精品解析：甘肃省嘉峪关市第一中学2025-2026学年高二上学期1月期末物理试题

嘉峪关市第一中学2025-2026学年第一学期阶段性考试（三） 高二物理试卷 一、单项选择题（每小题4分，共28分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 关于物理学史，下列说法中正确的是（　　） A. 图1-1是法拉第线圈，法拉第发现了“电生磁” B. 图1-2是电流的磁效应，奥斯特发现了“磁生电” C. 图1-3是库仑通过静电力扭秤实验研究，发现了库仑定律 D. 图1-4对应的是楞次提出的分子电流假说 2. 一束电子从赤道上空由上向下运动，在地球磁场作用下，它将（　　） A. 向东偏转 B. 向西偏转 C. 向南偏转 D. 向北偏转 3. 两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环，则两环的运动情况是（　　） A. 都绕圆柱体转动 B. 彼此相向运动，且具有大小相等的加速度 C. 彼此相向运动，电流大的加速度大 D. 彼此背向运动，电流大的加速度大 4. 下列四图表示真空中不计重力的带正电粒子分别以速度按如图所示的方向进入匀强电场或匀强磁场中，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中带电粒子做匀速直线运动 B. 图乙中带电粒子做匀变速曲线运动 C. 图丙中带电粒子在纸面所在的平面内做匀速圆周运动 D. 图丁中带电粒子做匀加速直线运动 5. 如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D（D>L）、方向竖直向下的有界匀强磁场，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力大小（以向右为正）、以Uab表示线框ab两点间的电势差，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中可能正确的是（　　） A B. C. D. 6. 如图所示，某空间中有垂直纸面向里的匀强磁场，处有一粒子源，可以在纸面内沿各个方向均匀发射质量为、电荷量为、速度大小为的带电粒子，在粒子源上方固定一足够大的水平挡板垂直于且，已知粒子打到挡板最左侧的点到点的距离是打到最右侧的点到点距离的。若不计粒子重力和粒子间的相互作用，打到挡板上的粒子全被吸收，。则磁感应强度的大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是回旋加速器示意图，电压U越大，粒子最终速度越大 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够通过速度选择器的条件是，与粒子电性无关 D. 图丁是霍尔效应示意图，若导体中的自由电荷是电子，则导体上表面的电势比下表面的电势高 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分，每小题给出的四个选项中均有多个符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分） 8. 在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是（　　） A. 电动机的内电阻为2Ω B. 电动机的内电阻为7.5Ω C. 电动机的输出功率为30W D. 电动机的输出功率为22W 9. 图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数匝、电阻，线圈的两端与的电阻连接，电流表为理想电表，熔断器电阻忽略不计。从时刻开始计时，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按如图乙所示的规律变化。下列说法正确的是（　　） A. 时，电流表示数为零 B. 时，线圈中磁通量的变化率为零 C. 通过熔断器的电流为 D. 从到，通过R的电荷量为 10. 某电厂对用户进行供电原理如图所示。发电机的输出电压为，输电线的总电阻，为了减小损耗采用了高压输电。变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为，用户获得的电压为，如果某次输电时发电厂的输出功率为，则下列说法中正确的有（ ） A. 输电线上的电流为100A B. 降压变压器的输入电压为6100V C. 用户获得的功率为 D. 降压变压器的匝数比为 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。 （1）为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是_____________（填“向上拔出”或“向下插入”）。 （2）该同学按丙图连接好仪器后开始实验探究。下列说法正确的是___________。 A．开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，都会引起电表的指针偏转 B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，电表的指针均不会偏转 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表的指针静止在中央零刻度 D．开关闭合后，只要移动滑动变阻器的滑片P，电表的指针一定会偏转 （3）该同学又把一铜线圈水平固定在铁架台上，其两端连接在电流传感器上，能得到该铜线圈中的电流随时间变化的图线。两次实验中分别得到了如图丁、戊所示的电流随时间变化的图线（两次用同一条形磁铁，在距离铜线圈上端不同高度处，由静止沿铜线圈轴线竖直下落，始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计）。根据此实验的操作，下列说法正确的是__________。 A．在磁铁穿过线圈的过程中，两次线圈内磁通量的变化量相同 B．条形磁铁距离铜线圈上端的高度越大，产生的感应电流峰值越大 C．两次实验中，线圈内产生的焦耳热相同 D．磁体所受的磁场力都是先向上后向下 12. 某实验小组为了测量某一段特殊金属丝的电阻率，采用如下操作步骤开展实验： （1）先用多用电表×1Ω挡粗测其电阻，显示结果如图甲所示，粗测其电阻阻值为 _____Ω；用螺旋测微器测量其直径；再用50分度的游标卡尺测量金属丝的长度，长度测量结果为____cm。 （2）为了减小实验误差，实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A．电流表 ，量程为 ，内阻 B．电流表 ，量程为 ，内阻约为1Ω C．电压表 ，量程为 内阻约为1kΩ D．定值电阻。 E．定值电阻。 F．滑动变阻器。，最大阻值为10Ω G．电源（电动势约为15V） H．开关一只， 导线若干 回答下列问题： ①有实验小组选择采用的电路设计如图所示，为提高实验测量的准确度，与电流表 串联的电阻R应选择____（选填“R1”或“R2”），左端导线a应接____（选填“b”或“c”）触点； ②实验时测得。示数为 ，示数为 ，由此可测得该金属丝的电阻。 ____（用、 、或表示）。 四、计算题（本题共3小题，共41分） 13. 在如图甲所示的电路中，、均为定值电阻，且，阻值未知，是一滑动变阻器，当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流的变化图线如图乙所示，其中、两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的。求： （1）电源的电动势和内阻。 （2）定值电阻的阻值。 （3）滑动变阻器的最大阻值。 14. 如图所示，在虚线边界MM'和虚线边界PP'内有匀强磁场，磁感应强度大小为0.8T。MM'、PP'之间的距离为d=0.4m。有一边长为l=0.4m的正方形金属框从高处由静止落下，cd边恰好到达磁场边界MM’'时的速度为v=5m/s，然后金属框以5m/s的速度匀速穿过磁场区域（整个过程cd边始终保持水平），整个金属框的电阻为R=0.8Ω。g=10m/s2，不计空气阻力，求： （1）金属框静止下落的位置到MM'的高度h； （2）金属框的质量m； （3）从cd边进入磁场开始，到ab边刚要离开磁场的过程中，金属框中产生的热量Q。 15. 如图所示，在等腰直角三角形OAD内部有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，OA在x轴上，长度为L。一粒子的质量为m、电荷量为q，从OA中点C垂直OA射入磁场，刚好垂直OD射出磁场，不计粒子所受的重力。 （1）判断粒子电性； （2）求粒子的速度大小v； （3）求粒子打在y轴上的点P的坐标； （4）求粒子从射入磁场到打在y轴上总时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 嘉峪关市第一中学2025-2026学年第一学期阶段性考试（三） 高二物理试卷 一、单项选择题（每小题4分，共28分，每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 关于物理学史，下列说法中正确的是（　　） A. 图1-1是法拉第线圈，法拉第发现了“电生磁” B. 图1-2是电流的磁效应，奥斯特发现了“磁生电” C. 图1-3库仑通过静电力扭秤实验研究，发现了库仑定律 D. 图1-4对应的是楞次提出的分子电流假说 【答案】C 【解析】 【详解】A．第一幅图是法拉第线圈，法拉第发现了“磁生电”，故A错误； B．第二幅图是电流的磁效应，奥斯特发现了“电生磁”，故B错误； C．第三幅图是库仑通过静电力扭秤实验研究，采用放大法发现了库仑定律，故C正确； D．第四幅图对应的是安培提出的分子电流假说，故D错误； 故选C。 2. 一束电子从赤道上空由上向下运动，在地球磁场的作用下，它将（　　） A. 向东偏转 B. 向西偏转 C. 向南偏转 D. 向北偏转 【答案】B 【解析】 【详解】赤道处的磁场方向从南向北，电子在地球赤道上空竖直向下运动，根据左手定则，洛伦兹力的方向向西，所以粒子将向西偏转。选项B正确。 故选B。 3. 两个相同的轻质铝环能在一个光滑的绝缘圆柱体上自由移动，设大小不同的电流按如图所示的方向通入两铝环，则两环的运动情况是（　　） A. 都绕圆柱体转动 B. 彼此相向运动，且具有大小相等的加速度 C. 彼此相向运动，电流大的加速度大 D. 彼此背向运动，电流大的加速度大 【答案】B 【解析】 【分析】根据两电流间的相互作用规律“同相电流相互吸引，异向电流相互排斥”，并结合牛顿第三定律和牛顿第二定律即可求解． 【详解】根据电流间相互作用规律“通向电流相互吸引，异向电流相互排斥”可知，两圆环应相互吸引，即彼此相向运动，再根据牛顿第二定律和牛顿第三定律可知，两圆环的加速度大小相等，所以B正确，ACD错误． 4. 下列四图表示真空中不计重力的带正电粒子分别以速度按如图所示的方向进入匀强电场或匀强磁场中，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中带电粒子做匀速直线运动 B. 图乙中带电粒子做匀变速曲线运动 C. 图丙中带电粒子在纸面所在的平面内做匀速圆周运动 D. 图丁中带电粒子做匀加速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A. 图甲中粒子受到水平向右的电场力，向右做匀加速直线运动，故A错误； B. 图乙中受到水平向右的电场力，做类平抛运动，属于匀变速曲线运动，故B正确； C. 图丙中粒子受到垂直纸面向外的洛伦兹力，在垂直纸面的平面内做匀速圆周运动，故C错误； D. 图丁中粒子平行磁场方向进入磁场，不受洛伦兹力，故粒子向右做匀速直线运动，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D（D>L）、方向竖直向下的有界匀强磁场，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以F表示拉力大小（以向右为正）、以Uab表示线框ab两点间的电势差，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】AB．线框向右做匀速直线运动，进入磁场和出磁场过程中根据楞次定律阻碍相对运动的条件，可知拉力与安培力等大反向，即 即线圈进入磁场和出离磁场的过程中拉力大小相同，方向相同；线框完全进入磁场运动过程中，闭合线框中，线框中无感应电流，所以安培力为0，拉力大小为0，故AB错误； CD．线框进入磁场时，导体棒切割磁感线，即电源，根据右手定则可知 所以两端电势差为路端电压 完全进入磁场，线框中无电流，所以 线框穿出磁场过程中，边切割磁感线，根据楞次定律判断感应电流可知 则 对应图像可知，选项C正确，D错误。 故选C 6. 如图所示，某空间中有垂直纸面向里的匀强磁场，处有一粒子源，可以在纸面内沿各个方向均匀发射质量为、电荷量为、速度大小为的带电粒子，在粒子源上方固定一足够大的水平挡板垂直于且，已知粒子打到挡板最左侧的点到点的距离是打到最右侧的点到点距离的。若不计粒子重力和粒子间的相互作用，打到挡板上的粒子全被吸收，。则磁感应强度的大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径为，粒子打到挡板最左侧的点为点，则粒子的轨迹在点与挡板相切。设、间距离为，由几何关系有 粒子打到挡板最右侧的点为点，分析可知为粒子做圆周运动轨迹圆的直径。设、间距离为，由几何关系可得 由题意知 解得（另一解舍去） 由牛顿第二定律有 解得 故选A。 7. 如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是回旋加速器示意图，电压U越大，粒子最终速度越大 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够通过速度选择器的条件是，与粒子电性无关 D. 图丁是霍尔效应示意图，若导体中的自由电荷是电子，则导体上表面的电势比下表面的电势高 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲是回旋加速器示意图，粒子最终沿D形盒侧壁射出时速度最大，根据洛伦兹力提供向心力有 解得 故粒子的最大速度与电压U无关，故A错误； B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，根据左手定则可知，正粒子向B板偏转，负离子向A板偏转，故B板是发电机的正极，故B错误； C．图丙是速度选择器，不管带电粒子带正电还是带负电，带电粒子所受洛伦兹力与电场力的方向都相反，如果满足 即 则带电粒子能够通过速度选择器，故C正确； D．图丁是霍尔效应示意图，若导体中的自由电荷是电子，根据左手定则可知，电子所受的洛伦兹力向上，则导体上表面带负电，上表面的电势比下表面的电势低，故D错误。 故选C。 二、多项选择题（本大题共3小题，每小题5分，共15分，每小题给出的四个选项中均有多个符合题意，全部选对的得5分，选对但不全的得3分） 8. 在研究微型电动机的性能时，可采用如图所示的实验电路，当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5A和1.0V；重新调节R，使电动机恢复正常运转时，电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V。则有关这台电动机正常运转时的说法正确的是（　　） A. 电动机的内电阻为2Ω B. 电动机的内电阻为7.5Ω C. 电动机的输出功率为30W D. 电动机的输出功率为22W 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．当调节滑动变阻器R，使电动机停止转动时，此时将电动机视为纯电阻，根据欧姆定律有电动机的内电阻为，故A正确，B错误； CD．当电动机正常工作时，电动机总功率为 内阻热功率为 所以电动机的输出功率为，故C错误，D正确。 故选AD。 9. 图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈在匀强磁场中绕着垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈的匝数匝、电阻，线圈的两端与的电阻连接，电流表为理想电表，熔断器电阻忽略不计。从时刻开始计时，穿过每匝线圈的磁通量随时间t按如图乙所示的规律变化。下列说法正确的是（　　） A. 时，电流表示数为零 B. 时，线圈中磁通量的变化率为零 C. 通过熔断器的电流为 D. 从到，通过R的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．电流表测的是电流的有效值，发电机工作过程中，任何时间下电流表的示数均为其产生电流的有效值，故A错误； B．在图像中，图线的斜率表示磁通量的变化率，而根据图乙可知，时，图像的斜率为零，即线圈中磁通量的变化率为零，故B正确； C．根据图乙可知，时，线圈中磁通量最大，即线圈此时处于中性面位置处，因此线圈转动过程中产生的是正弦式交流电，其电动势的最大值为 电压有效值为 根据闭合电路欧姆定律可得其电流的有效值为 故C错误； D．根据 从到，其磁通量的变化量 则可得 从到，通过R的电荷量为 故D正确。 故选BD。 10. 某电厂对用户进行供电的原理如图所示。发电机的输出电压为，输电线的总电阻，为了减小损耗采用了高压输电。变压器视为理想变压器，其中升压变压器的匝数比为，用户获得的电压为，如果某次输电时发电厂的输出功率为，则下列说法中正确的有（ ） A. 输电线上的电流为100A B. 降压变压器的输入电压为6100V C. 用户获得的功率为 D. 降压变压器的匝数比为 【答案】AB 【解析】 【详解】A．升压变压器原线圈电流为 根据理想变压器原副线圈电流与线圈匝数的关系 解得输电线上的电流为 故A正确； B．根据理想变压器原副线圈电压与线圈匝数的关系 解得 降压变压器的输入电压 故B正确； C．输电线上损失的功率 用户获得的功率为 故C错误； D．降压变压器的匝数比为 故D错误。 故选AB。 三、实验题（共2小题，共16分） 11. 某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。 （1）为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是_____________（填“向上拔出”或“向下插入”）。 （2）该同学按丙图连接好仪器后开始实验探究。下列说法正确的是___________。 A．开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，都会引起电表的指针偏转 B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，电表的指针均不会偏转 C．开关闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电表的指针静止在中央零刻度 D．开关闭合后，只要移动滑动变阻器的滑片P，电表的指针一定会偏转 （3）该同学又把一铜线圈水平固定在铁架台上，其两端连接在电流传感器上，能得到该铜线圈中的电流随时间变化的图线。两次实验中分别得到了如图丁、戊所示的电流随时间变化的图线（两次用同一条形磁铁，在距离铜线圈上端不同高度处，由静止沿铜线圈轴线竖直下落，始终保持直立姿态，且所受空气阻力可忽略不计）。根据此实验的操作，下列说法正确的是__________。 A．在磁铁穿过线圈的过程中，两次线圈内磁通量的变化量相同 B．条形磁铁距离铜线圈上端的高度越大，产生的感应电流峰值越大 C．两次实验中，线圈内产生的焦耳热相同 D．磁体所受的磁场力都是先向上后向下 【答案】 ①. 向上拔出 ②. AD##DA ③. AB##BA 【解析】 【详解】（1）[1]由图甲可知，当电流从灵敏电流计左端流入时，指针向左偏转；而乙图指针向右偏转，可知电流从灵敏电流计右端流入，则线圈中感应电流的方向是逆时针的（俯视），由安培定则可知，感应电流的磁场方向向上，条形磁铁磁场方向向上，根据楞次定律可知，线圈中磁通量减小，则条形磁铁向上拔出。 （2）[2] A．开关闭合后，线圈A插入线圈B中或从线圈B中拔出，都会使线圈B的磁通量发生变化，回路产生感应电流，从而引起电表的指针偏转，故A正确； B．线圈A插入线圈B中后，在开关闭合和断开的瞬间，A线圈的电流都会发生变化，从而使线圈B的磁通量发生变化，回路产生感应电流，电表的指针均会偏转，故B错误； CD．开关闭合后，无论滑动变阻器的滑片P匀速滑动、加速滑动或者减速滑动，滑动变阻器接入电路阻值发生变化，A线圈的电流发生变化，从而使线圈B的磁通量发生变化，回路产生感应电流，电表的指针会偏转，指针不会静止在中央零刻度，故C错误，D正确。 故选AD。 （3）[3] A．在磁铁穿过线圈的过程中，由于两次用同一条形磁铁，则线圈内磁通量的变化量相同，故A正确； B．条形磁铁距离铜线圈上端的高度越大，在磁铁穿过线圈的过程中，条形磁铁的速度越大，使得线圈内磁通量的变化越快，产生的感应电动势越大，产生的感应电流峰值越大，故B正确； C．两次实验中，条形磁铁受到的磁场力大小不同，则磁铁克服磁场力做功不同，磁铁减少的机械能不同，所以线圈内产生的焦耳热不同，故C错误； D．由于磁铁一直相对于线圈向下运动，根据“来拒去留”推论可知，磁体所受的磁场力一直向上，故D错误。 故选AB。 12. 某实验小组为了测量某一段特殊金属丝的电阻率，采用如下操作步骤开展实验： （1）先用多用电表×1Ω挡粗测其电阻，显示结果如图甲所示，粗测其电阻阻值为 _____Ω；用螺旋测微器测量其直径；再用50分度的游标卡尺测量金属丝的长度，长度测量结果为____cm。 （2）为了减小实验误差，实验过程中要求电流表示数从零开始记录多组数据，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A．电流表 ，量程为 ，内阻 B．电流表 ，量程为 ，内阻约为1Ω C．电压表 ，量程为 内阻约为1kΩ D．定值电阻。 E．定值电阻。 F．滑动变阻器。，最大阻值为10Ω G．电源（电动势约为15V） H．开关一只， 导线若干 回答下列问题： ①有实验小组选择采用的电路设计如图所示，为提高实验测量的准确度，与电流表 串联的电阻R应选择____（选填“R1”或“R2”），左端导线a应接____（选填“b”或“c”）触点； ②实验时测得。示数为 ，示数为 ，由此可测得该金属丝的电阻。 ____（用、 、或表示）。 【答案】（1） ①. 26 ②. 10.006 （2） ①. ②. ③. 【解析】 【小问1详解】 [1]由图甲可知，多用电表×1Ω挡，粗测电阻阻值为26Ω。 [2]由图乙可知，用50分度的游标卡尺测量金属丝的长度，长度测量结果为 10cm+3×0.02mm=10.006cm 【小问2详解】 ①[1]由实验电路可知，与电流表串联的电阻R，组成电压表，为提高实验测量的准确度，电源电动势约为15V，因此电阻R应选择R2，由欧姆定律可得 [2]因待测电阻约为26Ω，则有 因此左端导线a应接c。 ②[3]由实验电路图和欧姆定律可得 解得 四、计算题（本题共3小题，共41分） 13. 在如图甲所示的电路中，、均为定值电阻，且，阻值未知，是一滑动变阻器，当其滑片P从左端滑至右端时，测得电源的路端电压随电源中流过的电流的变化图线如图乙所示，其中、两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的。求： （1）电源的电动势和内阻。 （2）定值电阻的阻值。 （3）滑动变阻器的最大阻值。 【答案】（1）， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电源的路端电压随电流的变化图线斜率大小等于电源的内阻，则有内阻 电源的电动势为 取电压，电流，代入解得 【小问2详解】 当滑片P滑到最右端时，被短路，外电路的电阻最小，电流最大。此时电压，电流，则定值电阻 【小问3详解】 当滑片滑到最左端时，滑动变阻器阻值最大，外电阻最大，电流最小，此时路端电压，电流 外电路总电阻 又 代入解得 14. 如图所示，在虚线边界MM'和虚线边界PP'内有匀强磁场，磁感应强度大小为0.8T。MM'、PP'之间的距离为d=0.4m。有一边长为l=0.4m的正方形金属框从高处由静止落下，cd边恰好到达磁场边界MM’'时的速度为v=5m/s，然后金属框以5m/s的速度匀速穿过磁场区域（整个过程cd边始终保持水平），整个金属框的电阻为R=0.8Ω。g=10m/s2，不计空气阻力，求： （1）金属框静止下落的位置到MM'的高度h； （2）金属框质量m； （3）从cd边进入磁场开始，到ab边刚要离开磁场的过程中，金属框中产生的热量Q。 【答案】（1）1.25m （2）0.064kg （3）0.512J 【解析】 【小问1详解】 根据机械能守恒，有 解得h=1.25m 【小问2详解】 感应电动势 感应电流 安培力 根据力的平衡，可得 联立，解得 【小问3详解】 运动时间 焦耳定律 联立，解得 15. 如图所示，在等腰直角三角形OAD内部有垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场，OA在x轴上，长度为L。一粒子的质量为m、电荷量为q，从OA中点C垂直OA射入磁场，刚好垂直OD射出磁场，不计粒子所受的重力。 （1）判断粒子的电性； （2）求粒子的速度大小v； （3）求粒子打在y轴上的点P的坐标； （4）求粒子从射入磁场到打在y轴上的总时间t。 【答案】（1）带正电 （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 粒子刚好垂直OD射出磁场，依据左手定则可判断粒子带正电。 【小问2详解】 粒子从OA中点C垂直OA射入磁场，刚好垂直OD射出磁场，说明粒子做匀速圆周运动的圆心为O点，半径 洛伦兹力充当向心力，有 解得 【小问3详解】 设粒子垂直OD射出的点为K，，是等腰直角三角形，可得出是等腰直角三角形 由几何关系知，， 粒子打在y轴上的点P的坐标为。 【小问4详解】 粒子从射入磁场到打在y轴上的总路程 根据 解得。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $