精品解析：上海市嘉定区第二中学2023-2024学年高二下学期期末考试物理试卷

嘉定二中2023学年度第二学期期末考试 高二年级物理学科试卷（等级考） 一、单项选择题（1-8题每题3分，9-12题每题4分，共40分） 1. 楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？ A. 电阻定律 B. 库仑定律 C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律 【答案】D 【解析】 【详解】楞次定律指感应电流磁场阻碍引起感应电流的原磁场的磁通量的变化,这种阻碍作用做功将其他形式的能转变为感应电流的电能,所以楞次定律的阻碍过程实质上就是能量转化的过程. 2. 热成像仪能够对公共场所往来的人流进行高效的体温筛查，这主要是利用了人体所放出的（　　） A. 微波 B. 红外线 C. 可见光 D. 紫外线 【答案】B 【解析】 【详解】ABCD．所有物体都会发射红外线，热物体的红外辐射比冷物体的红外辐射强，人体在发射红外线时，体温越高，发射的红外线就越强，热成像仪就是根据这个原理制作的，故ACD错误，B正确。 故选B。 3. 如图所示，甲、乙两图是同一单色光分别透过孔径为d甲和d乙的两圆孔后在光屏上形成的图样，则（　　） A. d甲>d乙 B. d甲=d乙 C. d甲<d乙 D. 无法判断 【答案】C 【解析】 【详解】根据图样可知，图甲发生了光的衍射现象，图乙图样的形成是光的直线传播，根据发生明显衍射的条件可知，图甲中孔径的尺寸与光的波长相差不多，而图乙中光发生直线传播，孔径的尺寸比光的波长大得多，因此有 d甲<d乙 故选C。 4. 某温度敏感性材料在常温下不透光，而高温下会变得透明。这种材料配合以下哪种DIS传感器可以起到监测温度的效果（　　） A. 位移传感器 B. 力传感器 C. 光电门传感器 D. 电流传感器 【答案】C 【解析】 【详解】某温度敏感性材料在常温下不透光，而高温下会变得透明。将该材料置于光源和光电门传感器之间，当温度变化时，该材料的透光度不同，光电门传感器接收到的光强不同，光电门传感器将光信号转变为电信号，从而可以监测温度。 故选C。 5. 如图所示，阴极射线管放在蹄形磁铁的N、S极间，A、B两端连接高压电源，不计电子重力，通电后电子在两磁极间将做（　　） A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 变加速曲线运动 【答案】D 【解析】 【详解】电子在磁场中运动，根据左手定则可知，受到洛伦兹力的作用向上偏转。因为在电子的运动路径上速度方向时刻在改变，其洛伦兹力方向也随之改变，电子在两磁极间将做变加速曲线运动。 故选D。 6. 如图所示，运动员向球踢了一脚，踢球时的力F＝100N，球在地面上滚动了10s后停下来，若足球受到地面阻力为5N，则运动员对球的冲量大小为（　　） A. 1000N·s B. 500N·s C. 50N·s D. 无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】对全过程应用动量定理得 I－ft＝0 解得 I＝50N·s 故选C。 7. 一台交流发电机为一套可视为纯电阻电路的工业电热设备供电，设备额定功率 45kW，正常工作时该设备所能达到的最大瞬时功率约为（　　） A. 23kW B. 32kW C. 64kW D. 90kW 【答案】D 【解析】 【详解】额定功率 而交流发电机的峰值电流 所以设备的最大峰值功率 故选D。 8. 如图所示的实验电路中，L是自感线圈，R为定值电阻，电源内阻不可忽略。t=0时闭合开关S，一段时间后断开开关，则电流传感器所记录的电流i随时间t变化的图像可能为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】闭合S瞬间，线圈中产生自感电动势阻碍电流增加，则线圈相当于断路，此时通过电流传感器的电流最大；随线圈阻碍作用的减小，通过线圈的电流逐渐变大，通过电流传感器的电流逐渐减小，电路稳定后，外电路电阻不变，外电压不变，通过电流传感器的电流不变；断开开关S瞬间，由于自感现象，电感线圈阻碍电流减小，通过线圈L的电流此时从左向右流过电流传感器，与原来方向相反，且逐渐减小。 故选D。 9. 完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是（ ） A. 此单色光从空气进入水球，频率一定变大 B. 此单色光从空气进入水球，频率一定变小 C. 若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射 D. 若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射 【答案】C 【解析】 【详解】AB．光的频率是由光源决定的，与介质无关，频率不变，AB错误； CD．如图可看出光线1入射到水球的入射角小于光线2入射到水球的入射角，则光线1在水球外表面折射后的折射角小于光线2在水球外表面折射后的折射角，设水球半径为R、气泡半径为r、光线经过水球后的折射角为α、光线进入气泡的入射角为θ，根据几何关系有 则可得出光线2的θ大于光线1的θ，故若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射，C正确、D错误。 故选C。 10. 一摆的摆长为1m，摆球质量0.01kg，开始时处在平衡位置。若给小球一个向右的水平冲量0.02kg·m/s，以刚打击后为t=0时刻（　　） A. t=0时，摆球速度为1m/s B. 此次振动的周期为1s C. 若将该摆从山脚移到山顶，其周期减小 D. 若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，其周期减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．由动量定理有 解得 故A错误； B．单摆周期公式 解得 故B错误； C．若将该摆从山脚移到山顶，重力加速度将减小，根据 得周期增大，故C错误； D．若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，处于超重现象，电梯中的重力加速度为 得加速度变大，根据 得周期减小，故D正确。 故选D。 11. 如图所示，一水平导轨处于与水平方向成45°角斜向左上方的匀强磁场中，一根通有恒定电流的金属棒，由于受到安培力作用而在粗糙的导轨上向右做匀速运动。现将磁场方向沿顺时针缓慢转动至竖直向上，在此过程中，金属棒始终保持匀速运动，已知棒与导轨间的动摩擦因数为μ（μ<1），则（　　） A. 金属棒所受摩擦力一直在减小 B. 磁感应强度先减小后增大 C. 金属棒受到的安培力不变 D. 导轨对金属棒的支持力先变小后变大 【答案】B 【解析】 【详解】以金属棒为研究对象，受力分析如图所示，设磁感线与水平方向的夹角为α 安培力大小 F=BIL θ=90°-α 由平衡条件得 G=N+BILsinθ f=BILcosθ f=μN 解得 式中tanβ=μ 由题意 μ＜1 则 β＜45° B在磁场缓慢转过45°的过程中，α从45°增大到90°，可知磁感应强度先变小后变大，受到的安培力变化，摩擦力一直增大，受到的支持力一直增大。 故选B。 12. 如图所示，半径为R、质量为m且分布均匀的闭合塑料圆环用长为L的丝线悬挂于天花板下（R远小于L），在其下方横放着一根通电直导线，电流恒定。今将环拉至摆线与竖直方向成θ的位置（θ＜5°），无初速释放，设环在摆动过程中始终保持与导线在同一平面内，不计空气阻力，则（　　） A. 环无法摆到右侧同一高度处 B. 环第一次摆到最低点所用时间等于 C. 环运动中所受安培力始终与速度方向相反 D. 环运动中所受安培力始终沿竖直方向 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据电流的磁场的特点可知，导线上方的磁场是不均匀的，靠近导线处的磁场强，远离导线的地方磁场弱。所以在圆环运动的过程中，穿过圆环的磁通量会发生变化，所以能产生感应电流。电磁感应的过程中一部分的机械能转化为电能，所以环的机械能减小，环不能摆到右侧同一高度处。故A正确； B．若没有磁场时，依据单摆的周期公式 那么环第一次摆到最低点所用的时间等于，而现在导线中电流的方向向右，可知导线上方的磁场的方向向外，当环在最低点时向外的磁通量增大，出现感应电流，从而阻碍磁通量增大，从而导致环第一次摆到最低点所用的时间大于，故B错误； CD．导线上方的磁场是不均匀的，靠近导线处的磁场强，远离导线的地方磁场弱，若采用极性思维的方法：假设环向上的过程中穿出磁场，向下的过程中进入磁场，根据楞次定律可知，环向上运动的过程中受到的安培力的方向向下，环向下运动的过程中受到的安培力的方向向上，与环的轨迹无关，所以环运动中所受安培力始终沿竖直方向，而不是始终与速度方向相反。故D正确，C错误。 故选AD。 二、填空题（共20分。本大题有5小题，每小题4分，每空格2分。） 13. 发电机和电动机中，利用“磁场对电流的作用力”工作的是________；利用“电磁感应原理”工作的是________。（两空均选填“发电机”或“电动机”） 【答案】 ①. 电动机 ②. 发动机 【解析】 【详解】[1][2]发电机和电动机中，利用“磁场对电流的作用力”工作的是电动机；利用“电磁感应原理”工作的是发电机。 14. 如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T。经时间，小球从最低点向上运动的距离_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）；在时刻，小球的动能______（选填“最大”或“最小”）。 【答案】 ①. 小于 ②. 最大 【解析】 【详解】[1]根据简谐振动的位移公式 则时有 所以小球从最低点向上运动的距离为 则小球从最低点向上运动的距离小于。 [2]在时，小球回到平衡位置，具有最大振动速度，所以小球的动能最大。 15. 我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯（内层玻璃）的折射率比外套（外层玻璃）的_____（选填“大”或“小”）。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为，则该内芯的折射率为_____。（取，结果保留2位有效数字） 【答案】 ①. 大 ②. 【解析】 【详解】[1]根据全反射定律可知光钎内芯的折射率比外套的折射率大，这样光在内芯和外壳的界面上才能发生全反射，保证信息的传输。 [2]折射率为 16. 如图所示，空间存在一正方形匀强磁场区域，一束带电粒子从a点以相同的速度沿ab方向垂直磁场射入后，分为两束分别从c、d两点射出，可知两束粒子均带________电，在磁场中运动时间之比tc:td=________。（不计重力及粒子间相互作用） 【答案】 ①. 负 ②. 1:1 【解析】 【详解】[1]根据左手定则，可知两束粒子均带负电。 [2]粒子的运动轨迹如图 由几何关系可知粒子从c点离开，其轨迹对应的圆心角为180°，轨道半径为 粒子从d点离开，其轨迹对应的圆心角为90°，轨道半径为 根据 解得 可得 又 联立，解得 两束粒子在磁场中运动时间分别为 ， 联立，解得 17. 如图（a）所示，阻值为2Ω、匝数为100圆形金属线圈与一个阻值为3Ω的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为10cm，在线圈中有一个边长为10cm的正方形匀强磁场区域，该磁场方向垂直于线圈平面。磁感应强度B（向里为正）随时间t变化的关系如图（b）所示，导线电阻不计。则10s时通过电阻的电流方向为________（选填“ab”或“ba”），其大小为________ A。 【答案】 ①. ba ②. 0.04 【解析】 【详解】[1]由图b可知，在0~10s时间内，通过电阻的电流方向为ba，在10s以后，通过电阻的电流方向仍为ba，因此10s时，通过电阻的电流电流方向为ba。 [2]由法拉第电磁感应定律可知 其中 根据闭合电路欧姆定律，有 联立，解得 三、综合题（共40分，18题9分；19题15分；20题16分）注意： 在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 18. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中： （1）除导线和可拆变压器外，下列器材中还需要用到的是（　　） A. 干电池组 B. 滑动变阻器 C. 学生电源 D. 直流电压表 E. 多用电表 F. 条形磁铁 （2）某同学多次改变原、副线圈的匝数，测量并记录多组输入、输出电压值，数据如下：为得出规律还需要根据所得数据计算________ ，在误差允许范围内，表中数据基本符合________ 的规律。 原线圈匝数n1（匝） 副线圈匝数n2 （匝） 输入电压U1（V） 输出电压U2（V） 100 200 4.32 8.27 100 800 4.32 33.9 400 800 4.33 8.26 400 1600 4.33 16.52 （3）如图所示，可拆变压器铁芯由U形部分P和横档部分Q组合而成，为减少铁芯中的涡流损耗，横档部分Q中绝缘硅钢片的堆叠方式应为（　　） A. B. C. 【答案】（1）CE （2） ①. 和 ②. 变压器原副线圈电压之比等于匝数之比 （3）B 【解析】 【小问1详解】 在 探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，使用的是低压交流电源，所以不需要干电池，磁场是利用了电流的磁效应，所以也不需要条形磁铁，测量线圈两端的电压需要使用多用电表的交流电压挡，不需要直流电压表和直流电流表。本实验不需要滑动变阻器控制电流，故不需要滑动变阻器。 故选CE。 【小问2详解】 [1] 为得出规律还需要根据所得数据计算、和。 第一组数据，线圈的匝数比 电压之比 第二组数据，线圈的匝数比 电压之比 第三组数据，线圈的匝数比 电压之比 第四组数据，线圈的匝数比 电压之比 [2] 在误差允许范围内，表中数据基本符合变压器原副线圈的电压之比等于匝数之比的规律。 【小问3详解】 根据题意可知，由于变压器工作时会在铁芯Q中存在变化的磁通量，为了减小能量传递过程中的损失，应尽可能使铁芯Q中不产生较大的涡流，应通过相互绝缘的硅钢片使平行于efgh的各平面和平行于abfe的各平面都不能形成闭合回路，所以作为横挡的铁芯Q的硅钢片应按照平行于adhe平面的形式设计。 故选B。 19. 电磁振荡与电磁波：将电感器、电容器与电池、单刀双掷开关、电压传感器按如图所示电路连接，把开关置于1，先给电容器充电。 （1）充电过程中，自由电荷在__________力作用下向两极板积聚，电源正极与正极板之间的电势差逐渐__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）已知电容器的电容为C，充电完毕时电容器所带的电荷量为Q，则关于充电过程中总电流I与电池电动势E，有（　　） A. I减小，E=CQ B. I减小，E=Q/C C. I增大，E=CQ D. I增大，E=Q/C （3）电容器充电完毕后将开关置于2组成振荡回路，计算机记录到如图所示的电压变化，由图可知，回路中t=__________s时电场能最大，t=__________s时磁场能最大。 （4）若回路中电阻不可忽略，则将开关置于2后回路中的能量转化情况应为：__________。 【答案】（1） ①. 电场 ②. 减小 （2）B （3） ①. 3.03 ②. 3.033 （4）见解析 【解析】 【小问1详解】 [1]充电过程中，自由电荷在电场力作用下向两极板积聚。 [2]随着极板上电荷量的增加，正极板的电势越来越接近电源正极的电势，二者之间的电势差逐渐减小。 【小问2详解】 充电过程中随着电容器极板上电荷量的增加，充电电流逐渐减小，充电完毕时，有 解得 故选B。 【小问3详解】 由图可知，回路中t=3.03s时电容器极板间电压最大，电场能最大，t=3.033s时电容器极板间电压为零，放电完毕，磁场能最大。 【小问4详解】 若回路中电阻不可忽略，则将开关置于2后回路中的能量转化情况应为电能的一部分转化为内能，另一部分以电磁波的形式转化成电磁能。 20. 如图所示，两条电阻不计、间距为L的长直金属导轨竖直放置，导轨上端接有阻值为R的定值电阻。水平理想边界MN下方空间内存在磁感强度大小恒为B、方向垂直导轨平面的足够大匀强磁场。质量为m、电阻为r的金属棒ab通过两端套环水平套在两金属导轨之间。为使ab保持静止，需在图中面积为S的圆形区域内施加一随时间变化且垂直导轨平面的水平匀强磁场，不计ab与导轨间摩擦及空气阻力。求： （1）ab中电流的大小、方向； （2）圆形区域内匀强磁场的磁感强度变化情况； （3）撤去圆形区域内的磁场后，由静止释放ab，经t时间后 ab的运动状态已经稳定，分析ab的运动情况； （4）求t时间内ab受到安培力的总冲量。 【答案】（1）；从a到b；（2）；（3）见解析；（4）；竖直向上 【解析】 【详解】（1）依题意，ab保持静止，可得 解得 根据左手定则可知。电流方向为从a到b。 （2）由法拉第电磁感应定律，可得 又 联立，解得 圆形区域内匀强磁场的磁感强度应均匀变化。 （3）撤去圆形区域内的磁场后，由静止释放ab，则金属棒ab先加速运动，有 其中 联立，解得 可知金属棒ab的加速度逐渐减小，当减到零时，即 金属棒ab将匀速下滑。 （4）取竖直向上为正方向，由动量定理可得 联立，解得 方向竖直向上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 嘉定二中2023学年度第二学期期末考试 高二年级物理学科试卷（等级考） 一、单项选择题（1-8题每题3分，9-12题每题4分，共40分） 1. 楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？ A. 电阻定律 B. 库仑定律 C. 欧姆定律 D. 能量守恒定律 2. 热成像仪能够对公共场所往来的人流进行高效的体温筛查，这主要是利用了人体所放出的（　　） A. 微波 B. 红外线 C. 可见光 D. 紫外线 3. 如图所示，甲、乙两图是同一单色光分别透过孔径为d甲和d乙的两圆孔后在光屏上形成的图样，则（　　） A. d甲>d乙 B. d甲=d乙 C. d甲<d乙 D. 无法判断 4. 某温度敏感性材料在常温下不透光，而高温下会变得透明。这种材料配合以下哪种DIS传感器可以起到监测温度的效果（　　） A. 位移传感器 B. 力传感器 C. 光电门传感器 D. 电流传感器 5. 如图所示，阴极射线管放在蹄形磁铁的N、S极间，A、B两端连接高压电源，不计电子重力，通电后电子在两磁极间将做（　　） A. 匀速直线运动 B. 匀变速直线运动 C. 匀变速曲线运动 D. 变加速曲线运动 6. 如图所示，运动员向球踢了一脚，踢球时的力F＝100N，球在地面上滚动了10s后停下来，若足球受到地面阻力为5N，则运动员对球的冲量大小为（　　） A. 1000N·s B. 500N·s C. 50N·s D. 无法确定 7. 一台交流发电机为一套可视为纯电阻电路工业电热设备供电，设备额定功率 45kW，正常工作时该设备所能达到的最大瞬时功率约为（　　） A. 23kW B. 32kW C. 64kW D. 90kW 8. 如图所示的实验电路中，L是自感线圈，R为定值电阻，电源内阻不可忽略。t=0时闭合开关S，一段时间后断开开关，则电流传感器所记录的电流i随时间t变化的图像可能为（　　） A. B. C. D. 9. 完全失重时，液滴呈球形，气泡在液体中将不会上浮。2021年12月，在中国空间站“天宫课堂”的水球光学实验中，航天员向水球中注入空气形成了一个内含气泡的水球。如图所示，若气泡与水球同心，在过球心O的平面内，用单色平行光照射这一水球。下列说法正确的是（ ） A 此单色光从空气进入水球，频率一定变大 B. 此单色光从空气进入水球，频率一定变小 C. 若光线1在M处发生全反射，光线2在N处一定发生全反射 D. 若光线2在N处发生全反射，光线1在M处一定发生全反射 10. 一摆的摆长为1m，摆球质量0.01kg，开始时处在平衡位置。若给小球一个向右的水平冲量0.02kg·m/s，以刚打击后为t=0时刻（　　） A. t=0时，摆球速度为1m/s B. 此次振动的周期为1s C. 若将该摆从山脚移到山顶，其周期减小 D. 若将该摆固定在加速向上运动的电梯中，其周期减小 11. 如图所示，一水平导轨处于与水平方向成45°角斜向左上方的匀强磁场中，一根通有恒定电流的金属棒，由于受到安培力作用而在粗糙的导轨上向右做匀速运动。现将磁场方向沿顺时针缓慢转动至竖直向上，在此过程中，金属棒始终保持匀速运动，已知棒与导轨间的动摩擦因数为μ（μ<1），则（　　） A. 金属棒所受摩擦力一直减小 B. 磁感应强度先减小后增大 C. 金属棒受到的安培力不变 D. 导轨对金属棒的支持力先变小后变大 12. 如图所示，半径为R、质量为m且分布均匀闭合塑料圆环用长为L的丝线悬挂于天花板下（R远小于L），在其下方横放着一根通电直导线，电流恒定。今将环拉至摆线与竖直方向成θ的位置（θ＜5°），无初速释放，设环在摆动过程中始终保持与导线在同一平面内，不计空气阻力，则（　　） A. 环无法摆到右侧同一高度处 B. 环第一次摆到最低点所用时间等于 C. 环运动中所受安培力始终与速度方向相反 D. 环运动中所受安培力始终沿竖直方向 二、填空题（共20分。本大题有5小题，每小题4分，每空格2分。） 13. 发电机和电动机中，利用“磁场对电流的作用力”工作的是________；利用“电磁感应原理”工作的是________。（两空均选填“发电机”或“电动机”） 14. 如图所示，一个轻质弹簧下端挂一小球，小球静止。现将小球向下拉动距离A后由静止释放，并开始计时，小球在竖直方向做简谐运动，周期为T。经时间，小球从最低点向上运动的距离_____（选填“大于”、“小于”或“等于”）；在时刻，小球的动能______（选填“最大”或“最小”）。 15. 我国的光纤通信技术处于世界领先水平。光纤内芯（内层玻璃）的折射率比外套（外层玻璃）的_____（选填“大”或“小”）。某种光纤的内芯在空气中全反射的临界角为，则该内芯的折射率为_____。（取，结果保留2位有效数字） 16. 如图所示，空间存在一正方形匀强磁场区域，一束带电粒子从a点以相同的速度沿ab方向垂直磁场射入后，分为两束分别从c、d两点射出，可知两束粒子均带________电，在磁场中运动时间之比tc:td=________。（不计重力及粒子间相互作用） 17. 如图（a）所示，阻值为2Ω、匝数为100的圆形金属线圈与一个阻值为3Ω的电阻连接成闭合电路。线圈的半径为10cm，在线圈中有一个边长为10cm的正方形匀强磁场区域，该磁场方向垂直于线圈平面。磁感应强度B（向里为正）随时间t变化的关系如图（b）所示，导线电阻不计。则10s时通过电阻的电流方向为________（选填“ab”或“ba”），其大小为________ A。 三、综合题（共40分，18题9分；19题15分；20题16分）注意： 在列式计算、逻辑推理以及回答问题的过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。 18. 在“探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系”实验中： （1）除导线和可拆变压器外，下列器材中还需要用到的是（　　） A. 干电池组 B. 滑动变阻器 C. 学生电源 D. 直流电压表 E. 多用电表 F. 条形磁铁 （2）某同学多次改变原、副线圈的匝数，测量并记录多组输入、输出电压值，数据如下：为得出规律还需要根据所得数据计算________ ，在误差允许范围内，表中数据基本符合________ 的规律。 原线圈匝数n1（匝） 副线圈匝数n2 （匝） 输入电压U1（V） 输出电压U2（V） 100 200 4.32 827 100 800 4.32 33.9 400 800 4.33 8.26 400 1600 4.33 16.52 （3）如图所示，可拆变压器铁芯由U形部分P和横档部分Q组合而成，为减少铁芯中的涡流损耗，横档部分Q中绝缘硅钢片的堆叠方式应为（　　） A. B. C. 19. 电磁振荡与电磁波：将电感器、电容器与电池、单刀双掷开关、电压传感器按如图所示电路连接，把开关置于1，先给电容器充电。 （1）充电过程中，自由电荷在__________力作用下向两极板积聚，电源正极与正极板之间的电势差逐渐__________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。 （2）已知电容器的电容为C，充电完毕时电容器所带的电荷量为Q，则关于充电过程中总电流I与电池电动势E，有（　　） A. I减小，E=CQ B. I减小，E=Q/C C. I增大，E=CQ D. I增大，E=Q/C （3）电容器充电完毕后将开关置于2组成振荡回路，计算机记录到如图所示的电压变化，由图可知，回路中t=__________s时电场能最大，t=__________s时磁场能最大。 （4）若回路中电阻不可忽略，则将开关置于2后回路中的能量转化情况应为：__________。 20. 如图所示，两条电阻不计、间距为L的长直金属导轨竖直放置，导轨上端接有阻值为R的定值电阻。水平理想边界MN下方空间内存在磁感强度大小恒为B、方向垂直导轨平面的足够大匀强磁场。质量为m、电阻为r的金属棒ab通过两端套环水平套在两金属导轨之间。为使ab保持静止，需在图中面积为S的圆形区域内施加一随时间变化且垂直导轨平面的水平匀强磁场，不计ab与导轨间摩擦及空气阻力。求： （1）ab中电流的大小、方向； （2）圆形区域内匀强磁场的磁感强度变化情况； （3）撤去圆形区域内的磁场后，由静止释放ab，经t时间后 ab的运动状态已经稳定，分析ab的运动情况； （4）求t时间内ab受到安培力的总冲量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $