精品解析：山东省学情2023-2024学年高二下学期第一次阶段性调研物理试卷B

山东学情高二下学期第一次阶段性调研 物理试题B 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求 1. 电磁波为信息的传递插上了翅膀，下列说法正确的是（　　） A. 电磁波和机械波都能传递信息，都需要靠介质传播 B. 变化的电场周围产生变化的磁场，麦克斯韦第一次实验验证了电磁波的存在 C. Wi-Fi信号实质是一种电磁波，可以传递信息，具有能量 D. LC振荡电路中磁场能最大时电容器极板上电荷量最多 【答案】C 【解析】 【详解】A．电磁波和机械波都能传递信息，机械波需要靠介质传播，电磁波不需要介质传播，选项A错误； B．均匀变化的电场周围产生稳定的磁场，赫兹第一次实验验证了电磁波的存在，选项B错误； C．Wi-Fi信号实质是一种电磁波，可以传递信息，具有能量，选项C正确； D．LC振荡电路中磁场能最大时振荡电流最大，此时电容器极板上电荷量最少，选项D错误。 故选C。 2. 如图所示，三根平行长直导线分别垂直穿过纸面内等边三角形的三个顶点，O点为的内心，三根导线中的电流大小相等，其中B、C处导线的电流均垂直于纸面向里，A处导线的电流方向垂直于纸面向外，此时O点的磁感应强度大小为，若撤掉C处的直导线，则此时O点的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由于每根导线的电流大小相等，则每根导线在O点所产生的磁感应强度大小相同，记为B，由题意可得，在O点的磁场方向如图所示 由题意有 结合题意及叠加原理可得 若撤掉C处的导线后，根据几何关系和叠加原理可得，A、B两根导线磁场叠加大小为 故选B。 3. 一硬质金属圆环固定在纸面内，圆心O在有界匀强磁场的边界MN上，磁场与纸面垂直时磁场的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则圆环所受安培力F与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由于通过圆环的磁通量变化率为定值，故圆环中的电动势、电流的大小和方向不变，圆环在磁场中的有效长度不变，根据可知 故的图象与图象类似。 故选C。 4. 近几年，无线电能传输技术发展迅速，越来越多的智能手机开始配备无线充电功能，充电功率及效率越来越高，同时生态端也正在快速建立。图为某品牌的无线充电手机利用无线充电底座充电的原理图，关于无线充电，下列说法正确的是（　　） A. 无线充电底座可以给所有手机无线充电 B. 无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是自感现象 C. 当穿过接收线圈的磁通量增加时，接收线圈有扩张的趋势 D. 接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．被充电手机内部，有一类似金属线圈的部件与手机电池相连，当有交变磁场时，出现感应电动势，普通手机不能利用无线充电设备进行充电，故A错误； B．无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是互感现象，故B错误； C．当穿过接收线圈的磁通量增加时，根据楞次定律可知，线圈收缩时能阻碍磁通量的改变，接收线圈有收缩的趋势，故C错误； D．接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同，故D正确。 故选D。 5. 如图为某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲、乙两个互感器，两互感器原、副线圈的匝数比分别为100：1和1：10.互感器中，电压表的示数为220V，电流表的示数为4A，输电线路总电阻r=20Ω，则下列说法正确的是（　　） A. 甲是电流互感器，乙是电压互感器 B. 输电线路上损耗的功率为32kW C. 用户得到的电功率为858kW D. 若用户用电设备增多，则升压变压器输出电压U2和降压变压器输入电压U3均变大 【答案】B 【解析】 【详解】A．由图示可知，甲并联在电路中是电压互感器，乙串联在电路中是电流互感器，故A错误； B．由变压器的变压比可知 代入数据解得 U2=22000V 由变压器的电流比可知 代入数据解得输电电流 I=40A 线路上损耗的电功率 P损=I2r=402×20W=32000W=32kW 理想变压器输入功率等于输出功率，发电机的输出功率 P发电机=P输电=U2I=22000×40W=880000W=880kW 用户得到的电功率为 848kW 故C错误，B正确； D．用户使用的用电设备越多，用户电流增大，输电电流变大，输电导线损失的电压增大，降压变压器输入电压减小，降压变压器输入电压U3变小，故D错误。 故选B。 6. 图甲为小型交流发电机的原理图，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从时刻开始，通过矩形线圈的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，已知线圈的匝数，线圈的电阻，线圈与外电路连接的定值电阻，电压表为理想交流电表。则下列判断不正确的是（　　） A. 线圈转动的周期为 B. 时刻线圈平面与磁感线平行 C. 线圈转动过程中产生的最大感应电动势为 D. 电压表的示数为 【答案】A 【解析】 【详解】A．由图可知，线圈转动的周期为 选项A错误； B．时刻穿过线圈的磁通量为零，则此时线圈平面与磁感线平行，选项B正确； C．根据 可得线圈转动过程中产生的最大感应电动势为 选项C正确； D．电压表的示数为 选项D正确。 此题选择不正确的，故选A。 7. 在有界匀强磁场中水平放置相互平行的金属导轨，导轨电阻不计，导轨与金属杆接触良好。磁感线垂直导轨平面向上（俯视图），导轨与处于磁场外的大线圈相接，欲使小闭合线圈产生逆时针方向的感应电流，且线圈有收缩趋势，下列做法可行的是（　　） A. 匀速向右运动 B. 加速向右运动 C. 加速向左运动 D. 减速向左运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．当ab匀速向右运动，匀速向右切割磁感线，在M中产生顺时针的恒定感应电流，形成的磁场恒定，不会在N中产生感应电流，故A错误； B．当ab加速向右运动时，形成顺时针的感应电流增大，由安培定则可知在M中形成垂直于纸面向里的磁场增大，由楞次定律及安培定则可知，N中会产生逆时针的感应电流，穿过N的磁感线仅向里增大，由“增缩减扩”可知线圈有收缩趋势，故B正确； C．当ab加速向左运动时，形成逆时针的感应电流增大，由安培定则可知在M中形成垂直于纸面向外的磁场增大，由楞次定律及安培定则可知，N中会产生顺时针的感应电流，故C错误； D．当ab减速向左运动时，形成逆时针的感应电流减小，由安培定则可知在M中形成垂直于纸面向外的磁场减小，由楞次定律及安培定则可知，N中会产生逆时针的感应电流，由“增缩减扩”可知线圈有扩张的趋势，故D错误。 故选B。 8. 磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图（a）所示，它的驱动系统简化为如图（b）所示的物理模型。固定在列车底部的正方形金属线框的边长为。匝数为。总电阻为；水平面内平行长直导轨间存在磁感应强度均为、方向交互相反、边长均为的正方形组合匀强磁场。当磁场以速度匀速向右移动时，可驱动停在轨道上的列车，则（　　） A. 列车运动的方向与磁场移动的方向相反 B. 图示时刻线框中感应电流沿逆时针方向 C. 列车速度为时线框中的感应电动势大小为 D. 列车速度为时线框受到的安培力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则，列车受到向右的安培力，因此列车运动的方向与磁场移动的方向相同，故A错误； B．线框相对磁场向左运动，根据右手定则可知图示时刻线框中感应电流沿顺时针方向，故B错误； C．由于前后两个边产生的感应电动势顺次相加，根据法拉第电磁感应定律 故C错误； D．列车速度为v时线框受到的安培力大小为 故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分；每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 磁场中的四种仪器如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压有关 B. 乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同 C. 丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时，侧电势高 D. 丁中长宽高分别为的电磁流量计加上如图所示匀强磁场，若流量恒定，前后两个金属侧面的电压与无关 【答案】BD 【解析】 【详解】A．设回旋加速器中的磁感应强度为B，半径为R，粒子的电荷量为q，质量为m，则带电粒子在回旋加速器中，根据洛伦兹力提供向心力有 可知带电粒子的最大动能为 所以带电粒子的最大动能与加速电压无关，故A错误； B．经过质谱仪的速度选择器区域的粒子速度v都相同，经过偏转磁场时击中光屏同一位置的粒子轨道半径R相同，则根据洛伦兹力提供向心力有 可得 所以不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同，故B正确； C．根据左手定则可判断负电荷受到的洛伦兹力方向指向N侧，所以N侧带负电荷，电势低，故C错误； D．经过电磁流量计的带电粒子受到洛伦兹力的作用会向前后两个金属侧面偏转，在前后两个侧面之间产生电场，当带电粒子受到的电场力与洛伦兹力相等时流量Q恒定，故有 又 所以 由此可知，前后两个金属侧面的电压与a、b无关，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为，导轨间有方向竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，质量分别为和、有效电阻均为的金属棒和垂直于导轨放置，均处于静止状态，现给棒一个方向水平向左、大小为的初速度，下列说法正确的是（　　） A. 从棒开始运动到回路无电流的过程中，回路产生的焦耳热为 B. 从棒开始运动到回路无电流的过程中，回路产生的焦耳热为 C. 最终回路无电流通过后，两棒间的距离比静止时增大 D. 最终回路无电流通过后，两棒间的距离比静止时增大 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．回路无电流时两棒共速，两棒系统受合外力为零，动量守恒，由动量守恒定律可得 回路产生的焦耳热为 选项A正确，B错误； CD．对导体棒cd由动量定理 其中 解得 选项C正确，D错误。 故选AC。 11. 风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每分转，通过转速比为的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为，匝数为，匀强磁场的磁感应强度为时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为，忽略线圈电阻，下列说法正确的是（　　） A. 发电机输出的电压为 B. 发电机输出交变电流的角速度为 C. 变压器原、副线圈的匝数比为 D. 发电机产生的瞬时电动势 【答案】BC 【解析】 【详解】B．由于风轮机叶片转速为每分钟z转,升速齿轮箱的转速比为1：n,则线圈转速为 发电机输出交变电流的角速度为 故B正确； D．t=0时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，即以中性面为计时起点，根据正弦交流电产生规律,该发电机输出的电压为瞬时值为 故D错误； A．线圈绕垂直于磁场的轴匀速转动,产生的为正弦交流电，最大值为 输出电压的有效值为 故A错误； C．根据电压匝数关系，变压器原、副线圈的匝数比为 故C正确。 故选BC。 12. 洛伦兹力演示仪的电子束在匀强磁场中的运动轨迹可以呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图所示的情景来讨论：在空间存在平行于某个坐标轴方向的匀强磁场，由坐标原点在平面内以初速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于轴，直径为，螺距为，则下列说法中正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向一定沿轴正方向 B. 若仅增大电子入射的初速度，则直径增大，螺距也增大 C. 若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径减小，而螺距不变 D. 若同时增大角和磁感应强度，则直径可能不变，而螺距将减小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．将电子的初速度沿x轴及y轴方向分解，沿x方向速度与磁场方向平行，做匀速直线运动且 沿y轴方向速度与磁场方向垂直，洛伦兹力提供向心力做匀速圆周运动，由左手定则可知，磁场方向沿x轴正方向，故A错误； BC．根据 解得 所以 所以，若仅增大磁感应强度B，则、均减小，若仅增大，则、皆按比例增大，故B正确，C错误； D．若同时增大角和磁感应强度，根据 可得D可能不变，根据 可得减小，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 图为研究电磁感应现象实验中所用器材的示意图。试回答下列问题： 在该实验中电流计G的作用是检测感应电流的______ 和______ 。 请按实验要求在实物上连线_______。 在实验出现的电磁感应现象中，A、B线圈哪个相当于电源？______ 填“A”或“B” 【答案】 ①. 大小 ②. 方向 ③. ④. B 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1][2]在该实验中电流计G的作用是检测感应电流的大小与方向。 （2）[3]探究电磁感应现象的实验电路如图所示 （3）[4]在产生感应电流的回路中，螺线管B产生感应电动势，相当于电源。 14. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。单刀双掷开关S先跟2接触，某时刻开关改接1。一段时间后，把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）开关S改接2后，电容器进行的是_____________（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的I-t图像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是___________________________。 （2）如果不改变电路其它参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将（选填“减小”、“不变”或“增大”）____________。 【答案】 ①. 放电 ②. 电容器0.2s内电容器放出的电荷量 ③. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]开关S改接2后，电容器与左侧形成一个闭合回路，进行的是放电过程； [2]图中横坐标分成许多很小的时间间隔，在这些很小的时间间隔里，放电电流可以视为不变，则为这段时间内的电荷量，所以图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是电容器0.2s内电容器放出的电荷量。 （2）[3] I-t曲线与坐标轴所围成的面积表示整个放电过程中流过电流传感器的电荷量，也就是充电时电容器的最大电荷量。根据Q=CU可知，电容器的最大电荷量与电阻值R无关，如果不改变电路其他参考数，只减小电阻的阻值，则此过程的曲线与坐标轴所围成的面积将不变。 15. 磁场如图所示，直线上方为磁感应强度为的足够大的匀强磁场。质量为、电荷量为的正电荷，以速度从点射入磁场中，速度的方向可以与成任意角，不计重力。 （1）求粒子以向右上方进入磁场时在场中运动的时间； （2）求所有粒子在磁场中可以到达的区域的面积。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子运动对应的圆心角为，故粒子运动的总时间为 又 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 （3）根据洛伦兹力提供向心力有 解得 所以粒子可到达区域的边缘线为半径为的圆所扫过的区域边缘线，如图 粒子可以到达区域的面积为半径为的半圆与半径为的四分之一圆所扫过的面积之和，故有 解得 16. 如图，在水平桌面上固定两条相距的平行且足够长的光滑金属导轨，导轨的左端连接阻值的电阻，导轨上放有垂直导轨的金属杆，金属杆的质量，接入电路的电阻，整个空间存在磁感应强度、竖直向下的匀强磁场。初始时刻金属杆在水平向右的恒力的作用下，向右做速度的匀速直线运动，经后撤去恒力。整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，求： （1）水平恒力的大小； （2）从初始时刻到金属杆停止运动的过程中，电阻上产生的热量； （3）从初始时刻到金属杆停止运动的过程中，金属杆向右运动的位移。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）金属杆匀速运动时，感应电动势 根据闭合电路的欧姆定律得 金属杆所受安培力 根据金属杆受力平衡得 代入数据解得 （2）前1.5s内金属杆运动的位移 水平恒力F做的功 根据功能关系得 其中 代入数据解得 （3）撤去恒力F后，金属杆的加速度大小满足 即 等式两边同时乘以非常短的时间，即 整理得 解得 所以撤去恒力F后，金属杆继续运动的位移为 从初始时刻到金属杆停止运动的过程中，金属杆向右运动的位移 17. 如图所示，用粗细均匀的同种导线制成的正方形导线框，边长，质量，总电阻，从距离宽度的匀强磁场区域上边缘高处自由下落。当线框下边刚进入匀强磁场区域时，线框开始做匀速运动。取求： （1）磁感应强度的大小； （2）下边刚进入匀强磁场区域时，边两端的电压大小； （3）线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热； （4）全过程导线截面通过的电量。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）由切割磁感线产生的感应电动势 由欧姆定律可知 根据 因为匀速运动 解得 （2）ab边两端的电压大小 解得 （3）线框在穿越匀强磁场过程中做匀速运动，由能量守恒定律得 解得 （4）根据 整个过程中磁通量的变化量 全过程导线截面通过的电量 18. 如图，直角坐标系中，在第一象限内有沿轴负方向的匀强电场；在第三、第四象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为的粒子从轴上点以初速度垂直于轴射入电场，再经轴上的点沿与轴正方向成角进入磁场。粒子重力不计。 （1）求匀强电场的场强大小； （2）要使粒子能够进入第三象限，求第四象限内磁感应强度的大小范围； （3）若第四象限内磁感应强度大小为，第三象限内磁感应强度大小为，且第三、第四象限的磁场在处存在一条与轴平行的下边界（图中未画出），则要使粒子能够垂直边界飞出磁场，求的可能取值。 【答案】（1）；（2）；（3）（n=0，1，2…） 【解析】 【详解】（1）在第一象限内，粒子在静电力作用下做类平抛运动，由运动学规律有 由牛顿第二定律有 联立解得 （2）粒子在Q点的速率 可得OQ的距离为 粒子进入第四象限后做匀速圆周运动，如图甲所示，轨迹恰与y轴相切时，对应恰能够进入第三象限的磁感应强度最大值。 由牛顿第二定律有 由几何关系有 联立以上各式解得 故B的大小范围为 （3）由洛伦兹力提供向心力可知 粒子在第四、第三象限的轨道半径分别为 ， 粒子由Q点进入第四象限后运动半周进入第三象限，作出粒子在第四、第三象限的可能运动轨迹如图乙所示 要让粒子垂直边界MN飞出磁场，结合题意，则L满足的条件为 （n=0，1，2…） 解得 （n=0，1，2…） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 山东学情高二下学期第一次阶段性调研 物理试题B 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求 1. 电磁波为信息的传递插上了翅膀，下列说法正确的是（　　） A. 电磁波和机械波都能传递信息，都需要靠介质传播 B. 变化的电场周围产生变化的磁场，麦克斯韦第一次实验验证了电磁波的存在 C. Wi-Fi信号实质是一种电磁波，可以传递信息，具有能量 D. LC振荡电路中磁场能最大时电容器极板上电荷量最多 2. 如图所示，三根平行长直导线分别垂直穿过纸面内等边三角形的三个顶点，O点为的内心，三根导线中的电流大小相等，其中B、C处导线的电流均垂直于纸面向里，A处导线的电流方向垂直于纸面向外，此时O点的磁感应强度大小为，若撤掉C处的直导线，则此时O点的磁感应强度大小为（　　） A. B. C. D. 3. 一硬质金属圆环固定在纸面内，圆心O在有界匀强磁场的边界MN上，磁场与纸面垂直时磁场的方向如图甲所示，磁感应强度B随时间t的变化关系如图乙所示，则圆环所受安培力F与时间t的关系图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 近几年，无线电能传输技术发展迅速，越来越多的智能手机开始配备无线充电功能，充电功率及效率越来越高，同时生态端也正在快速建立。图为某品牌的无线充电手机利用无线充电底座充电的原理图，关于无线充电，下列说法正确的是（　　） A. 无线充电底座可以给所有手机无线充电 B. 无线充电时手机接收线圈部分的工作原理是自感现象 C. 当穿过接收线圈的磁通量增加时，接收线圈有扩张的趋势 D. 接收线圈中交变电流的频率与发射线圈中交变电流的频率相同 5. 如图为某小型发电站高压输电示意图，变压器均为理想变压器。在输电线路的起始端接入甲、乙两个互感器，两互感器原、副线圈的匝数比分别为100：1和1：10.互感器中，电压表的示数为220V，电流表的示数为4A，输电线路总电阻r=20Ω，则下列说法正确的是（　　） A. 甲是电流互感器，乙是电压互感器 B. 输电线路上损耗的功率为32kW C. 用户得到的电功率为858kW D. 若用户用电设备增多，则升压变压器输出电压U2和降压变压器输入电压U3均变大 6. 图甲为小型交流发电机的原理图，发电机的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，从时刻开始，通过矩形线圈的磁通量随时间变化的规律如图乙所示，已知线圈的匝数，线圈的电阻，线圈与外电路连接的定值电阻，电压表为理想交流电表。则下列判断不正确的是（　　） A. 线圈转动的周期为 B. 时刻线圈平面与磁感线平行 C. 线圈转动过程中产生的最大感应电动势为 D. 电压表的示数为 7. 在有界匀强磁场中水平放置相互平行的金属导轨，导轨电阻不计，导轨与金属杆接触良好。磁感线垂直导轨平面向上（俯视图），导轨与处于磁场外的大线圈相接，欲使小闭合线圈产生逆时针方向的感应电流，且线圈有收缩趋势，下列做法可行的是（　　） A. 匀速向右运动 B. 加速向右运动 C. 加速向左运动 D. 减速向左运动 8. 磁悬浮列车是高速低耗交通工具，如图（a）所示，它的驱动系统简化为如图（b）所示的物理模型。固定在列车底部的正方形金属线框的边长为。匝数为。总电阻为；水平面内平行长直导轨间存在磁感应强度均为、方向交互相反、边长均为的正方形组合匀强磁场。当磁场以速度匀速向右移动时，可驱动停在轨道上的列车，则（　　） A. 列车运动的方向与磁场移动的方向相反 B. 图示时刻线框中感应电流沿逆时针方向 C. 列车速度为时线框中的感应电动势大小为 D. 列车速度为时线框受到的安培力大小为 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分；每小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9. 磁场中的四种仪器如图所示，则下列说法中正确的是（　　） A. 甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与加速电压有关 B. 乙中不改变质谱仪各区域的电场磁场时击中光屏同一位置的粒子比荷相同 C. 丙中自由电荷为负电荷的霍尔元件通上如图所示电流和加上如图磁场时，侧电势高 D. 丁中长宽高分别为的电磁流量计加上如图所示匀强磁场，若流量恒定，前后两个金属侧面的电压与无关 10. 如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨间距为，导轨间有方向竖直向下的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为，质量分别为和、有效电阻均为的金属棒和垂直于导轨放置，均处于静止状态，现给棒一个方向水平向左、大小为的初速度，下列说法正确的是（　　） A. 从棒开始运动到回路无电流的过程中，回路产生的焦耳热为 B. 从棒开始运动到回路无电流的过程中，回路产生的焦耳热为 C. 最终回路无电流通过后，两棒间的距离比静止时增大 D. 最终回路无电流通过后，两棒间的距离比静止时增大 11. 风力发电场是北京冬奥会绿色电能的主要供应地之一，其发电、输电简易模型如图所示，已知风轮机叶片转速为每分转，通过转速比为的升速齿轮箱带动发电机线圈高速转动，发电机线圈面积为，匝数为，匀强磁场的磁感应强度为时刻，线圈所在平面与磁场方向垂直，发电机产生的交变电流经过理想变压器升压后，输出电压为，忽略线圈电阻，下列说法正确的是（　　） A. 发电机输出的电压为 B. 发电机输出交变电流的角速度为 C. 变压器原、副线圈的匝数比为 D. 发电机产生的瞬时电动势 12. 洛伦兹力演示仪的电子束在匀强磁场中的运动轨迹可以呈“螺旋”状。现将这一现象简化成如图所示的情景来讨论：在空间存在平行于某个坐标轴方向的匀强磁场，由坐标原点在平面内以初速度沿与轴正方向成角的方向射入磁场的电子运动轨迹为螺旋线，其轴线平行于轴，直径为，螺距为，则下列说法中正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向一定沿轴正方向 B. 若仅增大电子入射的初速度，则直径增大，螺距也增大 C. 若仅增大匀强磁场的磁感应强度，则直径减小，而螺距不变 D. 若同时增大角和磁感应强度，则直径可能不变，而螺距将减小 三、非选择题：本题共6小题，共60分。 13. 图为研究电磁感应现象实验中所用器材的示意图。试回答下列问题： 在该实验中电流计G的作用是检测感应电流的______ 和______ 。 请按实验要求在实物上连线_______。 在实验出现的电磁感应现象中，A、B线圈哪个相当于电源？______ 填“A”或“B” 14. 在“用传感器观察电容器的充放电过程”实验中，按图1所示连接电路。单刀双掷开关S先跟2接触，某时刻开关改接1。一段时间后，把开关再改接2，实验中使用了电流传感器来采集电流随时间的变化情况。 （1）开关S改接2后，电容器进行的是_____________（选填“充电”或“放电”）过程。此过程得到的I-t图像如图2所示，图中用阴影标记的狭长矩形的面积的物理意义是___________________________。 （2）如果不改变电路其它参数，只减小电阻R的阻值，则此过程的I-t曲线与坐标轴所围成的面积将（选填“减小”、“不变”或“增大”）____________。 15. 磁场如图所示，直线上方为磁感应强度为的足够大的匀强磁场。质量为、电荷量为的正电荷，以速度从点射入磁场中，速度的方向可以与成任意角，不计重力。 （1）求粒子以向右上方进入磁场时在场中运动的时间； （2）求所有粒子在磁场中可以到达的区域的面积。 16. 如图，在水平桌面上固定两条相距的平行且足够长的光滑金属导轨，导轨的左端连接阻值的电阻，导轨上放有垂直导轨的金属杆，金属杆的质量，接入电路的电阻，整个空间存在磁感应强度、竖直向下的匀强磁场。初始时刻金属杆在水平向右的恒力的作用下，向右做速度的匀速直线运动，经后撤去恒力。整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，求： （1）水平恒力的大小； （2）从初始时刻到金属杆停止运动的过程中，电阻上产生的热量； （3）从初始时刻到金属杆停止运动的过程中，金属杆向右运动的位移。 17. 如图所示，用粗细均匀的同种导线制成的正方形导线框，边长，质量，总电阻，从距离宽度的匀强磁场区域上边缘高处自由下落。当线框下边刚进入匀强磁场区域时，线框开始做匀速运动。取求： （1）磁感应强度的大小； （2）下边刚进入匀强磁场区域时，边两端的电压大小； （3）线框在穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热； （4）全过程导线截面通过的电量。 18. 如图，直角坐标系中，在第一象限内有沿轴负方向的匀强电场；在第三、第四象限内分别有方向垂直于坐标平面向里和向外的匀强磁场。一质量为、电荷量为的粒子从轴上点以初速度垂直于轴射入电场，再经轴上的点沿与轴正方向成角进入磁场。粒子重力不计。 （1）求匀强电场的场强大小； （2）要使粒子能够进入第三象限，求第四象限内磁感应强度的大小范围； （3）若第四象限内磁感应强度大小为，第三象限内磁感应强度大小为，且第三、第四象限的磁场在处存在一条与轴平行的下边界（图中未画出），则要使粒子能够垂直边界飞出磁场，求的可能取值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $