精品解析：山东省菏泽市曹县第一中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试题

高中二年级下学期第一次月考物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写到相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2、选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 第Ⅰ卷（选择题共40分） 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. 下列说法正确的是（　　） A. 有感应电流就一定有感应电动势 B. 带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 C. 感应电流的磁场方向总是和引发感应电流的磁场方向相反 D. 电场、电场线、磁场、磁感线都是客观存在的物质 【答案】A 【解析】 【详解】A．导线在磁场中做切割磁感线运动，导体中一定有感应电动势，由于不知道是否有闭合回路，因此不一定有感应电流，所以有感应电流就一定有感应电动势，故A正确； B．当运动电荷的速度方向与磁场平行时，电荷在磁场中不受洛伦兹力作用，故B错误； C．当磁通量增大时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相反，当磁通量减小时，感应电流的磁场与引起感应电流的磁场方向相同；即感应电流的磁场一定是阻碍引起感应电流的磁通量的变化，故C错误； D．电场、磁场是客观存在的物质，电场线和磁场线是为了形象描绘场而假想的曲线，在场中是不存在的，故D错误。 故选A。 2. 利用如图所示的天平可以测定磁感应强度。天平的右臂下悬挂有一个匝矩形线圈，线圈宽度为，线圈下端在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有顺时针方向的电流时，在天平左右两边分别加上质量为、的砝码，天平平衡。当线圈中通有逆时针方向的电流时，天平右边再加上质量为的砝码后，天平重新平衡，由此可知，磁感应强度（　　） A. 方向垂直纸面向里，大小为 B. 方向垂直纸面向外，大小为 C. 方向垂直纸而向里，大小为 D. 方向垂直纸面向外，大小为 【答案】A 【解析】 【详解】因为电流逆时针方向时，右边再加砝码才能重新平衡，所以电流逆时针方向时安培力竖直向上，由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里；设线圈质量为，电流顺时针方向时，根据受力平衡可得 电流逆时针方向时，根据受力平衡可得 联立解得 故选A。 3. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为、电场强度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 甲图要增大粒子的最大动能，可减小磁感应强度 B. 乙图可判断出极板是发电机的正极 C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若导体为金属，稳定时板电势低 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图粒子从加速器中引出时满足 则最大动能 则要增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度，选项A错误； B．乙图由左手定则可知，带正电的粒子偏向下极板，则可判断出A极板是发电机的负极，选项B错误； C．丙图中粒子沿直线通过速度选择器，则 可得 选项C错误； D．丁图中若导体为金属，由左手定则可知，电子偏向C极板，则稳定时C板电势低，选项D正确。 故选D。 4. 如图所示，电阻忽略不计的两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，一质量为m=1kg的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，磁感应强度B=5T，方向垂直于ab，与导轨平面的夹角a=53°，导轨宽度为L=0.5m，一端与电源连接。连入导轨间的电阻R=4.5Ω，ab与导轨间的动摩擦因数为µ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），拉力F为平行于金属导轨且垂直于金属棒方向，ab处于静止状态。已知E=10V，r=0.5Ω，sin37°=0.6，g=10m/s2，则（　　） A. 通过ab的电流大小为1A B. ab受到的安培力大小3N C. ab受到的最大静摩擦力为7.5N D. F的取值范围为0.5N≤F≤7.5N 【答案】D 【解析】 【详解】A．通过ab的电流大小为 方向为a到b，选项A错误； B．ab受到的安培力为 F= BIL=5N 选项B错误； C．对ab受力分析如图所示，最大静摩擦力 选项C错误； D．当最大静摩擦力方向向右时 当最大静摩擦力方向向左时 所以 选项D正确。 故选D。 5. 如图甲所示，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为正方向。螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合回路。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，电流方向为 B. 在时间内，电流方向为 C. 在时间内，电流方向为 D. 在时间内，电流方向为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图乙知，在时间内，外加磁场磁感应强度反向减小且斜率不变，根据楞次定律知在导线中产生的电流方向为，故A错误； B．在时间内，外加磁场磁感应强度正向增大且斜率不变，则在导线中产生的电流方向为，故B错误； C．在时间内，外加磁场磁感应强度正向减小且斜率不变，则在导线中产生的电流方向为，故C正确； D．在时间内，外加磁场磁感应强度反向增大且斜率不变，则在导线中产生的电流方向为，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，关于x轴对称的正方形闭合金属线圈水平放置在坐标系面内，线圈的边与y轴重合，匝数为N，边长为L，电阻为R。一金属直导线垂直于z轴放在x轴正上方，通有沿x轴负方向的电流。现让线圈沿图示方向绕x轴以角速度匀速转动，在线圈由图示位置开始转动90°的过程中，用冲击电流计测得流过线圈导线横截面的电荷量为q。则在此过程，线圈中（　　） A. 感应电流方向为 B. 感应电流的平均值为 C. 感应电动势的平均值为 D. 磁通量的变化量为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．由右手螺旋定则可知，导线下方磁场时垂直直面穿出，当线圈从图示位置转动90°后，磁通量向外变大，由楞次定律可得感应电流的方向为abcda，故A错误； B．转动90°，则时间 又 得出 故B错误； C．由B可知 则 故C正确； D．由 联立可得 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到的距离为，不计粒子重力。则（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子运动速率为 C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子在磁场中运动的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于粒子经过圆心O，最后离开磁场，可知粒子在A点所受洛伦兹力方向向下，根据左手定则可知，四指指向与速度方向相反，所以粒子带负电，故A错误； B．根据题意，作出粒子的运动轨迹，如图所示。由于圆形区域半径为R，A点到CD的距离为，令粒子做圆周运动的轨迹半径为r，根据几何关系有 r=R 粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则 解得粒子运动速率为 故B错误； C．由于圆形区域半径为R，A点到CD的距离为，根据上述分析，粒子做圆周运动的轨迹半径也为R，则△AOO'与△EOO'均为等边三角形，所以轨迹所对应的圆心角∠AO′E=120°；粒子在磁场中运动的时间为 故C错误； D．粒子在磁场中运动的路程为 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，正方形金属框电阻为R，边长为L，线框在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域并开始计时，t1时刻线框全部进入磁场．规定顺时针方向为感应电流I的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过导体横截面的电荷量为q，则这些量随时间变化的关系正确的是（其中P－t图象为抛物线）（　　） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】A．线框做匀加速运动，其速度 v=at 感应电动势 E=BLv 感应电流 i与t成正比，故A错误。 B．线框进入磁场过程中受到的安培力 由牛顿第二定律得 F-FB=ma 得 F-t图象是不过原点的倾斜直线，故B正确。 C．线框的电功率 故C正确。 D．线框的位移 电荷量 q-t图象应是抛物线。故D错误； 故选BC。 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，选错或不答的得0分。 9. 当线圈中的电流随时间变化时，线圈产生的磁场也会变化，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流。下列关于涡流的应用说法正确的是（　　） A. 图1中当线圈中通以周期性变化的电流时，金属中产生涡流使金属熔化 B. 图2中铁质锅换成陶瓷锅，其加热效果与铁质锅一样 C. 图3中探雷器遇见金属时，金属中涡流的磁场反过来影响线圈中电流，使仪器报警 D. 图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝，它们都同时从铝管下端管口落出 【答案】AC 【解析】 【详解】A．图1中当线圈中通以周期性变化的电流，使金属中产生涡流，利用涡流生热使金属熔化，故 A正确； B．图2中若把铁质锅换成陶瓷锅，这种材料不能产生涡流，不具有加热效果，故B错误； C．图3中探雷器遇见金属时，金属会感应出涡流，涡流的磁场反过来影响线圈中电流，使仪器报警，故C正确； D．小圆柱在无缝铝管中下落时，产生电磁感应，阻力很大，阻碍磁体与导体间的相对运动；小圆柱在有竖直裂缝的铝管中下落时，在侧壁也产生涡流，但对小圆柱产生向上的阻力较小，所以小圆柱穿越无缝管的时间比穿越有缝管的时间长，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，、是两个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，时刻断开开关S。、分别表示灯泡和中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】当S闭合时，L的自感作用会阻碍通过其本身的电流变大，电流从流过，当L的阻碍作用变小时，L中的电流变大，中的电流变小至零；中的电流为电路总电流，电流流过时，电路总电阻较大，电流较小，当中电流为零时，电流流过L与，总电阻变小，电流变大至稳定。当S断开时，马上熄灭，与L组成回路，由于L的自感作用，闪亮后慢慢熄灭，电流反向且减小，BCD错误， A正确，故选A。 11. 矩形边界ABCD内存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，AB长为2L，AD长为L．从AD的中点E发射各种速率的粒子，方向与AD成30°角，粒子带正电，电量为q，质量为m，不计粒子重力与粒子间的相互作用，下列判断正确的是 A. 粒子可能从BC边离开 B. 经过AB边的粒子最小速度为 C. 经过AB边的粒子最大速度为 D. AB边上有粒子经过的区域长度为L 【答案】CD 【解析】 【详解】若粒子的轨迹与CD边相切时，此时打到 AB边上的距离最远，此时粒子运动的半径最大为R1=L，此时粒子的最大速度，打到AB边上时的点距离A点的距离为L(1+cos300)= (1+)L<2L，可知粒子不可能从BC边射出，选项A错误，C正确； 当v0最小值：R2+R2sin30°＝得：R2＝，则vmin＝，选项B错误；此时粒子打到AB上的位置距离A点的距离为，则AB边上有粒子经过的区域长度为(1+)L-L=(1+)L，选项D正确；故选CD. 点睛：此题是带电粒子在有界磁场中的运动问题，解题时关键是画出正确的运动轨迹，做出临界轨迹，灵活运用几何关系求解半径. 12. 如图所示，甲、乙是两个完全相同的闭合导线线框，a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域，只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放，穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是（　　） A. 甲乙两框同时落地 B. 乙框比甲框先落地 C. 落地时甲乙两框速度相同 D. 穿过磁场的过程中甲线框中通过的电荷量小于乙线框 【答案】B 【解析】 【详解】C．根据 可得乙线框进入磁场时的速度比甲线框进入磁场时速度大，线框所受的安培力为 F=BIL 电动势为 E=BLv 电流为 联立可得 分析可知乙在进入线圈过程中受到的安培力较大，因为两个线圈完全相同，所以故安培力对乙做的负功多，产生的热量多，重力做的功一部分转化为导线框的动能，一部分转化为导线框穿过磁场产生的热量，根据动能定理可知，甲落地速度比乙落地速度大，C错误； D．根据电流定义式得 穿过磁场的过程中甲线框中通过的电荷量等于乙线框，D错误； AB．下落过程中分析线框，根据动量定理得 线框穿过磁场时，安培力冲量为 线框穿过磁场中通过电荷量相等，故甲乙两过程安培力的冲量相等，又因为甲落地时间的速度大于乙落地时的速度，说明甲重力作用的时间更长，则乙先落地，故B正确，A错误。 故选B。 第Ⅱ卷（非选择题共60分） 三、实验题：本题共2小题，共14分 13. 如图所示为“探究磁场对通电导线的作用”的部分实验装置，通电导线与磁场方向垂直。请根据下面的实验操作按要求填空。 （1）如图所示分别接通“1、4”和“2、3”，发现导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与________有关。 （2）只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向________（选填“改变”或“不改变”）。 （3）只改变导线中电流的方向，导线受力的方向________（选填“改变”或“不改变”）。 【答案】（1）导线长度 （2）改变 （3）改变 【解析】 【小问1详解】 分别接通“1、4”和“2、3”，则磁场中的通电导线的长度不同，实验中观察到导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与导线长度有关。 【小问2详解】 只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，根据左手定则可知，导线受力的方向改变。 【小问3详解】 只改变导线中电流的方向，根据左手定则可知，导线受力的方向改变。 14. 在“探究楞次定律”的实验中。某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置。 （1）现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接（A与C连接，B与D连接），将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中原磁通量的方向为___________（选填“向上”或“向下”，线圈中的原磁通量___________（选填“变大”或“减小”），你所看到的指针___________（选填“不偏”、“向a位置偏转”或“向b位置偏转”）。 （2）若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中a所示，则磁铁的Q端是___________（选填“N”或“S”）极。 【答案】 ① 向下 ②. 减少 ③. 向b位置偏转 ④. S 【解析】 【详解】（1）[1][2][3]将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中原磁通量的方向向下，线圈中的原磁通量减小，根据楞次定律，可知D端为感应电动势的正极，A与C连接，B与D连接，电流从B流入，指针向b位置偏转。 （2）[4]指针向a位置偏转，则电流从A流入，E为感应电动势的正极，根据安培定则可知，感应电流的磁场向上，根据楞次定律可知，磁铁的Q端是S极。 四、计算题：本题共4小题，共46分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案必须明确写出数值和单位。 15. 把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求： （1）棒上电流的大小和方向； （2）棒两端的电压； （3）在圆环和金属棒上消耗的总热功率。 【答案】（1）；从N流向M （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，根据右手定则可知，棒上电流的方向从N流向M；此时金属棒产生的电动势为 画出等效电路如图所示 外电路的总电阻为 根据闭合电路欧姆可知，棒上电流大小为 【小问2详解】 根据分压原理，棒两端的电压为 【小问3详解】 在圆环和金属棒上消耗的总热功率为 16. 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系xOy中，x轴上方有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为 E，x轴下方无电场，但有一半径为R的圆形有界匀强磁场与x轴相切于坐标原点O，磁场的方向垂直于xOy平面向里（图中未画出）。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，由坐标为（0，1.5R）的A点无初速度释放，粒子进入磁场后在磁场中恰好运动圆周，粒子所受重力不计，取sin=。 (1)求匀强磁场的磁感应强度大小B； (2)若将该粒子释放位置水平向左移动一段距离L（未知），再无初速度释放，求当L多大时粒子在磁场中运动的时间最长，并求该最长时间和粒子离开磁场时的位置坐标。（不考虑粒子离开磁场后的运动）。 【答案】（1）；（2）；； 【解析】 【详解】(1)粒子在电场中做匀加速直线运动 粒子在磁场中运动时，由洛伦兹力提供向心力，则有 由几何关系可知 2Rcos=r 解得 ， （2）粒子在磁场中转过的弦等于2R时，对应的时间最长，设其所转过的圆心角为θ，则有 解得 即 θ= 粒子在磁场中运动的最长时间 其中 解得 由几何关系可知，粒子离开磁场位置的横坐标等于L，即 所以粒子离开磁场时的位置坐标为 17. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置，与水平方向的夹角为θ。两导轨间距为，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。 （1）由b向a方向看到的装置如图，在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图； （2）在加速下滑时，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小； （3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。 【答案】（1） ；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）经过分析可得，ab杆下滑过程中某时刻受力示意图如下图所示 （2）当ab杆速度为v时，感应电动势为 此时电路中电流为 ab杆受到安培力为 即有 可得 （3）当时，ab杆达到最大速度，则有 18. 利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图1所示，平面左侧存在沿y轴负方向的匀强电场，右侧存在沿x轴正方向的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从点以初速度、沿着x轴正方向射入电场，恰好从O点进入磁场，再次从点通过x轴，不计粒子的重力。 （1）求匀强电场的电场强度大小E和匀强磁场的磁感应强度大小B； （2）从O点进入磁场运动时间为时，求粒子的位置坐标； （3）如图2所示，若在平面左侧再加垂直平面向里的匀强磁场，将上述带正电粒子从点以初速度、沿着x轴正方向射入电磁场，运动轨迹恰好与x轴负半轴相切。求所加匀强磁场的磁感应强度大小。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做类平抛运动，则有 ， 解得 粒子从O点进入磁场时水平方向的分速度为，竖直方向的分速度为 结合上述解得 粒子接入右侧磁场后做螺旋运动，水平向右速度为的匀速直线运动，平面方向速度为的匀速圆周运动，则有 ，， 解得 ， 【小问2详解】 粒子在磁场中水平向右速度为的匀速直线运动，结合上述可知 由于 表明平面方向速度为的匀速圆周运动对应圆心角为，根据几何关系有 ， 解得 ， 即粒子的位置坐标为。 【小问3详解】 将速度分解为水平向右的和水平向左的，且有 ， 此时将粒子的运动分解为水平向右的速度为的匀速直线运动与速度为的匀速圆周运动，则有 由于粒子轨迹恰好与x轴负半轴相切，则有 结合上述解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高中二年级下学期第一次月考物理试题 本试卷分选择题和非选择题两部分，共100分，考试时间90分钟。 注意事项： 1、答题前，考生先将自己的姓名、考生号、座号填写到相应位置，认真核对条形码上的姓名、考生号和座号，并将条形码粘贴在指定位置上。 2、选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。 第Ⅰ卷（选择题共40分） 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. 下列说法正确的是（　　） A. 有感应电流就一定有感应电动势 B. 带电粒子在磁场中运动时，一定受到洛伦兹力作用 C. 感应电流的磁场方向总是和引发感应电流的磁场方向相反 D. 电场、电场线、磁场、磁感线都是客观存在的物质 2. 利用如图所示的天平可以测定磁感应强度。天平的右臂下悬挂有一个匝矩形线圈，线圈宽度为，线圈下端在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面。当线圈中通有顺时针方向的电流时，在天平左右两边分别加上质量为、的砝码，天平平衡。当线圈中通有逆时针方向的电流时，天平右边再加上质量为的砝码后，天平重新平衡，由此可知，磁感应强度（　　） A. 方向垂直纸面向里，大小为 B. 方向垂直纸面向外，大小为 C. 方向垂直纸而向里，大小 D. 方向垂直纸面向外，大小为 3. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，其中丙的磁感应强度大小为、电场强度大小为，下列说法正确的是（ ） A. 甲图要增大粒子的最大动能，可减小磁感应强度 B. 乙图可判断出极板是发电机的正极 C. 丙图中粒子沿直线通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若导体为金属，稳定时板电势低 4. 如图所示，电阻忽略不计的两平行的粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中，一质量为m=1kg的金属棒ab垂直于平行导轨放置并接触良好，磁感应强度B=5T，方向垂直于ab，与导轨平面的夹角a=53°，导轨宽度为L=0.5m，一端与电源连接。连入导轨间的电阻R=4.5Ω，ab与导轨间的动摩擦因数为µ=0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），拉力F为平行于金属导轨且垂直于金属棒方向，ab处于静止状态。已知E=10V，r=0.5Ω，sin37°=0.6，g=10m/s2，则（　　） A. 通过ab的电流大小为1A B. ab受到的安培力大小3N C. ab受到的最大静摩擦力为7.5N D. F的取值范围为0.5N≤F≤7.5N 5. 如图甲所示，螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场，以图中箭头所示方向为正方向。螺线管与灵敏电流计相连，构成闭合回路。当螺线管内的磁感应强度随时间按图乙所示规律变化时，下列说法正确的是（　　） A. 在时间内，电流方向 B. 在时间内，电流方向为 C. 在时间内，电流方向为 D. 在时间内，电流方向为 6. 如图所示，关于x轴对称的正方形闭合金属线圈水平放置在坐标系面内，线圈的边与y轴重合，匝数为N，边长为L，电阻为R。一金属直导线垂直于z轴放在x轴正上方，通有沿x轴负方向的电流。现让线圈沿图示方向绕x轴以角速度匀速转动，在线圈由图示位置开始转动90°的过程中，用冲击电流计测得流过线圈导线横截面的电荷量为q。则在此过程，线圈中（　　） A. 感应电流方向为 B. 感应电流的平均值为 C. 感应电动势的平均值为 D. 磁通量的变化量为 7. 如图所示，圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里。质量为m、电荷量为q的带电粒子由A点沿平行于直径的方向射入磁场，经过圆心O，最后离开磁场。已知圆形区域半径为R，A点到的距离为，不计粒子重力。则（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子运动速率为 C. 粒子在磁场中运动的时间为 D. 粒子在磁场中运动的路程为 8. 如图所示，虚线右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场，正方形金属框电阻为R，边长为L，线框在外力作用下由静止开始，以垂直于磁场边界的恒定加速度a进入磁场区域并开始计时，t1时刻线框全部进入磁场．规定顺时针方向为感应电流I的正方向，外力大小为F，线框中电功率的瞬时值为P，通过导体横截面的电荷量为q，则这些量随时间变化的关系正确的是（其中P－t图象为抛物线）（　　） A. B. C. 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，选错或不答的得0分。 9. 当线圈中的电流随时间变化时，线圈产生的磁场也会变化，这个线圈附近的任何导体中都会产生感应电流，看起来就像水中的旋涡，所以把它叫做涡电流，简称涡流。下列关于涡流的应用说法正确的是（　　） A. 图1中当线圈中通以周期性变化的电流时，金属中产生涡流使金属熔化 B. 图2中铁质锅换成陶瓷锅，其加热效果与铁质锅一样 C. 图3中探雷器遇见金属时，金属中涡流的磁场反过来影响线圈中电流，使仪器报警 D. 图4中两个磁性很强的小圆柱形永磁体同时从铝管上端管口落入，无论铝管有无裂缝，它们都同时从铝管下端管口落出 10. 如图所示的电路中，L为一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈，、是两个完全相同的灯泡，E是内阻不计的电源。时刻，闭合开关S，经过一段时间后，电路达到稳定，时刻断开开关S。、分别表示灯泡和中的电流，规定图中箭头所示方向为电流正方向，以下各图中能定性描述电流I随时间t变化关系的是（ ） A. B. C. D. 11. 矩形边界ABCD内存在磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直纸面向里，AB长为2L，AD长为L．从AD的中点E发射各种速率的粒子，方向与AD成30°角，粒子带正电，电量为q，质量为m，不计粒子重力与粒子间的相互作用，下列判断正确的是 A. 粒子可能从BC边离开 B. 经过AB边的粒子最小速度为 C. 经过AB边的粒子最大速度为 D. AB边上有粒子经过的区域长度为L 12. 如图所示，甲、乙是两个完全相同的闭合导线线框，a、b是边界范围、磁感应强度大小和方向都相同的两个匀强磁场区域，只是a区域到地面的高度比b高一些。甲、乙线框分别从磁场区域的正上方距地面相同高度处同时由静止释放，穿过磁场后落到地面。下落过程中线框平面始终保持与磁场方向垂直。以下说法正确的是（　　） A 甲乙两框同时落地 B. 乙框比甲框先落地 C. 落地时甲乙两框速度相同 D. 穿过磁场过程中甲线框中通过的电荷量小于乙线框 第Ⅱ卷（非选择题共60分） 三、实验题：本题共2小题，共14分 13. 如图所示为“探究磁场对通电导线的作用”的部分实验装置，通电导线与磁场方向垂直。请根据下面的实验操作按要求填空。 （1）如图所示分别接通“1、4”和“2、3”，发现导线偏转的角度不同，说明导线受到的力的大小与________有关。 （2）只上下交换磁极的位置以改变磁场方向，导线受力的方向________（选填“改变”或“不改变”）。 （3）只改变导线中电流的方向，导线受力的方向________（选填“改变”或“不改变”）。 14. 在“探究楞次定律”的实验中。某同学用试触法判断电流计指针偏转方向与电流方向的关系时，将电池的负极与电流计的A接线柱连接，连接B接线柱的导线试触电池正极，发现指针指在如图甲中的b位置。 （1）现将电流计的两接线柱与图乙中线圈的两个接线柱连接（A与C连接，B与D连接），将磁铁N极从线圈中拔出，线圈中原磁通量的方向为___________（选填“向上”或“向下”，线圈中的原磁通量___________（选填“变大”或“减小”），你所看到的指针___________（选填“不偏”、“向a位置偏转”或“向b位置偏转”）。 （2）若将电流计的A、B接线柱分别与图丙中线圈的E、F接线柱连接，将磁铁从线圈中抽出时，电流计指针指示位置如图甲中a所示，则磁铁的Q端是___________（选填“N”或“S”）极。 四、计算题：本题共4小题，共46分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题答案必须明确写出数值和单位。 15. 把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成一半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求： （1）棒上电流的大小和方向； （2）棒两端的电压； （3）在圆环和金属棒上消耗的总热功率。 16. 如图所示，在竖直平面内直角坐标系xOy中，x轴上方有竖直向下的匀强电场，电场强度大小为 E，x轴下方无电场，但有一半径为R的圆形有界匀强磁场与x轴相切于坐标原点O，磁场的方向垂直于xOy平面向里（图中未画出）。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子，由坐标为（0，1.5R）的A点无初速度释放，粒子进入磁场后在磁场中恰好运动圆周，粒子所受重力不计，取sin=。 (1)求匀强磁场的磁感应强度大小B； (2)若将该粒子释放位置水平向左移动一段距离L（未知），再无初速度释放，求当L多大时粒子在磁场中运动的时间最长，并求该最长时间和粒子离开磁场时的位置坐标。（不考虑粒子离开磁场后的运动）。 17. 如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置，与水平方向的夹角为θ。两导轨间距为，M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下。导轨和金属杆的电阻可忽略。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。 （1）由b向a方向看到的装置如图，在此图中画出ab杆下滑过程中某时刻的受力示意图； （2）在加速下滑时，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小； （3）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。 18. 利用电场和磁场实现粒子偏转是科学仪器中广泛应用的技术。如图1所示，平面左侧存在沿y轴负方向的匀强电场，右侧存在沿x轴正方向的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从点以初速度、沿着x轴正方向射入电场，恰好从O点进入磁场，再次从点通过x轴，不计粒子的重力。 （1）求匀强电场的电场强度大小E和匀强磁场的磁感应强度大小B； （2）从O点进入磁场运动时间为时，求粒子的位置坐标； （3）如图2所示，若在平面左侧再加垂直平面向里的匀强磁场，将上述带正电粒子从点以初速度、沿着x轴正方向射入电磁场，运动轨迹恰好与x轴负半轴相切。求所加匀强磁场的磁感应强度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $