【精编版】【汇总版】高二下学期期末物理试题分类选编：解答题.docx

高二下学期期末物理试题分类选编：解答题1（2021·安徽·滁州市第二中学高二期末）如图所示，在的区域存在方向沿轴正方向的匀强电场，在的区域存在方向垂直于平面向里的匀强磁场，磁感应强度为。一个质量为、电荷量为（）的带电粒子从轴上的点以一定的速度射出，速度方向沿轴正方向。已知粒子第一次进入磁场时，速度方向与轴正方向的夹角为，并从坐标原点处第一次射出磁场。不计带电粒子的重力。求：（1）带电粒子从第一次进入磁场到第一次射出磁场的时间；（2）匀强电场的电场强度大小。2（2021·安徽·肥东县综合高中高二期末）如图所示，直角坐标系中的第象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。一电荷量为q、质量为m的带正电粒子，在x轴上的a点以速度v0与x轴负方向成53°角射入磁场，从y=L处的b点沿垂直于y轴方向进入电场，并经过x轴上x=2L处的c点。不计粒子重力。求：（1）磁感应强度B的大小；（2）电场强度E的大小；（3）带电粒子在磁场和电场中的运动时间之比。3（2021·安徽·肥东县综合高中高二期末）如图所示，两根足够长的平行光滑导轨与水平面成30°角，间距为L，处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上，质量分别为m和的导体棒和，与导轨接触良好，接入电路中的电阻均为R。某时刻两棒均由静止释放，释放的同时在棒上施加一沿导轨向上的拉力F的作用，拉力大小恒为，当导体棒向上运动的距离为x时，两导体棒的速度恰好达到最大值，不计导轨的电阻，重力加速度为g。求：（1）导体棒和的速度最大值之比；（2）从静止释放到两导体棒的速度达到最大值的过程中，系统产生的焦耳热。4（2021·安徽省宣城中学高二期末）如图所示，两根足够长的固定的平行金属导轨位于倾角的斜面上，导轨上、下端各接有阻值的电阻，导轨自身电阻忽略不计，导轨宽度，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度。质量为，电阻的金属棒在较高处由静止释放，金属棒在下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好，当金属棒下滑高度时，速度恰好达到最大值。重力加速度取。求：（1）金属棒在运动过程中所受到的摩擦力的大小；（2）金属棒在达到最大速度的过程中所用的时间；（3）金属棒在达到最大速度的过程中导轨下端电阻中产生的热量。5（2021·安徽省定远中学高二期末）如图所示，质量为m、电阻为R、边长为L的单匝正方形线圈，从一倾角为的光滑固定斜面的顶端由静止释放，下滑过程中经过一方向竖直向上的匀强磁场区域，磁感应强度为B，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行，匀强磁场的宽度为，且线圈下滑过程中边始终与磁场边界平行。已知线圈的边刚进入磁场和边刚穿出磁场时的速度均为（m、R、L、B均为已知量，且），重力加速度为g，求：（1）线圈的边穿过磁场过程中通过线圈横截面的电荷量；（2）整个线圈穿过磁场的过程中产生的热量；（3）整个线圈穿过磁场所用的时间。6（2021·安徽·南陵中学高二期末）如图所示，虚线MN为匀强电场和匀强磁场的分界线，匀强电场场强大小为E，方向竖直向下且与边界MN成=45°，匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，在电场中有一点P，P点到边界MN的竖直距离为d。现将一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P处由静止释放（不计粒子所受重力，电场和磁场范围足够大）。求：（1）粒子第一次进入磁场时的速度大小；（2）粒子第一次出磁场处到第二次进磁场处的距离。7（2021·安徽滁州·高二期末）如图所示，小灯泡的规格为“2V     4W”（电阻视为恒定），连接在光滑水平导轨上，两导轨相距1m，电阻不计，质量为0.1kg，长度为1m金属杆ab垂直搁置在导轨上，整个装置处于磁感强度的匀强磁场中，用垂直于ab杆的水平恒力F向右拉动金属杆ab，稳定时小灯泡恰好正常发光，此时杆的速度为4m/s，求：（1）水平恒力F的大小；（2）当ab杆的速度为2m/s时，ab两端的电压和杆的加速度a；（3）若ab杆从开始运动到速度为2m/s时，运动的距离是1.5m，求在此过程中灯泡上产生的热量Q。8（2021·安徽省怀宁中学高二期末）如图，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里。一带电荷量为q、质量为m的微粒从原点出发沿与x轴正方向的夹角为45°的初速度进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A（l，l）时，电场方向突然变为竖直向上（不计电场变化的时间），粒子继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场。不计一切阻力，求：（1）电场强度E和磁感应强度B的大小；（2）粒子在复合场中的运动时间。9（2021·安徽·定远县育才学校高二期末）如图所示，在的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一电子（质量为m、电荷量为e）从y轴上点以沿x轴正方向的初速度开始运动。当电子第一次穿越x轴时，恰好到达点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点；当电子第三次穿越x轴时，恰好到达点。、两点均未在图中标出。已知、点到坐标原点的距离分别为d、2d。不计电子的重力。求：（1）电场强度的大小；（2）磁感应强度的大小。10（2021·安徽·定远县民族中学高二期末）如图所示，在二象限内，0yd区域有沿y轴正方向的匀强电场，电场强度；dy3d区域有垂直于xOy平面向里，大小可调的匀强磁场I。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，自点P（0，6d）处以大小为v0、方向与y轴正方向成30°的速度进入匀强磁场（图中未画出），匀强磁场的边界为矩形，方向垂直于xOy平面，粒子从磁场飞出后恰好能沿x轴负方向过坐标原点O。不计粒子的重力。求：（1）磁场的磁感应强度大小；（2）磁场的最小面积；（3）当磁场I的磁感应强度大小为B1时，粒子恰好不能从磁场I的上边界穿出，粒子第一次返回后与x轴的交点记为Q；当磁场I的磁感应强度大小为B2时，粒子经过多偏转后仍能经过Q点求B2与B1所有可能的比值。11（2021·安徽·青阳第一中学高二期末）如图所示，在相互垂直的水平匀强电场和水平匀强磁场中，有一竖直固定绝缘杆MN，小球P套在杆上，已知P的质量为m，电荷量为+q，P与杆间的动摩擦因数为，电场强度为E，磁感应强度为B，小球由静止开始下滑，设电场、磁场区域足够大，杆足够长，自由落体加速度为g，求：（1）小球的最大加速度的大小；（2）小球下滑加速度为最大加速度一半时的速度大小；（3）小球下滑速度为最大下滑速度一半时的加速度大小。12（2021·安徽·高二期末）如图甲所示，一边长为L、质量为m、电阻为R的正方形金属框abcd竖直放置在磁场中，磁场方向垂直于方框平面，磁感应强度大小B随位置坐标y的变化规律为，k为一恒定正常数，同一水平面上磁感应强度大小相同。现将金属框从图甲所示位置自由释放，重力加速度为g，不计空气阻力，设磁场区域足够大，则：（1）通过计算确定方框最终运动的状态；（2）图乙为感应电动势E随下降高度y的变化图像，求金属板从初位置下落H高度时产生的热量Q。13（2021·安徽华星学校高二期末）如图所示，平面直角坐标系第一象限存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小，第二象限存在垂直纸面向里的磁感应强度大小未知的匀强磁场。质量为m、电荷量为-q的粒子从x轴上的P点以与x轴负方向成=60°角斜向上的初速度v0垂直磁场射入，恰好从O点正上方的C点垂直于y轴射入匀强电场，最后打在x轴上的Q点。已知OC=L，不计粒子的重力，求：（1）第二象限磁感应强度B的大小；（2）粒子最后打在x轴上的Q点离O点的距离；（3）如果保持电场与磁场方向不变而将它们位置左右对调，且磁感应强度大小，电场强度大小，仍将该粒子从P点以初速度v0沿某一方向发射仍能从O点正上方的C点射入匀强磁场，则粒子进入磁场后做圆周运动的半径是多少？14（2021·安徽·马鞍山市第二中学博望分校高二期末）如图所示，直线上方有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度。两带有等量异种电荷的粒子，同时从点以相同速度射入磁场，速度方向与成角。已知粒子的质量均为，电荷量，不计粒子的重力及两粒子间相互作用力，求：（1）它们从磁场中射出时相距多远？（2）射出的时间差是多少？15（2021·安徽·阜阳市第三中学高二期末）如图所示，在xOy平面0x3a的区域内存在垂直平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在x>3a的区域内存在平行于xOy平面垂直x轴方向的匀强电场（图中未画出），从原点O沿y轴正方向发射的带负电粒子刚好从磁场右边界上的P点离开磁场进入电场，经电场偏转后到达x轴上的Q点，且粒子到达Q点时速度恰好沿x轴正方向。已知粒子的质量为m、电荷量为-q，P点的坐标为（3a，1.5a），不计粒子所受重力，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）粒子经过P点时的速度大小v；（2）电场强度的大小和方向；（3）粒子从O点运动到Q点所用的时间。16（2021·安徽省定远县第三中学高二期末）如图所示的空间，存在一个上下具有一定宽度、磁感应强度为的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面水平向里。将边长为、质量为、电阻为的正方形导线框，从距磁场下边界高度为的位置，以速度大小为竖直向上抛出。已知导线框向上能够穿过磁场。当导线框竖直向下又运动到初始位置时，其速度大小为。整个运动过程中导线框不发生转动，空气阻力不计，重力加速度大小为。求：（1）线框从开始运动到又回到初始位置的过程中，导线框中产生的焦耳热；（2）线框在下降阶段，当边离开磁场前的瞬间，导线框中的电流大小。17（2021·安徽省定远中学高二期末）如图所示，矩形线圈的匝数N为100匝，线圈为边长L是的正方形，线圈内阻为，在磁感应强度B为2T的匀弧磁场中绕OO轴以角速度5rad/s匀速转动，外电路电阻R为4，（不计转动中的一切摩擦），求：（1）感应电动势的最大值Em及从图示位置开始计时e的瞬时值表达式；（2）在线圈由图示位置转过180°的过程中通过电阻R的电荷量q；（3）线圈每转一周电阻R上产生的焦耳热Q。18（2021·安徽·六安市裕安区新安中学高二开学考试）如图所示，以直角三角形AOC为边界的三角形区域内，有方向垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场（边界有磁场），A=60°，AO=L，在O点发射某种带负电的粒子（不计重力作用），粒子的比荷为K，发射方向与OC边的夹角为=60°，粒子从A点射出磁场。（1）求粒子的发射速度大小及粒子在磁场中的运动时间；（2）若入射粒子为正电荷（比荷不变），若要使粒子能从OC边射出，求粒子入射速度最大值。19（2021·安徽省定远中学高二期末）如图所示，在xOy坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场，第二象限内存在可调节的垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出）。一粒子源固定在x轴上M（L，0）点，沿y轴正方向释放出速度大小均为v0的电子，电子经电场后恰好从y轴上的N点进入第二象限。已知电子的质量为m，电荷量的绝对值为e，电场强度，不考虑电子的重力和电子间的相互作用，求：（1）ON的距离；（2）若第二象限充满匀强磁场，要使电子从x2L处射出第二象限，则所加磁场的大小和方向；20（2021·安徽·六安市裕安区新安中学高二期末）如图所示，一束电子的电荷量为e，以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的有界匀强磁场中，穿过磁场时的速度方向与原来电子的入射方向的夹角是30°，则电子的质量是多少？电子穿过磁场的时间又是多少？21（2020·安徽宣城·高二期末）水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L，M和P之间接入电动势为E的电源（不计内阻）。现垂直于导轨搁一根质量为m、电阻为R的金属棒ab，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为且指向右上方，如图所示，问：（1）当ab棒静止时，受到的支持力和摩擦力各为多少？（2）若B的大小和方向均能改变，则要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B的方向如何？22（2020·安徽·肥东县第二中学高二期末）如图所示，两平行金属导轨所在的平面与水平面夹角=，导轨的一端接有电动势E =3V、内阻r=0.5的直流电源，导轨间的距离L=0.4m。在导轨所在空间内分布着磁感应强度B=0.5T、方向垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。现把一个质量m=0.04kg的导体棒ab放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直、且接触良好，导体棒的电阻R=1.0，导体棒恰好能静止。金属导轨电阻不计。（g取10m/s2，sin=0.6，cos=0.8）求：（1）ab受到的安培力大小；（2）ab受到的摩擦力大小。23（2021·安徽·定远县育才学校高二期末）如图所示，相距为R的两块平行金属板M、N正对着放置，S1，S2分别为M、N板上的小孔，S1，S2，O三点共线，它们的连线垂直M、N，且S2O=R。以O为圆心、R为半径的圆形区域内存在磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场。D为收集板，板上各点到O点的距离以及板两端点的距离都为2R，板两端点的连线垂直M、N板。质量为m、带电量为+q的粒子，经S1进入M、N间的电场后，通过S2进入磁场，粒子在S1处的速度和粒子所受的重力均不计。（1）当M、N间的电压为U时，求粒子进入磁场时速度的大小v；（2）若粒子恰好打在收集板D的中点上，求M、N间的电压值U0；（3）当M、N间的电压不同时，粒子从S1到打在D上经历的时间t会不同，求t的最小值。24（2021·安徽·萧县鹏程中学高二期末）如图所示，平面直角坐标系xOy中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限在x轴与y=-d之间的区域内存在垂直于平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q（q>0）的带电粒子以初速度v0从y轴上P（0，h）点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点Q进入磁场，粒子恰能从磁场的下边界离开磁场。不计粒子重力。求：（1）粒子在Q点速度的大小和与x轴正方向夹角；（2）匀强磁场磁感应强度大小B。（3）粒子运动时间试卷第10页，共10页学科网（北京）股份有限公司学科网（北京）股份有限公司参考答案：1（1）；（2）2（1）；（2）；（3）3（1）；（2）4（1）0.3N；（2）4s；（3）0.25J5（1）；（2）；（3）6（1）；（2）7（1）；（2）；，方向向右；（3）Q=1.4J8（1），；（2）9（1）；（2）10(1) ；(2) ；(3)或11（1）g；（2），；（3）12（1）最终匀速运动；（2）13（1）；（2）2L；（3）14（1）0.2m；（2）15（1）；（2），沿y轴负方向；（3）16（1）；（2）17（1）,；（2）0；（3）18（1），；（2）19（1）；（2），垂直于纸面向外20；21（1），；（2），方向水平向右22（1）0.40N；（2）0.16N23（1）；（2）；（3）24（1），；（2）；（3）答案第12页，共2页