精品解析：辽宁省沈阳市东北育才外国语学校2024-2025学年高二上学期期中物理试卷

2024-2025学年辽宁省沈阳市东北育才外国语学校高二（上） 期中物理试卷 一、单选题（每小题4分） 1. 从奥斯特发现电流周围存在磁场后，法拉第坚信磁一定能生电。他使用下面装置进行实验研究，把两个线圈绕在同一个铁环上（如图），甲线圈两端A、B接着直流电源，乙线圈两端C、D接电流表。始终没发现“磁生电”现象。主要原因是（　　） A. 甲线圈中的电流较小，产生的磁场不够强 B. 甲线圈中的电流是恒定电流，不会产生磁场 C. 乙线圈中的匝数较少，产生的电流很小 D. 甲线圈中的电流是恒定电流，产生的是稳恒磁场 【答案】D 【解析】 【详解】励磁线圈AB中的电流发生变化时，穿过线圈CD的磁通量发生变化，电流表G中产生感应电流。励磁线圈AB中的电流是恒定电流，产生稳恒磁场，穿过线圈CD的磁通量都不发生变化，电流表G中没有感应电流。故D正确，ABC错误。 故选D。 2. 某同学在学习了奥斯特实验和磁场的相关知识后设计了一个测量微弱磁场的实验装置。他先把一个可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，小磁针静止在南北指向上，然后再将一长直导线沿南北方向放置在小磁针上方，将导线中通入微弱电流，稳定后小磁针N极偏转了角再次处于静止状态，如图所示，他又从网上查出了小磁针所在地磁场的水平分量大小为，不考虑磁偏角，则通电长直导线在小磁针所在处产生磁场的磁感应强度大小和方向分别为（　　） A. ，向东 B. ，向西 C. ，向东 D. ，向西 【答案】A 【解析】 【详解】把一个可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，小磁针静止在南北指向上，可知小磁针所在地磁场的水平分量向北，则通电长直导线在小磁针所在处产生磁场的磁感应强度向东，大小为 故选A。 3. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 粒子只在电场中加速，因此电压越大，粒子的最大动能越大 B. 可以采用增大狭缝间的距离，增大电场中的加速时间来增大粒子的最大动能 C. 粒子在磁场中只是改变方向，因此粒子的最大动能与磁感应强度无关 D. 粒子的最大动能与D形盒的半径有关 【答案】D 【解析】 【详解】当粒子从边缘离开D形盒时速度最大，由洛伦兹力提供向心力可得 得出 则最大动能 可知最大动能与D形盒间的电压无关，与狭缝间的距离无关，与D形盒内的磁感应强度、D形盒的半径有关。 故选D。 4. 如图所示，磁感应强度为的匀强磁场的两条边界线平行，边界线之间的距离为，磁场方向垂直纸面向里，一重力忽略不计的带电粒子从左侧磁场边界的点以速度垂直边界线射入磁场，并从右侧边界的点射出磁场，射出磁场的速度方向与右侧边界线成60°角。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子轨迹半径为 C. 粒子的比荷为 D. 粒子在磁场中的运动时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子以速度垂直左侧边界线射入磁场，从右侧边界穿出磁场，根据左手定则，可知粒子带负电，选项A错误； B．粒子轨迹如图所示，由几何知识可知，轨迹对应的圆心角，为半径，则 选项B错误； C．带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 其中 可得 选项C正确； D．粒子在磁场中的运动时间 其中 解得 选项D错误。 故选C。 5. 如图1所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着方向为感应电流的正方向。要在线框中产生如图2所示的感应电流，则磁感应强度随时间变化的规律可能为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．A图中，在时间内，磁场垂直纸面向里，且均匀增大，根据楞次定律知，感应电流的方向为，与规定的正方向相反，感应电流为负值，故A错误； B．B图中，在时间内，磁场垂直纸面向里，且均匀减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为，与规定的正方向相同，根据法拉第电磁感应定律知，产生的感应电动势为定值，则感应电流为定值，同理，在时间内，感应电流的方向为，与规定的正方向相反，感应电流为负值，且为定值，故B正确； C．C图中，在时间内，磁场垂直纸面向里，且均匀减小，根据楞次定律知，感应电流的方向为，与规定的正方向相同，根据法拉第电磁感应定律知，产生的感应电动势为定值，则感应电流为定值，在时间内，磁场方向垂直纸面向外，且均匀增大，根据楞次定律知，感应电流的方向仍然为，与规定的正方向相同，故C错误； D．D图中，在时间内，磁感应强度大小不变，穿过线框的磁通量不变，不会产生感应电流，同理在时间内也不会产生感应电流，故D错误。 故选B 6. 如图，为“日”字形导线框，其中和均为边长为的正方形，导线的电阻相等，其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度同为的匀强磁场，磁感应强度为，导线框以速度匀速穿过磁场区域，运动过程中线框始终和磁场垂直且无转动。线框穿越磁场的过程中，两点电势差随位移变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，设的电阻均为，线框匀速通过磁场，且磁场宽度 可知，开始时，切割磁感线，感应电动势为 棒中电流方向由，则点电势高于点电势，则有 棒离开磁场，棒切割磁感线，感应电动势为 棒中电流方向由，则点电势高于点电势，则有 棒离开磁场，棒切割磁感线，感应电动势为 棒中电流方向由，则点电势高于点电势，则有 综上所述可知，两点电势差随位移变化一直保持不变为。 故选B。 7. 如图所示，半径为L的导电圆环（电阻不计）绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴以角速度ω逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OA、OB、OC，辐条互成120°角。在圆环圆心角∠MON＝120°的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆环的边缘通过电刷P和导线与一个阻值也为r的定值电阻R0相连，定值电阻R0的另一端通过导线接在圆环的中心轴上，在圆环匀速转动过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 金属辐条OA、OB、OC进出磁场前后，辐条中电流的大小不变，方向改变 B. 定值电阻R0两端的电压为BL2ω C. 通过定值电阻R0的电流为 D. 圆环转动一周，定值电阻R0产生的热量为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意知，三根金属辐条始终有一根在磁场中切割磁感线，切割磁感线的金属辐条相当于内阻为r的电源，另外两根金属辐条和定值电阻R0并联，辐条进出磁场前后电流的大小、方向均改变，故A错误； BC．电路的总电阻 圆环匀速转动时感应电动势 所以定值电阻R0两端电压 通过定值电阻R0的电流 故B错误，C正确； D．圆环转动一周，定值电阻R0产生的热量 故D错误。 故选C。 8. 下列说法正确的是（　　） A. 如图甲所示，ABC构成等边三角形，若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0，则C处磁场的合磁感应强度大小是 B. 图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上，北半球竖直向下 C. 图丙中通过两金属圆环的磁通量 D. 图丁中与通电导线（无限长）在同一平面内的金属线框沿平行直导线方向运动，线框中会产生感应电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据安培定则可知，导线A在C处产生磁场方向垂直于AC指向右下方，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC指向右上方，二者夹角为60°，所以 故A错误； B．图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上，北半球竖直向下，故B正确； C．图丙中通过两金属圆环有磁铁外部向下的磁感线，也有磁铁内部向上的磁感线，且磁铁内部通过圆环的磁感线较多，所以通过两金属圆环的磁通量 故C错误； D．图丁中与通电导线（无限长）在同一平面内的金属线框沿直导线方向运动，线框中磁通量不变，不会产生感应电流，故D错误。 故选B。 9. 如图两根相互平行的光滑金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨始终接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在水平恒力F作用下向右运动时，下列说法中不正确的是（　　） A. 导体棒CD内有电流通过，方向是 B. 磁场对导体棒CD的作用力向左 C. 导体棒CD的加速度大小趋于恒定值 D. 导体棒AB与CD的距离趋于恒定值 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．当导体棒AB向右运动时，根据右手定则可知，导体棒AB中的电流方向为从B到A，则导体棒CD中的电流方向为从C到D，A错误，符合题意； B．根据左手定则可知，CD棒所受的安培力方向向右，即磁场对导体棒CD的作用力向右，B错误，符合题意； C．由于AB棒切割磁感线产生电动势，在回路中形成感应电流，使得CD棒受到向右的安培力，CD棒向右做加速运动，AB棒受到向左的安培力，在外力F作用下向右做加速运动，当CD棒运动时，AB棒和CD棒一起切割磁感线，设导体棒CD和AB的速度分别为、，回路中的总电阻为R，则电路中的电动势为 电流 AB棒和CD棒受到的安培力大小 设CD棒和AB棒的质量分别为、，则对CD棒有 对AB棒有 初始速度均为零，则开始运动时有，则导体棒CD做加速度增大的加速运动，导体棒AB做加速度减小的加速运动，当加速度相等时，两者的相对速度 该相对速度大小恒定，则感应电动势一定，感应电流一定，即安培力一定，则加速度一定，即之后两根导体棒以恒定加速度做匀加速直线运动，C正确，不符题意； D．根据上述内容可知导体棒AB的速度始终大于导体棒CD的速度，两者之间始终存在速度差，作出整个运动过程的速度与时间图像，其中2表示导体棒AB，1表示导体棒CD，如图所示，根据速度时间图像中，图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移，可知导体棒AB与CD之间的距离一直在增大，D错误，符合题意。 故选ABD。 【点睛】 二、多选题（多选，每小题6分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 10. 如图所示，相同材料、横截面积相等的导线制成的单匝正方形线框A和线框B，边长之比为2：1，在外力作用下以相同速度匀速进入匀强磁场，在线框A和线框B进入磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 线框A和线框B中感应电流之比为2：1 B. 线框A和线框B所受外力做功的功率之比为2：1 C. 线框A和线框B产生的热量之比为2：1 D. 通过线框A和线框B导线横截面的电荷量之比为1：1 【答案】B 【解析】 【详解】A．设正方形的边长为，两正方形的边长之比为2:1，由电阻定律可知，电阻之比为2:1，则感应电流大小为 可得电流之比为1:1，故A错误； B．线框匀速进入匀强磁场，则外力做功的功率为 故线框A和线框B所受外力做功的功率之比为2:1，故B正确； C．线框产生的热量为 线框A和线框B产生的热量之比为4:1，故C错误； D．通过线框导线横截面的电荷量为 则通过线框A和线框B导线横截面的电荷量之比为2:1，故D错误； 故选B。 11. 如图所示，相距为的两条水平虚线之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，正方形线圈边长为、质量为、电阻为，将线圈在磁场上方高处由静止释放，边刚进入磁场和刚离开磁场时的速度均为，重力加速度大小为，对于线圈穿过磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 边刚进入磁场时线圈的速度最小，加速度也最小 B. 产生的焦耳热为 C. 线圈的最小速度可能为 D. 线圈的最小速度一定为 【答案】ACD 【解析】 【详解】B．边刚进入磁场和刚离开磁场时的速度均为，设此过程线圈产生的焦耳热为，根据能量守恒定律可知 其中 可得 边刚离开磁场到边刚离开磁场的过程中，产生的焦耳热与边刚进入磁场到边刚离开磁场的过程中产生的焦耳热相同，故线圈穿过磁场的过程中产生的焦耳热为 故B错误； A．边刚进入磁场和刚离开磁场时的速度均为，故此过程线圈先做减速运动，减速过程有 解得 若线圈进入磁场的整个过程都做减速运动，线圈全部进入后做匀加速运动，则可知线圈刚全部进入磁场时的瞬时速度最小，加速度也最小，设此时的速度为，则根据能量守恒定律可知 解得 若线圈在进入磁场的过程中，先减速运动，在完全进入磁场前已经开始做匀速运动，则可知线圈刚全部进入磁场时的瞬时速度最小，加速度也最小，根据能量守恒定律有 解得 此时根据平衡条件有 解得 故ACD正确。 故选ACD。 12. 如图所示，磁极N、S间的磁场看成匀强磁场，磁感应强度大小为，矩形线圈ABCD的面积为S，线圈共n匝，电阻为r，线圈通过滑环与理想交流电压表V和阻值为R的定值电阻相连，AB边与滑环E相连，CD边与滑环F相连。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度逆时针匀速转动，图示位置恰好与磁感线方向垂直。以下说法正确的是（ ） A. 线圈过图示位置时磁通量最大，感应电动势最小 B. 线圈转动一周的过程中克服安培力做的功为 C. 线圈从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量为 D. 线圈在图示位置时电压表示数为0 【答案】AB 【解析】 【详解】A．图示位置为中性面，线圈过图示位置时，磁通量最大，磁通量变化率为零，即感应电动势为零，即感应电动势最小，选项A正确； B．线圈转动过程中产生的感应电动势最大值为 有效值为 回路中消耗的总功率为 线圈转动一周的过程中克服安培力做的功等于回路中消耗的总电能，即 选项B正确； C．线圈从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量为 选项C错误； D．交流电压表的示数是电压的有效值，始终不为零，选项D错误。 故选AB。 13. 如图，方向垂直纸面向里匀强磁场，大小随时间的变化率，k为负常量。用电阻率为、横截面积为s的硬导线做成边长为l的正方形线框，让其右半部分在磁场区域并固定于纸面内，则（　　） A. 导线中感应电流的大小为 B. 导线中感应电流的方向为逆时针方向 C. 导线框受到的安培力方向为水平向右 D. 磁场对方框作用力的大小随时间的变化率为 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．导线框的感应电动势为 导线框中的电流为 将 代入数据，得 根据楞次定律，方向为顺时针，由于k为负常量，所以导线中感应电流的大小为，故AB错误； C．根据左手定则，右边受到的安培力方向为水平向右，上下导线所受安培力抵消，左边导线不受安培力，所以整个导线框受到的安培力方向为水平向右，故C正确； D．磁场对方框作用力的大小随时间的变化率为 故D正确。 故选CD。 二、计算题（本大题共3小题，共40分其中14题8分，15题12分，16题20分) 14. 如图所示，绝缘水平面上固定的两平行金属导轨间的距离，金属导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源。现把一质量的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻。金属导轨电阻不计，导轨间分布着匀强磁场，其磁感应强度大小，方向斜向上且与水平面的夹角。当电阻箱的阻值时，闭合开关，导体棒恰好保持静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： （1）导体棒受到的安培力大小； （2）导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路欧姆定律，导体棒中通过的电流为 得导体棒受到的安培力大小为 （2）根据左手定则可得导体棒受到的安培力方向垂直导体棒斜向左上方，与水平面的夹角为，对导体棒进行受力分析可得，竖直方向有 导体棒恰好保持静止可得此时摩擦力最大静摩擦力，水平方向有 联立解得 15. 电磁感应现象的发现，给电磁的应用开辟了广阔的道路，其中发电机就是电磁感应最重要的应用成果之一。某种直流发电机的工作原理可以简化为如图所示的情景。在竖直向下的磁感应强度B = 0.5T的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN 和PQ固定在水平面上，轨道间距L= 0.2m。质量m= 0.1kg的金属杆ab置于轨道上，与轨道垂直。现用F=2N的水平向右的恒力拉ab杆，其使由静止开始运动。电阻R=0.04Ω，ab 杆的电阻 r =0.01Ω，其余电阻不计。求： （1）判断流过电阻R的电流方向； （2）ab杆的速度达到5m/s 时，ab杆的加速度多大？ （3）ab 杆可以达到的最大速度vm多大？ 【答案】（1）方向为；（2）；（3）10m/s 【解析】 【详解】（1）根据右手定则可知流过的电流方向为。 （2）当杆速度为时，感应电动势为 回路感应电流为 根据牛顿第二定律可得 解得ab杆的加速度为 （3）金属杆ab做加速度减小的加速运动，当ab杆速度最大时，加速度为0，根据受力平衡可得 又 ， 联立解得 16. 某小组设计了一种汽车电磁感应悬架系统模型，其原理示意图如图所示。质量为m的重物系统MNPQ内存在方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，系统正下方的水平地面上固定有闭合的单匝矩形线圈，其电阻为R、ab边长为L。某次测试过程中，当重物底部MQ与线圈ab边重合时，重物系统的速度为v0，向下运动一段距离h后，速度达到最小值，此时NP未碰到ab边上的弹簧，重物系统未碰到地面，已知重力加速度为g，不计一切摩擦，求重物系统： （1）速度为v0时，线圈中的感应电流大小； （2）重物向下运动h的过程中，流经线圈的电量是多少？ （3）向下运动h的过程中，重物的最小速度是多少？ （4）向下运动h的过程中，线圈中产生的焦耳热； （5）向下运动h的时间。 【答案】（1） （2） （3） （4） （5） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律得 由闭合电路欧姆定律得 流经线圈的电量 又 联立可得 【小问2详解】 重物向下运动h的过程中，平均电流 【小问3详解】 重物速度为v时，ab边所受安培力 由牛顿第三定律可知，轿厢系统所受的磁场力 轿厢系统速度最小时，加速度，所以 联立上式得最小速度 【小问4详解】 重物系统下落h的过程中，对轿厢系统、线圈，由能量守恒得 联立可得 【小问5详解】 在重物系统下落h过程中，由动量定理 即 又 联立得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年辽宁省沈阳市东北育才外国语学校高二（上） 期中物理试卷 一、单选题（每小题4分） 1. 从奥斯特发现电流周围存在磁场后，法拉第坚信磁一定能生电。他使用下面装置进行实验研究，把两个线圈绕在同一个铁环上（如图），甲线圈两端A、B接着直流电源，乙线圈两端C、D接电流表。始终没发现“磁生电”现象。主要原因是（　　） A. 甲线圈中的电流较小，产生的磁场不够强 B. 甲线圈中的电流是恒定电流，不会产生磁场 C. 乙线圈中的匝数较少，产生的电流很小 D. 甲线圈中的电流是恒定电流，产生的是稳恒磁场 2. 某同学在学习了奥斯特实验和磁场的相关知识后设计了一个测量微弱磁场的实验装置。他先把一个可以自由转动的小磁针放在水平桌面上，小磁针静止在南北指向上，然后再将一长直导线沿南北方向放置在小磁针上方，将导线中通入微弱电流，稳定后小磁针N极偏转了角再次处于静止状态，如图所示，他又从网上查出了小磁针所在地磁场的水平分量大小为，不考虑磁偏角，则通电长直导线在小磁针所在处产生磁场的磁感应强度大小和方向分别为（　　） A. ，向东 B. ，向西 C. ，向东 D. ，向西 3. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中有周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得到加速，两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。下列说法正确的是（　　） A. 粒子只在电场中加速，因此电压越大，粒子的最大动能越大 B. 可以采用增大狭缝间的距离，增大电场中的加速时间来增大粒子的最大动能 C. 粒子在磁场中只是改变方向，因此粒子的最大动能与磁感应强度无关 D. 粒子的最大动能与D形盒的半径有关 4. 如图所示，磁感应强度为的匀强磁场的两条边界线平行，边界线之间的距离为，磁场方向垂直纸面向里，一重力忽略不计的带电粒子从左侧磁场边界的点以速度垂直边界线射入磁场，并从右侧边界的点射出磁场，射出磁场的速度方向与右侧边界线成60°角。下列说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子轨迹半径为 C. 粒子的比荷为 D. 粒子在磁场中的运动时间为 5. 如图1所示，矩形导线框固定在匀强磁场中，磁感线垂直于线框所在平面。规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着方向为感应电流的正方向。要在线框中产生如图2所示的感应电流，则磁感应强度随时间变化的规律可能为（ ） A. B. C. D. 6. 如图，为“日”字形导线框，其中和均为边长为的正方形，导线的电阻相等，其余部分电阻不计。导线框右侧存在着宽度同为的匀强磁场，磁感应强度为，导线框以速度匀速穿过磁场区域，运动过程中线框始终和磁场垂直且无转动。线框穿越磁场的过程中，两点电势差随位移变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，半径为L的导电圆环（电阻不计）绕垂直于圆环平面、通过圆心O的金属轴以角速度ω逆时针匀速转动。圆环上接有电阻均为r的三根金属辐条OA、OB、OC，辐条互成120°角。在圆环圆心角∠MON＝120°的范围内（两条虚线之间）分布着垂直圆环平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场，圆环的边缘通过电刷P和导线与一个阻值也为r的定值电阻R0相连，定值电阻R0的另一端通过导线接在圆环的中心轴上，在圆环匀速转动过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 金属辐条OA、OB、OC进出磁场前后，辐条中电流大小不变，方向改变 B. 定值电阻R0两端的电压为BL2ω C. 通过定值电阻R0的电流为 D. 圆环转动一周，定值电阻R0产生的热量为 8. 下列说法正确的是（　　） A. 如图甲所示，ABC构成等边三角形，若两通电导线A、B在C处产生磁场的磁感应强度大小均为B0，则C处磁场的合磁感应强度大小是 B. 图乙中地磁场的垂直于地面磁感应强度分量在南半球竖直向上，北半球竖直向下 C. 图丙中通过两金属圆环磁通量 D. 图丁中与通电导线（无限长）在同一平面内的金属线框沿平行直导线方向运动，线框中会产生感应电流 9. 如图两根相互平行的光滑金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中，与导轨始终接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。当AB在水平恒力F作用下向右运动时，下列说法中不正确的是（　　） A. 导体棒CD内有电流通过，方向是 B. 磁场对导体棒CD的作用力向左 C. 导体棒CD加速度大小趋于恒定值 D. 导体棒AB与CD的距离趋于恒定值 二、多选题（多选，每小题6分，选对但不全得3分，有选错的得0分） 10. 如图所示，相同材料、横截面积相等的导线制成的单匝正方形线框A和线框B，边长之比为2：1，在外力作用下以相同速度匀速进入匀强磁场，在线框A和线框B进入磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 线框A和线框B中感应电流之比为2：1 B. 线框A和线框B所受外力做功的功率之比为2：1 C. 线框A和线框B产生的热量之比为2：1 D. 通过线框A和线框B导线横截面的电荷量之比为1：1 11. 如图所示，相距为的两条水平虚线之间有方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，正方形线圈边长为、质量为、电阻为，将线圈在磁场上方高处由静止释放，边刚进入磁场和刚离开磁场时的速度均为，重力加速度大小为，对于线圈穿过磁场的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 边刚进入磁场时线圈的速度最小，加速度也最小 B. 产生的焦耳热为 C. 线圈的最小速度可能为 D. 线圈的最小速度一定为 12. 如图所示，磁极N、S间的磁场看成匀强磁场，磁感应强度大小为，矩形线圈ABCD的面积为S，线圈共n匝，电阻为r，线圈通过滑环与理想交流电压表V和阻值为R的定值电阻相连，AB边与滑环E相连，CD边与滑环F相连。线圈绕垂直于磁感线的轴以角速度逆时针匀速转动，图示位置恰好与磁感线方向垂直。以下说法正确的是（ ） A. 线圈过图示位置时磁通量最大，感应电动势最小 B. 线圈转动一周过程中克服安培力做的功为 C. 线圈从图示位置开始转过的过程中，通过电阻R的电荷量为 D. 线圈在图示位置时电压表示数为0 13. 如图，方向垂直纸面向里的匀强磁场，大小随时间的变化率，k为负常量。用电阻率为、横截面积为s的硬导线做成边长为l的正方形线框，让其右半部分在磁场区域并固定于纸面内，则（　　） A. 导线中感应电流大小为 B. 导线中感应电流的方向为逆时针方向 C. 导线框受到的安培力方向为水平向右 D. 磁场对方框作用力的大小随时间的变化率为 二、计算题（本大题共3小题，共40分其中14题8分，15题12分，16题20分) 14. 如图所示，绝缘水平面上固定的两平行金属导轨间的距离，金属导轨的一端接有电动势，内阻的直流电源。现把一质量的导体棒垂直放在金属导轨上，导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻。金属导轨电阻不计，导轨间分布着匀强磁场，其磁感应强度大小，方向斜向上且与水平面的夹角。当电阻箱的阻值时，闭合开关，导体棒恰好保持静止。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小。求： （1）导体棒受到的安培力大小； （2）导体棒与金属导轨间的动摩擦因数。 15. 电磁感应现象的发现，给电磁的应用开辟了广阔的道路，其中发电机就是电磁感应最重要的应用成果之一。某种直流发电机的工作原理可以简化为如图所示的情景。在竖直向下的磁感应强度B = 0.5T的匀强磁场中，两根光滑平行金属轨道MN 和PQ固定在水平面上，轨道间距L= 0.2m。质量m= 0.1kg的金属杆ab置于轨道上，与轨道垂直。现用F=2N的水平向右的恒力拉ab杆，其使由静止开始运动。电阻R=0.04Ω，ab 杆的电阻 r =0.01Ω，其余电阻不计。求： （1）判断流过电阻R的电流方向； （2）ab杆的速度达到5m/s 时，ab杆的加速度多大？ （3）ab 杆可以达到的最大速度vm多大？ 16. 某小组设计了一种汽车电磁感应悬架系统模型，其原理示意图如图所示。质量为m的重物系统MNPQ内存在方向水平、垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，系统正下方的水平地面上固定有闭合的单匝矩形线圈，其电阻为R、ab边长为L。某次测试过程中，当重物底部MQ与线圈ab边重合时，重物系统的速度为v0，向下运动一段距离h后，速度达到最小值，此时NP未碰到ab边上的弹簧，重物系统未碰到地面，已知重力加速度为g，不计一切摩擦，求重物系统： （1）速度为v0时，线圈中的感应电流大小； （2）重物向下运动h的过程中，流经线圈的电量是多少？ （3）向下运动h的过程中，重物的最小速度是多少？ （4）向下运动h的过程中，线圈中产生的焦耳热； （5）向下运动h的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $