精品解析：甘肃省定西市陇西县第一中学2024-2025学年高二下学期6月月考物理试题

陇西一中2023级高二第五次月考物理试卷 一、选择题（43分，共10小题，其中1-7题为单选题，每小题4分；8-10小题为多选题，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选情的得0分） 1. 节日庆典离不开气球，国家气象总局发布的《升放气球管理办法》规定，灌装气球必须使用氦气。对于完成灌装的气球内的氦气（视为理想气体），下列说法正确的是（　　） A. 气体产生压强的原因是受到地球的吸引 B. 当所处环境温度升高时，所有的气体分子速率都增大 C. 当所处环境温度升高时，气体的内能一定增大 D. 气体分子的速率大小分布规律为“中间少、两头多” 2. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角射入光导纤维后分为a、b两束单色光，a、b两单色光在内芯和外套界面均发生全反射，下列说法正确的是（　　） A. 内芯折射率小于外套的折射率 B. a光频率大于b光频率 C. 在内芯介质中单色光a的传播速度比b小 D. 入射角由逐渐增大时，a光全反射现象先消失 3. 把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成如图甲所示的LC振荡电路。先把开关置于1给电容器充电，稍后再把开关置于2并开始计时，电容器所带的电荷量q随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，LC振荡电路中的电流正在减小 B. 时刻线圈中产生的磁场最强 C. 线圈的自感系数越大，其他条件不变，振荡电路发射电磁波的本领越大 D. 电容器两极板间的距离越大，其他条件不变，振荡电路发射电磁波的本领越大 4. 一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，和是这列简谐横波上的两个质点，从时刻起质点在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波的频率为2Hz B. 该波的波速大小为 C. 该波沿轴正向传播 D. 时间内，质点通过的路程为1m 5. 如图所示，某空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场（图中未画出），一质量为m的带正电粒子恰能以速度v沿图中虚线所示的轨迹做直线运动，粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为60°，匀强电场的电场强度大小为E，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向垂直纸面向外 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 粒子的电荷量为 D. 若粒子运动过程中磁场突然消失，则粒子可能做匀减速直线运动 6. 如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为U1=25kV的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至U4，为动力系统供电，此时动力系统的电流为I4=100A，发电厂的输出功率、电流分别为P1、I1。已知牵引变电所变压器的匝数比为n1∶n2=5∶3，动力车厢内变压器的匝数比为n3∶n4=3∶1，且n2=n3。下列说法正确的是（　　） A. U1∶U4=5∶1 B. I1=20A，P1=5×105W C. 动力系统获得的功率为5×105W D. 若动力系统功率增大，U4将增大 7. 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，，则下列说法正确的是 （　　） A. 电流表的示数为10A，电压表的示数为110V B. 1分钟内定值电阻和内阻产生的总焦耳热 C. 0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 D. t=0.02s时，穿过线圈的磁通量变化率最大 8. 假设两个分子相距无限远，规定它们的分子势能为0。让一个分子A不动，另一个分子B从无限远处逐渐靠近分子A，则分子间作用力和分子势能随分子间距r的图像分别如图1、2所示，下列说法正确的是（　　） A. 两分子间距为时，两分子既受到引力也受到斥力，但引力和斥力等大反向，合力为0 B. 两分子相距无限远，分子势能最小 C. B从无限远处向A靠近，分子力对B一直做正功 D. 当B受到的分子间作用力为0时，分子势能最小 9. 在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体内的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被叫做霍尔电压。同时在导体内形成霍尔电场E，利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示，在匀强磁场B（磁场方向垂直于前后表面）中，有一载流导体，已知上表面宽为d，侧面高为h（已在图中标出），若通过导体的电流为I，电压表示数为U，导体单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，下列说法中正确的是（ ） A. 导体内形成的霍尔电场 B. 元件下表面电势比上表面电势低 C. 洛伦兹力对电子做正功 D. 磁感应强度大小为 10. 为了研究电磁刹车，某实验小组让一个正方形金属导线框在粗糙的绝缘水平面内以v0=2m/s的初速度进入匀强磁场区域，当线框恰好完全进入磁场时，速度为0，如图所示。已知正方形金属导线框的总电阻R=0.2Ω、边长L=1m、质量m=0.2kg，受到的阻力f=2N，匀强磁场的磁感应强度大小B=0.2T，从线框进入磁场开始，下列说法正确的是（　　） A. 线框做匀减速直线运动 B. 线框刚到磁场边界MN时受到的安培力为0.4N C. 在线框进入磁场的过程中，通过线框某横截面的电荷量为1C D. 线框进入磁场所用的时间为0.2s 二、非选择题（57分） 11. “朝露”学习小组正在用油膜法估测油酸分子的大小，实验步骤如下： A.将体积为1mL的纯油酸与酒精混合，配制成2500mL的油酸酒精溶液 B.往浅盘里倒入2cm深的水，待水面稳定后，将适量的痱子粉轻轻地均匀撒在水面上； C．将玻璃板轻放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上； D．用注射器一滴一滴将油酸酒精溶液滴入小量筒中，测出60滴油酸酒精溶液的体积为1mL； E．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； F.将画有油膜形状的玻璃板平放在正方形方格纸上，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示。 （1）上述步骤中，正确的操作顺序是ADB___________________。 （2）图中每个小正方形格的边长均为1cm，根据大于半格计为一格，小于半格不计的原则，数得油膜形状占据方格约为71格，则油酸薄膜的面积是_____________cm2。 （3）根据实验的数据可知，油酸分子的直径为_____________m（结果保留一位有效数字）。 （4）在进行实验总结时，同学们发现测得的分子直径偏大，可能的原因是 。 A. 计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格 B. 用注射器向量筒中滴注油酸酒精溶液时，实为61滴溶液为1mL，误记为60滴 C. 在配制油酸酒精溶液时，读取油酸酒精溶液体积时俯视凹液面，导致油酸酒精溶液浓度低于实际值 12. 学校卫生室常用额温枪测量学生的体温，额温枪的主要元件是热敏电阻。某同学为了研究这个热敏电阻的特性，设计了如图（a）所示的实验电路图。 （1）闭合前，他应将滑动变阻器的滑片P移至_______（选填“a”或“b”）端； （2）调节控温室的温度为，闭合，开关拨至2，调整的滑片P，记录电流表A的示数为； （3）开关又拨至1，调整电阻箱的阻值使电流表A的示数仍为，电阻箱如图（b）所示，则热敏电阻________； （4）重复（2）（3）步骤，把多组实验数据描绘成如图所示的图像，由此可知该图线是_______（选填“线性”或“非线性”）递减曲线，步骤（2）中所调的温度________。 13. 如图甲所示，一个200匝的圆形线圈，面积S=0.04m2，电阻r=2Ω，在线圈外接一个电阻为3Ω的电阻R。整个线圈处于垂直线圈平面指向纸内的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，求： （1）0~4s内，整个线圈中产生的感应电流； （2）0~4s内，a、b两点间的电势差； （3）定值电阻R消耗的电功率。 14. 如图所示，平面直角坐标系内，在的区域存在着沿轴正方向的匀强电场，在的区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为、带电量为的粒子从点以初速度沿轴负方向射出，经过坐标原点后进入磁场，然后又从轴上的点离开磁场（不计粒子的重力）。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子经过坐标原点时的速度大小； （3）匀强磁场的磁感应强度大小； （4）粒子从点出发运动到点的时间。 15. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，单棒质量为，电阻为，棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处；棒与水平导轨垂直并处于静止状态，距离MN的距离。现让棒由静止释放，运动过程中与棒始终没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为，求： （1）a棒刚进入磁场时棒受到的安培力的大小； （2）稳定时棒上产生的焦耳热； （3）稳定时、两棒间的间距？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 陇西一中2023级高二第五次月考物理试卷 一、选择题（43分，共10小题，其中1-7题为单选题，每小题4分；8-10小题为多选题，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选情的得0分） 1. 节日庆典离不开气球，国家气象总局发布的《升放气球管理办法》规定，灌装气球必须使用氦气。对于完成灌装的气球内的氦气（视为理想气体），下列说法正确的是（　　） A. 气体产生压强的原因是受到地球的吸引 B. 当所处环境温度升高时，所有的气体分子速率都增大 C. 当所处环境温度升高时，气体的内能一定增大 D. 气体分子的速率大小分布规律为“中间少、两头多” 【答案】C 【解析】 【详解】A．气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的，A错误 B．分子运动是统计规律，温度升高，并不是所有分子运动的速率都增大，故B错误； C．理想气体的内能仅与温度有关，温度升高，内能必然增加‌，故C正确； D．根据统计规律，气体分子无论在什么温度下，分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，故D错误。 故选C。 2. 光纤通信采用的光导纤维由内芯和外套组成，如图所示，一复色光以入射角射入光导纤维后分为a、b两束单色光，a、b两单色光在内芯和外套界面均发生全反射，下列说法正确的是（　　） A. 内芯折射率小于外套的折射率 B. a光频率大于b光频率 C. 在内芯介质中单色光a的传播速度比b小 D. 入射角由逐渐增大时，a光全反射现象先消失 【答案】D 【解析】 【详解】A．光在内芯和外套界面发生全反射，可知光从光密介质射入光疏介质，则内芯的折射率大于外套的折射率，故A错误； B．由图可知，a光射入光导纤维后的折射角大于b光，由折射定律可知光导纤维对a的折射率小于b光的折射率，则a光的频率小于b光频率，故B错误； C．根据公式，可以判断在内芯介质中单色光a的传播速度比b大，故C错误； D．根据，可知a光的临界角比b光的大，所以入射角由逐渐增大时，光全反射现象先消失，故D正确。 故选D。 3. 把线圈、电容器、电源和单刀双掷开关连成如图甲所示的LC振荡电路。先把开关置于1给电容器充电，稍后再把开关置于2并开始计时，电容器所带的电荷量q随时间t的变化规律如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，LC振荡电路中的电流正在减小 B. 时刻线圈中产生的磁场最强 C. 线圈的自感系数越大，其他条件不变，振荡电路发射电磁波的本领越大 D. 电容器两极板间的距离越大，其他条件不变，振荡电路发射电磁波的本领越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．时间内，电容器极板的带电量减小，电容器放电，则LC振荡电路中的电流正在增大，A错误； B．时刻电容器极板的带电量最大，电容器充电完毕，此时电路中电流最小，线圈中产生的磁场最弱，B错误； C．由公式可知，当电容C不变时，线圈的自感系数L越大，振荡电路中频率f越小，则发射电磁波的本领就越小，C错误； D．根据平行板电容器的决定式，电容器两极板间的距离越大，电容器的电容变小，结合C项分析可知，振荡电路中频率f越大，振荡电路发射电磁波的本领增大，D正确。 故选D。 4. 一列沿轴传播的简谐横波在时刻的波形图如图甲所示，和是这列简谐横波上的两个质点，从时刻起质点在一段时间内的振动图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 该波的频率为2Hz B. 该波的波速大小为 C. 该波沿轴正向传播 D. 时间内，质点通过的路程为1m 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由图乙可知，该波的周期为2s，该波的频率 由图甲可知，该波的波长为2m，则该波的波速大小为 故A错误，B正确； C．由图乙可知，时，质点向轴负方向振动，根据图甲，由同侧法可知，该波沿轴负向传播，故C错误； D．内，点振动了半个周期，则点通过的路程 故D错误。 故选B。 5. 如图所示，某空间存在水平向右的匀强电场和垂直纸面方向的匀强磁场（图中未画出），一质量为m的带正电粒子恰能以速度v沿图中虚线所示的轨迹做直线运动，粒子的运动轨迹与水平方向的夹角为60°，匀强电场的电场强度大小为E，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A. 匀强磁场的方向垂直纸面向外 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 粒子的电荷量为 D. 若粒子运动过程中磁场突然消失，则粒子可能做匀减速直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．带电粒子受到重力，电场力，洛伦兹力，三者平衡；如图，因重力向下，电场力向右，所以洛伦兹力方向为左上方，根据左手定则可判断匀强磁场的方向垂直纸面向里，故A错误； B．由平衡可知 解得 故B错误； C．由平衡可知 解得 故C正确； D．若粒子运动过程中磁场突然消失，重力和电场力的合力与速度方向垂直且恒定，则粒子做类平抛运动，故D错误。 故选C。 6. 如图为高铁供电流程的简化图，牵引变电所的理想变压器将电压为U1=25kV的高压电进行降压；动力车厢内的理想变压器再把电压降至U4，为动力系统供电，此时动力系统的电流为I4=100A，发电厂的输出功率、电流分别为P1、I1。已知牵引变电所变压器的匝数比为n1∶n2=5∶3，动力车厢内变压器的匝数比为n3∶n4=3∶1，且n2=n3。下列说法正确的是（　　） A. U1∶U4=5∶1 B. I1=20A，P1=5×105W C. 动力系统获得的功率为5×105W D. 若动力系统功率增大，U4将增大 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据，，U2>U3 可知U1∶U4>5∶1 选项A错误； B．根据 可得 则 可得， 选项B正确； C．因导线的电阻r上有功率损失，可知动力系统获得的功率小于5×105W，选项C错误； D．若动力系统功率增大，则输电线上的电流将变大，损失的电压将变大，U3减小，则U4将减小，选项D错误。 故选B。 7. 如图甲所示为一台小型发电机的结构示意图，内阻为0.7Ω的单匝线圈在匀强磁场中匀速转动，产生的电动势随时间变化的正弦图线如图乙所示，电压表、电流表均为理想交流电表，定值电阻的阻值，，则下列说法正确的是 （　　） A. 电流表的示数为10A，电压表的示数为110V B. 1分钟内定值电阻和内阻产生的总焦耳热 C. 0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 D. t=0.02s时，穿过线圈的磁通量变化率最大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由乙图可知，交流电压的最大值为 则交流电压有效值为 根据闭合电路欧姆定律可得电流为 电压的示数为电阻R两端的电压，则有 故A错误； B．根据焦耳定律，可得 故B错误； C．由乙图可知交流电的周期为，则线圈转动的角速度为 根据线圈最大感应电动势 可得 0~0.01s的时间内，通过定值电阻的电荷量为 又， 联立解得 而0~0.01s的时间内，磁通量的变化量为 代入上式，可得 故C正确； D．由图可知t=0.02s时，感应电动为零，根据 可知穿过线圈的磁通量变化率最小，故D错误。 故选C。 8. 假设两个分子相距无限远，规定它们的分子势能为0。让一个分子A不动，另一个分子B从无限远处逐渐靠近分子A，则分子间作用力和分子势能随分子间距r的图像分别如图1、2所示，下列说法正确的是（　　） A. 两分子间距为时，两分子既受到引力也受到斥力，但引力和斥力等大反向，合力为0 B. 两分子相距无限远，分子势能最小 C. B从无限远处向A靠近，分子力对B一直做正功 D. 当B受到的分子间作用力为0时，分子势能最小 【答案】AD 【解析】 【详解】A．两分子间距为时，两分子既受到引力也受到斥力，但引力和斥力等大反向，合力为0，故A正确； BD．由图2可知，两分子间距为时，此时B受到的分子间作用力为0，分子势能最小；两分子相距无限远，分子势能为零，不是最小，故B错误，D正确； C．在r＞r0阶段，分子力F表现为引力，相互靠近时，F做正功；在r＜r0阶段，分子力F表现为斥力，F做负功，故C错误。 故选AD。 9. 在匀强磁场中放置一个矩形截面的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，在导体内的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这一现象就是霍尔效应，这个电势差也被叫做霍尔电压。同时在导体内形成霍尔电场E，利用霍尔效应制作的霍尔元件，广泛应用于测量和自动控制等领域。如图所示，在匀强磁场B（磁场方向垂直于前后表面）中，有一载流导体，已知上表面宽为d，侧面高为h（已在图中标出），若通过导体的电流为I，电压表示数为U，导体单位体积内的自由电子数为n，电子的电荷量为e，下列说法中正确的是（ ） A. 导体内形成的霍尔电场 B. 元件下表面电势比上表面电势低 C. 洛伦兹力对电子做正功 D. 磁感应强度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．根据匀强电场电场强度与电势差的关系有 故A正确； B．电流I是电子的定向运动产生的，电子定向移动方向与电流方向相反，故由左手定则可以判断电子向上表面偏转，所以上表面电势低于下表面。故B错误； C．洛伦兹力在任何情况下都不做功。故C错误； D．当电压表示数稳定为U时，根据受力平衡有 根据电流微观表达式有 联立，可得 故D正确。 故选AD。 10. 为了研究电磁刹车，某实验小组让一个正方形金属导线框在粗糙的绝缘水平面内以v0=2m/s的初速度进入匀强磁场区域，当线框恰好完全进入磁场时，速度为0，如图所示。已知正方形金属导线框的总电阻R=0.2Ω、边长L=1m、质量m=0.2kg，受到的阻力f=2N，匀强磁场的磁感应强度大小B=0.2T，从线框进入磁场开始，下列说法正确的是（　　） A. 线框做匀减速直线运动 B. 线框刚到磁场边界MN时受到的安培力为0.4N C. 在线框进入磁场的过程中，通过线框某横截面的电荷量为1C D. 线框进入磁场所用的时间为0.2s 【答案】BC 【解析】 【详解】A．线框进入磁场过程，右边切割磁感线，根据右手定则可知 ，感应电流方向沿逆时针，根据左手定则，安培力方向向左，线框做减速运动，速度减小，感应电动势减小，感应电流减小，安培力减小，根据牛顿第二定律可知，加速度减小，则线框做加速度减小的变减速直线运动，故A错误； B．线框刚到磁场边界MN时，感应电动势 感应电流 安培力大小 解得，故B正确； C．在线框进入磁场的过程中，感应电动势的平均值 感应电流的平均值， 解得，故C正确； D．对线框进行分析，根据动量定理有 解得，故D错误。 故选BC。 二、非选择题（57分） 11. “朝露”学习小组正在用油膜法估测油酸分子的大小，实验步骤如下： A.将体积为1mL的纯油酸与酒精混合，配制成2500mL的油酸酒精溶液 B.往浅盘里倒入2cm深的水，待水面稳定后，将适量的痱子粉轻轻地均匀撒在水面上； C．将玻璃板轻放在浅盘上，然后将油膜的轮廓用彩笔描绘在玻璃板上； D．用注射器一滴一滴将油酸酒精溶液滴入小量筒中，测出60滴油酸酒精溶液的体积为1mL； E．用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； F.将画有油膜形状的玻璃板平放在正方形方格纸上，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示。 （1）上述步骤中，正确的操作顺序是ADB___________________。 （2）图中每个小正方形格的边长均为1cm，根据大于半格计为一格，小于半格不计的原则，数得油膜形状占据方格约为71格，则油酸薄膜的面积是_____________cm2。 （3）根据实验的数据可知，油酸分子的直径为_____________m（结果保留一位有效数字）。 （4）在进行实验总结时，同学们发现测得的分子直径偏大，可能的原因是 。 A. 计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格 B. 用注射器向量筒中滴注油酸酒精溶液时，实为61滴溶液为1mL，误记为60滴 C. 在配制油酸酒精溶液时，读取油酸酒精溶液体积时俯视凹液面，导致油酸酒精溶液浓度低于实际值 【答案】（1）ECF （2）71 （3） （4）B 【解析】 【小问1详解】 上述步骤中，将适量的痱子粉轻轻地均匀撒在水面上后，将油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定后，将油膜的形状画在玻璃板上，然后用方格纸计算出油膜的面积，即正确的操作顺序是ADBECF。 【小问2详解】 单个方格面积，则油酸薄膜的面积是 【小问3详解】 题意可知一滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积 油酸分子的直径 联立解得 【小问4详解】 A．计算油膜面积时，把所有不足半格的油膜都算成了一格，则油膜面积的测量值偏大，则直径测量值偏小，故A错误； B．用注射器向量筒中滴注油酸酒精溶液时，实为61滴溶液为1mL，误记为60滴，则测得的一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积偏大，则直径的测量值偏大，故B正确； C．在配制油酸酒精溶液时，读取油酸酒精溶液体积时俯视凹液面，导致实际浓度偏高，使得油膜面积偏大，则直径测量值偏小，故C错误。 故选B。 12. 学校卫生室常用额温枪测量学生的体温，额温枪的主要元件是热敏电阻。某同学为了研究这个热敏电阻的特性，设计了如图（a）所示的实验电路图。 （1）闭合前，他应将滑动变阻器的滑片P移至_______（选填“a”或“b”）端； （2）调节控温室的温度为，闭合，开关拨至2，调整的滑片P，记录电流表A的示数为； （3）开关又拨至1，调整电阻箱的阻值使电流表A的示数仍为，电阻箱如图（b）所示，则热敏电阻________； （4）重复（2）（3）步骤，把多组实验数据描绘成如图所示的图像，由此可知该图线是_______（选填“线性”或“非线性”）递减曲线，步骤（2）中所调的温度________。 【答案】 ①. b ②. 60 ③. 非线性 ④. 33##32##34 【解析】 【详解】（1）[1]闭合前，应将滑动变阻器接入电路的阻值调为最大值，即应将滑片P移至b端； （3）[2]分别闭合和，开关拨至2和拨至1时对应分别接入和电阻箱，电流表A的示数均为，说明此刻和的阻值相同，由图（b）可知电阻箱的阻值为，则热敏电阻 （4）[3]观察图像可知其为非线性递减曲线。 [4]由图像可知，当时对应的温度为 13. 如图甲所示，一个200匝的圆形线圈，面积S=0.04m2，电阻r=2Ω，在线圈外接一个电阻为3Ω的电阻R。整个线圈处于垂直线圈平面指向纸内的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，求： （1）0~4s内，整个线圈中产生的感应电流； （2）0~4s内，a、b两点间的电势差； （3）定值电阻R消耗的电功率。 【答案】（1） （2）2.4V （3）1.92W 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知0~4s内线圈产生的电动势 则整个线圈中产生的感应电流 【小问2详解】 由楞次定律可知电流方向为逆时针方向，故a点电势高于b点电势，则a、b两点间的电势差 【小问3详解】 定值电阻R消耗的电功率 14. 如图所示，平面直角坐标系内，在的区域存在着沿轴正方向的匀强电场，在的区域存在垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为、带电量为的粒子从点以初速度沿轴负方向射出，经过坐标原点后进入磁场，然后又从轴上的点离开磁场（不计粒子的重力）。求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）粒子经过坐标原点时的速度大小； （3）匀强磁场的磁感应强度大小； （4）粒子从点出发运动到点的时间。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 如图所示。 粒子在电场中做类平抛运动，轴方向 轴方向， 解得 【小问2详解】 轴方向 ， 又 解得 【小问3详解】 由数学知识得 由牛顿第二定律 解得 【小问4详解】 圆周运动周期 又， 解得 15. 如图所示，间距均为的光滑平行倾斜导轨与足够长光滑平行水平导轨在、处平滑连接，虚线右侧存在方向竖直向下、磁感应强度为B=1T的匀强磁场。a、b是两根完全相同粗细均匀的金属棒，单棒质量为，电阻为，棒垂直固定在倾斜轨道上距水平面高处；棒与水平导轨垂直并处于静止状态，距离MN的距离。现让棒由静止释放，运动过程中与棒始终没有接触且始终垂直于导轨；不计导轨电阻，重力加速度为，求： （1）a棒刚进入磁场时棒受到的安培力的大小； （2）稳定时棒上产生的焦耳热； （3）稳定时、两棒间的间距？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 a棒下滑过程，设棒刚进入水平磁场的速度为，根据动能定理有 解得 a棒刚进入磁场时产生的感应电动势E=BLv 此时的感应电流 棒受到的安培力的大小 代入数据解得 【小问2详解】 系统稳定时棒共速，设共同速度为，根据动量守恒有 根据能量守恒定律有 由于电阻相等，则 解得 【小问3详解】 设棒在水平轨道上运动至棒共速过程经历时间为，对棒进行分析，根据动量定理有 根据电流的定义式有 解得 上述过程电动势的平均值 根据闭合电路欧姆定律有 结合上述解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $