导轨电阻不计，金属杆的电阻为 2R ，长度为 L ，ab 间电阻为 R，
则
A.通过电阻 R 的电流方向为 b →a
B.外力与速度方向同向且大小为 BLv0
C.MN 两端的电势差为
D.金属棒所受安培力大小时刻发生改变
二、多项选择题(本大题共 3 小题，每小题 5 分，共 15 分。每小题给出的四个选 项中均有多个符合题意，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分）
6.1831 年 10 月 28 日，法拉第展示人类历史上第一台发电机圆盘发电 机。结构示意图如甲图，可等效为乙图所示圆盘中任意一个半径 CD 都在切割磁感线，在 CD 之间接上电阻 R ，已知转盘匀速转动的角速 度为ω , CD 的长度为 L ，每条半径对应的电阻都为 r ，匀强磁场的磁
感应强度为 B ，下列说法正确的是
A.D 点电势比 C 点高
2
B.通过电阻 R 的电流为T (幼)
C.CD 两端的电势差为BL2幼
(
2
) (
R
) (
2
R
+T
)
)D.电阻 R 上消耗的电功率为[ 1BL2幼
7.如图，一比荷为 k 的带电粒子从 x 轴上的 P（a，0）点以速度 v，沿 与 x 正方向成 60 ° 的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂
直于 y 轴射出第一象限，则
A.粒子带正电
B.粒子在磁场中运动半径为 a
C.匀强磁场磁感应强度大小为
D.粒子射出磁场时的坐标为（0， a）
8.如图所示，氢原子的三个同位素粒子氕（1 (1)H），氘（1 (2)H），氚（1 (3)H）
同时垂直于磁场左边界以速度v0射入磁场，经过一段时间后，三个粒
子均从磁场左边界射出（射出点未画出），不记粒子所受重力，则
A.粒子所受合外力对三个粒子所做的功均为 0
B.氕在磁场中运动的半径最大
C.氚在磁场中运动的时间最长
D.三个粒子的速度变化不同
三．解答题（本大题共 3 小题，每题 20 分，共 60 分）
9.如图所示，边长为 L ，匝数为 n 的正方形金属线框，它的质量为 m， 电阻为 R ，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘。金属框的上
半部处于磁场内，下半部处于磁场外，磁场随时间的变化规律为 B =
3
kt ，绳子所能承受的最大拉力为T0 ，求：
（1）t0 时刻线框所受安培力
（2）t0 时间内线框产生的焦耳热
（3）绳子刚要断裂时的时刻 t
10.如图所示，在 xOy 平面直角坐标系的第Ⅰ象限内有一垂直纸面向 里的圆形匀强磁场区域，磁感应强度为 B ，与 x 、y 轴分别相切于 A， C 两点，第Ⅱ象限内有沿 y 轴负方向的匀强电场。一个带正电粒子从 A 点沿 y 轴正方向以v0 射入磁场，经 C 点射入电场，最后从 x 轴上 P 点射出电场，已知 OP 距离与圆形匀强磁场直径长度相同，不计粒子
的重力。求：
（1）匀强电场场强 E 的大小；
（2）粒子在磁场和电场中运动的时间之比
（3）粒子从 P 点射出时的速度大小与方向
4
11.如图所示，用恒力使四个边电阻均为 r ，边长均为l0 的正方形线框 穿过磁感应强度为 B 的匀强磁场区域（从ab 边与磁场左边界重合到 cd 边与磁场右边界重合），线框会经历进入、浸没、走出匀强磁场 的过程，已知线框进入磁场时做匀速直线运动且速度大小为v0，磁场
区域宽度为 d（d＞l0）
（1）求恒力的大小并说明恒力的方向
（2）求线框浸没在匀强磁场区域时运动的加速度大小
（3）求ab 边刚离开磁场时与ab 边刚进入磁场时cd 两端的电势差之
比
5
参考答案及评分标准
一．单项选择题（每题 5 分）
1.A 2.D 3.C 4.B 5.C
二、多项选择题（每题 5 分）
6.AD 7.BC 8.AC
三．解答题（每题 20 分）
9. （1）E = n （2 分）
= （2 分）
I = R (E) = n2R (kL)2 （4 分）
FA = nBIL = n2 2R (K2L)3 t0 （4 分）
（2）Q = I2 Rt = n24R (k2 L)4t0 （4 分）
（3）T0 = mg + FA （2 分）
t = 2R 2 (T)k (0)3 (m)g） （2 分）
10.（1）设粒子质量为 m ，电荷量为 q
qv0 B = m （2 分）
r = qB (mv)0 （1 分）
= v0 t （2 分）
q (m)B (v)0 = 2 (1) at2（2 分）
a = （2 分）
解得 E = （1 分）
（2）t磁 = T = （2 分）
T = = （1 分）
6
t电 = qB (2m) （2 分）
t (t)电 (磁) = （2 分）
（3）q (m)B (v)0 = 2 (v y) t （2 分）
vy = v0 （1 分）
tan θ = = 1
θ = 45° （1 分）
v = vy (2) + v0 (2) = 2v0 （1 分）
11.（1）E = Bl0v0 （2 分）
I = = （2 分）
F = BIL0 = （2 分）
与速度反向相同（1 分）
（2）E = n = 0 （1 分）
则线框浸没在磁场区域时只受恒力 F
(
F
=
ma
B
2
l
2
0
v
0
)（2分）
(
a
=
) (
（
3
）
v
2
v
2
0
=
2a
d
r
l
0
)（2分）
（2分）
刚离开：E = Bl0v
Uc (’)d = 3IT l0 (R)r2a(d l0) + v0 (2) （2 分）
同理得 刚进入Ucd = IT = （2 分）
7
解得 =
(
d
l
0
)
+ v
2
0
)
（2分）
8
