精品解析：江西省南昌市第十九中学2024-2025学年高二下学期期中考试物理试题

南昌十九中2024-2025学年下学期期中考试物理试卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 我国自行研制的第三艘航空母舰“福建号”采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞，与其原理相同的是（　　） A 小小电动机 B. 电磁继电器 C. 手摇发电机 D. 动圈式话筒 2. 一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动，导体棒固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静止，两棒中点连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通有图示（A到B、D到C）方向的电流。下列说法中正确的是（　　） A. 通电后棒仍将保持静止 B. 通电后棒将要顺时针转动（俯视） C. 通电后棒将要逆时针转动（俯视） D. 通电瞬间线段间存在磁感应强度为零的位置 3. 广东某中学的教室有一朝南的钢窗，教室所处位置的地磁场方向指向室内且垂直于窗框水平边，磁感应强度水平分量大小为B。钢窗的窗扇竖直边长为，水平边长为，一学生在教室内将封闭的窗扇向外推开的过程用时为t。对该过程判断正确的是（　　） A. 窗扇的水平边上各点的线速度相等 B. 通过窗扇的磁通量大小在不断增大 C. 从学生视角，窗扇产生顺时针方向的电流 D. 窗扇的平均感应电动势大小为 4. 如图为研究自感现象的电路图。灯1、2完全相同，线圈L自感很大，其阻值与灯1、2相同。闭合开关，调节使灯1、2亮度相同。当开关断开时（　　） A. 灯1、2同时熄灭 B. 流过灯1的电流方向向左 C. 灯2先熄灭，灯1后熄灭 D. 灯1闪亮后逐渐熄灭，灯2立即熄灭 5. 如图甲所示为安装在某特高压输电线路上的一个六分导线间隔棒，图乙为其截面图。间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比，某瞬时，6条输电导线中通过垂直纸面向外，大小相等的电流，其中a导线中的电流对b导线中电流的安培力大小为F，该时刻（　　） A. O点的磁感应强度方向垂直于向下 B. b、c、d、e、f处5根导线在a处产生磁场磁感应强度方向沿，由a指向O C. c导线所受安培力方向沿指向c D. a导线所受安培力为 6. 小飞同学研究甲、乙、丙、丁四种情况导体棒受到安培力大小，其中磁感应强度均为，方向垂直纸面向里，纸面内放置水平光滑导轨，间距均为d，且左端接一个相同的电阻R，导体棒速度大小均为v，甲、丁图中速度方向水平向右，乙图中速度与竖直方向夹角为，丙图导体棒与水平方向夹角为，不计导轨以及导体棒的阻值。则导体棒受到安培力最大的是（　　） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 7. 日常带皮套的智能手机是利用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制作用。打开皮套，磁体远离霍尔元件手机屏幕亮；合上皮套，磁体靠近霍尔元件屏幕熄灭。如图所示，一块宽度为d、长为l、厚度为h的霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子。水平向右大小为I的电流通过元件时，手机套合上，元件处于垂直于上表面、方向向下且磁感应强度大小为B的匀强磁场中，元件的前、后表面产生稳定电势差U，以此来控制屏幕熄灭。下列说法正确的是（ ） A. 前表面的电势比后表面的电势低 B. 自由电子所受洛伦兹力的大小为 C. 增大霍尔元件中的电流，霍尔电压减小 D. 元件内单位体积的自由电子数为 8. 如图所示，我国某地一直升机将一水平的闭合金属线圈竖直向上吊起，由于地磁场的影响，线圈中产生了感应电流，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的磁通量减小 B. 线圈中有顺时针方向的感应电流（俯视） C. 线圈的四条边有向内收缩的趋势 D. 若在赤道上空将线圈吊起，线圈中也会产生感应电流 9. 据报道，图甲是我国空间站安装的现代最先进的霍尔推进器，用以维持空间站的轨道。如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直于圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等，已知电子电量为e、质量为m，若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场2垂直于环平面向里 B 电场方向垂直于环平面向外 C. 电子运动周期为 D. 电场强度大小为 10. 如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面的夹角为，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为q，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（　　） A 小环带正电 B. 小环滑到P处时的速度大小 C. 当小环的速度大小为时、小环对杆设有压力 D. 当小环与杆之间没有正压力时，小环到P的距离 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小凯同学在“测量玻璃的折射率”实验中： （1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是_______。 A. 选择的入射角应尽量小些 B. 大头针应竖直地插在纸面上 C. 大头针P1和P2及P3和P4之间的距离尽量小些 D. 必须选上下表面平行的玻璃砖 （2）小凯同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，他以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO'延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交法线于B点和D点，如图甲所示，她测得AB = 6.4cm，CD = 4cm，则可求出玻璃的折射率n = ________。 （3）小凯同学使用“插针法”确定好光路后，另一同学在坐标纸上确定界面的时候，不小心把玻璃砖整体平行上移一小段距离d，如图乙所示，此时他计算出的玻璃砖折射率________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12. 图甲为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。 （1）用笔画线代替导线将图甲中未完成的电路连接好_____。 （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么闭合开关后： ①将原线圈迅速插入副线圈过程中，电流表指针将_____（选填“向左偏”“向右偏”或“不偏”）； ②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动的过程中，电流表指针将_____（选填“向左偏”“向右偏”或“不偏”）； ③在把原线圈中的软铁棒拔出的过程中，电流表指针将_____（选填“向左偏”“向右偏”或“不偏”）。 （3）如图乙所示，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的增大而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流沿_____（选填“顺时针”或“逆时针”）方向，金属环A将向_____（选填“左”或“右”）运动。 13. 如图甲所示为一个足球玻璃球，其简化模型的正视图如图乙所示，为球心，是沿水平方向的直径。一束激光从点平行于射入玻璃球内部，从右侧点射出。已知真空中的光速，该玻璃球对激光的折射率为，玻璃球的半径为。且球内的足球是不透光体，不考虑反射光的情况下，求： （1）该激光在玻璃球内的光速； （2）玻璃球内足球的最大直径。 14. 如图，在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在的区域存在方向垂直于平面向外的匀强磁场。一个氕核和一个氘核先后从轴上点射出，速度方向沿轴正方向，大小之比为已知进入磁场时，速度方向与轴正方向的夹角为并从坐标原点O处第一次射出磁场，不计粒子重力。求： （1）第一次进入磁场的位置到原点O的距离； （2）第一次离开磁场的位置到原点O的距离。 15. 如图所示，固定光滑平行轨道由四分之一圆弧轨道和水平轨道组成，水平轨道处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，Ⅰ区域轨道宽度为L，Ⅱ区域轨道宽度为2L，Ⅰ区域轨道长度和Ⅱ区域轨道长度均足够长。质量为m的金属棒1从高度为R的四分之一圆弧轨道顶端由静止开始下滑，开始时质量为2m的金属棒2静止在宽度为2L的轨道上，金属棒1接入轨道间的电阻为r，金属棒2接入轨道间的电阻为2r。两金属棒始终与轨道垂直且保持良好接触。不计其他电阻及空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1）金属棒1运动到圆弧轨道底端时受到轨道的支持力大小； （2）稳定时金属棒1、2的速度大小； （3）若将金属棒2固定，使金属棒1仍从圆弧轨道最高点由静止释放，则金属棒1在水平轨道上通过的最大距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 南昌十九中2024-2025学年下学期期中考试物理试卷 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 我国自行研制的第三艘航空母舰“福建号”采用了最先进的电磁弹射器。电磁弹射器的弹射车处于强磁场中，当弹射车内的导体有强电流通过时，弹射车就给舰载机提供强大的推力而快速起飞，与其原理相同的是（　　） A. 小小电动机 B. 电磁继电器 C. 手摇发电机 D. 动圈式话筒 【答案】A 【解析】 【详解】A．电磁弹射器的工作原理是通电导体在安培力作用下开始运动，小小电动机是通电线圈在安培力作用下开始转动，两者原理相同，故A正确； B．电磁继电器原理是线圈中通有电流后，线圈产生的磁场对衔铁有磁场力的作用，与电磁弹射器的工作原理不相同，故B错误； C．手摇发电机的工作原理是电磁感应，与电磁弹射器的工作原理不相同，故C错误； D．动圈式话筒的工作原理是电磁感应，与电磁弹射器的工作原理不相同，故D错误。 故选A。 2. 一光滑绝缘的正方体固定在水平面内。导体棒可绕过其中点的转轴在正方体的上表面内自由转动，导体棒固定在正方体的下底面。开始时两棒相互垂直并静止，两棒中点连线在正方体的中轴线上。现对两棒同时通有图示（A到B、D到C）方向的电流。下列说法中正确的是（　　） A. 通电后棒仍将保持静止 B. 通电后棒将要顺时针转动（俯视） C. 通电后棒将要逆时针转动（俯视） D. 通电瞬间线段间存在磁感应强度为零的位置 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．从正视方向研究导体棒电流产生的磁场分布，如图所示 可知导体棒电流在端有垂直棒向上的分磁场，根据左手定则可知端受到垂直于纸面向外的安培力，端向外转动，导体棒电流在端有垂直棒向下的分磁场，根据左手定则可知端受到垂直于纸面向里的安培力，端向里转动，故俯视看导体棒将要顺时针转动，B正确，AC错误； D．根据安培定则可知通电瞬间导体棒电流和导体棒电流在线段间产生的磁场方向相互垂直，故通电瞬间线段间不存在磁感应强度为零的位置，D错误； 故选B。 3. 广东某中学的教室有一朝南的钢窗，教室所处位置的地磁场方向指向室内且垂直于窗框水平边，磁感应强度水平分量大小为B。钢窗的窗扇竖直边长为，水平边长为，一学生在教室内将封闭的窗扇向外推开的过程用时为t。对该过程判断正确的是（　　） A. 窗扇的水平边上各点的线速度相等 B. 通过窗扇的磁通量大小在不断增大 C. 从学生视角，窗扇产生顺时针方向的电流 D. 窗扇的平均感应电动势大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．窗扇的水平边上各点绕同一轴转动，角速度相同，根据v=ωr 可知，线速度不相等，选项A错误； B．根据 则随着θ角变大，通过窗扇的磁通量大小在不断减小，选项B错误； C．根据楞次定律，从学生视角，窗扇产生逆时针方向的电流，选项C错误； D．窗扇的平均感应电动势大小为 选项D正确。 故选D。 4. 如图为研究自感现象的电路图。灯1、2完全相同，线圈L自感很大，其阻值与灯1、2相同。闭合开关，调节使灯1、2亮度相同。当开关断开时（　　） A. 灯1、2同时熄灭 B. 流过灯1的电流方向向左 C. 灯2先熄灭，灯1后熄灭 D. 灯1闪亮后逐渐熄灭，灯2立即熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】当开关断开时，灯2立即熄灭，由于L中产生自感电动势阻碍电流的减小，则L相当电源，与灯1重新组成新的回路，使得灯1逐渐熄灭，此时通过灯1的电流方向向右；因为线圈L阻值与灯1、2相同，则稳定时通过线圈L的电流与通过灯1的电流相等，则当开关断开时灯1不会闪亮。 故选C。 5. 如图甲所示为安装在某特高压输电线路上的一个六分导线间隔棒，图乙为其截面图。间隔棒将6条输电导线分别固定在一个正六边形的顶点a、b、c、d、e、f上，O为正六边形的中心。已知通电导线在周围形成磁场的磁感应强度与电流大小成正比，与到导线的距离成反比，某瞬时，6条输电导线中通过垂直纸面向外，大小相等的电流，其中a导线中的电流对b导线中电流的安培力大小为F，该时刻（　　） A. O点的磁感应强度方向垂直于向下 B. b、c、d、e、f处5根导线在a处产生磁场磁感应强度方向沿，由a指向O C. c导线所受安培力方向沿指向c D. a导线所受安培力为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据安培定则，a、d 两条导线在O点的磁感应强度等大反向，b、e两条导线在O点的磁感应强度等大反向， c、f两条导线在O点的磁感应强度等大反向，所以O点的磁感应强度为零；A错误； BD．根据安培定则，b、c、d、e、f处5根导线在a处产生磁场磁感应强度方向如图所示，设b在a处产生的磁感应强度大小为B，则f在a处磁感应强度大小为B，c、e在a处磁感应强度大小为，d在a处产生的磁感应强度大小为，根据磁感应强度的叠加可知，b、c、d、e、f处5根导线在a处产生磁场磁感应强度方向垂直于斜向左下，合磁感应强度大小为2.5B，方向垂直aO；根据左手定则和安培力公式可知，a受安培力方向为沿，由a指向O，大小为2.5F。B错误，D正确； C．同理可得c导线所受安培力方向沿，由c指向O，C错误。 故选D。 6. 小飞同学研究甲、乙、丙、丁四种情况导体棒受到的安培力大小，其中磁感应强度均为，方向垂直纸面向里，纸面内放置水平光滑导轨，间距均为d，且左端接一个相同的电阻R，导体棒速度大小均为v，甲、丁图中速度方向水平向右，乙图中速度与竖直方向夹角为，丙图导体棒与水平方向夹角为，不计导轨以及导体棒的阻值。则导体棒受到安培力最大的是（　　） A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 丁 【答案】C 【解析】 【详解】甲图中根据法拉第电磁感应定律有 电流为 安培力大小为 乙图中根据法拉第电磁感应定律有 电流为 安培力大小为 丙图中根据法拉第电磁感应定律有 电流为 安培力大小为 丁图中的有效长度与速度的夹角不垂直，结合上述分析可知安培力小于丙图导体所受安培力，所以丙图的安培力最大。 故选C。 7. 日常带皮套的智能手机是利用磁性物质和霍尔元件等起到开关控制作用。打开皮套，磁体远离霍尔元件手机屏幕亮；合上皮套，磁体靠近霍尔元件屏幕熄灭。如图所示，一块宽度为d、长为l、厚度为h的霍尔元件，元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子。水平向右大小为I的电流通过元件时，手机套合上，元件处于垂直于上表面、方向向下且磁感应强度大小为B的匀强磁场中，元件的前、后表面产生稳定电势差U，以此来控制屏幕熄灭。下列说法正确的是（ ） A. 前表面的电势比后表面的电势低 B. 自由电子所受洛伦兹力的大小为 C. 增大霍尔元件中的电流，霍尔电压减小 D. 元件内单位体积的自由电子数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．元件内的导电粒子是电荷量为e的自由电子，通入水平向右大小为I的电流时，电子向左运动，由左手定律可得电子受洛伦兹力的作用往后表面偏转，故前表面的电势比后表面的电势高，故A错误； B．元件的前、后表面产生稳定电势差时，自由电子受到的洛伦兹力大小与电场力平衡 即，故B错误； C．由 解得 电流的微观表达式 可得霍尔电压 即霍尔电压与电流强度成正比，故电流增大，霍尔电压增大，故C错误； D．由电流的微观表达式 又 解得元件内单位体积的自由电子数为，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，我国某地一直升机将一水平的闭合金属线圈竖直向上吊起，由于地磁场的影响，线圈中产生了感应电流，下列说法正确的是（　　） A. 线圈中的磁通量减小 B. 线圈中有顺时针方向的感应电流（俯视） C. 线圈的四条边有向内收缩的趋势 D. 若在赤道上空将线圈吊起，线圈中也会产生感应电流 【答案】AB 【解析】 【详解】A．我国处在北半球，北半球地磁场竖直方向的分量方向竖直向下，随高度增加，竖直方向的分磁感应强度减小，当闭合金属线圈竖直向上吊起，穿过线圈中的磁通量减小，故A正确； B．结合上述，根据楞次定律可知，俯视时，线圈中有顺时针方向的感应电流，故B正确； C．结合上述，穿过线圈中的磁通量减小，根据楞次定律可知，感应电流的效果阻碍引起感应电流的原因，即线圈的四条边有向内扩张的趋势，故C错误； D．由于赤道上地磁场方向平行于赤道表面，可知，若在赤道上空将线圈吊起，穿过线圈的磁通量始终为0，磁通量没有发生变化，线圈中不会产生感应电流，故D错误。 故选AB。 9. 据报道，图甲是我国空间站安装的现代最先进的霍尔推进器，用以维持空间站的轨道。如图乙，在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1，其磁感应强度大小可近似认为处处相等；垂直于圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场（图中没画出），磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等，已知电子电量为e、质量为m，若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R、速率为v的匀速圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场2垂直于环平面向里 B 电场方向垂直于环平面向外 C. 电子运动周期为 D. 电场强度大小为 【答案】ACD 【解析】 【详解】B．根据左手定则可知电子在圆环内受到沿半径向外的磁场1的洛伦兹力，方向垂直环平面向里，电场力需要与该洛伦兹力平衡，电场力方向应垂直环平面向外，由于电子带负电，故电场方向垂直环平面向里，故B错误； A．电子在圆环内受到磁场2的洛伦兹力提供电子做圆周运动的向心力，根据左手定则可知，匀强磁场2应垂直于环平面向里，故A正确； C．电子运动周期为 故C正确； D．根据洛伦兹力提供向心力 电子在垂直环平面方向受力平衡，则有 联立解得 故D正确。 故选ACD。 10. 如图所示，一根足够长的光滑绝缘杆MN，与水平面的夹角为，固定在竖直平面内，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场充满杆所在的空间，杆与磁场方向垂直，质量为m的带电小环沿杆下滑到图中的P处时，对杆有垂直杆向下的压力作用，压力大小为。已知小环的电荷量为q，重力加速度大小为g，，下列说法正确的是（　　） A. 小环带正电 B. 小环滑到P处时速度大小 C. 当小环的速度大小为时、小环对杆设有压力 D. 当小环与杆之间没有正压力时，小环到P的距离 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意，假如没有磁场，由平衡条件及牛顿第三定律可知，小环对杆的压力大小为 然而此时小环对杆的压力大小为，说明小环受到垂直杆向上的洛伦兹力作用，根据左手定则可知，小环带负电，故A错误； B．设小环滑到P处时的速度大小为，在P处，垂直杆方向有 其中 联立解得 故B错误； C．若小环对杆设有压力，则有 解得 故C错误； D．小环由P处滑到小环与杆之间没有正压力的过程，由动能定理得 联立解得 故D正确。 故选D。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 小凯同学在“测量玻璃的折射率”实验中： （1）为了取得较好的实验效果，下列操作正确的是_______。 A. 选择的入射角应尽量小些 B. 大头针应竖直地插在纸面上 C. 大头针P1和P2及P3和P4之间的距离尽量小些 D. 必须选上下表面平行的玻璃砖 （2）小凯同学在测量入射角和折射角时，由于没有量角器，在完成了光路图以后，他以O点为圆心，OA为半径画圆，交OO'延长线于C点，过A点和C点作垂直法线的直线分别交法线于B点和D点，如图甲所示，她测得AB = 6.4cm，CD = 4cm，则可求出玻璃的折射率n = ________。 （3）小凯同学使用“插针法”确定好光路后，另一同学在坐标纸上确定界面时候，不小心把玻璃砖整体平行上移一小段距离d，如图乙所示，此时他计算出的玻璃砖折射率________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】（1）B （2）1.6 （3）不变 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小测量的误差，入射角应适当大些，故 A 错误。 B．为了准确确定入射光线和折射光线，大头针应竖直地插在纸面上，故 B 正确。 C．为了准确确定入射光线和折射光线，减小入射角与折射角测量的误差，大头针 和 及 和 之间的距离尽量大些，故 C 错误。 D．只要能测出入射角及折射角的正弦值即可，并不需要上下表面平行，故 D 错误。 故选B。 【小问2详解】 题图甲中 AO 所确定的为入射光线， 为折射光线，设圆的半径 AO 为 R，光线在玻璃砖上表面的入射角为 i，折射角为 r，则由几何关系有 ， 则由折射定律可得 【小问3详解】 把玻璃砖整体平行上移一小段距离 ，法线方向不变，玻璃砖中折射光线平行移动，折射角不变，则折射率不变。 12. 图甲为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。 （1）用笔画线代替导线将图甲中未完成的电路连接好_____。 （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针向右偏了一下，那么闭合开关后： ①将原线圈迅速插入副线圈的过程中，电流表指针将_____（选填“向左偏”“向右偏”或“不偏”）； ②原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动的过程中，电流表指针将_____（选填“向左偏”“向右偏”或“不偏”）； ③在把原线圈中的软铁棒拔出的过程中，电流表指针将_____（选填“向左偏”“向右偏”或“不偏”）。 （3）如图乙所示，R为光敏电阻，其阻值随着光照强度的增大而减小。金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴，并位于其左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流沿_____（选填“顺时针”或“逆时针”）方向，金属环A将向_____（选填“左”或“右”）运动。 【答案】（1） （2） ①. 向右偏 ②. 向右偏 ③. 向左偏 （3） ①. 逆时针 ②. 左 【解析】 【小问1详解】 将电源、开关、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，电路图如图所示。 【小问2详解】 ①[1]闭合开关时，穿过大螺线管的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；闭合开关后，将原线圈迅速插入副线圈的过程中，磁场方向不变，磁通量变大，电流表指针向右偏转，故填向右偏； ②[2]原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器的滑片迅速向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路电流变大，穿过大螺线管的磁通量变大，磁场方向不变，则电流表指针向右偏转，故填向右偏； ③[3]在把原线圈中的软铁棒拔出的过程中，磁场方向不变，磁通量变小，电流表指针向左偏转，故填向左偏。 【小问3详解】 [1]当光照增强时，则光敏电阻阻值减小，线圈中的电流变大，依据右手螺旋定则与楞次定律，从左向右看，金属环A中电流沿逆时针方向，故填逆时针。 [2]因穿过A环的磁通量增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反，故相互排斥，金属环A将向左运动，故填左。 13. 如图甲所示为一个足球玻璃球，其简化模型的正视图如图乙所示，为球心，是沿水平方向的直径。一束激光从点平行于射入玻璃球内部，从右侧点射出。已知真空中的光速，该玻璃球对激光的折射率为，玻璃球的半径为。且球内的足球是不透光体，不考虑反射光的情况下，求： （1）该激光在玻璃球内的光速； （2）玻璃球内足球的最大直径。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据 可得 【小问2详解】 根据几何关系，结合光路可逆，作出光路图如图所示 根据几何关系有 解得 ， 光束从C点射入时恰能从右侧射出且射出点为B，表明内部光线与足球相切，根据几何关系可知，足球的直径为 14. 如图，在y>0的区域存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在的区域存在方向垂直于平面向外的匀强磁场。一个氕核和一个氘核先后从轴上点射出，速度方向沿轴正方向，大小之比为已知进入磁场时，速度方向与轴正方向的夹角为并从坐标原点O处第一次射出磁场，不计粒子重力。求： （1）第一次进入磁场的位置到原点O的距离； （2）第一次离开磁场的位置到原点O的距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子（电量，质量）以速度从轴射出，轨迹如图所示 第一次进入从电场进入磁场的位置到原点的距离为，有 ① ② ③ 解得 ④ 第一次进入磁场的位置到原点的距离分别为。 由几何关系有 ⑤ 射入电场速度之比为。 之比为1∶2，由④有 ⑥ 联立⑤⑥有 （2）设粒子进入匀强磁场做圆周运动半径分别为，、半径分别为 有 ⑦ 由几何关系，粒子第一次进入磁场的速度 ⑧ 由比荷关系，联立⑦⑧ 有 ⑨ 第一次离开磁场的位置距离原点距离为，轨迹如图所示。 由几何关系有 ⑩ ⑪ 联立⑨⑩⑪得 15. 如图所示，固定光滑平行轨道由四分之一圆弧轨道和水平轨道组成，水平轨道处于磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场中，Ⅰ区域轨道宽度为L，Ⅱ区域轨道宽度为2L，Ⅰ区域轨道长度和Ⅱ区域轨道长度均足够长。质量为m的金属棒1从高度为R的四分之一圆弧轨道顶端由静止开始下滑，开始时质量为2m的金属棒2静止在宽度为2L的轨道上，金属棒1接入轨道间的电阻为r，金属棒2接入轨道间的电阻为2r。两金属棒始终与轨道垂直且保持良好接触。不计其他电阻及空气阻力，重力加速度大小为g。求： （1）金属棒1运动到圆弧轨道底端时受到轨道的支持力大小； （2）稳定时金属棒1、2的速度大小； （3）若将金属棒2固定，使金属棒1仍从圆弧轨道最高点由静止释放，则金属棒1在水平轨道上通过的最大距离。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 金属棒1在光滑四分之一圆弧轨道上运动，由机械能守恒定律有 解得 由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 当两金属棒稳定时，两棒产生的电动势相等，有 可得 对金属棒1，根据动量定理有 对金属棒2，根据动量定理有 解得， 【小问3详解】 根据， 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$