精品解析:广东省东莞市第一中学2024-2025学年高二下学期第一次段考物理试题
2025-10-16
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 东莞市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.93 MB |
| 发布时间 | 2025-10-16 |
| 更新时间 | 2025-10-19 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-10-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54392368.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
东莞市第一中学2024-2025学年度第二学期第一次段考 高二物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 磁力刹车是游乐场中过山车采用一种新型刹车装置,比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图(从后面朝前看),过山车的两侧装有铜片,停车区的轨道两侧装有强力磁铁,当过山车进入停车区时,铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是( )
A. 磁力刹车利用了电流磁效应
B. 磁力刹车属于电磁驱动现象
C. 磁力刹车的过程中动能转化为电能,最终转化成内能
D. 过山车的质量越大,进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大
2. 回旋加速器是将半径为R的两个D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中,两盒间的狭缝很小,两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场(初速度为零),若不考虑粒子在电场中加速的时间、相对论效应及粒子所受重力,下列说法正确的是( )
A. 增大狭缝间的电压U,粒子在D形盒内获得的最大速度会增大
B. 粒子第一次在中的运动时间大于第二次在中的运动时间
C. 粒子从磁场中获得能量
D. 若仅将粒子的电荷量变为,则交流电源频率应变为原来的倍
3. 如图所示是圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块钢片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路的总电阻为R,从左往右看,铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则( )
A. 由于穿过铜盘的磁通量不变,故回路中无感应电流
B. 回路中感应电流方向不变,为
C. 回路中有周期性变化的感应电流
D. 回路中感应电流大小不变,为
4. 如图所示为质谱仪的原理示意图,现让某束离子(可能含有多种离子)从容器A下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场。经电场加速后垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中,在核乳胶片上形成a、b两条“质谱线”,则下列判断正确的是( )
A. a、b谱线的对应离子均带负电 B. a谱线的对应离子的质量较大
C. b谱线的对应离子的质量较大 D. a谱线的对应离子的比荷较大
5. 利用半导体二极管的单向导电性,可以对交变电流进行整流,将交变电流变为直流电流。如图为某一正弦交变电流整流后的输出电流,则该输出电流的有效值为( )
A. B. C. D.
6. 如图所示,足够长的“U”形光滑金属导轨平面与水平面成角(),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的部分的电阻为R,某一时刻金属棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中下列说法正确的是( )
A. ab棒中电流的方向由a到b
B. ab棒中所受到的安培力方向与金属棒的运动方向相反且做负功
C. 加速度的大小为
D. 下滑过程中速度的最大值是
7. 如图所示,一正方形闭合导线框abcd,边长为L=0.1m,各边电阻均为1Ω,bc边位于x轴上,在x轴原点右0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区域。当线框以4m/s的恒定速度沿x轴正方向穿越磁场区域的过程中,ab边两端电势差Uab随位置变化的情况正确的是( )
A B.
C D.
二、多项选择题∶本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 要使b线圈中产生图示I方向的电流,可采用的办法有( )
A 闭合K瞬间
B. K闭合后把R的滑动片向右移
C. 闭合K后把b向a靠近
D. 闭合K后把a中铁芯从左边抽出
9. 如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨上间接有灯泡A。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使金属棒ab以一定的初速度v开始向右运动,此后( )
A. 棒ab匀减速运动直到停止 B. 棒ab中的感应电流方向由b到a
C. 棒ab所受的安培力方向水平向右 D. 灯泡A逐渐变暗
10. 如图所示,某水电站发电机的输出功率P=100kW,发电机的电压U1=250V,经变压器升压后向远处输电,在用户端用降压变压器将电压降为U4=220V。已知用户得到的电功率为95kW,输电线路总电阻R线=8Ω,变压器均视为理想变压器,则( )
A. 发电机输出的电流I1=40A
B. 输电线上的电流I线=25A
C. 升压变压器的匝数比n1∶n2=1∶16
D. 降压变压器的匝数比n3∶n4=200∶11
11. 如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线a,b所示,则( )
A. 两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B. 曲线a,b对应的线圈转速之比为2∶3
C. 曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D. 曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
三、实验题:本题共1小题,共12分。请将答案填写在答题卡相应的位置。
12. 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。
(1)如图甲所示,当磁铁的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道___________。
(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏转。电路稳定后,若向左移动滑片,此过程中电流表指针向___________偏转,若将线圈A抽出,此过程中电流表指针向___________偏转。(均选填“左”或“右”)
(3)某同学按图丙完成探究实验,在完成实验后未断开开关,也未把A、B两线圈和铁芯分开放置,在拆除电路时突然被电击了一下,则被电击是在拆除___________(选填“A”或“B”)线圈所在电路时发生的,分析可知,线圈___________(选填“A”或“B”)产生了断电自感。要避免电击发生,在拆除电路前应___________(选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”)。
四、计算题:本题共3小题,共36分。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能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R=3Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的v-t图像如图乙所示。(取g=10 m/s2)求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中,电阻R产生的热量。
14. 如图a所示,一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为的电阻连接成闭合回路。线圈的半径为。在线圈中半径为的圆形区域存在垂直于线圈平面的磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图b所示。图线与横、纵轴的截距分别为和(取向里的磁场方向为正),导线的电阻不计。求0至时间内
(1)线圈两端的电压和通过电阻的电流方向;
(2)通过电阻上的电量q。
15. 如图所示,在xOy坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场:第二象限内存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场(图中未画出),一粒子源固定在x轴上M(L,0)点,沿y轴正方向释放出速度大小均为v0的电子,电子经电场后恰好从y轴上的N点进入第二象限,进入第二象限后,电子经磁场偏转后恰好垂直通过x轴时,已知电子的质量为m、电荷量为e,电场强度,不考虑电子的重力和电子间的相互作用,求:
(1)N点到坐标原点的距离;
(2)电子通过N点的速度;
(3)匀强磁场B的大小。
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东莞市第一中学2024-2025学年度第二学期第一次段考 高二物理试卷
本试卷满分100分,考试用时75分钟
一、单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 磁力刹车是游乐场中过山车采用的一种新型刹车装置,比靠摩擦力刹车更稳定。如图为该新型装置的原理图(从后面朝前看),过山车的两侧装有铜片,停车区的轨道两侧装有强力磁铁,当过山车进入停车区时,铜片与磁铁的相互作用能使过山车很快停下来。下列说法正确的是( )
A. 磁力刹车利用了电流的磁效应
B. 磁力刹车属于电磁驱动现象
C. 磁力刹车的过程中动能转化为电能,最终转化成内能
D. 过山车的质量越大,进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大
【答案】C
【解析】
【详解】AB.磁力刹车过程会产生涡流,属于电磁感应现象,并非是电流的磁效应,也不属于电磁驱动现象,选项A、B错误;
C.磁力刹车的过程中,铜片穿过磁铁时产生涡流,在磁场中受到安培力作用,阻碍过山车的运动,故磁力刹车的过程中动能转化为电能,最终转化成内能,选项C正确;
D.过山车的速度越大,进入停车区时由电磁作用引起的刹车阻力越大,和质量无关,选项D错误。
故选C。
2. 回旋加速器是将半径为R的两个D形盒置于磁感应强度为B的匀强磁场中,两盒间的狭缝很小,两盒间接电压为U的高频交流电源。电荷量为q的带电粒子从粒子源A处进入加速电场(初速度为零),若不考虑粒子在电场中加速的时间、相对论效应及粒子所受重力,下列说法正确的是( )
A. 增大狭缝间的电压U,粒子在D形盒内获得的最大速度会增大
B. 粒子第一次在中的运动时间大于第二次在中的运动时间
C. 粒子从磁场中获得能量
D. 若仅将粒子的电荷量变为,则交流电源频率应变为原来的倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.粒子从D形盒中出来时速度最大,根据洛伦兹力提供向心力
得
可知增大狭缝间的电压U,粒子在D形盒内获得的最大速度不变,故A错误;
B.粒子在磁场中的运动周期为
粒子每次在中的运动时间为周期的一半,故粒子第一次在中的运动时间等于第二次在中的运动时间,故B错误;
C.粒子在电场中加速,获得能量,在磁场中,洛伦兹力方向与速度方向垂直,洛伦兹力不做功,故C错误;
D.交流电源频率为
若仅将粒子的电荷量变为,则交流电源频率应变为原来的倍,故D正确。
故选D。
3. 如图所示是圆盘发电机的示意图:铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块钢片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路的总电阻为R,从左往右看,铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动。则( )
A. 由于穿过铜盘的磁通量不变,故回路中无感应电流
B. 回路中感应电流方向不变,为
C. 回路中有周期性变化的感应电流
D. 回路中感应电流大小不变,为
【答案】D
【解析】
【详解】A.圆盘在外力作用下切割磁感线,从而产生感应电动势,产生感应电流,故A错误;
B.根据右手定则可知,电流从D点流出,流向C点,因此电流方向为从D向R再到C,即为C→D→R→C,故B错误;
CD.回路中感应电动势为
所以感应电流为
由此可知,感应电流恒定不变,故C错误,D正确。
故选D。
4. 如图所示为质谱仪的原理示意图,现让某束离子(可能含有多种离子)从容器A下方的小孔无初速度飘入电势差为U的加速电场。经电场加速后垂直进入磁感应强度大小为B的匀强磁场中,在核乳胶片上形成a、b两条“质谱线”,则下列判断正确的是( )
A. a、b谱线的对应离子均带负电 B. a谱线的对应离子的质量较大
C. b谱线的对应离子的质量较大 D. a谱线的对应离子的比荷较大
【答案】D
【解析】
【详解】A.根据图示情景和左手定则,可知a、b谱线的对应离子均带正电,故A错误;
BCD.离子从静止开始经过上述过程到落胶片上,电场加速过程有
磁场有
联立可得
即落点距离只与带电粒子的比荷有关,即R越大,荷质比越小,但因电荷量可能不同,因此无法判断粒子的质量大小,故BC错误,D正确。
故选D。
5. 利用半导体二极管的单向导电性,可以对交变电流进行整流,将交变电流变为直流电流。如图为某一正弦交变电流整流后的输出电流,则该输出电流的有效值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据有效值的定义,让图示交变电流和一恒定电流都通过阻值为R的电阻,在相同时间(一个周期T)内产生的热量相等,可得
解得有效值为
故选B。
6. 如图所示,足够长的“U”形光滑金属导轨平面与水平面成角(),其中MN与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度大小为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的部分的电阻为R,某一时刻金属棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中下列说法正确的是( )
A. ab棒中电流的方向由a到b
B. ab棒中所受到的安培力方向与金属棒的运动方向相反且做负功
C. 加速度的大小为
D. 下滑过程中速度的最大值是
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据右手定则可知,ab棒中电流的方向由b到a,故A错误;
B.根据左手定则可知,ab棒中所受到的安培力方向沿斜面向上,与金属棒的运动方向相反,故安培力做负功,故B正确;
C.根据牛顿第二定律有
ab棒中的电流为
加速度的大小为
故C错误;
D.下滑过程中速度最大时,有
ab棒中的最大电流为
下滑过程中速度的最大值是
故D错误。
故选B。
7. 如图所示,一正方形闭合导线框abcd,边长为L=0.1m,各边电阻均为1Ω,bc边位于x轴上,在x轴原点右0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区域。当线框以4m/s的恒定速度沿x轴正方向穿越磁场区域的过程中,ab边两端电势差Uab随位置变化的情况正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】分两部分研究,ab入磁场切割磁感线和dc入磁场切割磁感线,ab切割磁感线运动中,x在0~L范围,由楞次定律可知,线框的感应电流方向是逆时针,ab相当电源,a点的电势高于b点的电势,Uab>0,感应电动势
E=BLv=1×0.1×0.4V=0.4V
Uab是外电压,则有:Uab=E=0.3V;
线框全部在磁场的运动中,x在L~2L的范围,线框的磁通量不变,没有感应电流产生,ab边两端电势差等于电动势,Uab=E=0.4V;
bc边切割磁感线,x在2L~3L范围,由楞次定律可知线框的感应电流方向是顺时针,dc相当于电源,a点的电势高于b点的电势,Uab>0,感应电动势
E=BLv=1×0.1×4V=0.4V
Uab是外电压,则有:Uab=E=0.1V。
ACD错误,B正确。
故选B。
二、多项选择题∶本题共4小题,每小题6分,共24分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8. 要使b线圈中产生图示I方向电流,可采用的办法有( )
A. 闭合K瞬间
B. K闭合后把R的滑动片向右移
C. 闭合K后把b向a靠近
D. 闭合K后把a中铁芯从左边抽出
【答案】AC
【解析】
【详解】A.闭合K瞬间,通电螺旋管在右侧产生的磁场方向向右且穿过磁通量增大,据楞次定律知线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍增大,即产生的磁场方向向左,用右手螺旋定则可知线圈产生图示方向的电流,故选项A符合题意;
B.K闭合后把的滑动片向右移,通电螺旋管的电流减小,在右侧产生的磁场方向向右且穿过磁通量减小,据楞次定律知线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍减小,即产生的磁场方向向右,用右手螺旋定则可知线圈产生与图示方向的电流相反,故选项B不符合题意;
C.闭合K后把向靠近,通电螺旋管在右侧产生的磁场方向向右且穿过磁通量增大,据楞次定律知线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍增大,即产生的磁场方向向左,用右手螺旋定则可知线圈产生图示方向的电流,故选项C符合题意;
D.闭合K后把中铁芯从左边抽出,产生的磁场减弱,在右侧产生的磁场方向向右且穿过磁通量减小,据楞次定律知线圈产生感应电流产生的磁通量阻碍减小,即产生的磁场方向向右,用右手螺旋定则可知线圈产生与图示方向的电流相反,故选项D不符合题意.
9. 如图所示,两根平行金属导轨置于水平面内,导轨上间接有灯泡A。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触,整个装置放在匀强磁场中,磁场方向垂直于导轨平面向下。现使金属棒ab以一定的初速度v开始向右运动,此后( )
A. 棒ab匀减速运动直到停止 B. 棒ab中的感应电流方向由b到a
C. 棒ab所受安培力方向水平向右 D. 灯泡A逐渐变暗
【答案】BD
【解析】
【详解】ABCD.ab棒向右运动时,由右手定则可知棒ab中的感应电流方向由b到a;由左手定则可知ab棒受到向左的安培力,ab棒向右减速,感应电动势不断减小,灯泡A逐渐变暗; 安培力 逐渐减小,由牛顿第二定律知棒ab向右做加速度减小的减速运动直到速度为零。故AC错误,BD正确。
故选BD。
10. 如图所示,某水电站发电机的输出功率P=100kW,发电机的电压U1=250V,经变压器升压后向远处输电,在用户端用降压变压器将电压降为U4=220V。已知用户得到的电功率为95kW,输电线路总电阻R线=8Ω,变压器均视为理想变压器,则( )
A. 发电机输出的电流I1=40A
B. 输电线上的电流I线=25A
C. 升压变压器的匝数比n1∶n2=1∶16
D. 降压变压器的匝数比n3∶n4=200∶11
【答案】BC
【解析】
【详解】A.发电机输出的电流,故A错误;
B.已知用户得到的电功率为95kW,故输电线路上损失的功率为
则输电线上的电流,故B正确;
C.升压变压器的副线圈输出电压为
则升压变压器的匝数比为,故C正确;
D.输电线损耗电压
降压变压器的原线圈电压
故降压变压器匝数比,故D错误。
故选BC。
11. 如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势图象如图乙中曲线a,b所示,则( )
A. 两次t=0时刻线圈平面均与中性面重合
B. 曲线a,b对应的线圈转速之比为2∶3
C. 曲线a表示的交变电动势频率为25 Hz
D. 曲线b表示的交变电动势有效值为10 V
【答案】AC
【解析】
【详解】A.t=0时刻,两次产生的交流电的电动势瞬时值均为零,因此线圈平面均与中性面重合,故A正确;
B.根据
可知周期与转速n成反比,图中a、b对应的周期之比为2∶3,因此线圈转速之比3∶2,故B错误;
C.曲线a表示的交流电的周期为
则交变电动势频率为
故C正确;
D.根据电动势最大值
由于BS相同,可知电动势最大值正比与n,图像可知曲线a对应的电动势的最大值,则有
可知曲线b对应的电动势的最大值
故曲线b的电动势有效值
故D错误。
故选AC。
三、实验题:本题共1小题,共12分。请将答案填写在答题卡相应的位置。
12. 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。
(1)如图甲所示,当磁铁的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道___________。
(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏转。电路稳定后,若向左移动滑片,此过程中电流表指针向___________偏转,若将线圈A抽出,此过程中电流表指针向___________偏转。(均选填“左”或“右”)
(3)某同学按图丙完成探究实验,在完成实验后未断开开关,也未把A、B两线圈和铁芯分开放置,在拆除电路时突然被电击了一下,则被电击是在拆除___________(选填“A”或“B”)线圈所在电路时发生的,分析可知,线圈___________(选填“A”或“B”)产生了断电自感。要避免电击发生,在拆除电路前应___________(选填“断开开关”或“把A、B线圈分开放置”)。
【答案】 ①. 电流表指针偏转方向与电流方向间的关系 ②. 右 ③. 左 ④. A ⑤. A ⑥. 断开开关
【解析】
【详解】(1)[1]如图甲所示,当磁铁N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生感应电流的方向,必须知道电流表指针偏转方向与电流方向间的关系。
(2)[2]如图乙所示,实验中发现闭合开关时,穿过线圈B的磁通量增加,电流表指针向右偏,电路稳定后,若向左移动滑动触头,通过线圈A的电流增大,磁感应强度增大,穿过线圈B的磁通量增大,电流表指针向右偏转。
[3]若将线圈A抽出,穿过线圈B的磁通量减少,电流表指针向左偏转。
(3)[4][5]在完成实验后未断开开关,也未把A、B两线圈和铁芯分开放置,在拆除电路A线圈时,线圈A中的电流突然减少,从而出现断电自感现象,线圈中会产生自感电动势,进而突然会被电击了一下。
[6]为了避免此现象,则在拆除电路前应断开开关。
四、计算题:本题共3小题,共36分。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能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13. 如图甲所示,不计电阻的平行金属导轨竖直放置,导轨间距为L=1 m,上端接有电阻R=3Ω,虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场。现将质量m=0.1 kg、电阻r=1 Ω的金属杆ab,从OO′上方某处垂直导轨由静止释放,杆下落过程中始终与导轨保持良好接触,杆下落过程中的v-t图像如图乙所示。(取g=10 m/s2)求:
(1)磁感应强度B的大小;
(2)杆在磁场中下落0.1 s的过程中,电阻R产生的热量。
【答案】(1)2 T;(2)0.075 J
【解析】
【详解】(1)由图像可知,杆自由下落0.1 s进入磁场以v=1.0 m/s做匀速运动,产生的感应电动势
E=BLv
杆中的感应电流
杆所受的安培力
F安=BIL
由平衡条件得
mg=F安
代入数据得
B=2 T
(2)电阻R产生的热量
Q=I2Rt=0.075 J
14. 如图a所示,一个电阻值为R、匝数为n的圆形金属线圈与阻值为的电阻连接成闭合回路。线圈的半径为。在线圈中半径为的圆形区域存在垂直于线圈平面的磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图b所示。图线与横、纵轴的截距分别为和(取向里的磁场方向为正),导线的电阻不计。求0至时间内
(1)线圈两端的电压和通过电阻的电流方向;
(2)通过电阻上的电量q。
【答案】(1),通过电阻的电流方向;(2)
【解析】
【详解】(1)根据楞次定律可以判定线圈中的感应电流为顺时针,即通过电阻的电流方向为,根据法拉第电磁感应定律,可求得线圈中的感应电动势大小为
线圈两端的电压为
(2)通过电阻上的电量q表示为
15. 如图所示,在xOy坐标系中的第一象限内存在沿x轴正方向的匀强电场:第二象限内存在方向垂直坐标平面向外的匀强磁场(图中未画出),一粒子源固定在x轴上M(L,0)点,沿y轴正方向释放出速度大小均为v0的电子,电子经电场后恰好从y轴上的N点进入第二象限,进入第二象限后,电子经磁场偏转后恰好垂直通过x轴时,已知电子的质量为m、电荷量为e,电场强度,不考虑电子的重力和电子间的相互作用,求:
(1)N点到坐标原点的距离;
(2)电子通过N点的速度;
(3)匀强磁场B的大小。
【答案】(1)2L;(2)v0,与y轴正方向夹角为45°;(3)
【解析】
【详解】(1)从M到N的过程中,电子做类平抛运动,有
yN=v0t
解得
yN=2L
(2)设电子到达N点的速度大小为v,方向与y轴正方向的夹角为θ,由动能定理有
解得
v=v0
θ=45°
(3)设电子在磁场中做匀速圆周运动的半径为r
根据几何关系
解得
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