精品解析：山东省济宁市邹城市第一中学2024-2025学年高二下学期3月月考物理试题

2024-2025学年度高二下学期物理月考试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分 1. 某学生做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（　　） A. 闭合开关S，L1灯泡立刻变亮，且亮度不变 B. 闭合开关S，L2灯泡逐渐变亮，然后亮度不变 C. 电路稳定后断开开关S，L1灯泡先闪亮一下后再熄灭 D. 电路稳定后断开开关S，L2灯泡先变亮后再逐渐熄灭 2. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A. 穿过线圈a的磁通量变小 B. 线圈a有扩张的趋势 C. 线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流 D. 线圈a对水平桌面的压力FN将减小 3 如图所示，氕核和氘核分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动，则（ ） A. 氕核和氘核做圆周运动周期之比为2∶1 B. 若入射速率相等，氕核和氘核做圆周运动的角速度相同 C. 若质量和速率乘积相等，氕核和氘核的圆周半径相等 D. 增大入射速率，它们的周期也会增大 4. 下列说法正确的是（　　） A. 小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场方向 B. 由知，B与F成正比，与成反比 C. 电子沿通电螺线管轴线匀速运动，说明螺线管内无磁场 D. 条形磁铁的磁感线从磁铁的N极出发终止于S极 5. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲回旋加速器中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大 B. 图乙磁流体发电机中，将一束等离子体射入磁场，A、B板间产生电势差，且A板电势高 C. 图丙是速度选择器，带电粒子（不计重力）能够以某一速度从右向左沿直线QP匀速运动 D. 图丁是质谱仪的工作原理图，、、三种粒子经同一电场由静止加速后，在磁场中偏转半径最小的是 6. 仅受洛伦兹力或电场力的作用，带正电的点电荷在下列磁场或电场中能做匀速圆周运动的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度朝两个方向匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中（　　） A. 通过导体框截面的电荷量不相同 B. 导体框所受安培力方向相同 C. 导体框中产生的焦耳热相同 D. 导体框bc边两端电势差大小相等 8. 如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段(  )  A. 甲、乙两物块间的摩擦力不断增大 B. 甲、乙两物块间的摩擦力不断减小 C. 甲、乙两物块间的摩擦力保持不变 D. 乙物块与地面之间的摩擦力不断减小 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。 9. 如图所示，在通电长直导线的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P。与线圈在同一平面内．下列说法正确的是（　　） A. 若中的电流减小，线圈中产生逆时针方向的电流，线圈向右摆动 B. 若中的电流减小，线圈中产生顺时针方向的电流，线圈向左摆动 C. 若中的电流增大，线圈中产生逆时针方向的电流，线圈向右摆动 D. 若中的电流增大，线圈中产生逆时针方向的电流，线圈向左摆动 10. 如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场，有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的电荷（不计重力），以相同速度从O点射入磁场中，最终均从x轴离开磁场，关于正、负电荷在磁场中运动，下列说法正确的是（　　） A. 两电荷所受的洛伦兹力相同 B. 在磁场中正电荷的运动时间等于负电荷的运动时间 C. 两电荷重新回到x轴时距O点距离相同 D. 两电荷重新回到x轴时速度大小相等，方向相同 11. 用一根横截面积为、电阻率为的粗细均匀的硬质细导线做成半径为的圆环，固定在水平桌面上，为圆环的直径，在的左侧存在分强磁场，方向垂直圆环所在的平面，磁感应强度随时间的变化规律为，在磁感应强度由减小到0的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 圆环有扩张的趋势 B. 圆环有向右运动的趋势 C. 通过圆环横截面的电量为 D. 圆环在磁场中的部分产生的焦耳热为 12. 电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能厨具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 电磁炉通电线圈加恒定电流，电流越大，电磁炉加热效果越好 B. 电磁炉原理是通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作 C. 电磁炉通电线圈通入大小和方向变化电流，电流变化越快，电磁炉加热效果越好 D. 电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差 三、实验题：共2小题，每空3分，共15分 13. 某学习小组做“探究通电导体在磁场中受力”的实验，实验装置如图所示。三个相同的蹄形磁铁并列放在水平桌面上，一根质量为m的导体棒用1、2.3、4四根轻细等间距导线悬挂起来，其中任意两根导线均可与导体棒和电源构成回路。现忽略边缘效应把导线1、4接在直流电源上。 （1）关于接通电源时可能出现的实验现象，正确的说法是__________。 A．若仅改变电流或磁场方向，导体棒摆动方向将改变 B.同时改变电流和磁场方向，导体棒摆动方向将改变 C.若去掉中间的蹄形磁铁，导体棒摆动幅度一定减小 D.若把导线2、4接在直流电源上并增大电流，导体棒摆动的幅度一定比导线接1、4时的大 （2）把导线1、3接在直流电源上，测得导线2，3间的长度为L，通过导体的电流为I，导体棒偏离竖直方向的角度为。则蹄形磁铁磁极间的磁感应强度为__________。 14. 某同学连接如下实物电路，探究影响感应电流方向的因素。把线圈a装在线圈b里面，闭合开关S瞬间，电流计指针向左偏了一下。然后，进行了下列操作： （1）闭合开关S，稳定后将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，则电流计指针__________（填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）； （2）闭合开关S，稳定后将线圈a迅速从线圈b中拔出时，则电流计指针__________（填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）； （3）在这两次实验中，电流计的指针摆动的幅度大小第一次比第二次大，原因是线圈b中的__________（填标号）第一次比第二次大。 A．磁通量 B．磁通量的变化量 C．磁通量变化率 四、计算题： 15. 如图所示，间距的两平行金属导轨固定在与水平面夹角的绝缘斜面上，金属导轨的顶端接有电动势、内阻的直流电源，导轨所在空间中存在方向垂直斜面向上、大小可以调节的匀强磁场。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒恰好能在此位置保持静止状态。已知导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金导轨电阻可以忽略，取重力加速度大小，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求通过导体棒电流的大小和导体棒的电功率； （2）若导轨光滑，求匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）若导轨的动摩擦因数，为使导体棒静止不动，磁感应强度的大小需要满足什么条件。 16. 如图所示，平面直角坐标系中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为q（）的带电粒子以初速度从y轴上点沿x轴正方向入射匀强电场，经过电场后从x轴上的点进入磁场，粒子经磁场偏转后垂直经过y轴负半轴上的P点（P点未画出），带电粒子的重力忽略不计。求： （1）求匀强电场的场强E和匀强磁场的磁感应强度B； （2）如果仅仅将磁场反向，粒子的电量、质量、入射位置、入射速度、电场强度和磁感应强度的大小均不变，求粒子从A点出发到第三次经过x轴所用的时间。 17. 如图所示，宽度L=0.5m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值R=2Ω的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T。一根质量m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨始终接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右做初速度为0的匀加速直线运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。当导体棒的速度大小v=2m/s时，求： (1)通过电阻的电流I； (2)若作用在导体棒上的拉力大小F=0.1625N，求导体棒的加速度大小a。 18. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1Ω，定值电阻R=4Ω，闭合开关K，在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的方向如图甲所示，磁感应强度B的大小按如图乙所示的规律变化，求： （1）0~2s时间内螺线管产生的电动势的大小； （2）0~2s时间内电路中的电流强度的大小； （3）电压表的示数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高二下学期物理月考试题 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分 1. 某学生做自感现象实验时，连接电路如图所示，则（　　） A. 闭合开关S，L1灯泡立刻变亮，且亮度不变 B. 闭合开关S，L2灯泡逐渐变亮，然后亮度不变 C. 电路稳定后断开开关S，L1灯泡先闪亮一下后再熄灭 D. 电路稳定后断开开关S，L2灯泡先变亮后再逐渐熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合开关的瞬间，由于线圈中自感电动势的阻碍，L1灯逐渐亮，电路中的电流稳定后亮度不变，故A错误； B．闭合开关的瞬间，由于二极管具有单向导电性，所以无电流通过L2，L2始终不亮，故B错误。 CD．在电路稳定后，断开开关S的瞬间，L由于产生自感电动势，相当于电源，产生与原电流方向相同的自感电流，电流通过二极管，灯泡L1、L2串联，所以L1逐渐熄灭，L2突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭。故C错误，D正确。 故选D。 2. 如图所示，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列表述正确的是（　　） A. 穿过线圈a的磁通量变小 B. 线圈a有扩张的趋势 C. 线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流 D. 线圈a对水平桌面的压力FN将减小 【答案】C 【解析】 【详解】若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，则电阻减小，电流变大，则螺线管的磁场增强，则穿过线圈a的磁通量变大；根据楞次定律“增缩减扩”可知，线圈a有收缩的趋势，且有远离螺线管的运动趋势，即线圈a对水平桌面的压力FN将增加；根据楞次定律“增反减同”可知，线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流。 故选C。 3. 如图所示，氕核和氘核分别垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动，则（ ） A. 氕核和氘核做圆周运动的周期之比为2∶1 B. 若入射速率相等，氕核和氘核做圆周运动的角速度相同 C. 若质量和速率的乘积相等，氕核和氘核的圆周半径相等 D. 增大入射速率，它们的周期也会增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中做圆周运动的周期 代入氕核和氘核的比荷得氕核和氘核做圆周运动的周期之比为1：2，A错误； B．粒子在磁场中做圆周运动的半径 ， 氕核和氘核的角速度大小之比为2：1，与入射速率无关，B错误； C．由 可知，若质量和速率的乘积相等，氕核和氘核的圆周半径相等，C正确； D．入射速率与周期无关，所以增大入射速率，它们的周期也不变，D错误。 故选C。 4. 下列说法正确是（　　） A. 小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场方向 B. 由知，B与F成正比，与成反比 C. 电子沿通电螺线管轴线匀速运动，说明螺线管内无磁场 D. 条形磁铁的磁感线从磁铁的N极出发终止于S极 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据磁场方向的规定：磁场中的某点，小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场方向，故A正确； B．磁感应强度是采用比值法定义的，B的大小与F、无关，故B错误； C．通电螺线管内部的磁感线与螺线管轴线平，电子沿轴线运动，，不受磁场力作用，不能说明螺线管内无磁场，故C错误； D．在条形磁体的周围磁感线是从磁体的N极出发回到S极，但在磁体的内部磁感线是从磁体的S极出发回到N极，故D错误。 故选A 5. 关于下列四幅图的说法正确的是（　　） A. 图甲回旋加速器中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大 B. 图乙磁流体发电机中，将一束等离子体射入磁场，A、B板间产生电势差，且A板电势高 C. 图丙是速度选择器，带电粒子（不计重力）能够以某一速度从右向左沿直线QP匀速运动 D. 图丁是质谱仪的工作原理图，、、三种粒子经同一电场由静止加速后，在磁场中偏转半径最小的是 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲中，回旋加速器正常工作时，交流电流的周期等于粒子做圆周运动的周期，其周期为 周期与速度大小无关，保持不变，所以随着粒子速度的增大，交变电流的周期不变，频率也不变，A错误； B．图乙中，将一束等离子体射入磁场，根据左手定则可知，正离子向下偏转，负离子向上偏转，则A、B板间产生电势差，且B板电势高，B错误； C．图丙中，电子从右向左运动通过复合场时，电场力竖直向上，根据左手定则，洛伦兹方向也向上，所以带电粒子不能以某一速度从右向左沿直线QP匀速运动，C错误； D．图丁中，粒子经过电场加速，由动能定理得 粒子进入磁场后做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得，粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为 可知比荷越小，半径R越大，所以、、三种粒子经同一电场由静止加速后，在磁场中偏转半径最小的是，D正确。 故选D。 6. 仅受洛伦兹力或电场力的作用，带正电的点电荷在下列磁场或电场中能做匀速圆周运动的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】依题意结合物体做匀速圆周运动的条件，可知当点电荷受到指向圆心的洛伦兹力或电场力充当向心力，且洛伦兹力或电场力的大小不变，方向时刻改变时，电荷可以做匀速圆周运动。 A．图中匀强磁场对带正电的点电荷的洛伦兹力可以充当向心力，带正电的点电荷可以做匀速圆周运动，故A正确； B．图中匀强电场对带正电的点电荷的恒定电场力不能充当向心力；电荷不可以做匀速圆周运动，故B错误； C．图中的通电直导线周围的环状磁场对带正电的点电荷的洛伦兹力不能充当向心力；电荷不可以做匀速圆周运动，故C错误； D．图中的真空中孤立的带正电点电荷周围的电场对带正电的点电荷的电场力是库仑斥力，不能充当向心力，电荷不可以做匀速圆周运动，故D错误； 故选A。 7. 如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面且电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度朝两个方向匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中（　　） A. 通过导体框截面的电荷量不相同 B. 导体框所受安培力方向相同 C. 导体框中产生的焦耳热相同 D. 导体框bc边两端电势差大小相等 【答案】D 【解析】 【详解】A．设磁感应强度为B，导体框的边长为L，导体框移出磁场的过程中，通过导体框截面的电荷量为 可知以v、3v速度朝两个方向匀速拉出磁场时，通过导体框截面的电荷量相同，故A错误； B．以v匀速拉出磁场时，根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针方向，由左手定则可知导体框受到的安培力向右；同理可知以3v速度匀速拉出磁场时导体框受到的安培力向左，则导体框所受的安培力方向相反，故B错误； C．导体框产生的焦耳热为 又 解得 可知导体框产生的焦耳热与速度成正比，所以当速度为3v时产生的焦耳热多，故C错误； D．向左移动出磁场时，bc边的电势差为 向右移动出磁场时，bc边的电势差为 所以导体框bc边两端电势差大小相等，故D正确。 故选D。 8. 如图所示，甲带正电，乙是不带电的绝缘物块，甲、乙叠放在一起，置于粗糙的水平地板上，地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场，现用一水平恒力F拉乙物块，使甲、乙无相对滑动一起向左加速运动，在加速运动阶段(  )  A. 甲、乙两物块间摩擦力不断增大 B. 甲、乙两物块间的摩擦力不断减小 C. 甲、乙两物块间的摩擦力保持不变 D. 乙物块与地面之间的摩擦力不断减小 【答案】B 【解析】 【详解】D．甲带正电，在向左运动的过程中，受到的洛伦兹力的方向向下，所以对乙的压力变大，乙与地面之间的为滑动摩擦力，压力变大，所以滑动摩擦力也变大，故D错误。 ABC．甲、乙两物块间没有相对的滑动，是静摩擦力，由于乙与地面之间的滑动摩擦力的增大，整体的加速度减小，所以对于甲来说，静摩擦力作为合力产生加速度，由于整体的加速度减小，所以甲、乙两物块间的摩擦力减小，故B正确，AC错误。 故选B． 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。 9. 如图所示，在通电长直导线的一侧悬挂一可以自由摆动的闭合矩形金属线圈P。与线圈在同一平面内．下列说法正确的是（　　） A. 若中的电流减小，线圈中产生逆时针方向的电流，线圈向右摆动 B. 若中的电流减小，线圈中产生顺时针方向的电流，线圈向左摆动 C. 若中的电流增大，线圈中产生逆时针方向的电流，线圈向右摆动 D. 若中的电流增大，线圈中产生逆时针方向的电流，线圈向左摆动 【答案】BC 【解析】 【详解】A B．根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里，AB中的电流减小，线圈中向里的磁通量减小，根据楞次定律，线圈将产生顺时针方向的电流；由于靠近导线磁场强些，根据左手定则，线圈左边受到导线的安培力较大且方向向左，线圉右边受安培力较小方向向右，线圈所受合力向左，因此，线框向左摆动，靠近AB直导线，故A错误，B正确； C D．导线AB中的电流增大，穿过线框的磁通量增大，根据楞次定律得到：线框中感应电流方向为逆时针方向，根据左手定则可知，由于靠近导线磁场强些，线圈左边受安培力较大且向右，线圈右侧受向左的安培力较小，因此线圈所受合力向右会远离AB直导线，向右运动．故D错误，C正确。 故选BC。 10. 如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场，有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的电荷（不计重力），以相同速度从O点射入磁场中，最终均从x轴离开磁场，关于正、负电荷在磁场中运动，下列说法正确的是（　　） A. 两电荷所受的洛伦兹力相同 B. 在磁场中正电荷的运动时间等于负电荷的运动时间 C. 两电荷重新回到x轴时距O点的距离相同 D. 两电荷重新回到x轴时速度大小相等，方向相同 【答案】CD 【解析】 【详解】正、负电荷在磁场中的运动轨迹如图中1、2两圆弧所示： A．由洛伦兹力公式可知，两电荷电量和速度大小相等，故它们所受的洛伦兹力的大小相等，但方向相反，故A错误； B．由 可解得电荷做圆周运动的周期 设负电荷轨迹对应的圆心角为，则正电荷在磁场中运动的时间为 负电荷在磁场中运动的时间为 所以在磁场中正电荷的运动时间不等于负电荷的运动时间，故B错误； C．由几何关系可知，两电荷的轨迹圆弧对应的弦长相等，即两电荷重新回到x轴时距O点的距离相同，故C正确； D．由圆的对称性可知，两电荷重新回到x轴时速度大小相等，方向相同，故D正确。 故选CD。 11. 用一根横截面积为、电阻率为的粗细均匀的硬质细导线做成半径为的圆环，固定在水平桌面上，为圆环的直径，在的左侧存在分强磁场，方向垂直圆环所在的平面，磁感应强度随时间的变化规律为，在磁感应强度由减小到0的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 圆环有扩张的趋势 B. 圆环有向右运动的趋势 C. 通过圆环横截面的电量为 D. 圆环在磁场中的部分产生的焦耳热为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．在磁感应强度均匀减小的过程中，根据楞次定律可知圆环有扩张的趋势以及向左运动的趋势，选项A正确，B错误； C．圆环的电阻 感应电动势 感应电流 磁感应强度由减小到0的时间 通过圆环横截面的电量 选项C正确； D．圆环在磁场中的部分产生的焦耳热为 选项D错误。 故选AC。 12. 电磁炉又名电磁灶，是现代厨房革命的产物，它无需明火或传导式加热而让热直接在锅底产生，因此热效率得到了极大的提高。是一种高效节能厨具，完全区别于传统所有的有火或无火传导加热厨具。如图所示是描述电磁炉工作原理的示意图，下列说法正确的是（　　） A. 电磁炉通电线圈加恒定电流，电流越大，电磁炉加热效果越好 B. 电磁炉原理是通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作 C. 电磁炉通电线圈通入大小和方向变化电流，电流变化越快，电磁炉加热效果越好 D. 电磁炉的锅不能用陶瓷锅或耐热玻璃锅，主要原因是这些材料的导热性能较差 【答案】BC 【解析】 【详解】A．电磁炉通电线圈加恒定电流，会产生恒定磁场，穿过锅底的磁通量不会发生变化，不能产生涡流，所以没有加热效果，故A错误； B．电磁炉原理是磁场感应涡流加热，即通电线圈加交变流电后产生交变磁场，所以通电线圈加交流电后，在锅底产生涡流，进而发热工作，故B正确； C．电磁炉通电线圈通入大小和方向变化电流，电流变化越快，穿过锅底的磁通量变化就越快，根据法拉第电磁感应定律可知，产生的感应电动势就越大，涡流就越大，从而导致单位时间内产生的热量就越多，即电磁炉加热效果越好，故C正确； D．金属锅自身产生无数小涡流而直接加热锅，陶瓷锅或耐热玻璃锅属于绝缘材料，不会产生涡流，而不是因为导热性能较差，故D错误。 故选BC。 三、实验题：共2小题，每空3分，共15分 13. 某学习小组做“探究通电导体在磁场中受力”的实验，实验装置如图所示。三个相同的蹄形磁铁并列放在水平桌面上，一根质量为m的导体棒用1、2.3、4四根轻细等间距导线悬挂起来，其中任意两根导线均可与导体棒和电源构成回路。现忽略边缘效应把导线1、4接在直流电源上。 （1）关于接通电源时可能出现的实验现象，正确的说法是__________。 A．若仅改变电流或磁场方向，导体棒摆动方向将改变 B.同时改变电流和磁场方向，导体棒摆动方向将改变 C.若去掉中间的蹄形磁铁，导体棒摆动幅度一定减小 D.若把导线2、4接在直流电源上并增大电流，导体棒摆动的幅度一定比导线接1、4时的大 （2）把导线1、3接在直流电源上，测得导线2，3间的长度为L，通过导体的电流为I，导体棒偏离竖直方向的角度为。则蹄形磁铁磁极间的磁感应强度为__________。 【答案】 ①. AC ②. 【解析】 【详解】（1）[1]A．根据左手定则，安培力垂直导体棒向右或向左，如果仅仅改变磁场方向或者导体棒中电流方向，安培力方向一定反向，故导线的摆动方向改变，故A正确； B．根据左手定则，安培力垂直导体棒向右或向左，如果同时改变磁场方向和导体棒中电流方向，安培力方向不变，故导线的摆动方向不变，故B错误； C．拿掉中间的磁体，减少受力的长度，根据 安培力减小，故摆动的幅度减小了，故C正确； D．把导线2、4接在直流电源上时减小了导导体棒在磁场中的长度，但增大电流，根据 安培力可能不变，故摆动幅度不一定增加，故D错误。 （2）[2]对导体棒受力分析如下图所示 根据平衡条件有 联立解得 14. 某同学连接如下实物电路，探究影响感应电流方向的因素。把线圈a装在线圈b里面，闭合开关S瞬间，电流计指针向左偏了一下。然后，进行了下列操作： （1）闭合开关S，稳定后将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，则电流计指针__________（填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）； （2）闭合开关S，稳定后将线圈a迅速从线圈b中拔出时，则电流计指针__________（填“向左偏”“向右偏”或“不偏转”）； （3）在这两次实验中，电流计的指针摆动的幅度大小第一次比第二次大，原因是线圈b中的__________（填标号）第一次比第二次大。 A．磁通量 B．磁通量的变化量 C．磁通量变化率 【答案】 ①. 向左偏 ②. 向右偏 ③. C 【解析】 【详解】（1）[2]把线圈a装在线圈b里面，闭合开关S瞬间，电流计指针向左偏了一下，由此可知，磁通量增大，电流计指针向左偏。闭合开关S，稳定后将滑动变阻器的滑片迅速向右移动时，电阻阻值减小，则电流增大，磁通量增大，电流计指针向左偏； （2）[2] 闭合开关S，稳定后将线圈a迅速从线圈b中拔出时，磁通量减小，根据楞次定律，则电流计指针向右偏； （3）[3]在这两次实验中，电流计的指针摆动的幅度大小第一次比第二次大，原因是线圈b中的磁通量变化率第一次比第二次大。 故选C。 四、计算题： 15. 如图所示，间距的两平行金属导轨固定在与水平面夹角的绝缘斜面上，金属导轨的顶端接有电动势、内阻的直流电源，导轨所在空间中存在方向垂直斜面向上、大小可以调节的匀强磁场。现把一个质量的导体棒放在金属导轨上，导体棒与金属导轨垂直且接触良好，导体棒恰好能在此位置保持静止状态。已知导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻，金导轨电阻可以忽略，取重力加速度大小，可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）求通过导体棒电流的大小和导体棒的电功率； （2）若导轨光滑，求匀强磁场的磁感应强度的大小； （3）若导轨的动摩擦因数，为使导体棒静止不动，磁感应强度的大小需要满足什么条件。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据闭合电路的欧姆定律有 解得导体棒的电流 导体棒的电功率 【小问2详解】 导体棒处于静止状态，根据沿斜面方向的平衡方程有 安培力的大小 解得磁场的磁感应强度 【小问3详解】 根据沿垂直于斜面的平衡方程有 导体棒的最大静摩擦力 当摩擦力最大并沿斜面向上时，导体棒所受的安培力最小，根据沿斜面方向的平衡方程有 最小安培力的大小 联立上述三式并代入数据解得磁感应强度最小值 当摩擦力最大并沿斜面向下时，导体棒的安培力最大，根据沿斜面方向的平衡方程有 最大安培力的大小 联立上述三式代入数据解得磁感应强度最大值 综上，磁感应强度应满足的条件是 16. 如图所示，平面直角坐标系中，第I象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第IV象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场。质量为m、电荷量为q（）的带电粒子以初速度从y轴上点沿x轴正方向入射匀强电场，经过电场后从x轴上的点进入磁场，粒子经磁场偏转后垂直经过y轴负半轴上的P点（P点未画出），带电粒子的重力忽略不计。求： （1）求匀强电场的场强E和匀强磁场的磁感应强度B； （2）如果仅仅将磁场反向，粒子的电量、质量、入射位置、入射速度、电场强度和磁感应强度的大小均不变，求粒子从A点出发到第三次经过x轴所用的时间。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子在电场中的类平抛和磁场中的匀速圆周运动轨迹，如图所示 粒子在电场中，x轴方向 y轴方向 粒子在电场中根据牛顿第二定律 联立上三式解得 粒子在磁场中匀速圆周运动，由牛顿第二定律 由类平抛末速度反向延长与初速度交于水平位移的中点可知，进磁场时粒子速度v与x轴成，故在磁场中的速度 所以粒子做圆周运动的轨迹的半径r与x轴也成45°，由几何关系可知 解得 （2）磁场反向后粒子从A点出发到第三次经过x轴运动轨迹如图所示 设粒子从A到B，B到C，C到D，分别用时t1、t2、t3。在电场中A到B的水平方向有 B到C粒子做匀速圆周运动 ， 所以从B到C粒子的时间 由对称性知，从C到D粒子的时间 所以，粒子从A点出发到第三次经过x轴所用的总时间 17. 如图所示，宽度L=0.5m的足够长的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值R=2Ω的电阻，导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T。一根质量m=0.1kg的导体棒MN放在导轨上与导轨始终接触良好，导轨和导体棒的电阻均可忽略不计，现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨向右做初速度为0的匀加速直线运动，在运动过程中保持导体棒与导轨垂直。当导体棒的速度大小v=2m/s时，求： (1)通过电阻的电流I； (2)若作用在导体棒上的拉力大小F=0.1625N，求导体棒的加速度大小a。 【答案】(1)0.25A；(2)1m/s2 【解析】 【分析】 【详解】(1)感应电动势为E=BLv，感应电流，解得： I=0.25A (2)导体棒受到的安培力 F安=BIL 由牛顿第二定律有： F—F安=ma 解得： a=1m/s2 18. 在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻r=1Ω，定值电阻R=4Ω，闭合开关K，在一段时间内，垂直穿过螺线管的磁场的方向如图甲所示，磁感应强度B的大小按如图乙所示的规律变化，求： （1）0~2s时间内螺线管产生的电动势的大小； （2）0~2s时间内电路中的电流强度的大小； （3）电压表的示数。 【答案】(1)0.8V；(2)0.16A；(3)0.64V 【解析】 【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律可得螺线管中产生的感应电动势为 (2)由闭合电路欧姆定律得 (3) 电压表的示数为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $