新题型专练一 新情景专练-【高中必刷题】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第二册同步课件（鲁科版2019）

物理 选择性必修 第二册 LK 1 0 新题型专练一 新情景专练 刷素养 2 1.【科学思维】[重庆2024质量调研] 如图所示，四边形闭合线框，、、 三点分别在三个 正交轴上，到坐标原点的距离均等于，边与轴平行，线框处于平行于 轴方向竖直向上的匀 强磁场中，在线框中通入方向如图所示的电流 .则关于四边形的四条边所受到的安培力的大小 ( ) B A.边与边受到的安培力大小相等 B. 边受到的安培力最大 C.边与边受到的安培力大小相等 D. 边受到的安培力最大 3 解析 根据题意可知边与磁场方向垂直，则边受到的安培力大小为， 边与磁场方向平行，可知边没有受到安培力的作用，即， 边与竖直方向的夹角为 ，则边受到的安培力大小为， 边与磁场方向垂直， 且长度最长，故边所受安培力最大，大小为 ，故B正确，D错误；根据分 析可知各边安培力大小关系为 ，故A、C错误. 4 2.【科学思维】[四川泸州2024高二上期末] （多选）如图所示为家用单 相电能表的结构示意图，其中电流线圈串联在电路中，电压线圈并联在电 路中，通过电流线圈和电压线圈的交变电流产生的交变磁场使铝盘中产生 涡旋电流，交变磁场对涡旋电流的安培力推动铝盘转动，转动方向如图中 箭头所示.旁边固定着一块 形永久磁铁，铝盘转动时要从磁铁两极之间通 过.关于家用单相电能表，下列说法正确的是( ) BD A.用户功率越大，电压线圈在铝盘中产生的涡流越大 B.用户功率越大，电流线圈在铝盘中产生的涡流越大 C.永久磁铁在铝盘中产生的安培力推动铝盘转动 D.当停止用电时，永久磁铁可以使铝盘尽快停止转动，避免由于惯性继续转动而带来计量误差 5 解析 电流线圈串联在电路中，用户功率越大，则电流越大，产生的磁场越强，则涡流越大，而 电压线圈并联在电路中，其电压与用户功率无关，电流大小不变，因此涡流不变，A错误，B正确； 由题意可知，交变磁场对涡旋电流的安培力推动铝盘转动，C错误；当停止用电时，铝盘失去继 续转动的动力，铝盘转动切割永久磁铁的磁感线产生电磁阻尼效果，避免由于惯性继续转动而带 来计量误差，D正确. 6 3.【科学思维】[辽宁省实验中学2024高二上月考] 如图所示，在方向 竖直向下的匀强磁场中，水平地面上放置一长方体 粒 子收集装置，其中， ，该装置六个面均为荧光屏，吸 收击中荧光屏的粒子时可显示粒子位置.在长方体中心 处的粒子放射源， 可在水平面内沿各个方向均匀发射速率为 的带正电粒子，发现 D A.匀强磁场的磁感应强度大小为 B.匀强磁场的磁感应强度大小为 C.荧光屏上亮线的长度为 D.荧光屏上亮线的长度为 在一段时间内，粒子源发射出的粒子中有被荧光屏所吸收.已知这些粒子的比荷均为 ， 不计粒子重力及粒子间的相互作用.下列说法正确的是( ) 7 解析 沿磁场方向看去，射出的粒子中有被荧光屏 所吸收，粒子的运动轨迹如图所示.轨 迹1、3为粒子被吸收的临界轨迹，根据几何知识可得 ，由洛伦兹力提供向 心力得，解得，故A、B错误；根据几何知识可得 ，轨迹2为击 中最右侧的轨迹，由几何知识可得，轨迹3为击中 最左侧的轨迹， 由几何知识可得，因此荧光屏上亮线的长度为 ，同 理可得，荧光屏上亮线的长度为 ，故C错误，D正确. 8 4.【科学思维】（多选）1个原线圈、2个副线圈的理想变压器外部结构如图甲所示，其内部结构 对应电路图如图乙所示，原线圈的回路中接有阻值未知的定值电阻 ，理想电流表的示数 ，正弦交流电源输出的电压的有效值，原线圈的匝数 ，副线圈1的匝数 ，副线圈2的匝数，定值电阻 ，定值电阻的阻值未知，通过 的 电流与通过的电流之比为，的功率与的功率之和为 .下列说法正确的是 ( ) AD 甲 乙 A.通过的电流为 B.的阻值为 C.的阻值为 D.的功率与的功率之和为 9 解析 设、的功率分别为、，两端的电压为 ，由能量守恒定律有 ，由欧姆定律可得，通过定值电阻的电流为 ，由题意知 ，联立解得， ，故A正确；由欧姆定律得原线圈两端的电 压，由理想变压器的变压比有，其中，， ， ，，解得，，故B错误；设两端的电压为 ，由理 想变压器的变压规律有，可得，由题意知 ，由欧姆定律有 ，故C错误；的功率，的功率，则 的 功率与的功率之和 ，故D正确. 10 5.【科学推理】[浙江2023年1月·21] 如图1所示，刚性导体线框由长为、质量均为 的两根竖 杆，与长为的两轻质横杆组成，且.线框通有恒定电流 ，可以绕其中心竖直轴转动.以线 框中心为原点、转轴为轴建立直角坐标系，在轴上距离为处，固定放置一半径远小于 ， 面积为、电阻为的小圆环，其平面垂直于轴.在外力作用下，通电线框绕转轴以角速度 匀速 转动，当线框平面与平面重合时为计时零点，圆环处的磁感应强度的分量 与时间的近似 关系如图2所示，图中 已知. 图1 图2 11 （1）求0到时间内，流过圆环横截面的电荷量 ； [答案] 解析 由法拉第电磁感应定律有 ， 由欧姆定律有 ， 流过圆环横截面的电荷量 ， 联立可得 . 12 （2）沿轴正方向看以逆时针为电流正方向，在 时间内，求圆环中的电流与时间的关系； [答案] 时，，时， 解析 在时间内， ， 在～时间内， . 13 （3）求圆环中电流的有效值； [答案] 解析 根据电流有效值的定义，有 ， 解得 . 14 （4）当撤去外力，线框将缓慢减速，经时间角速度减小量为 ，设线框与圆环的能 量转换效率为，求 的值［当，有 ］. [答案] 解析 从能量角度分析，有 ， 整理可得 ， 即 ， 解得 . 15 $$