精品解析：辽宁省沈阳市东北育才学校2025-2026学年高二上学期期中考试物理试卷

2025-2026学年度上学期37届期中考 试物理学科 一、单选题 1. 下列物理量是矢量，其单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　） A. 电流/A B. 电场强度 C. 磁通量/Wb D. 磁感应强度/T 【答案】B 【解析】 【详解】A．电流强度为标量，国际单位制中的基本单位表示为A，故A错误； B．电场强度是矢量，根据定义式有 其中的单位为，的单位为 故电场强度的单位用国际单位制中的基本单位表示为，故B正确； C．磁通量是标量，根据定义式有， 可得 其中的单位为，的单位为，的单位为，的单位为 故磁通量的单位用国际单位制中的基本单位表示为，故C错误； D．磁感应强度是矢量，根据定义式有 其中的单位为，的单位为，的单位为 故磁感应强度的单位用国际单位制中的基本单位表示为，故D错误。 故选B。 2. 物理学家霍尔在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的上下两个端面之间产生电势差。这一现象被称为霍尔效应，产生这种效应的元件叫霍尔元件。如图为霍尔元件的原理示意图，其霍尔电压与电流和磁感应强度的关系可用公式表示，其中叫该元件的霍尔系数。若该材料单位体积内自由电荷的个数为，每个自由电荷所带的电荷量为，根据你所学过的物理知识，判断下列说法正确的是（　　） A. 霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势 B. 式中霍尔系数可表示为 C. 霍尔系数的单位是 D. 公式中的指元件上下表面间的距离 【答案】B 【解析】 【详解】A．霍尔电压的产生是由于运动电荷在磁场中受洛伦兹力发生偏转，导致上下表面积累电荷。若自由电荷为正，根据左手定则，正电荷向某一表面偏转；若为负电荷，如金属中的电子，偏转方向相反，因此上表面电势不一定高于下表面，A错误； B．当自由电荷受力平衡时，为上下表面间距， 为前后表面间距， 结合电流微观表达式 联立推导可得霍尔系数，B正确； C．由 单位为，单位为，故单位为，并非，C错误； D．公式中是垂直于电流和磁场方向的横截面积边长，而非上下表面距离，D错误； 故选B。 3. 如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，场区足够宽，磁场内有一块足够长平面感光薄板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离L处有一个点状的放射源S，它在纸面内均匀的向各个方向发射比荷相等的带正电的粒子，粒子的速度大小都满足，不计重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 击中ab板的粒子运动的最长时间为 B. 击中ab板的粒子运动的最短时间为 C. ab上被粒子打中的区域的长度为L D. 放射源S发射的粒子中有20%的粒子可以击中ab板 【答案】C 【解析】 【详解】A．击中板的粒子中运动最长时间，则使粒子竖直向下运动，轨迹圆与相切，轨迹圆的弧长为周长，所用时长，故A错误； B．击中ab板的粒子运动的最短时间，应使粒子与竖直方向成向上运动，轨迹圆的弦长最短，此时粒子在磁场中运动的时间最短，轨迹圆的弧长为周长，所用时长，故B错误； C．由牛顿第二定律得 解得 轨迹如图所示 上被粒子打中的区域的长度，故C正确； D．沿竖直向上方向和沿竖直向下方向射出的粒子均与屏相切，即射出在S点右侧的粒子可以打在平面感光板上，射出方向所占夹角为，故各个方向均匀发射的粒子中有的粒子可以击中板，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，边长为的匝正方形线框处在沿竖直方向的磁场中，以角速度绕水平轴转动，图示时刻为计时起点，磁感应强度随时间变化的规律为，线框通过电刷连接用电器，下列说法正确的是（　　） A. 时，线框中的感应电流为0 B. 线框产生的交变电流的周期为 C. 时，线框产生的感应电动势最大 D. 时，线框中的感应电流最大 【答案】C 【解析】 【详解】线框中产生的感应电动势为 则 可得 A．时，线框中感应电动势最大，则感应电流最大，故A错误； B．线框产生的交变电流的周期为，故B错误； C．因为 可知时，线框产生的感应电动势最大，故C正确； D．因为 可知时，线框产生的感应电动势最小，则线框中的感应电流最小，故D错误。 故选C。 5. 如图所示，在光滑绝缘水平面上，一矩形线圈以速度开始进入磁场，离开磁场区域后速度为。已知磁场区域宽度大于线圈宽度，则线圈（ ） A. 进、出磁场过程通过截面的电荷量不同 B. 进、出磁场过程中产生的焦耳热相同 C. 线圈在磁场中匀速运动速度为 D. 进、出磁场过程的时间相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 进、出磁场过程中磁通量变化量相同，电阻不变，所以通过截面的电荷量相同，故A错误； B．进磁场时线圈速度大，感应电动势大，感应电流大，安培力大，克服安培力做功多，产生的焦耳热多；出磁场时速度小，产生的焦耳热少，故B错误； C．设线圈在磁场中匀速运动的速度为，根据动量定理进磁场过程 又 所以 出磁场过程 所以 因为 所以 解得，故C正确； D．进磁场时平均速度大，位移相同，所以时间短；出磁场时平均速度小，时间长，故D错误。 故选C。 6. 手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向（无抖动时和均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是（　　） A. 若沿顺时针方向，，则表明a的方向向右 B. 若沿顺时针方向，，则表明a的方向向上 C. 若a的方向沿左偏上，则沿顺时针方向，沿逆时针方向且 D. 若a的方向沿右偏上，则沿顺时针方向，沿顺时针方向且 【答案】C 【解析】 【详解】A．顺时针而，则线圈受到向右的安培力，故手机的加速度是向左，使镜头处于零加速度状态，故A错误； B．顺时针而，则线圈受到向上的安培力，镜头处于零加速度状态，则手机加速度方向向下，故B错误； C．若的方向左偏上，说明手机框架给镜头向上以及向左的作用力，要使得镜头处于零加速度状态，线圈需要受到向右的安培力、线圈需要受到向下的安培力，且，故可知顺时针，逆时针，由可知，故C正确； D．若的方向右偏上，说明手机框架给镜头向上以及向右的作用力，且向右的分力大于向上的分力要使得镜头处于零加速度状态，线圈需要受到向左的安培力、线圈需要受到向下的安培力，且，可知逆时针，逆时针，且，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，在一磁场空间内，悬挂了一个“正方体”金属导体，“正方体”的边长为，该“正方体”的中间挖去一个边长为的空心区域，其中，在该“正方体”的上半区域由四根相同的、长度为的细线提起并悬挂于一点，现在该“正方体”内通入磁场大小为（是常量，是时间）的匀强磁场，方向竖直向上，“正方体”的重力为，电阻率为，则下列说法不正确的是（　　） A. 每根细线承受的拉力为 B. 产生的感应电动势大小为 C. 该正方体的热功率为 D. 在该正方体周围铺上一层低电阻率（小于）的钢板，可有效降低涡流产生的影响 【答案】D 【解析】 【详解】A．依题意，穿过空心区域的磁场均匀增大，根据法拉第电磁感应定律结合楞次定理可判断知“正方体”金属导体内部将产生恒定的，方向从上往下看为顺时针的感应电流，根据左手定则，由于对称性，可知“正方体”金属导体受到的合安培力为零。设每根细线与竖直方向夹角为，则根据平衡条件可得 求得每根细线承受的拉力为 故A正确； B．根据法拉第电磁感应定律可得，“正方体”金属导体内产生的感应电动势大小为 故B正确； C．根据楞次定理，可判断知“正方体”金属导体内部将产生恒定，方向从上往下看为顺时针的感应电流，则该正方体的热功率为 根据电阻定律有 联立求得 故C正确； D．在该正方体周围铺上一层低电阻率（小于）的钢板，根据 知反而增大了涡流产生的影响，故D错误。 由于本题选择错误的，故选D。 二、多选题 8. 如图所示的纸面内有一根竖直向下的长直导线，导线中通有向下的恒定电流，从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环，圆环运动过程中始终处于纸面内。不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 圆环中会产生顺时针方向的电流 B. 圆环中感应电流的大小始终不变 C. 圆环的水平速度一直在减小 D. 圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据右手螺旋定则可知导线右边的磁场方向垂直纸面向外，圆环水平向右的速度抛出，离通电直导线越远，磁场强度越小，故线圈中的磁通量向外变小，根据楞次定律，可判断出圆环的感应电流为逆时针方向的电流，A错误； C．圆环在水平向右运动的过程中，根据楞次定律的推论“来阻去留”，可知圆环水平速度一直在减小，C正确； B．竖直方向的分运动不改变线圈的磁通量，通电直导线周围的磁感应强度随距离越远，磁感应强度越小，由直线电流外磁感应强度变化规律知磁感应强度随距离的增大变化的越来越慢，且圆环水平方向的速度也越来越小，故圆环的磁通量的变化率越来越小，圆环中感应电流的大小不断减小，B错误； D．圆环抛出后，圆环的感应电流在竖直方向上的安培力合力为零，故圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度，D正确。 故选CD。 9. 如图，是光滑的直角金属导轨，沿竖直方向，沿水平方向。为靠在导轨上的一根金属棒。开始时金属棒处于竖直状态，给金属棒一个微小扰动后，金属棒从静止开始在重力作用下运动，运动过程中两端始终不脱离导轨，直至完全落在上。整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，则（　　） A. 金属棒中的感应电流方向始终由到 B. 金属棒受到的安培力始终与金属棒垂直 C. 金属棒两端的速度大小始终相等 D. 整个运动过程通过金属棒横截面的电荷量为零 【答案】BD 【解析】 【详解】A．金属棒运动过程中，回路（金属棒与导轨组成）的面积先增大后减小。根据楞次定律，磁通量先增大后减小，感应电流的磁场先与原磁场相反（向外）后与原磁场相同（向里）。由右手螺旋定则可知，感应电流方向先由到，后由到，故A错误； B．安培力方向与电流方向和磁场方向都垂直，因此始终与金属棒垂直，故B正确； C．金属棒端沿竖直方向运动，端沿水平方向运动，两者速度方向不同，将两速度正交分解，根据沿杆的速度大小相等可知，两速度大小不始终相等，故C错误； D．根据 为通过横截面的电荷量，为磁通量变化量，为回路电阻。整个运动过程，初态和末态回路的磁通量都为0，所以，则通过金属棒横截面的电荷量，故D正确。 故选BD。 10. 利用电场和磁场控制带电粒子的运动是现代电子设备的常见设计。如图所示，两水平正对放置的平行金属板MN和PQ之间存在竖直向下的匀强电场和磁感应强度大小为B、垂直纸面的匀强磁场（未画出）。两金属板的板间距为。质量为2、速度为v0、带电荷量为+q的粒子甲和质量为、速度为、带电荷量也为+q的粒子乙先后从M、P连线的中点O处沿两平行金属板中轴线进入电场，甲粒子恰好沿轴线射出金属板，乙粒子恰好从MN板右侧的N点射出。两粒子均可视为质点，不计粒子重力、粒子间作用力。下列说法正确的是（ ） A. 磁场的方向垂直纸面向外 B. 电场强度的大小为 C. 乙粒子从N点射出时，速度大小为，方向与MN的夹角为30° D. 金属板的长度可能为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．甲粒子恰好沿轴线射出金属板，可知甲受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由于甲受到的电场力竖直向下，则洛伦兹力竖直向上，由左手定则可知磁场的方向垂直纸面向里，故A错误； B．对甲粒子有 解得，故B正确； C．对乙粒子，根据动能定理有 联立解得粒子在N点的速度 乙粒子的运动可分解为速度大小为的匀速圆周运动和水平向右、速度大小为的匀速直线运动，如图所示 根据速度的合成与分解可知，乙粒子从N点射出时的速度方向与MN的夹角为，故C错误； D．乙粒子做圆周运动转过一周前从N射出，则在磁场中转过的角度为 乙粒子在磁场中做圆周运动的周期 乙粒子在磁场中做圆周运动的半径 则金属板的长度，故D正确。 故选BD。 三、实验题 11. 小明学习自感后进行了以下实验。在图甲所示的电路中，为电源，为线圈，闭合开关使灯泡发光，然后断开开关，发现灯泡不会立即熄灭，而是持续一小段时间再熄灭。 （1）断开开关后，灯泡上的电流方向__________（选填“向左”或“向右”）；若在线圈中插入铁芯后再重复该实验，则断开开关后灯泡上电流持续的时间__________（选填“变长”“变短”或“不变”）。 （2）小明为了进一步研究影响灯泡上电流持续时间的因素，保持线圈一定，仅更换电源（内阻不计）或仅更换灯泡进行实验，并用电流传感器（图中未画出）测量开关断开后灯泡中的电流随时间的变化。其中的一组图像如图乙所示。 若①②两条曲线对应的电源电动势分别为、，则其大小关系为__________； 若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为、，则其大小关系为__________。 【答案】 ①. 向左 ②. 变长 ③. E1＝E2 ④. R1＞R2 【解析】 【详解】（1）[1] 断开开关，线圈电流减小，根据楞次定律，感应电流的效果总是要反抗产生感应电流的原因，线圈会产生和原电流方向相同的感应电流，故灯泡上的电流方向向左； [2]产生的感应电流和自感系数成正比，线圈中插入铁芯，自感系数增大，感应电流增大，断开开关后灯泡上电流持续的时间变长。 (2）[3]若①②两条曲线对应的电源电动势分别为E1、E2,由乙图可知，在断开开关之前，①②电流相同，根据闭合电路欧姆定律知，电源电动势相同，即E1=E2; 乙图曲线与坐标系围成的面积表示通过导体截面的电荷量，即，若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为R1、R2，根据乙图可知,S1 < S2 ,且线圈磁通量变化相同，则有，可得：R1> R2 12. （1）某小组同学先用半偏法通过如图甲所示的电路来测量灵敏电流计G的内阻，滑动变阻器应________（填“远大于”或“远小于”）； 实验步骤如下： ①实验时，先断开开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器，使得G的示数为； ②保持的阻值不变，再闭合S2，调节电阻箱，使得G的示数为，此时电阻箱的示数如图乙所示，则G的内阻为________Ω； 根据实验方案可知：该实验中G的内阻测量值________（选填“大于”或“小于”）真实值。 图1 （2）该小组同学又设计了图丙所示电路来测量某一电源电动势E和内阻r，其中是辅助电源。 实验步骤如下： ①闭合开关S1、S2，调节和，使灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数和； ②改变、的阻值，________，读出电流表和电压表的示数和； ③重复②中操作，得到多组I和U，根据所得数据作出图像如图丁所示；由图丁可得：电源电动势E=________V，内阻r=________Ω（结果均保留2位小数）。 【答案】（1） ①. 远大于 ②. 48.0 ③. 小于 （2） ①. 仍使灵敏电流计的示数为零 ②. 1.44 ③. 1.33 【解析】 【小问1详解】 [1]用半偏法测量灵敏电流计G的内阻，为减小系统误差，使闭合开关S2前后，干路电流不变，应使滑动变阻器的有效阻值远大于； ②[2]闭合S2前后认为干路电流不变，调节电阻箱，使得G的示数为，此时电阻箱的电流也为，故电流表内阻与电阻箱的阻值相等，如图乙所示，则G的内阻 [3]闭合开关时电流表与电阻箱并联，电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流变大，当电流表半偏时流过电阻箱的电流大于流过电流表的电流，电阻箱阻值小于电流表内阻，实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值，则电流表内阻的测量值小于真实值。 【小问2详解】 [1][2][3]根据实验原理，每次改变、的阻值，都应使灵敏电流计G的示数为零，则灵敏电流计上下两端点等势，则始终有 变形可得 由图丁可得纵截距表示电源电动势，则有 内阻为 四、解答题 13. 如图所示，分别固定在水平天花板O、点的竖直绝缘细线上拴有两金属导体棒、，两导体棒的质量均为m、长度均为L，、中通有大小分别为I和的恒定电流，方向均水平向右，现对整个装置加匀强磁场，两棒能再次保持静止时，细线、与竖直方向的夹角均为。已知两棒始终平行且保持水平，重力加速度大小为g，不计细线重力。 （1）若施加竖直向上的匀强磁场，求匀强磁场的磁感应强度的大小； （2）求所施加匀强磁场的最小磁感应强度的大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）若施加竖直向上的匀强磁场，根据安培力公式可得棒所受安培力大小 为 方向垂直纸面向外。 棒所受安培力大小为 方向垂直纸面向外。 对两棒组成的整体，根据平衡条件可知 解得 （2）如图所示，可知当两棒整体所受安培力垂直于OA（O′B）时保持平衡所需的安培力最小，即此时所施加匀强磁场的磁感应强度最小，由平衡条件得 解得 14. 如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为L和2L，分别处于磁感应强度大小为2B和B的竖直向下匀强磁场中，导轨右端接一阻值为R的电阻。金属棒a、b分别置于左、右两侧导轨上，a的电阻为r、长度为L、质量为m，b的电阻为2r、长度为2L、质量为2m。初始时刻开关S断开，静止的两棒用绝缘丝线连接，两棒间置有劲度系数为k、压缩量为的轻质绝缘弹簧，弹簧与两棒不连接。剪断丝线，弹簧恢复原长时，a恰好脱离导轨，b速度大小为，此时闭合S。已知弹簧弹性势能（x为弹簧形变量），整个过程中两棒与导轨垂直并接触良好，右侧导轨足够长，所有导轨电阻均不计，求 （1）初始时刻a棒距导轨左端的距离； （2）弹簧恢复原长过程中，a棒上产生的热量； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设弹簧弹开两棒的过程中，任一时刻流过两棒的电流为I，则有 故两棒系统动量守恒，根据动量守恒定律可得 其中， 且有 整理可得 联立解得， 小问2详解】 弹簧恢复原长时，根据动量守恒定律有 根据能量守恒有 结合题意可知 解得 15. 质谱仪是用来分离和检测同位素的科学仪器。某种质谱仪的原理如下图，加速电场的电压为；速度选择器中磁感应强度为，两板电压为，两板间距离为；磁分析器在坐标系的第一、四象限中，其匀强磁场的磁感应强度为，各磁场方向如图中所示。一电荷量为的粒子从容器右侧小孔进入加速电场，恰能沿直线运动通过速度选择器，从小孔出来后，进入磁分析器中偏转，轨迹如图中虚线所示，到达轴上点时纵坐标为，不计粒子重力，整个装置处于真空中，求∶ （1）粒子经过小孔的速度； （2）粒子的质量和刚进入加速电场时的初速度； （3）粒子沿直线通过速度选择器后，若由于磁分析器漏气，粒子在磁分析器中受到与速率大小成正比的阻力，轨迹如实线所示，其运动到点时速度方向刚好沿轴正向，则粒子所受阻力与速率的比值是多少？ 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在速度选择器中，根据平衡条件，有 电场强度为 联立可得 【小问2详解】 在磁分析器中，洛伦兹力提供向心力，有 由图可知l=2r 联立可得 在加速电场中，根据动能定理，有 解得 【小问3详解】 在磁分析器中，从O到Q，沿x方向根据动量定理有 其中在x方向，有 在y方向，有 代入可得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度上学期37届期中考 试物理学科 一、单选题 1. 下列物理量是矢量，其单位用国际单位制中的基本单位表示正确的是（　　） A 电流/A B. 电场强度 C. 磁通量/Wb D. 磁感应强度/T 2. 物理学家霍尔在实验中发现，当电流垂直于磁场通过导体或半导体材料左右两个端面时，在材料的上下两个端面之间产生电势差。这一现象被称为霍尔效应，产生这种效应的元件叫霍尔元件。如图为霍尔元件的原理示意图，其霍尔电压与电流和磁感应强度的关系可用公式表示，其中叫该元件的霍尔系数。若该材料单位体积内自由电荷的个数为，每个自由电荷所带的电荷量为，根据你所学过的物理知识，判断下列说法正确的是（　　） A. 霍尔元件上表面电势一定高于下表面电势 B. 式中霍尔系数可表示为 C. 霍尔系数的单位是 D. 公式中的指元件上下表面间的距离 3. 如图，真空室内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B，场区足够宽，磁场内有一块足够长平面感光薄板ab，板面与磁场方向平行，在距ab的距离L处有一个点状的放射源S，它在纸面内均匀的向各个方向发射比荷相等的带正电的粒子，粒子的速度大小都满足，不计重力和粒子间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 击中ab板粒子运动的最长时间为 B. 击中ab板的粒子运动的最短时间为 C. ab上被粒子打中的区域的长度为L D. 放射源S发射的粒子中有20%的粒子可以击中ab板 4. 如图所示，边长为的匝正方形线框处在沿竖直方向的磁场中，以角速度绕水平轴转动，图示时刻为计时起点，磁感应强度随时间变化的规律为，线框通过电刷连接用电器，下列说法正确的是（　　） A. 时，线框中感应电流为0 B. 线框产生的交变电流的周期为 C. 时，线框产生的感应电动势最大 D. 时，线框中的感应电流最大 5. 如图所示，在光滑绝缘水平面上，一矩形线圈以速度开始进入磁场，离开磁场区域后速度为。已知磁场区域宽度大于线圈宽度，则线圈（ ） A. 进、出磁场过程通过截面的电荷量不同 B. 进、出磁场过程中产生的焦耳热相同 C. 线圈在磁场中匀速运动的速度为 D. 进、出磁场过程的时间相同 6. 手机拍照时手的抖动产生的微小加速度会影响拍照质量，光学防抖技术可以消除这种影响。如图，镜头仅通过左、下两侧的弹簧与手机框架相连，两个相同线圈c、d分别固定在镜头右、上两侧，c、d中的一部分处在相同的匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里。拍照时，手机可实时检测手机框架的微小加速度a的大小和方向，依此自动调节c、d中通入的电流和的大小和方向（无抖动时和均为零），使镜头处于零加速度状态。下列说法正确的是（　　） A. 若沿顺时针方向，，则表明a的方向向右 B. 若沿顺时针方向，，则表明a的方向向上 C. 若a的方向沿左偏上，则沿顺时针方向，沿逆时针方向且 D. 若a的方向沿右偏上，则沿顺时针方向，沿顺时针方向且 7. 如图所示，在一磁场空间内，悬挂了一个“正方体”金属导体，“正方体”的边长为，该“正方体”的中间挖去一个边长为的空心区域，其中，在该“正方体”的上半区域由四根相同的、长度为的细线提起并悬挂于一点，现在该“正方体”内通入磁场大小为（是常量，是时间）的匀强磁场，方向竖直向上，“正方体”的重力为，电阻率为，则下列说法不正确的是（　　） A. 每根细线承受的拉力为 B. 产生的感应电动势大小为 C. 该正方体的热功率为 D. 在该正方体周围铺上一层低电阻率（小于）的钢板，可有效降低涡流产生的影响 二、多选题 8. 如图所示的纸面内有一根竖直向下的长直导线，导线中通有向下的恒定电流，从靠近导线的位置以水平向右的速度抛出一金属圆环，圆环运动过程中始终处于纸面内。不计空气阻力，以下说法正确的是（　　） A. 圆环中会产生顺时针方向的电流 B. 圆环中感应电流的大小始终不变 C. 圆环的水平速度一直在减小 D. 圆环在竖直方向的加速度始终等于重力加速度 9. 如图，是光滑的直角金属导轨，沿竖直方向，沿水平方向。为靠在导轨上的一根金属棒。开始时金属棒处于竖直状态，给金属棒一个微小扰动后，金属棒从静止开始在重力作用下运动，运动过程中两端始终不脱离导轨，直至完全落在上。整个装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，则（　　） A. 金属棒中的感应电流方向始终由到 B. 金属棒受到的安培力始终与金属棒垂直 C. 金属棒两端的速度大小始终相等 D. 整个运动过程通过金属棒横截面的电荷量为零 10. 利用电场和磁场控制带电粒子的运动是现代电子设备的常见设计。如图所示，两水平正对放置的平行金属板MN和PQ之间存在竖直向下的匀强电场和磁感应强度大小为B、垂直纸面的匀强磁场（未画出）。两金属板的板间距为。质量为2、速度为v0、带电荷量为+q的粒子甲和质量为、速度为、带电荷量也为+q的粒子乙先后从M、P连线的中点O处沿两平行金属板中轴线进入电场，甲粒子恰好沿轴线射出金属板，乙粒子恰好从MN板右侧的N点射出。两粒子均可视为质点，不计粒子重力、粒子间作用力。下列说法正确的是（ ） A. 磁场的方向垂直纸面向外 B. 电场强度的大小为 C. 乙粒子从N点射出时，速度大小为，方向与MN的夹角为30° D. 金属板的长度可能为 三、实验题 11. 小明学习自感后进行了以下实验。在图甲所示的电路中，为电源，为线圈，闭合开关使灯泡发光，然后断开开关，发现灯泡不会立即熄灭，而是持续一小段时间再熄灭。 （1）断开开关后，灯泡上的电流方向__________（选填“向左”或“向右”）；若在线圈中插入铁芯后再重复该实验，则断开开关后灯泡上电流持续的时间__________（选填“变长”“变短”或“不变”）。 （2）小明为了进一步研究影响灯泡上电流持续时间的因素，保持线圈一定，仅更换电源（内阻不计）或仅更换灯泡进行实验，并用电流传感器（图中未画出）测量开关断开后灯泡中的电流随时间的变化。其中的一组图像如图乙所示。 若①②两条曲线对应的电源电动势分别为、，则其大小关系为__________； 若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为、，则其大小关系为__________。 12. （1）某小组同学先用半偏法通过如图甲所示的电路来测量灵敏电流计G的内阻，滑动变阻器应________（填“远大于”或“远小于”）； 实验步骤如下： ①实验时，先断开开关S2，闭合开关S1，调节滑动变阻器，使得G的示数为； ②保持的阻值不变，再闭合S2，调节电阻箱，使得G的示数为，此时电阻箱的示数如图乙所示，则G的内阻为________Ω； 根据实验方案可知：该实验中G的内阻测量值________（选填“大于”或“小于”）真实值。 图1 （2）该小组同学又设计了图丙所示电路来测量某一电源电动势E和内阻r，其中是辅助电源。 实验步骤如下： ①闭合开关S1、S2，调节和，使灵敏电流计G的示数为零，读出电流表和电压表的示数和； ②改变、的阻值，________，读出电流表和电压表的示数和； ③重复②中的操作，得到多组I和U，根据所得数据作出图像如图丁所示；由图丁可得：电源电动势E=________V，内阻r=________Ω（结果均保留2位小数）。 四、解答题 13. 如图所示，分别固定在水平天花板O、点的竖直绝缘细线上拴有两金属导体棒、，两导体棒的质量均为m、长度均为L，、中通有大小分别为I和的恒定电流，方向均水平向右，现对整个装置加匀强磁场，两棒能再次保持静止时，细线、与竖直方向的夹角均为。已知两棒始终平行且保持水平，重力加速度大小为g，不计细线重力。 （1）若施加竖直向上的匀强磁场，求匀强磁场的磁感应强度的大小； （2）求所施加匀强磁场的最小磁感应强度的大小。 14. 如图所示，两根光滑平行金属导轨固定在绝缘水平面上，左、右两侧导轨间距分别为L和2L，分别处于磁感应强度大小为2B和B的竖直向下匀强磁场中，导轨右端接一阻值为R的电阻。金属棒a、b分别置于左、右两侧导轨上，a的电阻为r、长度为L、质量为m，b的电阻为2r、长度为2L、质量为2m。初始时刻开关S断开，静止的两棒用绝缘丝线连接，两棒间置有劲度系数为k、压缩量为的轻质绝缘弹簧，弹簧与两棒不连接。剪断丝线，弹簧恢复原长时，a恰好脱离导轨，b速度大小为，此时闭合S。已知弹簧弹性势能（x为弹簧形变量），整个过程中两棒与导轨垂直并接触良好，右侧导轨足够长，所有导轨电阻均不计，求 （1）初始时刻a棒距导轨左端距离； （2）弹簧恢复原长过程中，a棒上产生的热量； 15. 质谱仪是用来分离和检测同位素科学仪器。某种质谱仪的原理如下图，加速电场的电压为；速度选择器中磁感应强度为，两板电压为，两板间距离为；磁分析器在坐标系的第一、四象限中，其匀强磁场的磁感应强度为，各磁场方向如图中所示。一电荷量为的粒子从容器右侧小孔进入加速电场，恰能沿直线运动通过速度选择器，从小孔出来后，进入磁分析器中偏转，轨迹如图中虚线所示，到达轴上点时纵坐标为，不计粒子重力，整个装置处于真空中，求∶ （1）粒子经过小孔的速度； （2）粒子的质量和刚进入加速电场时的初速度； （3）粒子沿直线通过速度选择器后，若由于磁分析器漏气，粒子在磁分析器中受到与速率大小成正比的阻力，轨迹如实线所示，其运动到点时速度方向刚好沿轴正向，则粒子所受阻力与速率的比值是多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $