精品解析：广东省东莞市东莞外国语学校2024-2025学年高二下学期段考物理试题

2024-2025学年度第二学期东莞外国语学校段考 高二物理 一、单选题（8×3分=24分） 1. 如图所示，一带负电的粒子（不计重力）进入磁场中，图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向标示正确的是（ ） A. B. C. D. 2. 如图所示，某一实验小组把一正方形多匝线圈和一个灵敏电流计组成闭合回路，用来研究线圈在地磁场中的电磁感应现象。甲、乙两位同学手持线圈的两边使线圈处于竖直静止状态，甲、乙沿东西方向站立。其他同学观察电流计指针偏转情况。下列线圈的运动过程能使电流计指针发生偏转的是（　　） A. 线圈静止不动 B. 线圈水平向左平移 C. 线圈水平向右平移 D. 线圈由竖直放置转为水平放置 3. 如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（　　） A. a、b一起运动的加速度减小 B. a、b一起运动的加速度增大 C. a、b物块间的摩擦力不变 D. a、b物块间的摩擦力增大 4. 如图所示，在虚线所包围的圆形区域内有方向垂直于圆面向外的匀强磁场，从磁场边缘的A点沿半径方向射入一束速率不等的质子，不计质子重力，这些质子在磁场里运动的过程中（ ） A. 运动时间均相等 B. 速率越大的质子运动时间越长 C. 轨迹半径越大的质子运动时间越短 D. 轨迹半径越大的质子向心加速度越小 5. 变速自行车上的码表可以显示骑行速率、里程等，某款码表的信息来自安装在自行车前叉上的霍尔元件。前轮辐条上固定着一个小磁体，车轮每转一周，小磁体经过一次元件（靠近但不接触），产生的霍尔电压传给处理器，如图所示。已知霍尔元件是由半导体材料制成的长方体，其内部由可以自由移动的电子形成电流。图中与、、三面相对的分别是、、面（图中未标出），其中、面与码表内的电池相连，通过由到方向的电流。则采集霍尔电压的面及面的电势高低关系是（　　） A. 、面，面电势高于面 B. 、面，面电势低于面 C. 、面，面电势高于面 D. 、面，面电势低于面 6. 如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，在变压器输入端加上交流电压（V），原副线圈的匝数比为，在副线圈的输出端串接上一滑动变阻器。下列说法正确的是（　　） A. 当滑片P上移时，原线圈中的电流变大 B. 当滑片P下移时，原线圈的输入功率变小 C. 原、副线圈中的电流强度之比为 D. 当时，通过其电流的有效值为2.2A 8. 一个100匝的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电动势瞬时值表达式为 B. t=0.25s时，电动势瞬时值大小等于有效值 C. t=0.5s时，穿过线圈的磁通量为 D. t=1s时，磁通量的变化率为0.01V 二、多选题（7×4分=28分，漏选得2分，错选不得分） 9. 关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中在磁场中偏转半径最小的是 10. 下列关于电磁感应现象中说法正确的是（　　） A. 图甲当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相反方向转动 B. 图乙真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 C. 图丙磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，使线框尽快停止摆动利用了电磁驱动原理 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 11. 现代高层建筑中，电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁S极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 下方线圈对轿厢有阻碍作用，上方线圈对轿厢无阻碍作用 B. 轿厢上方与下方之间的金属线圈相互排斥 C. 从上往下看，轿厢上方线圈的感应电流沿顺时针方向 D. 上方线圈有收缩的趋势，下方线圈有扩张的趋势 12. 一线框在匀强磁场中转动、产生的正弦式交变电流随时间变化的规律如图所示，下列说法不正确的是（　　） A. 交流电压瞬时值的表达式为u=10sin25t（V） B. 交流电的频率为25Hz C. 0.01s末线框平面平行于磁场，穿过线框的磁通量变化最快 D. 0.02s时穿过线框的磁通量为零 13. 如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈（图中只画了2匝），面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，P端电势高于Q端电势 B. 时间内，电压表的读数为 C. 时间内，R上的电流为 D. 时间内，圆形线圈中感应电流的方向沿顺时针 14. 如图所示电路中，A、B为完全相同的灯泡，电阻为R。自感线圈L的直流电阻也为R，a、b为L的左、右端点，电源电动势为E，内阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S，灯泡A缓慢变亮，灯泡B瞬间变亮 B. 闭合开关S，当电路稳定后，灯泡A、B一样亮 C. 闭合开关S，电路稳定后再断开开关S，灯泡A闪亮后缓慢熄灭 D. 闭合开关S，电路稳定后再断开开关S的瞬间，b点电势高于a点 15. 如图所示，在匀强磁场B的区域内有一光滑倾斜金属导轨，倾角为θ，导轨间距为L，在其上垂直导轨放置一根质量为m的导线，接以如图所示的电源，电流强度为I，通电导线恰好静止，则匀强磁场的磁感应强度必须满足一定条件，下述所给条件正确的是（重力加速度为g）（　　） A. B＝，方向垂直斜面向上 B. B＝，方向垂直斜面向下 C. B＝，方向沿斜面水平向左 D. B＝，方向竖直向上 三、实验题（每空2分，共18分） 16. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： （1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要___________ A． B． C． （2）实验得出，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针___________（选填“向左”或“向右”）偏转。 （3）如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电子秤的示数会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要___________引起感应电流的磁通量的变化。 17. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 （2）以下给出的器材中，本实验需要用到的是 ；（填字母） A. 干电池 B. 学生电源 C. 直流电压表 D. 多用电表 （3）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。 A. 演绎法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想实验法 （4）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是___________。 实验次数 n1/匝 n2/匝 U1/V U2/V 1 1200 400 12.1 3.98 2 800 400 12.0 5.96 3 200 100 11.9 5.95 （5）原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是 。（填字母） A. 变压器线圈中有电流通过时会发热 B. 原、副线圈的电压不同步 C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热 D. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 四、解答题 18. 如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向跟磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角磁场区域的宽度为d，求： （1）粒子的运动半径 （2）粒子在磁场中运动的时间 （3）粒子在磁场中运动的加速度大小 19. 如图，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，、是水平放置的不计电阻的平行长直光滑导轨，其间距为，、两点间接有阻值为的定值电阻，质量为、电阻也为的金属棒与导轨保持垂直且接触良好。现对棒施加一个水平向左垂直于棒的恒力，使金属棒由静止开始沿导轨滑动，一段时间后做匀速直线运动，金属棒由静止到开始做匀速直线运动的过程中通过定值电阻的电量为。求： （1）当棒的速度为时，导体棒中电流的大小； （2）当棒的速度为时，导体棒的加速度大小； （3）若恒力恰满足，求此过程中定值电阻产生的热量。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期东莞外国语学校段考 高二物理 一、单选题（8×3分=24分） 1. 如图所示，一带负电的粒子（不计重力）进入磁场中，图中的磁场方向、速度方向及带电粒子所受的洛伦兹力方向标示正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．由左手定则判可知A图电荷所受洛伦兹力向下，A选项错误； B．B图电荷的运动方向与磁感应强度方向平行不受洛伦兹力，B选项错误； C．由左手定则判可知C图电荷所受洛伦兹力向下，C选项正确； D．由左手定则判可知D图电荷所受洛伦兹力向左，D选项错误。 故选C。 2. 如图所示，某一实验小组把一正方形多匝线圈和一个灵敏电流计组成闭合回路，用来研究线圈在地磁场中的电磁感应现象。甲、乙两位同学手持线圈的两边使线圈处于竖直静止状态，甲、乙沿东西方向站立。其他同学观察电流计指针偏转情况。下列线圈的运动过程能使电流计指针发生偏转的是（　　） A. 线圈静止不动 B. 线圈水平向左平移 C. 线圈水平向右平移 D. 线圈由竖直放置转为水平放置 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．线圈静止不动、线圈水平向左、向右平移，穿过线圈的磁通量不变，不产生感应电流，则电流计指针不偏转，故ABC错误； D．线圈由竖直放置转为水平放置，穿过线圈的磁通量改变，产生感应电流，电流计指针偏转，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块(设a、b间无电荷转移)，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段（　　） A. a、b一起运动的加速度减小 B. a、b一起运动的加速度增大 C. a、b物块间的摩擦力不变 D. a、b物块间的摩擦力增大 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】AB．据左手定则可知，在运动过程a受到的洛伦兹力向下，a、b整体由牛顿第二定律可得 其中摩擦力为 因速度v的增大，滑动摩擦力f增大，加速度a减小，A正确，B错误； CD．隔离a由牛顿第二定律可得 由于加速度a减小，a、b之间的静摩擦力减小，CD错误。 故选A。 4. 如图所示，在虚线所包围的圆形区域内有方向垂直于圆面向外的匀强磁场，从磁场边缘的A点沿半径方向射入一束速率不等的质子，不计质子重力，这些质子在磁场里运动的过程中（ ） A. 运动时间均相等 B. 速率越大的质子运动时间越长 C. 轨迹半径越大的质子运动时间越短 D. 轨迹半径越大的质子向心加速度越小 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．设质子的轨迹半径为R，圆形磁场区域的半径为r，如图所示 由洛伦兹力提供向心力得 可得 可知v越大，则R越大；质子的周期为 可知周期与运动速度大小无关，运动时间为 其中 所以v越大，则R越大、越小、t越小，故AB错误，C正确； D．向心加速度为 由 得 联立可得 则R越大，向心加速度a越大，故D错误。 故选C。 5. 变速自行车上的码表可以显示骑行速率、里程等，某款码表的信息来自安装在自行车前叉上的霍尔元件。前轮辐条上固定着一个小磁体，车轮每转一周，小磁体经过一次元件（靠近但不接触），产生的霍尔电压传给处理器，如图所示。已知霍尔元件是由半导体材料制成的长方体，其内部由可以自由移动的电子形成电流。图中与、、三面相对的分别是、、面（图中未标出），其中、面与码表内的电池相连，通过由到方向的电流。则采集霍尔电压的面及面的电势高低关系是（　　） A. 、面，面电势高于面 B. 、面，面电势低于面 C. 、面，面电势高于面 D. 、面，面电势低于面 【答案】D 【解析】 【详解】自由电子定向移动的方向是由到，根据左手定则可知电子受到的洛伦兹力方向指向面，即在、面间产生霍尔电压，且面电势低于面。 故选D。 6. 如图，水平面MN下方存在垂直纸面向里的匀强磁场，纸面为竖直平面。不可形变的导体棒ab和两根可形变的导体棒组成三角形回路框，其中ab处于水平位置框从MN上方由静止释放，框面始终在纸面内框落入磁场且ab未到达MN的过程中，沿磁场方向观察，框的大致形状及回路中的电流方向为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由楞次定律“增反减同”可知回路框中感应电流方向为逆时针，根据左手定则可知左侧导体棒所受安培力斜向右上方，右侧导体棒所受安培力斜向左上方。 故选C。 7. 如图所示，在变压器输入端加上交流电压（V），原副线圈的匝数比为，在副线圈的输出端串接上一滑动变阻器。下列说法正确的是（　　） A. 当滑片P上移时，原线圈中的电流变大 B. 当滑片P下移时，原线圈的输入功率变小 C. 原、副线圈中的电流强度之比为 D. 当时，通过其电流的有效值为2.2A 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据 可知，副线圈的电压不变，根据 可知，当滑片P上移时，电阻R的阻值增大，则电流变小，根据变压器原副线圈电流关系可知原线圈的电流变小，故A错误； B．与A同理，当滑片P下移时，电阻R的阻值减小，则电流变大，根据 可知，副线圈的功率变大，理想变压器原线圈的功率等于副线圈的功率，故原线圈的输入功率也变大，故B错误； C．原、副线圈中的电流强度之比为 故C错误； D．原线圈输入电压为 根据 解得 根据 解得 故D正确。 故选D。 8. 一个100匝的矩形线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的感应电动势如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 电动势瞬时值表达式为 B. t=0.25s时，电动势瞬时值大小等于有效值 C. t=0.5s时，穿过线圈的磁通量为 D. t=1s时，磁通量的变化率为0.01V 【答案】B 【解析】 【详解】A．周期为2s，若从中性面计时，则表达式为 将上述函数的图像向左平移四分之一周期，得到图中所示的图像，则图中电动势瞬时值表达式为 故A错误； B．结合上述，电动势的有效值为 结合上述，t=0.25s时，电动势瞬时值大小 故B正确； C．t=0.5s时，感应电动势为0，即此时线圈处于中性面位置，由于 则t=0.5s时，穿过线圈的磁通量为 故C错误； D．t=1s时，感应电动势达到最大，即有 解得 即磁通量的变化率为0.02V，故D错误。 故选B。 二、多选题（7×4分=28分，漏选得2分，错选不得分） 9. 关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中在磁场中偏转半径最小的是 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．带电粒子在D形盒中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 当R=r时，粒子具有最大动能，有 故A错误； B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，根据左手定则可以判断出带正电的粒子偏转到B极板带负电的粒子偏转到A极板，故B正确； C．图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是二力平衡，有 整理，可得 故C正确； D．图丁是质谱仪的主要原理图，在偏转磁场中，洛伦兹力提供向心力，有 解得 其中三种粒子的质量与电荷量比值最小是，在磁场中偏转半径最小的是。故D错误。 故选BC。 10. 下列关于电磁感应现象中说法正确的是（　　） A. 图甲当蹄形磁体顺时针转动时，铝框将朝相反方向转动 B. 图乙真空冶炼炉能在真空环境下，使炉内的金属产生涡流，从而炼化金属 C. 图丙磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，使线框尽快停止摆动利用了电磁驱动原理 D. 图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲当蹄形磁体顺时针转动时，由于电磁驱动作用，铝框将朝相同方向转动，选项A错误； B．图乙真空冶炼炉能在真空环境下，高频交流电源使炉内的金属产生涡流，产生很高的温度，从而炼化金属，选项B正确； C．图丙磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，使线框尽快停止摆动利用了电磁阻尼原理，选项C错误； D．图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼原理，选项D正确。 故选BD。 11. 现代高层建筑中，电梯系统安装了电磁缓冲装置。在电梯轿厢底部对称安装了8台永久强磁铁，磁铁S极均朝上，电梯井道内壁上铺设若干金属线圈，当电梯轿厢超速下降时会迅速启动缓冲系统，使线圈立即闭合。当电梯轿厢超速下降到如图所示位置时，下列说法正确的是（　　） A. 下方线圈对轿厢有阻碍作用，上方线圈对轿厢无阻碍作用 B. 轿厢上方与下方之间的金属线圈相互排斥 C. 从上往下看，轿厢上方线圈的感应电流沿顺时针方向 D. 上方线圈有收缩的趋势，下方线圈有扩张的趋势 【答案】BC 【解析】 【详解】BC．电梯轿厢底部安装了永磁铁，故上、下方线圈在电梯轿厢下降时会产生感应电流，根据楞次定律，从上往下看可知，上方线圈电流方向为顺时针，下方线圈电流方向为逆时针，两线圈相互排斥，故BC正确； AD．上、下方线圈均对轿厢有阻碍作用，轿厢向下运动，远离上方线圈，故上方线圈有扩张的趋势，轿厢靠近下方线圈，故下方线圈有收缩的趋势，故AD错误。 故选BC。 12. 一线框在匀强磁场中转动、产生的正弦式交变电流随时间变化的规律如图所示，下列说法不正确的是（　　） A. 交流电压瞬时值的表达式为u=10sin25t（V） B. 交流电的频率为25Hz C. 0.01s末线框平面平行于磁场，穿过线框的磁通量变化最快 D. 0.02s时穿过线框的磁通量为零 【答案】AD 【解析】 【详解】A．因 交流电压瞬时值的表达式为 u=10sin50πt（V） 选项A错误； B．交流电的频率为 选项B正确； C．0.01s末感应电动势最大，此时线框平面平行于磁场，穿过线框的磁通量变化最快，磁通量变化率最大，选项C正确； D．0.02s时感应电动势为零，此时穿过线框的磁通量为最大，选项D错误。 此题选择不正确的，故选AD。 13. 如图甲所示，一个匝数为n的圆形线圈（图中只画了2匝），面积为S，线圈的电阻为R，在线圈外接一个阻值为R的电阻和一个理想电压表，将线圈放入垂直线圈平面指向纸内的磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，P端电势高于Q端电势 B. 时间内，电压表的读数为 C. 时间内，R上的电流为 D. 时间内，圆形线圈中感应电流的方向沿顺时针 【答案】CD 【解析】 【详解】AD．时间内，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，线圈相当于电源，下端为正极上端为负极，所以Q端电势高于P端电势，故A错误，D正确； B．时间内，线圈产生的感应电动势 电压表的示数等于电阻R两端的电压，则有 故B错误； C．时间内线圈产生的感应电动势 根据闭合电路的欧姆定律R上的电流 故C正确。 故选CD。 14. 如图所示电路中，A、B为完全相同的灯泡，电阻为R。自感线圈L的直流电阻也为R，a、b为L的左、右端点，电源电动势为E，内阻不计。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关S，灯泡A缓慢变亮，灯泡B瞬间变亮 B. 闭合开关S，当电路稳定后，灯泡A、B一样亮 C. 闭合开关S，电路稳定后再断开开关S，灯泡A闪亮后缓慢熄灭 D. 闭合开关S，电路稳定后再断开开关S的瞬间，b点电势高于a点 【答案】AD 【解析】 【详解】A．闭合开关S，灯泡B瞬间变亮，灯泡A与自感线圈L串联，缓慢变亮，故A正确； B．闭合开关S，当电路稳定后，灯泡A所在支路电阻较大，电流较小，所以灯泡A比灯泡B暗一些，故B错误； C．闭合开关S，电路稳定后再断开开关S，自感线圈L、灯泡A和灯泡B构成回路，缓慢熄灭，不会闪亮，故C错误； D．闭合开关S，电路稳定后再断开开关S的瞬间，自感线圈L产生感应电动势，b点电势高于a点，故D正确。 故选AD。 15. 如图所示，在匀强磁场B的区域内有一光滑倾斜金属导轨，倾角为θ，导轨间距为L，在其上垂直导轨放置一根质量为m的导线，接以如图所示的电源，电流强度为I，通电导线恰好静止，则匀强磁场的磁感应强度必须满足一定条件，下述所给条件正确的是（重力加速度为g）（　　） A. B＝，方向垂直斜面向上 B. B＝，方向垂直斜面向下 C. B＝，方向沿斜面水平向左 D. B＝，方向竖直向上 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】A．若磁场方向垂直斜面向上，根据左手定则可知安培力方向沿斜面向上，因为导线静止，所以可得沿斜面方向的平衡方程， 即磁感应强度 选项A正确； B．若磁场方向垂直斜面向下，所受安培力沿斜面向下，导线不会平衡，选项B错误； C．若磁场方向沿斜面水平向左，则所受安培力方向竖直向上，根据平衡可得 解得 选项C正确； D．若磁场方向竖直向上，则所受安培力方向水平向右，根据平衡可得 解得 选项D正确。 故选ACD。 三、实验题（每空2分，共18分） 16. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中： （1）为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外，还需要___________ A． B． C． （2）实验得出，电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转；如图甲所示，该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，发现指针___________（选填“向左”或“向右”）偏转。 （3）如图乙所示，将第（2）问中的螺线管置于电子秤上，在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中，电子秤的示数会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 （4）多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要___________引起感应电流的磁通量的变化。 【答案】 ①. C ②. 向右 ③. 变小 ④. 阻碍 【解析】 【详解】（1）[1] 为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系，除题中器材外，还需要直流电源确定电流的方向，故选C。 （2）[2] 将条形磁铁的N极从螺线管拔出时，由楞次定律可知，螺线管中感应电流沿顺时针方向，即电流由“+”接线柱流入灵敏电流计，则指针向右偏转。 （3）[3]根据楞次定律“来拒去留”的结论可知，电子秤的示数会变小。 （4）[4]多次实验发现：感应电流产生的磁场，总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 17. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示。 （1）观察变压器的铁芯，它的结构和材料是 ；（填字母） A. 整块硅钢铁芯 B. 整块不锈钢铁芯 C. 绝缘的铜片叠成 D. 绝缘的硅钢片叠成 （2）以下给出的器材中，本实验需要用到的是 ；（填字母） A. 干电池 B. 学生电源 C. 直流电压表 D. 多用电表 （3）为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是 。 A. 演绎法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 理想实验法 （4）某次实验中得到实验数据如下表所示，表中分别为原、副线圈的匝数，、分别为原、副线圈的电压，通过实验数据分析，你的结论是___________。 实验次数 n1/匝 n2/匝 U1/V U2/V 1 1200 400 12.1 3.98 2 800 400 12.0 5.96 3 200 100 11.9 5.95 （5）原、副线圈上的电压之比是否等于它们的匝数之比呢？发现上述实验数据没有严格遵从这样的规律，分析下列可能的原因，你认为正确的是 。（填字母） A. 变压器线圈中有电流通过时会发热 B. 原、副线圈的电压不同步 C. 铁芯在交变磁场的作用下会发热 D. 原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失 【答案】（1）D （2）BD （3）C （4）在误差允许的范围内，变压器原副线圈的电压比与匝数比相等，即 （5）ACD 【解析】 【小问1详解】 观察变压器的铁芯，它的结构和材料是绝缘的硅钢片叠成。 故选D。 【小问2详解】 变压器正常工作需要交流电，因此本实验中需要用交流电源和交流电压表（多用电表），不需要干电池和直流电压表。 故选BD。 【小问3详解】 为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压。这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法。 故选C。 【小问4详解】 由实验数据可知：第1次有 第2次有 第3次有 由以上计算可知，在误差允许的范围内，变压器原副线圈的电压比与匝数比相等，即。 【小问5详解】 A．变压器线圈中有电流通过时会发热，线圈则有直流电阻，在线圈上会产生电压降，使输出电压减小，故A正确； B．原、副线圈的电压是否同步，对输出电压无影响，故B错误； C．铁芯在交变磁场的作用下会发热，使变压器输出的电能小于输入电能，使输出的电压减小，故C正确； D．原线圈中电流产生的磁场能在向副线圈转移过程中有损失，即有漏磁现象，由能量守恒定律可知，使输出电压减小，故D正确。 故选ACD。 四、解答题 18. 如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向跟磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角磁场区域的宽度为d，求： （1）粒子的运动半径 （2）粒子在磁场中运动的时间 （3）粒子在磁场中运动的加速度大小 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子运动的轨迹如图，由几何知识得 【小问2详解】 电子做圆周运动的周期 粒子在磁场中的运动时间 【小问3详解】 由洛伦兹力提供向心力有 解得粒子在磁场中运动的加速度大小为 19. 如图，空间存在方向竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B，、是水平放置的不计电阻的平行长直光滑导轨，其间距为，、两点间接有阻值为的定值电阻，质量为、电阻也为的金属棒与导轨保持垂直且接触良好。现对棒施加一个水平向左垂直于棒的恒力，使金属棒由静止开始沿导轨滑动，一段时间后做匀速直线运动，金属棒由静止到开始做匀速直线运动的过程中通过定值电阻的电量为。求： （1）当棒的速度为时，导体棒中电流的大小； （2）当棒的速度为时，导体棒的加速度大小； （3）若恒力恰满足，求此过程中定值电阻产生的热量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当棒的速度为时，产生的电动势大小为 根据闭合电路欧姆定律可知导体棒中电流的大小为 【小问2详解】 当棒的速度为时，导体棒受到的安培力大小为 根据牛顿第二定律可得 解得导体棒的加速度大小为 【小问3详解】 当导体棒受到的安培力等于恒力时，棒的速度达到最大，则有 解得棒的最大速度为 该过程中通过定值电阻的电量为 解得金属棒在该过程中位移 由能量守恒定律得 定值电阻产生的热量 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $