一.選擇題(本題共10小題，每題4分，滿分40分。每題所給的選項中，有的只有一個是正確的，有的有幾個是正確的。將正確選項的序號選出填入題后的括號中。全部選對的得4分，部分選對的得2分，有錯選或不選的得0分)

1.指南針靜止時，其位置如圖中虛線所示.若在其上方放置一水平方向的導線，并通以恒定電流，則指南針轉向圖中實線所示位置.據此可能是 ( )

A.導線南北放置，通有向北的電流

B.導線南北放置，通有向南的電流

C.導線東西放置，通有向西的電流

D.導線東西放置，通有向東的電流

2.磁場中某區域的磁感線，如圖所示，則 ( )

A.a、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba>Bb

B.a、b兩處的磁感應強度的大小不等，Ba

C.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力大

D.同一通電導線放在a處受力一定比放在b處受力小

3.由磁感應強度的定義式 可知，磁場中某處的磁感應強度的大小 ( )

A.隨通電導線中的電流I的減小而增大

B.隨IL乘積的減小而增大

C.隨通電導線所受磁場力F的增大而增大

D.跟F、I、L的變化無關

5.質量為m、帶電量為q的小球，從傾角為θ的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個斜面置于方向水平向外的勻強磁場中，其磁感強度為B，如圖所示。

若帶電小球下滑后某時刻對斜面的作用力恰好為零，下面說

法中正確的是( )

①小球帶正電

②小球在斜面上運動時做勻加速直線運動

③小球在斜面上運動時做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運動

④則小球在斜面上下滑過程中，當小球對斜面壓力為零時的速率為mgcosθ/Bq

A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④

6.用兩個一樣的彈簧吊著一根銅棒，銅棒所在虛線范圍內有垂直于紙面的勻強磁場，棒中通以自左向右的電流，如圖所示。當棒靜止時，彈簧秤的讀數為F1;若將棒中的電流方向反向，當棒靜止時，彈簧秤的示數為F2，且F2>F1，根據這兩個數據，可以確定( )

A.磁場的方向 B.磁感強度的大小

C.安培力的大小 D.銅棒的重力

7.如圖所示，三根通電直導線P、Q、R互相平行，通過正三角形的三個頂點，三條導線通入大小相等，方向垂直紙面向里的電流;通電直導線產生磁場的磁感應強度B=KI/r，I為通電導線的電流強度，r為距通電導線的距離的垂直距離，K為常數;則R受到的磁場力的方向是( )

A.垂直R，指向y軸負方向

B.垂直R，指向y軸正方向

C.垂直R，指向x軸正方向

D.垂直R，指向x軸負方向

8.下圖所示的是磁感應強度B、正電荷速度v和磁場對電荷的作用力F三者方向的相互關系圖(其中B垂直于F與v決定的平面，B、F、v兩兩垂直)。其中正確的是( )

9.在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個帶電小球繞豎直方向的軸O在勻強磁場中做逆時針方向的水平勻速圓周運動，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖所示.若小球運動到A點時，繩子突然斷開，關于小球在繩斷開后可能的運動情況，以下說法正確的是 ( )

?A.小球仍做逆時針勻速圓周運動，半徑不變

?B.小球仍做逆時針勻速圓周運動，但半徑減小

?C.小球做順時針勻速圓周運動，半徑不變

?D.小球做順時針勻速圓周運動，半徑減小

10.如圖所示，在水平地面上方有正交的勻強電場和勻強磁場，勻強電場方向豎直向下，勻強磁場方向水平向里。現將一個帶正電的金屬小球從M點以初速度v0水平拋出，小球著地時的速度為v1，在空中的飛行時間為t1。若將磁場撤除，其它條件均不變，那么小球著地時的速度為v2，在空中飛行的時間為t2。小球所受空氣阻力可忽略不計，則關于v1和v2、t1和t2的大小比較，以下判斷正確的是( )

A.v1>v2，t1>t2 B.v1

C.v1=v2，t1

二.填空題(本題共3小題，每題4分，滿分12分;將正確、完整的答案填入相應的橫線中。)

11.某地地磁場的磁感應強度的水平分量是3.0×l0-5T，豎直分量是4.0×10-5T，則地磁場磁感應強度的大小為__________，方向為__________________，在水平

平面上，面積為5m2的范圍內，地磁場的磁通量為____________Wb。

12.把長L=0.15m的導體棒置于磁感應強度B=1.0×10-2T的勻強磁場中，使導體棒和磁場方向垂直，如圖所示。若導體棒中的電流I=2.0A，方向向左，則導體棒受到的安培力大小F= N，安培力的方向為豎直向 .(選填“上”或“下”)

13.如圖所示，傾角為θ的光滑絕緣斜面，處在方向垂直斜面向上的勻強磁場和方向未知的勻強電場中，有一質量為m、帶電量為 - q的小球，恰可在斜面上做勻速圓周運動、其角速度為ω，那么，勻強磁場的磁感應強度的大小為 ，未知電場的最小場強的大小為 ，方向沿 。

三.科學探究與實驗 (本題共2小題，滿分10分)

14.如圖所示，銅棒ab長0.1m，質量為6×10-2kg，兩端與長為1m的輕銅線相連，靜止于豎直平面上，整個裝置處在豎直向下的勻強磁場中，磁感應強度B=0.5T�，F接通電源，使銅棒中保持有恒定電流通過，銅棒發生偏轉。已知最大偏轉角為370，則在此過程中銅棒的重力勢能增加了_________J;恒定電流的大小為_________A。(不計空氣阻力，sin370=0.6，cos370=0.8，g=10m/s2)

15.在同時存在勻強電場合勻強磁場的空間中取正交坐標系Oxyz(z軸正方向豎直向上)，如圖所示。已知電場方向沿z軸正方向，場強大小為E;磁場方向沿y軸正方向，磁感應強度的大小為B;重力加速度為g.問：一質量為m、帶電量為+q的從原點出發的質點能否在坐標軸(x、y、z)上以速度v做勻速運動?若能，m、q、E、B、v及g應滿足怎樣的關系?若不能，說明理由.

四、計算題：本題包括4個小題，共38分。要求寫出必要的文字說明，方程式或重要的演算步驟，只寫出最后答案的，不能得分。有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位。

16.(8分)如圖，水平放置的光滑的金屬導軌M、N，平行地置于勻強磁場中，間距為d，磁場的磁感強度大小為B，方向與導軌平面夾為α ，金屬棒ab的質量為m，放在導軌上且與導軌垂直。電源電動勢為E，定值電阻為R，其余部分電阻不計。則當電鍵調閉合的瞬間，棒ab的加速度為多大?

17.(9分)如圖所示，一束電子流以速率v通過一個處于矩形空間的勻強磁場，速度方向與磁感線垂直，且平行于矩形空間的其中一邊，矩形空間邊長分別為 和 ，電子剛好從矩形的相對的兩個頂點間通過，求電子在磁場中的飛行時間。

18.(10分)如圖所示，在y<0的區域內存在勻強磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感應強度為B。一帶正電的粒子以速度v0從O點射入磁場，入射方向在xy平面內，與x軸正向的夾角為θ。若粒子射出磁場的位置與O點的距離為L，求該粒子的電量和質量之比

19. (11分)下圖是導軌式電磁炮實驗裝置示意圖.兩根平行長直金屬導軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊(即實驗用彈丸).滑塊可沿導軌無摩擦滑行，且始終與導軌保持良好接觸.電源提供的強大電流從一根導軌流入，經過滑塊，再從另一導軌流回電源.滑塊被導軌中的電流形成的磁場推動而發射.在發射過程中，該磁場在滑塊所在位置始終可以簡化為勻強磁場，方向垂直于紙面，其強度與電流的關系為B=kI，其中比例常量k=2.5×10-6T/A.已知兩導軌內側間距為l=3.0cm，滑塊的質量為m=30g，滑塊沿導軌滑行5m后獲得的發射速度為v=3.0km/s(此過程視為勻加速運動).

(1)求發射過程中金屬滑塊的加速度大小;

(2)求發射過程中電源提供的電流強度大小;

(3)若電源輸出的能量有9%轉換為滑塊的動能，則發射過程中電源的輸出功率和輸出電壓各是多大?

參考答案及評分標準：

一、選擇題

1.B 2.B 3. D 4. ABD 5. B 6. ACD 7. A 8. D 9. ACD 10. D

二、填空題

11.5.0×l0-5T(1分) 與豎直方向成37°斜向下(或斜向上)(1分)， 2.0×10-4(2分)

12.答案：3.0×10-3(2分)，下(2分)

13. (2分) (1分) 沿斜面向下(1分)

三、實驗探究題

14.0.12(2分)，9 (3分)

15.能沿x軸正向：Eq+Bqv=mg;(1分)能沿x軸負向：Eq=mg+Bqv;(1分)

能沿y軸正向或負向：Eq=mg;(1分)

不能沿z軸，因為

電場力和重力的合力沿z軸方向，洛倫茲力沿x軸方向，合力不可能為零. (2分)

四、計算題

16.解析：畫出導體棒ab受力的截面圖，如圖所示

導體棒ab所受安培力：F = BIL (3分)

由牛頓第二定律得： Fsinα=ma (2分)

導體棒ab 中的電流： I=E/R (1分)

得 (2分)

17.解析：電子進入勻強磁場中作勻速圓周運動，軌跡如圖，由幾何關系得，

(2分)

解得電子運動半徑 ，圓心角 (2分)

電子在磁場中運動時間 (3分)

將 代入上式解得 (2分)

18.解析： 帶正電的粒子射入磁場后，由于受到洛倫茲力的作用，粒子將沿圖示的軌跡運動，從A點射出磁場，O、A間的距離為L，射出時速度的大小仍為v0，射出方向與x軸的夾角仍為θ。

由于洛倫茲力提供向心力，則： ，R為圓軌道的半徑，(4分)

解得： (2分)

圓軌道的圓心位于OA的中垂線上,，由幾何關系可得：

(2分)

聯立兩式解得 (2分)

19解析：(1)由勻加速運動公式 a=v22s =9×105m/s2(3分)

(2)由安培力公式和牛頓第二定律，有 F=IBl=kI2l(2分)

kI2l=ma(1分)

因此 I=makl =6.0×105A(1分)

(3)滑塊獲得的動能是電源輸出的能量轉化的，所以

PΔt×9%=12 mv2(1分)

發射過程中電源供電時間Δt=va =13 ×10-2s(1分)

所需的電源輸出功率為P=12mv2Δt×9% =4.5×108W(1分)

(或P=12 Fv/9%=12 mav/9%

由功率P=IU，解得輸出電壓 U= PI =750V(1分)

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