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

物理试卷 一、单选题（共8题，每个小题只有一个答案是正确的．每题3分） 1. 下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（　　） A. 图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 B. 图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 C. 丙是铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快 D. 图丁是微安表的表头，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据电磁驱动原理，图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，但线圈比磁铁转得慢，故A错误； B．图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，铁块中产生产生涡流，铁块中产生大量热量，从而冶炼金属，故B错误； C．当转动铜盘时，导致铜盘切割磁感线，从而产生感应电流，出现安培力，由楞次定律可知，产生的安培力将阻碍铜盘切割磁感线运动，则铜盘转动将变慢，故C错误； D．图丁是微安表的表头，在运输时要把两个正、负接线柱用导线连在一起，可以减小电表指针摆动角度，这是为了保护电表指针，利用了电磁阻尼的原理，故D正确。 故选D。 2. 如图是洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生垂直纸面向外的匀强磁场，电子枪发射电子的速度与磁场垂直，电子枪上的加速电压可控制电子的速度大小，以下正确的是（　　） A. 增大电子枪的加速电压，可使电子运动径迹的半径变大 B. 减小电子枪的加速电压，可使电子做圆周运动的周期变小 C. 增大励磁线圈中的电流，可使电子运动径迹的半径变大 D. 减小励磁线圈中的电流，可使电子做圆周运动的周期变小 【答案】A 【解析】 【详解】A．增大电子枪的加速电压，根据 则电子速度变大，根据 可得 可知变大，则电子运动径迹的半径变大，故A正确； B．电子做圆周运动的周期 与电子速度无关，即与电子枪的加速电压无关，故B错误； C．增大励磁线圈中的电流，磁感应强度增大，根据 可得 增大，则电子运动径迹的半径减小，故C错误； D．减少励磁线圈中的电流，磁感应强度减小，根据 可知电子做圆周运动的周期将增大，故D错误。 故选A。 3. 如图甲所示，线圈总电阻r=0.5Ω，匝数n=10，其端点a、b与R=1.5Ω的电阻相连，线圈内磁通量变化规律如图乙所示。下列关于a、b两点电势φa、φb的关系及两点电势差Uab的选项，正确的是（　　） A. φa>φb，Uab=1.5V B. φa<φb，Uab=-1.5V C. φa<φb，Uab=-0.5V D. φa>φb，Uab=0.5V 【答案】B 【解析】 【详解】由图可知，线圈的磁通量均匀增大，根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相反，即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向里，根据右手定则，可以判断出线圈中感应电流的方向为顺时针方向，在回路中，线圈相当于电源，由于电流是顺时针方向，所以a相当于电源的负极，b相当于电源的正极，所以a点的电势低于b点电势，即 根据法拉第电磁感应定律得 所以总电流为 a、b两点电势差为 故选B。 4. 如图所示，空间有一个边长为2L的等边三角形匀强磁场区域，现有一个底边长为L的直角三角形金属线框，电阻为R，高度与磁场区域相等，金属线框以速度v匀速穿过磁场区域的过程中，规定逆时针方向的电流为正，则下列关于线框中感应电流i随位移x变化的图线正确的是（开始时线框右端点与磁场区域左端点重合）（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】时，穿过线框的磁通量垂直纸面向里增大，由楞次定律可知，线框中感应电流沿逆时针方向为正，设线框有效切割长度为l，则由几何关系有 由法拉第电磁感应定律有 由闭合电路欧姆定律知 当时 时，穿过线框的磁通量垂直纸面向里增大，由楞次定律可知，线框中感应电流沿逆时针方向为正，由几何关系可得 当时，；时，穿过线框的磁通量垂直纸面向里减小，由楞次定律可知，线框中感应电流沿顺时针方向为负，当斜边刚出磁场时 之后，由几何关系可得 当时，，B图符合题意。 故选B。 5. 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框ab，O为圆心，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R，导体棒的电阻为0.5R。导体框架的电阻不计，使OC以角速度ω逆时针匀速转动，则下列说法正确的是（　　） A. 通过电阻R的电流方向由右向左 B. 导体棒O端电势低于C端的电势 C. 回路中的感应电动势大小为 D. 电阻R的两端电压为 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据右手定则或楞次定律可知，通过电阻R的电流方向应该是由O经R到a，故A错误； B．由于流过电路中导体的电流方向为由O经R到C，所以导体棒O端电势高于C端的电势，故B错误； C．导体棒CO绕O转动切割磁感线产生的感应电动势为 故C正确； D．根据闭合电路欧姆定律，回路中的感应电流大小为 电阻R的两端电压为 故D错误。 故选C。 6. 如图所示，一质量为m、带电荷量为＋q的液滴，以速度v沿与水平方向成45°角、斜向右上的方向进入正交的、足够大的匀强电场和匀强磁场的叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，液滴做直线运动。重力加速度为g，则下列说法错误的是（ ） A. 电场强度E的大小为 B. 磁感应强度B的大小为 C. 液滴在叠加场中做直线运动的过程中，其机械能的增加量大于电势能的减少量 D. 当液滴运动到某一点M时，电场方向突然变为竖直向上，电场强度的大小不变，不考虑电场变化对磁场的影响，液滴加速度a的大小为 【答案】ABC 【解析】 【详解】AB．液滴带正电，液滴受力如图所示 根据平衡条件，有 ， 解得 ， 故AB错误，符合题意； C．液滴在叠加场中做直线运动的过程中，洛伦兹力不做功，其机械能的增加量等于电场力做的正功，电场力做的正功等于电势能的减少量，所以其机械能的增加量等于电势能的减少量，故C错误，符合题意； D．电场方向突然变为竖直向上，电场强度的大小不变，电场力与重力平衡，洛仑兹力提供向心力，粒子做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律，可得液滴加速度 故D正确，不符合题意。 故选ABC。 7. 水平面上有电阻不计的形导轨，它们之间的宽度为和之间接入电动势为的电源（不计内阻）。现垂直于导轨搁一根质量为、电阻为的金属棒，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与水平面夹角为指向右上方且与导体棒垂直，重力加速度。如图所示，下面说法正确的是（　　） A. 若棒保持静止，其受到的支持力为 B. 若棒保持静止，其受到的摩擦力为 C. 若的大小和方向均能改变，则要使棒所受支持力为零，的大小至少 D. 若轨道光滑，则开关闭合瞬间金属棒的加速度为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．对导体棒受力分析由平衡条件可得 水平方向 竖直方向 再由闭合电路欧姆定律公式 可得 代入数据解得， 故AB均错误； C．当时，B取最小值，故C错误； D．若轨道光滑，开关闭合瞬间；对导体棒受力分析由牛顿第二定律可得 代入数据解得 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，以坐标原点O为圆心，半径为R的圆形区域内存在垂直于坐标平面的匀强磁场（图中未画出），磁场区域外右侧有宽度为R的粒子源，M、N为粒子源两端点，M、N连线垂直于x轴，粒子源中点P位于x轴上，粒子源持续沿x轴负方向发射质量为m、电荷量为，速率为v的粒子。已知从粒子源中点P发出的粒子，经过磁场区域后，恰能从圆与y轴负半轴的交点Q处沿y轴负方向射出磁场，不计粒子重力及粒子间相互作用力，则（ ） A. 带电粒子在磁场中运动的半径为 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 在磁场中运动的带电粒子路程最长为 D. 带电粒子在磁场中运动的时间最短为 【答案】C 【解析】 【详解】A．从粒子源中点P发出的粒子，在磁场中的轨迹如图所示 由几何知识可知带电粒子在磁场中运动的半径为R，故A错误； B．根据牛顿第二定律有 解得 故B错误； C．从M点发出的粒子在磁场中的轨迹如图所示，此时轨迹最长 由几何知识可知四边形菱形，则 则在磁场中运动的带电粒子路程最长为 故C正确； D．从N点发出的粒子在磁场中的轨迹如图所示 可知四边形为菱形，则 可知此时粒子经过磁场区域时间最短，则 故D错误。 故选C。 二、多选题（每个小题有多个选项是正确的．共4题，每题4分，选对但选不全2分，选错不得分） 9. 党的二十大报告中，习近平总书记明确指出要实施科技兴国战略，强调科技是第一生产力，则下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的是（　　） A. 图甲是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A板是发电机的正极 B. 图乙是霍尔效应板的结构示意图，稳定时M、N点电势的关系与导电粒子的电性有关 C. 图丙是电磁流量计的示意图，在B、d一定时，流量 D. 图丁是回旋加速器的示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大加速电压U 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲是磁流体发电机结构示意图，根据左手定则可以判断出正离子向B板偏转，负离子向A板偏转，所以A板是发电机的负极，A错误； B．霍尔元件中若导电粒子为正电荷，根据左手定则可以判断出正电荷向N点偏转，N点电势高，若导电粒子是负电荷，则负电荷向N点偏转，则N点电势低，B正确； C．电磁流量计中，设横截面积为，长度为，带电粒子电荷量为，定向移动速率为，流量为单位时间内流过某横截面体积，即 其中 根据受力平衡，有 可得 所以可得 C正确； D．回旋加速器的最大速度由回旋加速器D形盒的半径限制的，即 可得 所以最大动能为 与电压无关，D错误。 故选BC。 10. 如图，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b与电源、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. 线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流 B. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大 C. 穿过线圈a的磁通量减小 D. 线圈a有收缩的趋势 【答案】BD 【解析】 【详解】AC．当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，则b产生的磁场增大，根据安培定则可知磁场的方向向下，从而判断出穿过线圈a的磁通量向下增加，根据楞次定律可以判断出线圈a中感应电流方向俯视应为逆时针，故AC错误； B．开始时线圈a对桌面的压力等于线圈a的重力，当滑动触头向下滑动时，穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少或远离线圈b时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a有远离b的趋势，故线圈a对水平桌面的压力将增大，故B正确； D．当滑动触头P向下移动时电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知通过线圈b的电流增大，则b产生的磁场增大，根据安培定则可知磁场的方向向下，从而判断出穿过线圈a的磁通量向下增加，根据楞次定律的推广：“感应电流产生的效果总是阻碍引起感应电流的原因”，因为滑动触头向下滑动导致穿过线圈a的磁通量增加，故只有线圈面积减少或远离线圈b时才能阻碍磁通量的增加，故线圈a应有收缩的趋势，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，在平面的第一象限（含坐标轴）内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。一群带正电粒子从轴上的点射入磁场，速度方向与轴正方向的夹角。已知，粒子电荷量为，质量为，重力不计。则下列可能表示粒子在第一象限运动时间的是（　　） A. 当粒子速度为时，粒子在第一象限运动时间为 B. 当粒子速度时，粒子在第一象限运动时间为 C. 当粒子速度为时，粒子在第一象限运动时间为 D. 当粒子速度为时，粒子在第一象限运动时间为 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】AB．由洛伦兹力公式 可得 由几何关系知运动轨迹的圆心角α=π，故 故A正确，B错误； CD．由洛伦兹力公式得 故粒子无法到达x轴，从y轴射出，由几何关系知，圆心角 则 故C错误，D正确。 故选AD 12. 如图所示，两足够长的光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨平面虚线左侧存在竖直向下的匀强磁场，虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场，虚线左右两侧磁场的磁感应强度大小均为B，导体棒ab和cd均垂直于导轨静止放置在导轨上。某时刻起，保持ab静止，对cd施加大小为F的水平向右的恒力，经过时间t导体棒cd的加速度变为0，此时立即将该恒力撤掉，同时释放ab。已知两导轨的间距为L，导体棒ab的质量为m、接入电路的电阻为R；cd的质量为2m、接入电路的电阻也为R，其余电阻不计，两导体棒运动时均与导轨垂直且接触良好。对两导体棒的运动过程，下列说法正确的是（ ） A. 撤掉恒力后，导体棒ab和cd的总动量先减小后不变 B. 导体棒ab和cd间的距离先逐渐增大，最后保持不变 C. 导体棒ab的最大速度为 D. 导体棒cd从开始运动到速度最大的过程，整个回路产生的焦耳热为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．撤掉恒力时有 解得此时cd水平向右的最大速度为 之后两导体棒均受到向左的安培力，总动量水平向右减小，在安培力的作用下cd向右减速，ab自静止开始向左加速，当两者速度大小相等时总电动势为0，受到的安培力均为0，之后两导体棒分别以大小相等的速度向相反的方向做匀速运动，它们间的距离一直增大，总动量保持不变，故A正确，B错误； C．撤掉恒力后，同一时刻两导体棒中的电流相等，所受安培力大小相等，由牛顿第二定律可知，ab的加速度大小是cd加速度大小的2倍，因此同一过程ab的速度变化量大小是cd的速度变化量大小的2倍，则 解得导体棒ab的最大速度 故C正确； D．导体棒cd从开始运动到速度最大的过程，对cd有 对整个系统有 解得整个回路产生的焦耳热为 故D错误。 故选AC。 三、非选择题（共60分） 13. 如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。 （1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将________偏转；（填“向左”“向右”或“不”） （2）连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________； A. 插入铁芯 B. 拔出线圈 C. 变阻器的滑片向左滑动 （3）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图1中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图2中的条形磁铁的运动方向是向________（填“上”、“下”），图3中的条形磁铁下端为________极（填“N”、“S”）。 【答案】（1）向右 （2）B （3） ①. 下 ②. S 【解析】 【小问1详解】 如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明线圈B中磁通量增加，产生的感应电流使指针向右偏转，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，线圈B中的磁通量也增加，产生的感应电流方向相同，故电流计指针也将向右偏转。 【小问2详解】 A．据前面分析有插入铁芯会使得通过线圈B中的磁通量变大，则使灵敏电流计的指针向右偏转，故A错误； B．拔出A线圈，会使得通过线圈B中的磁通量变小，则会使得灵敏电流计指针向左偏转，故B正确； C．变阻器的滑片向左滑动，则通过线圈A中的电流变大，从而会使得通过线圈B中的磁通量变大，从而灵敏电流计的指针仍会向右偏转，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 [1]依题意有，可知实验时通过螺线管的电流是从上端流入、下端流出，则根据右手螺旋定则可知此时通电螺线管产生的磁场方向向下，而此时恰好条形磁铁的S极朝下，结合楞次定律，说明引起感应电流的磁场方向向上且磁通量在增大，可知条形磁铁应向下运动； [2] 依题意有，可知实验时通过螺线管的电流是从下端流入、上端流出，则根据右手螺旋定则可知通电螺线管产生的磁场方向向上，而条形磁铁又向上远离螺线管，结合楞次定律，说明引起感应电流的磁场方向向上且通过螺线管的磁通量在减小，则可知条形磁铁的下端为S极。 14. 如图甲，某实验小组用电压传感器研究电感线圈特性，图甲中三个灯泡相同，灯泡电阻不变。t=0时，闭合开关S，当电路达到稳定状态后再断开开关，与传感器相连的电脑记录的电感线圈L两端电压u随时间t变化的u-t图像如图乙所示。不计电源内阻，电感线圈L的自感系数很大且不计直流电阻。 （1）开关S闭合瞬间，流经灯 L₁的电流I₁________（选填“大于”“小于”或“等于”）流经灯L₂的电流I₂，灯L₃亮度变化情况是____________（选填“逐渐变亮”或“突然变亮”）。 （2）开关S断开瞬间，灯 L₂____________（选填“会”或“不会”）闪亮。 （3）图乙中电压 U₁与 U₂的比值为__________。 【答案】（1） ①. 等于 ②. 逐渐变亮 （2）不会 （3）3∶4 【解析】 【小问1详解】 （1）[1][2]开关闭合瞬间，由于电感线圈的自感系数很大，所以灯L₃没有电流通过，灯L₁和L₂串联，流经灯L₁和L₂的电流 由于与线圈串联，线圈阻碍逐渐减小，则L₃逐渐变亮。 【小问2详解】 电路稳定时L₂和L₃电流相等，则开关断开的瞬间，线圈充当电源作用，由于电流有惯性，经过灯L2的电流与电路稳定时电流相同，所以灯L2不会闪亮，而是逐渐熄灭。 【小问3详解】 开关闭合瞬间，L₁和L₂串联，电压传感器测量 L₂两端电压，则 稳定后，通过L₃的电流为 开关断开瞬间，自感电流与原电流等大，则 得 15. 如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数n=9，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。 （1）导出用已知量和可测量n、m、L、I计算B的表达式． （2）当L=10.0cm，I=0.10A，m=8.78g时，磁感应强度是多少? 【答案】（1）；（2）0.49T 【解析】 【详解】（1）根据平衡条件：有 mg=2nBIL 得 （2）根据以上公式，代入数据，则有 【点睛】解决本题的关键掌握安培力方向的判定，以及会利用力的平衡去求解问题。注意天平平衡后，当电流反向（大小不变）时，安培力方向反向，则右边相当于多了或少了两倍的安培力大小。 16. 如图为某种质谱仪的示意图，质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。静电分析器通道中心轴线的半径为R，通道内存在均匀辐向电场，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外。质子和待测未知粒子x，先后从静止开始经加速电压为U的电场加速后沿中心轴线通过静电分析器，从P点垂直边界进入磁分析器，最终分别打到胶片上的C、D点。已知质子质量为m、电荷量为q，粒子x的电荷量是质子的2倍，，。求： （1）静电分析器中心轴线处电场强度E的大小； （2）磁感应强度B的大小； （3）粒子x的质量M。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设质子加速后的速度为，根据动能定理有 在通道内，电场力提供向心力，有 联立解得 （2）设质子在磁场运动的半径为r1，则有 又因为，则 在磁场中，洛伦兹力提供向心力，有 联立解得 （3）设未知粒子x在磁场中运动的半径为r2，则有 又因为，则 设未知粒子x加速后的速度为v2，则有 联立解得 17. 如图所示，在xoy平面直角坐标系中，在第二象限有以为圆心，为半径的圆形有界磁场，磁场最右端刚好与轴相切，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。在第一象限有范围足够大的，方向沿轴正半轴的匀强电场，场强大小为，在正半轴上铺有一条长度足够长的荧光屏，现轴上有一粒子源点，的坐标为（-r，0），能平行于纸面向与轴正半轴成角范围内发射速率相同的电子，且所有电子出磁场的方向均与轴平行。已知电子的质量为，电荷量为，不计电子的重力与电子间的相互作用，求： （1）电子的速率和电子在磁场中的轨道半径； （2）当发射速度方向为时射入磁场的电子，其落到轴上的坐标； （3）从点发射的各电子在荧光屏上留下的亮纹长度； 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意所有电子出磁场的方向均与轴平行，故 再根绝洛伦兹力与向心力公式可得 联立上式解得 【小问2详解】 时，电子垂直穿过轴，穿过轴时，距离坐标原点为，之后在电场中做类平抛运动打到轴上，电子的轨迹如图所示 由平抛运动规律可得，水平方向 竖直方向 其中 联立上式可得 其落到轴上得坐标为 【小问3详解】 经分析可知从点发射得各种电子离开磁场，在电场中做类平抛运动，当时，电子打在荧光屏上的最左端，设距离原点为，则有， 联立上式可得 当时，电子打在荧光屏上的最右端，设距离原点为，则有， 联立上式可得 则各电子在荧光屏上留下的亮纹长度 18. 水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨，两导轨间距为d，在导轨上有质量为m的导体杆。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现用一水平恒力F向右拉动导体杆由静止开始运动，杆与轨道之间的摩擦和空气阻力，以及导轨的电阻均可忽略不计。假设导轨长度足够长，磁场的范围也足够大，在整个运动过程中杆与轨道保持垂直且良好接触。 (1)若在导轨之间接有一阻值为R的定值电阻，导体杆接两轨道之间的电阻为r，如图甲所示，求： ①导体杆所能达到的最大速度vm； ②导体杆运动距离为s0过程中，通过电阻R的电荷量q； (2)若导体杆的电阻可忽略不计，在导轨之间接有一电容为C的不带电的电容器，如图乙所示，在电容器不会被击穿的情况下， ①电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小v的关系； ②请分析说明导体杆运动的性质，并求出导体杆在时间t内通过的位移s大小。 【答案】(1)①，②；(2)①，②匀加速直线运动， 【解析】 【详解】(1)①当导体杆所受安培力与拉力F大小相等时速度最大，即有 此时电流为 联立解得 ②由公式得 (2)①导体杆切割磁感线产生电动势，则电容器两端电压为 电荷量为 ②对导体杆由牛顿第二定律得 其中 整理得 则导体杆做匀加速直线运动，导体杆在时间t内通过位移 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 物理试卷 一、单选题（共8题，每个小题只有一个答案是正确的．每题3分） 1. 下列关于教材中四幅插图的说法正确的是（　　） A. 图甲中，当手摇动柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且和磁铁转得一样快 B. 图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中产生大量热量，从而冶炼金属 C. 丙铜盘靠惯性转动，手持磁铁靠近铜盘，铜盘转动加快 D. 图丁是微安表的表头，运输时把两个正、负接线柱用导线连接，可以减小电表指针摆动角度 2. 如图是洛伦兹力演示仪的结构图。励磁线圈产生垂直纸面向外的匀强磁场，电子枪发射电子的速度与磁场垂直，电子枪上的加速电压可控制电子的速度大小，以下正确的是（　　） A. 增大电子枪的加速电压，可使电子运动径迹的半径变大 B. 减小电子枪的加速电压，可使电子做圆周运动的周期变小 C. 增大励磁线圈中的电流，可使电子运动径迹的半径变大 D. 减小励磁线圈中电流，可使电子做圆周运动的周期变小 3. 如图甲所示，线圈总电阻r=0.5Ω，匝数n=10，其端点a、b与R=1.5Ω的电阻相连，线圈内磁通量变化规律如图乙所示。下列关于a、b两点电势φa、φb的关系及两点电势差Uab的选项，正确的是（　　） A. φa>φb，Uab=1.5V B. φa<φb，Uab=-1.5V C. φa<φb，Uab=-0.5V D. φa>φb，Uab=0.5V 4. 如图所示，空间有一个边长为2L的等边三角形匀强磁场区域，现有一个底边长为L的直角三角形金属线框，电阻为R，高度与磁场区域相等，金属线框以速度v匀速穿过磁场区域的过程中，规定逆时针方向的电流为正，则下列关于线框中感应电流i随位移x变化的图线正确的是（开始时线框右端点与磁场区域左端点重合）（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，在磁感应强度为B的匀强磁场中，有半径为r的光滑半圆形导体框ab，O为圆心，OC为一能绕O在框架上滑动的导体棒，Oa之间连一电阻R，导体棒的电阻为0.5R。导体框架的电阻不计，使OC以角速度ω逆时针匀速转动，则下列说法正确的是（　　） A. 通过电阻R的电流方向由右向左 B. 导体棒O端电势低于C端的电势 C. 回路中的感应电动势大小为 D. 电阻R的两端电压为 6. 如图所示，一质量为m、带电荷量为＋q的液滴，以速度v沿与水平方向成45°角、斜向右上的方向进入正交的、足够大的匀强电场和匀强磁场的叠加区域，电场强度方向水平向右，磁场方向垂直于纸面向里，液滴做直线运动。重力加速度为g，则下列说法错误的是（ ） A. 电场强度E的大小为 B. 磁感应强度B的大小为 C. 液滴在叠加场中做直线运动的过程中，其机械能的增加量大于电势能的减少量 D. 当液滴运动到某一点M时，电场方向突然变为竖直向上，电场强度的大小不变，不考虑电场变化对磁场的影响，液滴加速度a的大小为 7. 水平面上有电阻不计的形导轨，它们之间的宽度为和之间接入电动势为的电源（不计内阻）。现垂直于导轨搁一根质量为、电阻为的金属棒，并加一个范围较大的匀强磁场，磁感应强度大小为，方向与水平面夹角为指向右上方且与导体棒垂直，重力加速度。如图所示，下面说法正确的是（　　） A. 若棒保持静止，其受到的支持力为 B. 若棒保持静止，其受到的摩擦力为 C. 若的大小和方向均能改变，则要使棒所受支持力为零，的大小至少 D. 若轨道光滑，则开关闭合瞬间金属棒的加速度为 8. 如图所示，在平面直角坐标系xOy内，以坐标原点O为圆心，半径为R的圆形区域内存在垂直于坐标平面的匀强磁场（图中未画出），磁场区域外右侧有宽度为R的粒子源，M、N为粒子源两端点，M、N连线垂直于x轴，粒子源中点P位于x轴上，粒子源持续沿x轴负方向发射质量为m、电荷量为，速率为v的粒子。已知从粒子源中点P发出的粒子，经过磁场区域后，恰能从圆与y轴负半轴的交点Q处沿y轴负方向射出磁场，不计粒子重力及粒子间相互作用力，则（ ） A. 带电粒子在磁场中运动的半径为 B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 在磁场中运动的带电粒子路程最长为 D. 带电粒子在磁场中运动的时间最短为 二、多选题（每个小题有多个选项是正确的．共4题，每题4分，选对但选不全2分，选错不得分） 9. 党的二十大报告中，习近平总书记明确指出要实施科技兴国战略，强调科技是第一生产力，则下列关于磁场与现代科技的相关说法正确的是（　　） A. 图甲是磁流体发电机结构示意图，由图可以判断出A板是发电机的正极 B. 图乙是霍尔效应板的结构示意图，稳定时M、N点电势的关系与导电粒子的电性有关 C. 图丙是电磁流量计的示意图，在B、d一定时，流量 D. 图丁是回旋加速器的示意图，要使粒子获得的最大动能增大，可增大加速电压U 10. 如图，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b与电源、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. 线圈a中将产生沿顺时针方向（俯视）的感应电流 B. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大 C. 穿过线圈a的磁通量减小 D. 线圈a有收缩的趋势 11. 如图所示，在平面的第一象限（含坐标轴）内存在方向垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场。一群带正电粒子从轴上的点射入磁场，速度方向与轴正方向的夹角。已知，粒子电荷量为，质量为，重力不计。则下列可能表示粒子在第一象限运动时间的是（　　） A. 当粒子速度为时，粒子在第一象限运动时间为 B. 当粒子速度为时，粒子在第一象限运动时间为 C. 当粒子速度为时，粒子在第一象限运动时间为 D. 当粒子速度为时，粒子在第一象限运动时间为 12. 如图所示，两足够长光滑平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨平面虚线左侧存在竖直向下的匀强磁场，虚线右侧存在竖直向上的匀强磁场，虚线左右两侧磁场的磁感应强度大小均为B，导体棒ab和cd均垂直于导轨静止放置在导轨上。某时刻起，保持ab静止，对cd施加大小为F的水平向右的恒力，经过时间t导体棒cd的加速度变为0，此时立即将该恒力撤掉，同时释放ab。已知两导轨的间距为L，导体棒ab的质量为m、接入电路的电阻为R；cd的质量为2m、接入电路的电阻也为R，其余电阻不计，两导体棒运动时均与导轨垂直且接触良好。对两导体棒的运动过程，下列说法正确的是（ ） A. 撤掉恒力后，导体棒ab和cd的总动量先减小后不变 B. 导体棒ab和cd间的距离先逐渐增大，最后保持不变 C. 导体棒ab的最大速度为 D. 导体棒cd从开始运动到速度最大的过程，整个回路产生的焦耳热为 三、非选择题（共60分） 13. 如图所示是“研究电磁感应现象”的实验装置。 （1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将A线圈迅速插入B线圈中，电流计指针将________偏转；（填“向左”“向右”或“不”） （2）连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________； A. 插入铁芯 B. 拔出线圈 C. 变阻器的滑片向左滑动 （3）G为指针零刻度在中央灵敏电流表，连接在直流电路中时的偏转情况如图1中所示，即电流从电流表G的左接线柱进时，指针也从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图2中的条形磁铁的运动方向是向________（填“上”、“下”），图3中的条形磁铁下端为________极（填“N”、“S”）。 14. 如图甲，某实验小组用电压传感器研究电感线圈特性，图甲中三个灯泡相同，灯泡电阻不变。t=0时，闭合开关S，当电路达到稳定状态后再断开开关，与传感器相连的电脑记录的电感线圈L两端电压u随时间t变化的u-t图像如图乙所示。不计电源内阻，电感线圈L的自感系数很大且不计直流电阻。 （1）开关S闭合瞬间，流经灯 L₁的电流I₁________（选填“大于”“小于”或“等于”）流经灯L₂的电流I₂，灯L₃亮度变化情况是____________（选填“逐渐变亮”或“突然变亮”）。 （2）开关S断开瞬间，灯 L₂____________（选填“会”或“不会”）闪亮。 （3）图乙中电压 U₁与 U₂的比值为__________。 15. 如图所示为电流天平,可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数n=9，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。 （1）导出用已知量和可测量n、m、L、I计算B的表达式． （2）当L=10.0cm，I=0.10A，m=8.78g时，磁感应强度是多少? 16. 如图为某种质谱仪的示意图，质谱仪由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。静电分析器通道中心轴线的半径为R，通道内存在均匀辐向电场，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，方向垂直纸面向外。质子和待测未知粒子x，先后从静止开始经加速电压为U的电场加速后沿中心轴线通过静电分析器，从P点垂直边界进入磁分析器，最终分别打到胶片上的C、D点。已知质子质量为m、电荷量为q，粒子x的电荷量是质子的2倍，，。求： （1）静电分析器中心轴线处电场强度E的大小； （2）磁感应强度B的大小； （3）粒子x的质量M。 17. 如图所示，在xoy平面直角坐标系中，在第二象限有以为圆心，为半径的圆形有界磁场，磁场最右端刚好与轴相切，磁感应强度大小为，方向垂直纸面向里。在第一象限有范围足够大的，方向沿轴正半轴的匀强电场，场强大小为，在正半轴上铺有一条长度足够长的荧光屏，现轴上有一粒子源点，的坐标为（-r，0），能平行于纸面向与轴正半轴成角范围内发射速率相同的电子，且所有电子出磁场的方向均与轴平行。已知电子的质量为，电荷量为，不计电子的重力与电子间的相互作用，求： （1）电子的速率和电子在磁场中的轨道半径； （2）当发射速度方向为时射入磁场电子，其落到轴上的坐标； （3）从点发射的各电子在荧光屏上留下的亮纹长度； 18. 水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨，两导轨间距为d，在导轨上有质量为m的导体杆。整个装置处于方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场中。现用一水平恒力F向右拉动导体杆由静止开始运动，杆与轨道之间的摩擦和空气阻力，以及导轨的电阻均可忽略不计。假设导轨长度足够长，磁场的范围也足够大，在整个运动过程中杆与轨道保持垂直且良好接触。 (1)若在导轨之间接有一阻值为R的定值电阻，导体杆接两轨道之间的电阻为r，如图甲所示，求： ①导体杆所能达到的最大速度vm； ②导体杆运动距离为s0过程中，通过电阻R的电荷量q； (2)若导体杆的电阻可忽略不计，在导轨之间接有一电容为C的不带电的电容器，如图乙所示，在电容器不会被击穿的情况下， ①电容器极板上积累的电荷量与金属棒速度大小v的关系； ②请分析说明导体杆运动的性质，并求出导体杆在时间t内通过的位移s大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $