精品解析：福建省南安市南星中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷

南星中学2024-2025学年高二年级第二学期第一次月考试卷 一、单项选择题（每题4分，共16分） 1. 下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是（　　） A. 质谱仪 B. 电磁炉 C. 电吹风 D. 回旋加速器 2. 一段导线abcde位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直．线段ab、bc、cd和de的长度均为L，且∠abc＝∠cde＝120°，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为 A. 2BIL B. 3BIL C. D. 4BIL 3. 空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度B随时间变化的图象如图所示，以磁场方向向下为正。零时刻，从静止开始自由释放一水平放置的硬质闭合金属小圆环，圆环下落过程中未翻转，则（ ） A. 在时间内，圆环有扩张的趋势 B. 在时间内，从上向下看圆环内有逆时针方向感应电流 C. 在时间内，圆环内的感应电流方向不变 D. 圆环被释放后将做自由落体运动 4. 如图所示，在直角三角形 abc区域（含边界）内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ac=2ab，边长ab=L，一个粒子源在a点将质量为 m、 电荷量为q的带正电粒子从a点沿ab方向以大小不同的速度射入磁场，且所有粒子均能从ac边射出，不计粒子的重力及粒子间的相互影响，下列说法正确的是（　　） A. 粒子运动时间为 B. 入射点与出射点的间距最大为 C. 粒子运动速度的最大值为 D. 运动轨迹与ac边的最大距离为 二、双项选择题（每题6分，漏选得3分，错选不得分，共24分） 5. 金属板放在垂直于纸面的磁场中，当有电流通过时会产生霍尔效应。如图所示，宽为d的金属板放入匀强磁场中，磁场方向与金属板垂直，磁感应强度为B。当金属板通入如图所示的电流时，电子定向移动速度为v。下列说法正确的是（　　） A. a、b两点的电势相等 B. 达到稳定状态时，a、b两点之间电势差为Bdv C. 导体上表面聚集电子，a点电势高于b点电势 D. 导体下表面聚集电子，a点电势低于b点电势 6. 如图所示，用一根导线做成一个半径为r的圆环，其单位长度的电阻为r0，将圆环的右半部分置于变化的匀强磁场中，设磁场方向垂直纸面向里为正，磁感应强度随时间做周期性变化关系如图乙所示，则（　　） A. 在t=π时刻，圆环中有顺时针方向的感应电流 B. 在0~时间内圆环受到的安培力大小、方向均不变 C. 在~π时间内通过圆环横截面的电荷量为 D. 圆环在一个周期内的发热量为 7. 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。三个带电粒子先后从容器正下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度大小都几乎为零，然后都竖直向下经过加速电场，分别从小孔离开，再从小孔沿着与磁场垂直的方向竖直向下进入水平向外的匀强磁场中，最后打到照相底片上的不同位置。整个装置放在真空中，均不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力。根据图中三个带电粒子在质谱仪中的运动轨迹，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子均带正电荷 B. 加速电场的电场强度方向竖直向下 C. 三个带电粒子的比荷一定相同 D. 三个带电粒子的电荷量一定不相同，而质量一定相同 8. 如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放炮弹，炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。内阻为r的可控电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过炮弹，再从另一导轨流回电源。炮弹被导轨中电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的匀强磁场。已知两导轨内侧间距为L，炮弹的质量为m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行s后获得的发射速度为v。不计空气阻力，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 匀强磁场方向为竖直向下 B. 电磁炮受到的安培力大小为 C. 可控电源此时的电动势是 D. 这一过程中系统消耗总能量是 三、填空、实验题（4题，第9题-第11题每空1分，10分。12题-13题每空2分，12分，共22分） 9. 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向上滑动，穿过线圈A的磁通量______（选填“变小”“变大”或“不变”），线圈A中将产生______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向（俯视）的感应电流，线圈A有______（选填“缩小”或“扩大”）的趋势，线圈A对水平桌面的压力将______（选填“减小”或“增大”） 10. 如图所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容值为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以（）随时间变化，时，P、Q两极板电势相等。两极板间的距离远小于环的半径，经时间t电容器P板带_____电，电荷量是_____。 11. 回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场，高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同，使粒子每穿过窄缝都得到加速（尽管粒子的速率和半径一次比一次增大，运动周期却始终不变），两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B，离子源置于D形盒的中心附近，若离子源射出粒子的电量为q，质量为m，最大回转半径为R，其运动轨道如图所示，则： (1)两盒所加交流电频率为______。 (2)粒子离开回旋加速器时的动能为______。 (3)设两D形盒间电场的电势差为U，盒间窄缝的距离为d，其电场均匀，粒子在电场中加速所用的时间为______，粒子在整个回旋加速器中加速所用的时间为______。 12. 如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图．用电流传感器显示出在t＝1×10－3s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流如图乙．已知电源电动势E＝6 V，内阻不计，灯泡R1的阻值为6 Ω，电阻R的阻值为2 Ω． （1）线圈的直流电阻RL＝________Ω． （2）开关断开时，该同学观察到的现象是______________，开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是________________ V． 13. 在探究电磁感应有关现象及规律的实验中，某同学选择的灵敏电流计G，在没有电流通过的情况下，指针恰好指在刻度盘中央。请根据该同学的实验操作，回答问题： （1）首先，将灵敏电流计G连接在图甲所示电路中，电流计的指针如图甲中所示。 （2）然后，将灵敏电流计G与一螺线管串联，当条形磁铁运动时，灵敏电流计G指针偏转情况如图乙所示。则条形磁铁的运动情况是_____________。（选填“向上拔出”或“向下插入”） （3）接着，将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。闭合开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下。请问：灵敏电流计指针向右偏与螺线管B中导线的绕向_____________（选填“有”或“没有”）关系：若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是_____________（填序号）。 A.断开开关 B.在A线圈中插入铁芯 C.变阻器的滑片向右滑动 D.变阻器的滑片向左滑动 四、计算题（3题，共38分。13题8分，14题13分，15题17分） 14. 如图所示，PQ和MN为水平平行放置金属导轨，相距L=1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量m=0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连（绳与棒垂直），物体的质量M=0.3kg，导体棒与导轨的动摩擦因数μ=0.5（g取10m/s2），匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？ 15. 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值R=2Ω的电阻。匀强磁场的方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg、电阻不计的导体棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并且接触良好，它们间的动摩擦因数为0.25。 （1）金属棒沿导轨由静止刚开始下滑时的加速度大小； （2）当金属棒下滑速度达到稳定时，通过电阻R的电流为2A，求该速度的大小； （3）在上问中，若从金属棒开始下滑到速度达到稳定时通过金属棒的电荷量为5C，求电阻R在该过程中产生的焦耳热。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） 16. 如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有沿－y方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场，现有一质量为m，带电量为+q的粒子（重力不计）以初速度v0沿x轴的负方向从坐标为（3L，L）的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O射出，射出时速度方向与y轴正方向的夹角为45°，求： （1）粒子从O点射出的速度v大小； （2）电场强度E和磁感应强度B的大小； （3）粒子从P点运动到O点过程中所用的时间． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南星中学2024-2025学年高二年级第二学期第一次月考试卷 一、单项选择题（每题4分，共16分） 1. 下面列举的四种器件中，在工作时利用了电磁感应现象的是（　　） A. 质谱仪 B. 电磁炉 C. 电吹风 D. 回旋加速器 【答案】B 【解析】 【详解】A．质谱仪是利用电场加速，磁场使粒子偏转，不是电磁感应现象。故A错误； B．电磁炉是利用电磁感应原理。故B正确； C．电吹风利用电流的热效应，故C错误； D．回旋加速器利用磁场使带电粒子旋转，电场使粒子加速。故D错误。 故选B。 【点睛】本题考查对现代科技装置和产品原理的理解能力。 2. 一段导线abcde位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于纸面向里）垂直．线段ab、bc、cd和de的长度均为L，且∠abc＝∠cde＝120°，流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示．导线段abcde所受到的磁场的作用力的合力大小为 A. 2BIL B. 3BIL C. D. 4BIL 【答案】B 【解析】 【详解】因为，根据几何关系可知，故b与d之间的直线距离也为L，则导线段abcde有效长度为3L，故所受安培力的大小为：F=3BIL，故ACD错误，B正确； 故选B. 3. 空间存在竖直方向的磁场，磁感应强度B随时间变化的图象如图所示，以磁场方向向下为正。零时刻，从静止开始自由释放一水平放置的硬质闭合金属小圆环，圆环下落过程中未翻转，则（ ） A. 在时间内，圆环有扩张的趋势 B. 在时间内，从上向下看圆环内有逆时针方向的感应电流 C. 在时间内，圆环内的感应电流方向不变 D. 圆环被释放后将做自由落体运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．在时间内，穿过圆环的磁通量增加，圆环有收缩的趋势，故A错误； B．在时间内，由楞次定律得感应磁场的方向与原磁场方向相同，阻碍原磁通量的减小，从上向下看，圆环内有顺时针方向的感应电流，故B错误； C．在时间内，磁场方向向上，磁场强度先增大后减小，根据楞次定律可知，圆环中感应电流方向先顺时针方向，再逆时针方向，故C错误； D．圆环所受安培力的方向沿圆环所在平面，在竖直方向上，圆环只受重力，初速度为零，故圆环将做自由落体运动，故D正确。 故选D。 【点睛】熟悉楞次定律的具体内容及其推论的应用。判断时，注意磁场方向的变化。 4. 如图所示，在直角三角形 abc区域（含边界）内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，ac=2ab，边长ab=L，一个粒子源在a点将质量为 m、 电荷量为q的带正电粒子从a点沿ab方向以大小不同的速度射入磁场，且所有粒子均能从ac边射出，不计粒子的重力及粒子间的相互影响，下列说法正确的是（　　） A. 粒子运动时间为 B. 入射点与出射点的间距最大为 C. 粒子运动速度的最大值为 D. 运动轨迹与ac边的最大距离为 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可知，粒子沿ab方向射入磁场，所有粒子均能从边射出，则所有粒子从ac边射出磁场时转过的圆心角相同，所有粒子在磁场中的运动时间相同，粒子速度最大时运动轨迹与bc相切，最大速度粒子的运动轨迹如图所示 由题给信息可知 ， 由于 ，， 则 ， 又因为、均为半径，所以 则四边形为正方形，所以粒子以最大速度做圆周运动的半径，即粒子做圆周运动的最大半径为 AC．粒子做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 由图容易得到粒子在磁场中转过的圆心角为 则粒子在磁场中运动的时间为 故A错误，C正确； B．由图中可知，入射点与出射点的间距最大为之间的距离，则其间距最大为 故B错误； D．由图中可知，运动轨迹与边的最大距离为最大半径减去点到边的垂直距离，即 故D错误； 故选C。 二、双项选择题（每题6分，漏选得3分，错选不得分，共24分） 5. 金属板放在垂直于纸面的磁场中，当有电流通过时会产生霍尔效应。如图所示，宽为d的金属板放入匀强磁场中，磁场方向与金属板垂直，磁感应强度为B。当金属板通入如图所示的电流时，电子定向移动速度为v。下列说法正确的是（　　） A. a、b两点的电势相等 B. 达到稳定状态时，a、b两点之间的电势差为Bdv C. 导体上表面聚集电子，a点电势高于b点电势 D. 导体下表面聚集电子，a点电势低于b点电势 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】ACD．电流向右，则电子向左做定向移动，由左手定则可判断电子受到的洛伦兹力向上，则上表面聚集电子，a点电势高于b点电势，所以AD错误；C正确； B．达到稳定状态时，电子所受洛伦兹力与电场力平衡有 解得 则达到稳定状态时，a、b两点之间的电势差为Bdv，所以B正确； 故选BC。 6. 如图所示，用一根导线做成一个半径为r的圆环，其单位长度的电阻为r0，将圆环的右半部分置于变化的匀强磁场中，设磁场方向垂直纸面向里为正，磁感应强度随时间做周期性变化关系如图乙所示，则（　　） A. 在t=π时刻，圆环中有顺时针方向的感应电流 B. 在0~时间内圆环受到的安培力大小、方向均不变 C. 在~π时间内通过圆环横截面的电荷量为 D. 圆环在一个周期内的发热量为 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．在t=π时刻，圆环中磁通量为零，但正在增加，故磁通量的变化率不为零，故有感应电动势，根据楞次定律，感应电流的磁场向内，故感应电流是顺时针方向，故A正确； B．在0~时间内，磁通量均匀变化，故感应电动势是恒定的，感应电流大小和方向不变，根据 F=BIL B在变化，所以安培力是变化的，故B错误； C．根据 可得在~π时间内，通过圆环横截面的电荷量为 故C错误； D．在一个周期内，磁通量的变化率的大小是固定的，故感应电流的大小是固定的，电流大小为 故一个周期内产生的焦耳热为 故D正确。 故选AD。 7. 如图所示是质谱仪的工作原理示意图。三个带电粒子先后从容器正下方的小孔飘入电势差为的加速电场，其初速度大小都几乎为零，然后都竖直向下经过加速电场，分别从小孔离开，再从小孔沿着与磁场垂直的方向竖直向下进入水平向外的匀强磁场中，最后打到照相底片上的不同位置。整个装置放在真空中，均不计带电粒子的重力和粒子之间的相互作用力。根据图中三个带电粒子在质谱仪中的运动轨迹，下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子均带正电荷 B. 加速电场的电场强度方向竖直向下 C. 三个带电粒子的比荷一定相同 D. 三个带电粒子电荷量一定不相同，而质量一定相同 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由左手定则，可知带电粒子均带正电荷，A正确； B．带电粒子均带正电荷，加速电场的电场强度方向竖直向下，带电粒子加速到，B正确； C．由 可知 三个带电粒子的比荷不一定相同，C错误； D．三个带电粒子的电荷量不一定相同，而质量也不一定相同，D错误。 故选AB。 8. 如图所示是导轨式电磁炮的原理结构示意图，两根平行长直金属导轨沿水平方向固定，其间安放炮弹，炮弹可沿导轨无摩擦滑行，且始终与导轨保持良好接触。内阻为r的可控电源提供的强大电流从一根导轨流入，经过炮弹，再从另一导轨流回电源。炮弹被导轨中电流形成的磁场推动而发射。在发射过程中，该磁场在炮弹所在位置始终可以简化为磁感应强度为B的匀强磁场。已知两导轨内侧间距为L，炮弹的质量为m，炮弹在导轨间的电阻为R，若炮弹滑行s后获得的发射速度为v。不计空气阻力，不考虑炮弹切割磁感线产生的感应电动势，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 匀强磁场方向为竖直向下 B. 电磁炮受到的安培力大小为 C. 可控电源此时的电动势是 D. 这一过程中系统消耗的总能量是 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由图中的发射方向可知，安培力方向应水平向右，根据左手定则，磁场方向为竖直向上，故A错误； B．根据动能定理有 所以，故B错误； C．由匀加速运动公式 由安培力公式和牛顿第二定律，有 根据闭合电路欧姆定律 解得，故C正确； D．因这一过程中的时间为 所以系统产生的内能为 因 解得 炮弹的动能为 由能的转化与守恒定律得这一过程中系统消耗的总能量为，故D正确。 故选CD。 三、填空、实验题（4题，第9题-第11题每空1分，10分。12题-13题每空2分，12分，共22分） 9. 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向上滑动，穿过线圈A的磁通量______（选填“变小”“变大”或“不变”），线圈A中将产生______（选填“顺时针”或“逆时针”）方向（俯视）的感应电流，线圈A有______（选填“缩小”或“扩大”）的趋势，线圈A对水平桌面的压力将______（选填“减小”或“增大”） 【答案】 ①. 变小 ②. 顺时针 ③. 扩大 ④. 减小 【解析】 【详解】[1]将滑动变阻器的滑片P向上滑动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，线圈B中的电流减小，产生的磁场减弱，穿过线圈A的磁通量变小； [2]根据右手螺旋定则可知，线圈B中电流产生的磁场穿过线圈A的磁通量向下，且磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈A中将产生顺时针方向（俯视）的感应电流； [3]根据“增缩减扩”原理，可知线圈A有扩大的趋势； [4]由于线圈A中产生顺时针方向（俯视）的感应电流，而线圈B中电流也为顺时针方向（俯视），将线圈A与线圈B等效成两条形磁铁，可知两条形磁铁相互吸引，故线圈A与线圈B有相互吸引的安培力，则线圈A对水平桌面的压力将减小。 10. 如图所示，长为L的金属导线弯成一圆环，导线的两端接在电容值为C的平行板电容器上，P、Q为电容器的两个极板，磁场垂直于环面向里，磁感应强度以（）随时间变化，时，P、Q两极板电势相等。两极板间的距离远小于环的半径，经时间t电容器P板带_____电，电荷量是_____。 【答案】 ①. 负 ②. 【解析】 【详解】[1][2]磁感应强度以（）随时间变化，由法拉第电磁感应定律得 其中 经过时间t电容器P板所带的电荷量为 由楞次定律可知，电容器P板带负电。 11. 回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器，其核心部分是两个D形金属扁盒，两盒分别和一高频交流电源两极相接，以便在盒间的窄缝中形成一匀强电场，高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同，使粒子每穿过窄缝都得到加速（尽管粒子的速率和半径一次比一次增大，运动周期却始终不变），两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，磁场的磁感应强度为B，离子源置于D形盒的中心附近，若离子源射出粒子的电量为q，质量为m，最大回转半径为R，其运动轨道如图所示，则： (1)两盒所加交流电的频率为______。 (2)粒子离开回旋加速器时的动能为______。 (3)设两D形盒间电场的电势差为U，盒间窄缝的距离为d，其电场均匀，粒子在电场中加速所用的时间为______，粒子在整个回旋加速器中加速所用的时间为______。 【答案】 ①. ②. ③. ④. 【解析】 【详解】(1)交流电的频率等于粒子在磁场中偏转的频率 (2)当粒子运动的半径最大时，动能最大 解得 最大动能 (3)粒子被加速的加速度 根据 可得在电场中加速所用的时间 加速次数 在磁场中运动时间为 则 12. 如图甲所示为某同学研究自感现象的实验电路图．用电流传感器显示出在t＝1×10－3s时断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流如图乙．已知电源电动势E＝6 V，内阻不计，灯泡R1的阻值为6 Ω，电阻R的阻值为2 Ω． （1）线圈的直流电阻RL＝________Ω． （2）开关断开时，该同学观察到的现象是______________，开关断开瞬间线圈产生的自感电动势是________________ V． 【答案】 ①. 2 ②. 灯泡闪亮一下后逐渐变暗，最后熄灭 ③. 15 【解析】 【详解】（1）由图像可知S闭合，电路稳定时，线圈的直流电阻 （2）由（1）知，此时小灯泡电流，S断开后，L、R、灯泡组成临时回路，电流由1.5A逐渐减小，所以灯会闪亮一下再熄灭，自感电动势为． 13. 在探究电磁感应有关现象及规律的实验中，某同学选择的灵敏电流计G，在没有电流通过的情况下，指针恰好指在刻度盘中央。请根据该同学的实验操作，回答问题： （1）首先，将灵敏电流计G连接在图甲所示电路中，电流计的指针如图甲中所示。 （2）然后，将灵敏电流计G与一螺线管串联，当条形磁铁运动时，灵敏电流计G指针偏转情况如图乙所示。则条形磁铁的运动情况是_____________。（选填“向上拔出”或“向下插入”） （3）接着，将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。闭合开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下。请问：灵敏电流计指针向右偏与螺线管B中导线的绕向_____________（选填“有”或“没有”）关系：若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是_____________（填序号）。 A.断开开关 B.在A线圈中插入铁芯 C.变阻器的滑片向右滑动 D.变阻器的滑片向左滑动 【答案】 ①. 向下插入 ②. 有 ③. AC 【解析】 【详解】（2）[1]由图甲可知，电流从灵敏电流计的左接线柱流入，指针往左偏；由图乙可知，螺线管中的电流方向为逆时针方向（从下往上看），根据安培定则，螺线管中感应电流的磁场方向竖直向下；条形磁铁在螺线管中的磁场方向（原磁场方向）竖直向上，可见感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，根据楞次定律可知穿过线圈的原磁通量增加，所以条形磁铁向下插入线圈。 （3）[2]由右手螺旋定则可知，用右手握住螺线管，四指的方向和电流方向相同，大拇指指的方向为N极方向，螺线管B中导线的绕向不同，则灵敏电流计中电流方向不同，故灵敏电流计中电流方向与螺线管B中导线的绕向有关。 [3]A．合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了，说明B线圈中磁通量增加时，电流计指针右偏：现在要使灵敏电流计的指针向左偏转，因此穿过B线圈的磁通量应该减小；断开开关，则穿过B线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的感应电流方向相反，灵敏电流计左偏，故A正确； B．在A线圈中插入铁芯，穿过B线圈的磁通量增大，根据楞次定律可知，线圈中产生的电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的电流方向相同，灵敏电流计指针右偏，故B错误； C．由图丙可知，变阻器的滑片向右滑动，电路中的电流减小，线圈A的磁感应强度减小，穿过B线圈的磁通量减小，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的感应电流方向相反，灵敏电流计左偏，故C正确； D．由图丙可知，变阻器的滑片向左滑动，电路中的电流增大，线圈A的磁感应强度增大，穿过B线圈的磁通量增大，根据楞次定律，线圈B中产生的感应电流方向与开关合上瞬间，B线圈中的感应电流方向相同，灵敏电流计右偏，故D错误。 故选AC。 四、计算题（3题，共38分。13题8分，14题13分，15题17分） 14. 如图所示，PQ和MN为水平平行放置的金属导轨，相距L=1m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量m=0.2kg，棒的中点用细绳经定滑轮与一物体相连（绳与棒垂直），物体的质量M=0.3kg，导体棒与导轨的动摩擦因数μ=0.5（g取10m/s2），匀强磁场的磁感应强度B=2T，方向竖直向下，为了使物体匀速上升，应在棒中通入多大的电流？方向如何？ 【答案】2A；方向由a指向b 【解析】 【详解】导体棒受到的最大静摩擦力大小为 M重力为 则 要保持导体棒匀速上升，则安培力方向必须水平向左，则根据左手定则判断得知棒中电流的方向为由a到b，根据受力分析，由平衡条件，则有 又因为 所以可得 15. 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°角，下端连接阻值R=2Ω的电阻。匀强磁场的方向与导轨平面垂直。质量为0.2kg、电阻不计的导体棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并且接触良好，它们间的动摩擦因数为0.25。 （1）金属棒沿导轨由静止刚开始下滑时的加速度大小； （2）当金属棒下滑速度达到稳定时，通过电阻R的电流为2A，求该速度的大小； （3）在上问中，若从金属棒开始下滑到速度达到稳定时通过金属棒的电荷量为5C，求电阻R在该过程中产生的焦耳热。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） 【答案】（1）4m/s2；（2）10m/s；（3）10J 【解析】 【分析】 【详解】(1)金属棒刚由静止开始下滑时，由牛顿第二定律可得 解得 (2)当金属棒下滑速度达到稳定时，通过电阻R的电流为2A，满足 由平衡条件可得 联立解得 ， (3)从金属棒开始下滑到速度达到稳定时通过金属棒的电荷量为5C，设下滑的位移为x，可得 据能量守恒可得 联立解得电阻R在该过程中产生的焦耳热为 16. 如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有沿－y方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场，现有一质量为m，带电量为+q的粒子（重力不计）以初速度v0沿x轴的负方向从坐标为（3L，L）的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O射出，射出时速度方向与y轴正方向的夹角为45°，求： （1）粒子从O点射出的速度v大小； （2）电场强度E和磁感应强度B的大小； （3）粒子从P点运动到O点过程中所用的时间． 【答案】（1）（2）（3） 【解析】 【详解】试题分析：由题意可知：带电粒子在电场中做类平抛运动，由Ｑ点进入磁场，在磁场中做匀速圆周运动，最终由O点射出（轨迹如图） ⑴根据对称性可知，粒子在Q点的速度大小为v，方向与x轴负方向成450，则有， 解得： （2）带电粒子从P到Q点运动的过程中，由动能定理： 解得： 粒子在Q点沿Y轴负方向分速度大小 又在电场中运动时qE=ma 所以从P到Q的运动时间： 从P到Q点沿X轴负方向的位移为 则OQ之间的距离： 粒子在磁场中运动半径为r，则有： 又 由以上各式解得： （3）粒子在磁场中的运动时间 故粒子从P到Q的总时间 解得： 考点：带电粒子在电场及磁场中运动 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $