精品解析：江苏省无锡市锡山高级中学2024-2025学年高二下学期开学物理试题

高二物理学科自主练习 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. LC振荡电路中电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图线如图甲所示，某时刻线圈中的磁感应强度方向和极板间的电场强度方向如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. t1时刻线圈中自感电动势最小 B. t2时刻线圈中电流方向不发生变化 C. t1~t2中某时刻与图乙状态相对应 D. t3~t4时间内回路中的电流为逆时针方向 【答案】B 【解析】 【详解】A．在时刻，上极板的电量达到最大，电流变化率最大，因此线圈中的自感电动势达到最大，故A错误； B．时刻电量的变化率不变，线路中的电流变化率也不变，所以线圈的电流方向保持不变，故B正确； C．时间内电量减少，而乙图电路电流为逆时针，电容器下极板带正电，电容器处于充电状态，电荷量变大，故C错误； D．从，上极板的负电荷转移到下极板，这是电容的放电，所以线圈中的感应电流是顺时针，故D错误。 故选B。 2. 高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生的热量较大，下列措施不可采用是（　　） A. 减小焊接缝的接触电阻 B. 增大焊接缝的接触电阻 C. 增大交变电流的电压 D. 增大交变电流的频率 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．增大电阻，在相同电流下，焊缝处热功率大，温度升的很高，故B正确，不符合题意，A错误，符合题意。 C．当增大交变电流的电压，线圈中交流电流增大，则磁通量变化率增大，因此产生感应电动势增大，感应电流也增大，所以焊接时产生的热量也增大，故C正确，不符合题意； D．高频焊接利用高频交变电流产生高频交变磁场，在焊接的金属工件中就产生感应电流，根据法拉第电磁感应定律分析可知，电流变化的频率越高，磁通量变化频率越高，产生的感应电动势越大，感应电流越大，焊缝处的温度升高的越快，故D正确，不符合题意。 故选A。 3. 如图所示，一根两端开口、长为1m的铜管竖直放置，把一个磁性很强的圆柱形磁体从管上端放入管中，磁体直径略小于铜管内径，磁体过了较长时间才从铜管下端落出，比自由落体慢了许多。则（　　） A. 磁体下落变慢，主要是因为磁体受到空气阻力作用 B. 磁体下落变慢，主要是因为磁体受到金属铜的吸引 C. 铜管内电流方向保持不变 D. 铜管对磁体的作用力方向始终向上 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．磁体穿过铜管下落的过程中，穿过铜管的磁通量发生变化，铜管产生感应电流，根据楞次定律推论“来拒去留”，感应电流的磁场对磁体的作用力向上，从而导至磁体下落的时间变长，AB错误，D正确； C．磁体穿过铜管下落的过程中，导致磁体周围的铜管的磁通量变化，从而产生感应电流，因为铜管内产生的感应电流位置是变化的，其方向不确定，C错误。 故选D。 4. 如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号，则当振动膜片向左振动时（ ） A. 电容器的电容增大 B. 电容器带电荷量减少 C. 电容器两极板间的场强增大 D. 电阻R中的电流方向自右向左 【答案】B 【解析】 【详解】A．振动膜片向左振动时电容器两极板间的距离变大，由可知电容器的电容减小，A错误； BD．由可知，在U不变的情况下，C减小则Q减小，电容器处于放电状态，R中电流方向自左向右，B正确，D错误； C．依据可知，电容器两极板间的场强减小，C错误. 故选B. 5. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. t＝0.01s时穿过线框的磁通量最小 B. 该交变电动势的瞬时值表达式为e＝22sin（100t）V C. 电动势瞬时值为22V时，线圈平面与磁感线的夹角为45° D. 从计时时刻开始转过90°过程的平均电动势为22V 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图象知：t=0.01s时，感应电动势为零，则穿过线框的磁通量最大，故A错误； B．由图可知，该交变电动势的最大值为，周期为T=0.02s，则 该交变电动势的瞬时值表达式为 故B错误； C．由瞬时值表达式可知，当e=22V时，有 则可知线圈平面与磁感线的夹角为45°，故C正确； D．从计时时刻开始转过90°过程的平均电动势为 联立方程，解得 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，、为两个相同的灯泡，线圈的自感系数较大，直流电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关时，先亮、后亮 B. 闭合开关稳定后，、亮度相同 C. 断开开关的瞬间，点的电势比点高 D. 断开开关的瞬间，闪亮一下然后逐渐熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关闭合的瞬间，电压直接加到两个灯泡上，所以两个灯泡同时亮，故A错误； B．开关闭合到电路中电流稳定的时间内，由于线圈的阻碍，L中的电流逐渐增加，由于线圈L的直流电阻不计，故L1缓慢熄灭，L2灯泡逐渐变亮，故B错误； C．开关在断开瞬间，线圈相当于电源，电流方向仍不变，所以电流自右向左通过灯L1，a点的电势比b点高，故C错误； D．开关断开后瞬间，线圈与灯泡L1组成自感回路，L1闪亮一下然后逐渐熄灭，L2不在自感回路中，立即熄灭，故D正确。 故选D。 7. 如图所示，水平面内有相距为l=1.0m的两平行固定金属导轨，导轨左端接有电动势E=4V、内阻r=1Ω的电源，金属棒ab跨接在金属导轨上，与两金属导轨垂直并与导轨接触良好，棒ab接入电路部分的电阻R=1Ω，金属导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，磁场方向与棒ab垂直且与水平面成θ=30°角斜向右上方，棒ab始终静止于导轨上。下列说法正确的是（ ） A. 棒ab所受摩擦力水平向左 B. 棒ab所受安培力大小为1N C. 棒ab受到的支持力比重力小1N D. 棒ab所受摩擦力大小为1N 【答案】D 【解析】 【详解】由于导体棒ab与磁场方向垂直，因此棒ab所受安培力大小为 根据左手定则可知，导体棒ab所受安培力的方向与磁场方向垂直，指向左上方，根据平衡条件，做出导体棒受力分析截面图，如图所示 AD．由平衡条件可知，棒ab所受摩擦力水平向右，大小为 A错误，D正确； B．棒ab所受安培力大小为2N，B错误； C．导体棒在竖直方向上受力平衡 因此 C错误； 故选D。 8. 电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下四个科技实例，说法正确的是（　　） A. 图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过，与粒子的带电性质及带电量无关 B. 图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为，电阻两端的电势差等于发电机的电动势 C. 图丙为回旋加速器，若增大形盒狭缝之间的加速电压，则粒子射出加速器时的最大动能增大 D. 图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势，电势差与元件中的电流成正比 【答案】AD 【解析】 【详解】A．电场的方向与B的方向垂直，带电粒子进入复合场，受电场力和安培力，且二力是平衡力，即 所以 不管粒子带正电还是带负电都可以匀速直线通过，所以与粒子的带电性质及带电量无关，A正确； B．由左手定则知正离子向上偏转，负离子会向下偏转，所以P板是电源正极，Q板是电源负极，常工作时电流方向为，但电路工作时等离子体也有电阻，故电阻两端的电势差等于发电机的路段电压，小于电动势，B错误； C．根据公式 得 故最大动能 与加速电压无关，C错误； D．若载流子带负电，由左手定则可知，负粒子向左端偏转，所以稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势；根据稳定时对负粒子受力分析得 得 又因为电流的微观表达 解得 故电势差与元件中的电流成正比，D正确。 故选AD。 9. 如图所示，一根导线制成的斜边AB长为2L的等腰直角三角形线框ABC，以速度v匀速穿过宽度为2L的匀强磁场，电流以逆时针方向为正方向，回路中感应电流I和AB两端的电势差UAB随线框位移x变化的关系图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由楞次定律可得，线框进入磁场过程中，穿过线框垂直于纸面向里的磁通量增加，感应电流沿逆时针方向，线框出磁场过程中，穿过线框垂直于纸面向里的磁通量减少，感应电流沿顺时针方向。线框进入磁场过程中切割磁感线的有效长度先增大后减小，感应电动势先增大后减小，感应电流先增大后减小，线框出磁场过程中，切割磁感线的有效长度先增大后减小，感应电动势先增大后减小，感应电流先增大后减小。因此整个过程中，电流大小和方向均发生改变。故AB错误； CD．线框进入磁场，电流方向从A到B，，电压大小先增大后减小，线框出磁场过程，电流方向从B到A，，电压大小也是先增大后减小，C错误，D正确。 故选D。 10. 2021年9月，东北地区出现供电紧张，于是国家电网采取拉闸限电措施限制用电量。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为R，两个变压器均为理想变压器。在某次拉闸限电后（假设所有用电器可视为纯电阻）电网中数据发生变化，下列说法正确的是（　　） A. 降压变压器的输出电压增加了 B. 升压变压器的输出电流增加了 C. 输电线上损失的功率增加了 D. 发电厂输出的总功率增加了 【答案】A 【解析】 【详解】AB．拉闸限电后，用电器减少，意味着并联支路减少，用户端总电阻增加，减小，又因为 所以减小，又因为 所以也随着减小，则输电线上的电压损失为 输电线上的电压损失减小，由于发电厂输出电压恒定，输送电压也恒定，根据，可知增加，也增加，故A正确，B错误； C．根据可知输电线上损失的功率减小了，故C错误； D．因为，所以减小，也随着减小，发电厂输出电压恒定，发电厂输出总功率 因此发电厂输出总功率减小，故D错误。 故选A。 11. 如图所示，足够长的光滑平行导轨固定在水平面上，左侧导轨间距是右侧导轨间距的2倍。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，质量均为m的金属棒ab和cd分别静止在左、右两侧导轨上。现给ab棒一向右的初速度，当ab棒滑上右侧导轨的瞬间，cd棒的速度大小为，最终两金属棒都在右侧导轨上运动并达到稳定状态，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好，下列说法正确的是（　　） A. ab棒滑上右侧导轨前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比 B. ab棒滑上右侧导轨前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比为 C. ab棒滑上右侧导轨瞬间的速度大小为 D. ab棒滑上右侧导轨瞬间的速度大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．设右侧导轨间距为L，则左侧导轨间距为2L，两金属棒与导轨组成闭合电路，流过两金属棒的电流I大小相等，ab棒滑上右侧导轨前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比为 故AB错误； CD．以向右为正方向，从ab棒开始滑动到ab棒滑上右侧导轨瞬间过程，对ab棒，由动量定理得 对cd棒有 联立解得 故C正确，D错误。 故选C。 二、非选择题（共56分，解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 12. 在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中， （1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到________（选填“a”“b”“c”或“M”），M连接到________（选填“a”“b”“c”或“N”）。 （2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转，由此可以判断_________。 A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转 B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转 C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央 D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向 （3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的触头P快速向右移动，发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大，原因是线圈中的____（填“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第二次比第一次的大。 （4）某同学在实验室重做电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池，开关用导线连接成电路。当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其可能的原因是______。 A．开关的位置接错 B．电流表的正负极接错 C．线圈B的接头接反 D．蓄电池的正负极接反 【答案】 ①. a ②. c ③. B ④. 磁通量的变化率 ⑤. A 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]将电流计与线圈B串联成另一个回路，所以N连接a； [2]将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，所以M连接c； （2）[3]由题意可知：当P向右加速滑动时，线圈A中的电流应越来越小，则其磁场减小，磁通量减少，此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转，故可知当B中的磁通量减小时，电流表指向右偏； A．线圈A向上移动时，线圈B中磁通量减小，指针向右偏转；而滑动变阻器滑动端P向左加速滑动时，线圈B中磁通量增大，故指针应向左偏转，故A错误； B．当铁芯拔出或断开开关时，线圈A中磁场减小，故线圈B中磁通量减小，指针向右偏转，故B正确； C．滑片匀速运动时，线圈A中也会产生变化磁场，线圈B中产生了感应电流使指针向右或向左偏转，故C错误； D．虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知，但根据题意可以判断灵敏电流计指针偏转的方向，故D错误。 （3）[4]两种情况下滑动变阻器的触头P移动的快慢不同，说明电流变化快慢不同、线圈B中的磁感应强度变化快慢不同，即磁通量变化率不同，产生的感应电动势大小不同，线圈中的磁通量变化率第二次比第一次的大； （4）[5]A．如果将开关与灵敏电流计构成回路，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量不变，电流表的指针不会偏转，故A正确； B．电流表的正负极接错、只是偏转方向变化，仍会偏转，故B错误； C．线圈B的接头接反，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量会发生变化，电流表的指针会偏转，故C错误； D．蓄电池的正负极接反，当他接通、断开开关时，线圈B中的磁通量会发生变化，只是电流表的偏转方向变化，仍会偏转，故D错误。 【点睛】 13. 一种振动发电装置示意图如图甲所示，半径、匝数的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示），线圈所在位置的磁感应强度大小均为，线圈的电阻，它的引出线接有的灯泡L、外力推动线圈框架的P端，使线圈的速度v随时间t变化的规律如图丙所示，已知v取向右为正。求： （1）线圈运动过程中产生的最大感应电动势的大小； （2）线圈运动一个周期内，线圈中产生的热量Q。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律有 解得 （2）据题意有 则电动势有效值 电流的有效值为 线圈中产生的热量 解得 14. 如图所示，理想变压器原线圈匝数比为，阻值为的电阻接在原线圈回路中，阻值为的电阻接在副线圈回路中，原线圈一侧接在电压恒为的正弦交流电源上。求 （1）电阻和消耗的功率之比； （2）变压器副线圈两端的电压。 【答案】（1）；（2）180V 【解析】 【详解】（1）设原、副线圈两端的电压分别为U1、U2，电流分别为I1、I2，根据理想变压器原、副线圈输入功率和输出功率相等 又 得 又 得电阻和消耗的功率之比 （2）设电阻R1两端电压为U3 U0=U1+U3 得 变压器副线圈两端的电压 15. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN，PQ竖直放置，其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.01kg，电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g=10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求： （1）ab棒在磁场中运动的最大速度大小及感应强度B的大小； （2）金属棒ab在开始运动的1.5s内，通过电阻R的电荷量； （3）金属棒ab在开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量。 【答案】（1）7m/s，0.1T ；（2）1C ；（3）0.26J 【解析】 【详解】（1）据题图知最终ab 棒做匀速直线运动，由乙图的斜率等于速度，可得 ab 棒匀速运动的速度为 根据平衡条件得 求得 (2）金属棒ab在开始运动的1.5s内，通过电阻R的电荷量为 (3）金属棒ab在开始运动1.5s内，根据能量守恒得 又电阻R上产生的热量为 联立代入数据求得 16. 如图所示，在轴和轴上方存在垂直平面向外的匀强磁场，坐标原点处有一粒子源，可向轴和轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为、质量为、带电荷量为的同种带电粒子。在轴上距离原点处垂直于轴放置一个长度为、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板（粒子一旦打在金属板上，其速度立即变为0）。现观察到沿轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端，且速度方向与轴平行。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力。 （1）求磁感应强度大小； （2）求被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值； （3）若在轴上放置一挡板，使薄金属板P右侧不能接收到带电粒子，试确定挡板的最小长度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 如图1所示，设粒子在磁场中运动半径为r，根据几何关系可知    根据牛顿第二定律有    联立解得     【小问2详解】 粒子在磁场中运动的周期为 粒子在磁场中运动的时间与转过的圆心角的关系为 如图2所示，当粒子恰好从P的右侧击中P的下端时，其在磁场中转过的圆心角最大，为 当粒子恰好从P的左侧击中P的下端时，其在磁场中转过的圆心角最小，为 所以被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值为 【小问3详解】 如图3所示，易知MN的长度即为挡板的最小长度，根据几何关系可知 放置的位置坐标为（0，）到（0，）之间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高二物理学科自主练习 一、选择题（本题共11小题，每小题4分，共44分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. LC振荡电路中电容器上极板电量q随时间t在一个周期内的变化图线如图甲所示，某时刻线圈中的磁感应强度方向和极板间的电场强度方向如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. t1时刻线圈中自感电动势最小 B. t2时刻线圈中电流方向不发生变化 C. t1~t2中某时刻与图乙状态相对应 D. t3~t4时间内回路中的电流为逆时针方向 2. 高频焊接原理示意图如图所示，线圈通以高频交流电，金属工件的焊缝中就产生大量焦耳热，将焊缝熔化焊接，要使焊接处产生的热量较大，下列措施不可采用是（　　） A. 减小焊接缝的接触电阻 B. 增大焊接缝的接触电阻 C. 增大交变电流的电压 D. 增大交变电流的频率 3. 如图所示，一根两端开口、长为1m的铜管竖直放置，把一个磁性很强的圆柱形磁体从管上端放入管中，磁体直径略小于铜管内径，磁体过了较长时间才从铜管下端落出，比自由落体慢了许多。则（　　） A. 磁体下落变慢，主要是因为磁体受到空气阻力作用 B. 磁体下落变慢，主要是因为磁体受到金属铜的吸引 C 铜管内电流方向保持不变 D. 铜管对磁体的作用力方向始终向上 4. 如图所示的电容式话筒就是一种电容式传感器，其原理是：导电性振动膜片与固定电极构成了一个电容器，当振动膜片在声压的作用下振动时，两个电极之间的电容发生变化，电路中电流随之变化，这样声信号就变成了电信号，则当振动膜片向左振动时（ ） A. 电容器的电容增大 B. 电容器带电荷量减少 C. 电容器两极板间的场强增大 D. 电阻R中的电流方向自右向左 5. 在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动，如图甲所示。产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. t＝0.01s时穿过线框的磁通量最小 B. 该交变电动势的瞬时值表达式为e＝22sin（100t）V C. 电动势瞬时值为22V时，线圈平面与磁感线的夹角为45° D. 从计时时刻开始转过90°过程的平均电动势为22V 6. 如图所示，、为两个相同的灯泡，线圈的自感系数较大，直流电阻不计，下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关时，先亮、后亮 B. 闭合开关稳定后，、亮度相同 C. 断开开关的瞬间，点的电势比点高 D. 断开开关的瞬间，闪亮一下然后逐渐熄灭 7. 如图所示，水平面内有相距为l=1.0m两平行固定金属导轨，导轨左端接有电动势E=4V、内阻r=1Ω的电源，金属棒ab跨接在金属导轨上，与两金属导轨垂直并与导轨接触良好，棒ab接入电路部分的电阻R=1Ω，金属导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度大小B=1T的匀强磁场中，磁场方向与棒ab垂直且与水平面成θ=30°角斜向右上方，棒ab始终静止于导轨上。下列说法正确的是（ ） A. 棒ab所受摩擦力水平向左 B. 棒ab所受安培力大小为1N C. 棒ab受到的支持力比重力小1N D. 棒ab所受摩擦力大小为1N 8. 电磁场与现代高科技密切关联，并有重要应用。对以下四个科技实例，说法正确的是（　　） A. 图甲的速度选择器能使速度大小的粒子沿直线匀速通过，与粒子的带电性质及带电量无关 B. 图乙的磁流体发电机正常工作时电流方向为，电阻两端的电势差等于发电机的电动势 C. 图丙为回旋加速器，若增大形盒狭缝之间的加速电压，则粒子射出加速器时的最大动能增大 D. 图丁为霍尔元件，若载流子带负电，稳定时元件左侧的电势低于右侧的电势，电势差与元件中的电流成正比 9. 如图所示，一根导线制成的斜边AB长为2L的等腰直角三角形线框ABC，以速度v匀速穿过宽度为2L的匀强磁场，电流以逆时针方向为正方向，回路中感应电流I和AB两端的电势差UAB随线框位移x变化的关系图像正确的是（　　） A B. C. D. 10. 2021年9月，东北地区出现供电紧张，于是国家电网采取拉闸限电措施限制用电量。如图是远距离输电的原理图，假设发电厂输出电压恒定不变，输电线的电阻为R，两个变压器均为理想变压器。在某次拉闸限电后（假设所有用电器可视为纯电阻）电网中数据发生变化，下列说法正确的是（　　） A. 降压变压器的输出电压增加了 B. 升压变压器的输出电流增加了 C. 输电线上损失的功率增加了 D. 发电厂输出的总功率增加了 11. 如图所示，足够长的光滑平行导轨固定在水平面上，左侧导轨间距是右侧导轨间距的2倍。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，质量均为m的金属棒ab和cd分别静止在左、右两侧导轨上。现给ab棒一向右的初速度，当ab棒滑上右侧导轨的瞬间，cd棒的速度大小为，最终两金属棒都在右侧导轨上运动并达到稳定状态，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且与导轨接触良好，下列说法正确的是（　　） A. ab棒滑上右侧导轨前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比为 B. ab棒滑上右侧导轨前，ab棒和cd棒所受安培力大小之比为 C. ab棒滑上右侧导轨瞬间的速度大小为 D. ab棒滑上右侧导轨瞬间的速度大小为 二、非选择题（共56分，解答题应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，只写出最后答案的不得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 12. 在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中， （1）已将电池组、滑动变阻器、带铁芯线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接，要把电路连接完整正确，则N连接到________（选填“a”“b”“c”或“M”），M连接到________（选填“a”“b”“c”或“N”）。 （2）正确连接电路后，开始实验探究，某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时，灵敏电流计指针向右偏转，由此可以判断_________。 A．线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动，都能引起灵敏电流计指针向左偏转 B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起灵敏电流计指针向右偏转 C．滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动，灵敏电流计指针都静止在中央 D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向 （3）某同学第一次将滑动变阻器的触头P慢慢向右移动，第二次将滑动变阻器的触头P快速向右移动，发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大，原因是线圈中的____（填“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”）第二次比第一次的大。 （4）某同学在实验室重做电磁感应现象的实验，他将电流表、线圈A和B、蓄电池，开关用导线连接成电路。当他接通、断开开关时，电流表的指针都没有偏转，其可能的原因是______。 A．开关的位置接错 B．电流表的正负极接错 C．线圈B的接头接反 D．蓄电池的正负极接反 13. 一种振动发电装置的示意图如图甲所示，半径、匝数的线圈套在永久磁铁槽中，磁场的磁感线均沿半径方向均匀分布（其右视图如图乙所示），线圈所在位置的磁感应强度大小均为，线圈的电阻，它的引出线接有的灯泡L、外力推动线圈框架的P端，使线圈的速度v随时间t变化的规律如图丙所示，已知v取向右为正。求： （1）线圈运动过程中产生的最大感应电动势的大小； （2）线圈运动一个周期内，线圈中产生的热量Q。 14. 如图所示，理想变压器原线圈匝数比为，阻值为的电阻接在原线圈回路中，阻值为的电阻接在副线圈回路中，原线圈一侧接在电压恒为的正弦交流电源上。求 （1）电阻和消耗的功率之比； （2）变压器副线圈两端电压。 15. 如图所示，足够长的光滑平行金属导轨MN，PQ竖直放置，其宽度L=1m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为R=0.40Ω的电阻，质量为m=0.01kg，电阻为r=0.30Ω的金属棒ab紧贴在导轨上，现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计，g=10m/s2（忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响），求： （1）ab棒在磁场中运动的最大速度大小及感应强度B的大小； （2）金属棒ab在开始运动的1.5s内，通过电阻R的电荷量； （3）金属棒ab在开始运动的1.5s内，电阻R上产生的热量。 16. 如图所示，在轴和轴上方存在垂直平面向外的匀强磁场，坐标原点处有一粒子源，可向轴和轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为、质量为、带电荷量为的同种带电粒子。在轴上距离原点处垂直于轴放置一个长度为、厚度不计、能接收带电粒子的薄金属板（粒子一旦打在金属板上，其速度立即变为0）。现观察到沿轴负方向射出的粒子恰好打在薄金属板的上端，且速度方向与轴平行。不计带电粒子的重力和粒子间相互作用力。 （1）求磁感应强度的大小； （2）求被薄金属板接收的粒子中运动的最长与最短时间的差值； （3）若在轴上放置一挡板，使薄金属板P右侧不能接收到带电粒子，试确定挡板的最小长度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$