精品解析：福建省厦门大学附属科技中学2025-2026学年高二下学期 3月月考物理试卷

2025-2026学年（下）厦门大学附属科技中学 3月阶段性检测 高二物理试题 （考试时长：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图，纸面内一长直导线通有方向向上的电流I，导线附近一粒子源S正对着导线发射一带负电的粒子，则刚发射出的粒子所受洛伦兹力的方向（　　） A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外 C. 在纸面内向上 D. 在纸面内向下 2. 如图所示，水平桌面上放着一个圆形金属线圈，在其圆心的正上方固定一个柱形磁体，现通过加热的方式使柱形磁体磁性减弱，圆形金属线圈始终静止，则（ ） A. 线圈有扩张的趋势 B. 水平桌面对线圈支持力增大 C. 线圈中感应电流产生的磁场方向竖直向上 D. 从上往下看，线圈中感应电流沿逆时针方向 3. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器。如图所示，这台加速器由两个半径为R的铜质D形盒，构成，其间留有空隙。连接的高频交变电源电压大小为U，两盒间狭缝的间距为d，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面。某时刻粒子源在盒中心无初速度释放一带电粒子，进入加速器，最终从A点引出。带电粒子的电荷量为q、质量为m，不考虑粒子在电场中的运动时间。下列说法正确的是（　　） A. 所加高频交流电源的频率为 B. 粒子加速后获得的最大动能为 C. 粒子从粒子源射出至动能达到最大的加速次数 D. 粒子从粒子源射出至离开回旋加速器在电场中走过的路程为 4. 如图所示，在空间中MN左侧有垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为B，右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。一带正电的粒子从MN上的O点射入左侧磁场，速度方向与MN夹角，不计粒子重力，则粒子第一次在左、右磁场中运动的时间之比为（　　） A. B. C. D. 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 根据磁场对电流有安培力作用的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：把待发炮弹（导体）放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去，若电流方向与图中相同，则下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向应竖直向上 B. 磁场方向应竖直向下 C. 增大磁感应强度B的值，炮弹受到的安培力变大 D. 若同时将电流方向和磁场方向反向，安培力方向也会反向 6. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件，当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，电脑进入休眠状态。休眠状态时、简化原理如图所示，宽为a、厚为b、长为c的矩形半导体霍尔元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，其载流子是电荷量为e的自由电子，当通入方向向右、大小为I的电流时，元件前、后表面间电压为U，则此时元件的（　　） A. 前表面的电势比后表面的高 B. 自由电子受到的洛伦兹力大小为 C. 前、后表面间的电压U与I无关 D. 前、后表面间的电压U与b成反比 7. 如图所示，直角三角形区域内不包括三角形边界存在磁感应强度大小为、方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，，，为的中点，为的中点，点处的粒子源可沿平行的方向射入速度大小不同的正、负电子不计电子所受的重力。电子的比荷为，不考虑电子间的作用。下列说法正确的是（　　） A. 可能有正电子从点射出磁场 B. 负电子在磁场中运动的最长时间为 C. 从点射出磁场的负电子的速度大小为 D. 从边射出磁场的正电子在磁场中运动的最长时间为 8. 如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（ ） A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下 B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间 C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于 三、非选择题：共60分，其中9-12题为填空题，13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 如图甲所示，半径为r的圆形区域内存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，图中和均为已知量。半径为2r的单匝金属圆环垂直磁场方向放置，圆形磁场区域与金属圆环为同心圆，则时间内，圆环中感应电动势的大小为______，感应电流方向为______（选填“顺时针”或“逆时针”）。 10. 如图所示电路中，A1和A2是两个完全相同的灯泡。闭合开关S后，逐渐变亮的灯泡是___________（选填“灯泡A1”或“灯泡A2”），经过一小段时间后，发现灯泡A1和A2亮度相同。断开开关S，将滑动变阻器R2滑片向___________（选填“左”或“右”）移动，再次闭合开关S并经过一小段时间后，断开开关S，灯泡A2先闪亮一下再熄灭。 11. 一圆盘发电机的结构如图所示。铜盘安装在水平的铜轴上，整个铜盘处于垂直于盘面的匀强磁场中，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为l，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左向右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动。则C点电势___________D点电势（选填“>”、“<”或“=”）；回路中感应电流的大小为___________。若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则R的热功率变为原来的___________倍。 12. 如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，板间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B1，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个带正电的粒子在两板间沿中心线OʹO做匀速直线运动。粒子通过两平行板后从O点进入磁感应强度为B2，方向垂直纸面向外的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板MN上的A点，测得O、A两点间的距离为L，不计粒子重力，则P、Q金属板间的电场方向___________（选填“向上”、“向下”）；粒子在P、Q两板间做匀速直线运动的速度大小为___________；粒子的电荷量与质量之比为___________。 13. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示电磁感应实验装置进行的实验。 （1）如图1所示，甲同学“探究感应电流方向”的实验，将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则下列甲同学操作中同样能使指针向右偏转的有__________（填字母）。 A. 开关闭合后将向A线圈中插入铁芯 B. 开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动 C. 开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动 D. 开关闭合后将A线圈迅速从B线圈中拔出 （2）如图2所示，乙同学对课本演示实验装置改进后制作了“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、黄两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后。将条形磁铁从图示位置向下移动一小段距离，出现的现象是__________（填字母）。 A. 红灯短暂发光、黄灯不发光 B. 红灯、黄灯均不发光 C. 红灯不发光、黄灯短暂发光 D. 两灯交替短暂发光 （3）如图3所示，丙同学利用光敏电阻制作了电磁感应演示实验装置。图中R为光敏电阻（光照强度变大，电阻变小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管右侧。当光照增强时，从右向左看，金属环A出现的现象是__________（填字母）。 A. 金属环A中电流方向顺时针，将向左运动 B. 金属环A中电流方向顺时针，将向右运动 C. 金属环A中电流方向逆时针，将向左运动 D. 金属环A中电流方向逆时针，将向右运动 14. 如图，水平放置的金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为，匀强磁场的磁感强度大小为，方向与导轨平面夹角为，金属棒ab的质量为，放在导轨上且与导轨垂直，与导轨间的动摩擦因数为，电源电动势为，内阻为，定值电阻，其余部分电阻不计，，，重力加速度，当开关S闭合瞬间，求： （1）通过金属棒ab的电流大小； （2）画出金属棒ab的受力示意图（平面图）； （3）金风棒ab的加速度大小。 15. 如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。 （1）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度以及向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR： （2）若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为2J，求流过电阻R的总电荷量q； （3）在（2）问的条件下求金属棒ab开始运动至达到最大速度的时间。 16. 如图甲所示，平行正对金属板M、N接在直流电源上，极板长度为、板间距离为；极板右侧空间中存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，，。一比荷为的带负电粒子以初速度沿板间的中心线射入电场，时刻进入磁场时，速度方向与的夹角，以板间中心线为轴，极板右边缘为轴。不考虑极板正对部分之外的电场，粒子重力不计。求： （1）M、N间的电压； （2）时间内粒子运动过程中距x轴的最大距离； （3）时刻粒子的位置坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年（下）厦门大学附属科技中学 3月阶段性检测 高二物理试题 （考试时长：75分钟 满分：100分） 注意事项： 1、答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚。 2、每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，在试卷上作答无效。 一、单项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 如图，纸面内一长直导线通有方向向上的电流I，导线附近一粒子源S正对着导线发射一带负电的粒子，则刚发射出的粒子所受洛伦兹力的方向（　　） A. 垂直纸面向里 B. 垂直纸面向外 C. 在纸面内向上 D. 在纸面内向下 【答案】C 【解析】 【详解】根据右手定则，通电直导线右侧磁场方向垂直纸面向里，又根据左手定则可知，带电粒子受到洛伦兹力在纸面内向上，故C正确。 故选C。 2. 如图所示，水平桌面上放着一个圆形金属线圈，在其圆心的正上方固定一个柱形磁体，现通过加热的方式使柱形磁体磁性减弱，圆形金属线圈始终静止，则（ ） A. 线圈有扩张的趋势 B. 水平桌面对线圈支持力增大 C. 线圈中感应电流产生的磁场方向竖直向上 D. 从上往下看，线圈中感应电流沿逆时针方向 【答案】A 【解析】 【详解】AB．加热后，磁体磁性减弱，根据楞次定律，线圈产生的感应电流在原磁场中所受安培力阻碍磁通量的减小，故有“减扩”、“减靠”的趋势，线圈有被吸引的趋势，导致水平桌面对线圈支持力减小，线圈还有受安培力扩张的趋势，故A正确，B错误； CD．加热后，磁体磁性减弱，穿过线圈的磁通量向下减小，从而在线圈中产生感应电流，根据楞次定律“增反减同”可知，感应电流的磁场方向与原磁场相同，线圈中感应电流产生的磁场方向向下，根据安培定则，从上往下看，线圈中感应电流沿顺时针方向，故CD错误； 故选A。 3. 1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器。如图所示，这台加速器由两个半径为R的铜质D形盒，构成，其间留有空隙。连接的高频交变电源电压大小为U，两盒间狭缝的间距为d，两盒放在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面。某时刻粒子源在盒中心无初速度释放一带电粒子，进入加速器，最终从A点引出。带电粒子的电荷量为q、质量为m，不考虑粒子在电场中的运动时间。下列说法正确的是（　　） A. 所加高频交流电源的频率为 B. 粒子加速后获得的最大动能为 C. 粒子从粒子源射出至动能达到最大的加速次数 D. 粒子从粒子源射出至离开回旋加速器在电场中走过的路程为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据回旋加速器的原理可知，所接交流电源的频率与粒子在磁场中做圆周运动的频率相等，则所接交流电源的频率为 故A错误； B．根据洛伦兹力提供向心力，有 得粒子加速后获得的最大速度大小为 粒子加速后获得的最大动能等于 故B错误； C．根据动能定理，有 则粒子从粒子源射出至动能达到最大所需的加速次数为 故C错误； D．粒子从粒子源射出至离开回旋加速器在电场中走过的路程为 故D正确。 故选D。 4. 如图所示，在空间中MN左侧有垂直纸面向内的匀强磁场，磁感应强度大小为B，右侧有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为。一带正电的粒子从MN上的O点射入左侧磁场，速度方向与MN夹角，不计粒子重力，则粒子第一次在左、右磁场中运动的时间之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】粒子第一次在左侧磁场转过的圆心角为，在左侧磁场的周期为 所以在左侧运动的时间为 粒子第一次在右侧磁场转过的圆心角为，在右侧磁场的周期为 所以在右侧运动的时间为 运动的时间之比为 故选C。 二、双项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题有两项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 5. 根据磁场对电流有安培力作用的原理，人们研制出一种新型的发射炮弹的装置——电磁炮，其原理如图所示：把待发炮弹（导体）放置在强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以大电流，使炮弹作为一个通电导体在磁场作用下沿导轨加速运动，并以某一速度发射出去，若电流方向与图中相同，则下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向应竖直向上 B. 磁场方向应竖直向下 C. 增大磁感应强度B的值，炮弹受到的安培力变大 D. 若同时将电流方向和磁场方向反向，安培力方向也会反向 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．炮弹所受安培力向右，根据左手定则可知，磁场方向应竖直向上，选项A正确，B错误； C．根据F=BIL可知，增大磁感应强度B的值，炮弹受到的安培力变大，选项C正确； D．根据左手定则，若同时将电流方向和磁场方向反向，安培力方向不变，选项D错误。 故选AC。 6. 笔记本电脑机身和显示屏对应部位分别有磁体和霍尔元件，当显示屏开启时磁体远离霍尔元件，电脑正常工作；当显示屏闭合时磁体靠近霍尔元件，电脑进入休眠状态。休眠状态时、简化原理如图所示，宽为a、厚为b、长为c的矩形半导体霍尔元件处于垂直于上表面、方向向下的匀强磁场中，其载流子是电荷量为e的自由电子，当通入方向向右、大小为I的电流时，元件前、后表面间电压为U，则此时元件的（　　） A. 前表面的电势比后表面的高 B. 自由电子受到的洛伦兹力大小为 C. 前、后表面间的电压U与I无关 D. 前、后表面间的电压U与b成反比 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当通入方向向右、大小为I的电流时，自由电子运动方向向左，根据左手定则，电子受到的洛伦兹力指向后表面，根据平衡条件，受到的电场力指向前表面，则前表面的电势比后表面的高，故A正确； B．元件前、后表面间电压为U时，洛伦兹力和电场力平衡，则有 故B错误； CD．根据电流的微观表达式 洛伦兹力和电场力平衡，则有 解得 故前、后表面间的电压U与I有关，U与b成反比，故C错误，D正确。 故选AD。 7. 如图所示，直角三角形区域内不包括三角形边界存在磁感应强度大小为、方向垂直三角形所在平面向外的匀强磁场，，，为的中点，为的中点，点处的粒子源可沿平行的方向射入速度大小不同的正、负电子不计电子所受的重力。电子的比荷为，不考虑电子间的作用。下列说法正确的是（　　） A. 可能有正电子从点射出磁场 B. 负电子在磁场中运动的最长时间为 C. 从点射出磁场的负电子的速度大小为 D. 从边射出磁场的正电子在磁场中运动的最长时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据题意可知，若有正电子从a点射出磁场，则该正电子途中必然从ab边射出磁场，故A错误； B．当电子从ac边射出磁场时，电子在磁场中运动的时间最长，且最长时间为半个周期，设电子的质量为m，电荷量为e，有 根据洛伦兹力提供向心力有 可得该最长时间为 故B正确； C．设从D点射出磁场的负电子在磁场中做圆周运动的半径为，根据几何关系有 设该负电子的速度大小为，有 解得 故C正确； D．当正电子的运动轨迹恰好与ab边相切时，该正电子在磁场中运动的时间最长，根据几何关系可知，该正电子运动轨迹对应的圆心角，则该正电子在磁场中运动的时间为 故D错误。 故选BC。 8. 如图所示，竖直放置的形光滑导轨宽为L，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d，磁感应强度为B．质量为m的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等．金属杆在导轨间的电阻为R，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g．金属杆（ ） A. 刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下 B. 穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间 C. 穿过两磁场产生的总热量为4mgd D. 释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h可能小于 【答案】BC 【解析】 【详解】本题考查电磁感应的应用，意在考查考生综合分析问题的能力．由于金属棒进入两个磁场的速度相等，而穿出磁场后金属杆做加速度为g的加速运动，所以金属感进入磁场时应做减速运动，选项A错误；对金属杆受力分析，根据可知，金属杆做加速度减小的减速运动，其进出磁场的v-t图象如图所示，由于0~t1和t1~t2图线与t轴包围的面积相等（都为d），所以t1>（t2-t1），选项B正确；从进入Ⅰ磁场到进入Ⅱ磁场之前过程中，根据能量守恒，金属棒减小的机械能全部转化为焦耳热，所以Q1=mg．2d，所以穿过两个磁场过程中产生的热量为4mgd，选项C正确；若金属杆进入磁场做匀速运动，则，得，有前面分析可知金属杆进入磁场的速度大于，根据得金属杆进入磁场的高度应大于，选项D错误． 点睛：本题以金属杆在两个间隔磁场中运动时间相等为背景，考查电磁感应的应用，解题的突破点是金属棒进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等，而金属棒在两磁场间运动时只受重力是匀加速运动，所以金属棒进入磁场时必做减速运动． 三、非选择题：共60分，其中9-12题为填空题，13题为实验题，14-16题为计算题。考生根据要求作答。 9. 如图甲所示，半径为r的圆形区域内存在垂直纸面向里的磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，图中和均为已知量。半径为2r的单匝金属圆环垂直磁场方向放置，圆形磁场区域与金属圆环为同心圆，则时间内，圆环中感应电动势的大小为______，感应电流方向为______（选填“顺时针”或“逆时针”）。 【答案】 ①. ②. 逆时针 【解析】 【详解】[1]根据图乙可知 根据法拉第电磁感应定律有 其中 解得 [2]原磁场的磁感应强度增大，方向垂直于纸面向里，穿过圆环的磁通量增大，根据楞次定律可知，圆环中感应电流方向为逆时针。 10. 如图所示电路中，A1和A2是两个完全相同的灯泡。闭合开关S后，逐渐变亮的灯泡是___________（选填“灯泡A1”或“灯泡A2”），经过一小段时间后，发现灯泡A1和A2亮度相同。断开开关S，将滑动变阻器R2滑片向___________（选填“左”或“右”）移动，再次闭合开关S并经过一小段时间后，断开开关S，灯泡A2先闪亮一下再熄灭。 【答案】 ①. 灯泡A1 ②. 左 【解析】 【详解】[1] 闭合S瞬间，灯泡A2立刻变亮，与灯泡A1串联的线圈产生自感电动势，导致灯泡A1逐渐变亮； [2] 刚开始电路稳定时，发现灯泡A1和A2亮度相同，两灯泡所在的支路是并联关系，电压相等，则说明此时两条支路的电阻相等。最后断开开关S时，灯泡A2先闪亮一下再熄灭，由于此时流过A2的电流为与灯泡A1串联的线圈产生的自感电流，此电流从灯泡A1正常发光时的电流开始逐渐减小，则说明在正常发光时流过灯泡A1的电流大于流过灯泡A2的电流，故灯泡A2所在支路的电阻应大于灯泡A1所在支路的电阻，所以应将滑动变阻器的滑片向左滑动，增大该支路的电阻。 11. 一圆盘发电机的结构如图所示。铜盘安装在水平的铜轴上，整个铜盘处于垂直于盘面的匀强磁场中，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。若铜盘半径为l，匀强磁场的磁感应强度为B，回路的总电阻为R，从左向右看，铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动。则C点电势___________D点电势（选填“>”、“<”或“=”）；回路中感应电流的大小为___________。若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则R的热功率变为原来的___________倍。 【答案】 ①. < ②. ③. 4 【解析】 【详解】[1] 根据右手定则可知，电流方向由C点沿圆盘径向流向D点，由于该部分相当于电源的内部，则C点电势低于D点电势； [2] 铜盘以角速度沿顺时针方向匀速转动，产生的电动势为 则根据闭合电路欧姆定律可得回路中感应电流的大小为 [3] 由上面分析可知，当圆盘转动的角速度变为原来的2倍时，回路中感应电流也将变为原来的2倍，则根据可知，R的热功率将变为原来的4倍。 12. 如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，板间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B1，方向垂直纸面向里的匀强磁场。一个带正电的粒子在两板间沿中心线OʹO做匀速直线运动。粒子通过两平行板后从O点进入磁感应强度为B2，方向垂直纸面向外的匀强磁场中，粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板MN上的A点，测得O、A两点间的距离为L，不计粒子重力，则P、Q金属板间的电场方向___________（选填“向上”、“向下”）；粒子在P、Q两板间做匀速直线运动的速度大小为___________；粒子的电荷量与质量之比为___________。 【答案】 ①. 向下 ②. ③. 【解析】 【详解】[1][2]带正电的粒子在两板间沿中心线OʹO做匀速直线运动，则电场力与洛伦兹力平衡， 即 解得粒子在P、Q两板间做匀速直线运动的速度大小 根据左手定则，洛伦兹力方向向上，则电场力方向向下，则P、Q金属板间的电场方向向下。 [3]粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，O、A两点间的距离为L，则半径 根据洛伦兹力提供向心力有 解得 13. 甲、乙、丙三位同学利用如图所示电磁感应实验装置进行的实验。 （1）如图1所示，甲同学“探究感应电流方向”的实验，将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则下列甲同学操作中同样能使指针向右偏转的有__________（填字母）。 A. 开关闭合后将向A线圈中插入铁芯 B. 开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动 C. 开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动 D. 开关闭合后将A线圈迅速从B线圈中拔出 （2）如图2所示，乙同学对课本演示实验装置改进后制作了“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、黄两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管以及强力条形磁铁组成。正确连接好实验电路后。将条形磁铁从图示位置向下移动一小段距离，出现的现象是__________（填字母）。 A. 红灯短暂发光、黄灯不发光 B. 红灯、黄灯均不发光 C. 红灯不发光、黄灯短暂发光 D. 两灯交替短暂发光 （3）如图3所示，丙同学利用光敏电阻制作了电磁感应演示实验装置。图中R为光敏电阻（光照强度变大，电阻变小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管右侧。当光照增强时，从右向左看，金属环A出现的现象是__________（填字母）。 A. 金属环A中电流方向顺时针，将向左运动 B. 金属环A中电流方向顺时针，将向右运动 C. 金属环A中电流方向逆时针，将向左运动 D. 金属环A中电流方向逆时针，将向右运动 【答案】（1）AC （2）C （3）B 【解析】 【小问1详解】 由题意可知，将线圈A插入线圈B中，闭合开关，通过线圈B的磁通量增大，电流计指针向右偏转。 A．开关闭合后将向A线圈插入铁芯，通过线圈B的磁通量增大，电流计指针向右偏转，故A正确； B．开关闭合后将滑动变阻器的滑片向左滑动，滑动变阻器接入电路阻值变大，线圈A电流减小，通过线圈B的磁通量减小，电流计指针向左偏转，故B错误； C．开关闭合后将滑动变阻器的滑片向右滑动，滑动变阻器接入电路阻值变小，线圈A电流增大，通过线圈B的磁通量增大，电流计指针向右偏转，故C正确； D．开关闭合后，后将A线圈迅速从B线圈中拔出，通过线圈B的磁通量减小，电流计指针向左偏转，故D错误。 故选AC。 【小问2详解】 将条形磁铁向下移动一小段距离，穿过螺线管的向下的磁通量增加，根据楞次定律和安培定则可知，感应电流从螺线管最下方的导线中向右流出，根据二极管具有单向导电性可知，红灯不发光、黄灯短暂发光。 故选C。 【小问3详解】 当光照增强时，热敏电阻的阻值减小，回路电流增大，螺线管产生的磁场增大，穿过金属环A的向右的磁通量增大，根据楞次定律可知，从右向左看，金属环A中电流方向顺时针，螺线管电流方向为逆时针，由于反向电流相互排斥，可知金属环将向右运动。 故选B。 14. 如图，水平放置的金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为，匀强磁场的磁感强度大小为，方向与导轨平面夹角为，金属棒ab的质量为，放在导轨上且与导轨垂直，与导轨间的动摩擦因数为，电源电动势为，内阻为，定值电阻，其余部分电阻不计，，，重力加速度，当开关S闭合瞬间，求： （1）通过金属棒ab的电流大小； （2）画出金属棒ab的受力示意图（平面图）； （3）金风棒ab的加速度大小。 【答案】（1）；（2） ；（3） 【解析】 【详解】（1）根据闭合电路的欧姆定律可得 解得 （2）金属棒ab的受力示意图（平面图）如图 （3）对导体棒受力分析可知 开关S闭合后，对金属棒由牛顿第二定律，可得 联立解得 15. 如图所示，两根足够长平行金属导轨MN、PQ固定在倾角θ=37°的绝缘斜面上，顶部接有一阻值R=3Ω的定值电阻，下端开口，轨道间距L=1m。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量m=1kg的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻r=1Ω，电路中其余电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好。不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2。 （1）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度以及向下运动过程中，电阻R上的最大电功率PR： （2）若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，整个回路产生的总焦耳热为2J，求流过电阻R的总电荷量q； （3）在（2）问的条件下求金属棒ab开始运动至达到最大速度的时间。 【答案】（1）2.0m/s，3W （2）1C （3）2s 【解析】 【小问1详解】 金属棒由静止释放后，沿着斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为0时有最大速度vm，由牛顿第二定律得mgsinθ-μmgcosθ-F安=0 而安培力公式F安=BIL 根据欧姆定律有 根据法拉第电磁感应定律有E=BLvm 联立解得vm=2.0m/s 电阻R上的最大电功率 解得 【小问2详解】 设金属棒从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律，其中Q=2J 解得x=2.0m 对根据电流的定义有 根据欧姆定律 根据法拉第电磁感应定律，其中 联立解得q=1C 【小问3详解】 规定沿导轨向下为正方向，由动量定理得 其中 解得t=2s 16. 如图甲所示，平行正对金属板M、N接在直流电源上，极板长度为、板间距离为；极板右侧空间中存在方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，，。一比荷为的带负电粒子以初速度沿板间的中心线射入电场，时刻进入磁场时，速度方向与的夹角，以板间中心线为轴，极板右边缘为轴。不考虑极板正对部分之外的电场，粒子重力不计。求： （1）M、N间的电压； （2）时间内粒子运动过程中距x轴的最大距离； （3）时刻粒子的位置坐标。 【答案】（1）200V （2）2cm （3）（3cm，0） 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中运动的过程中，沿极板方向和垂直极板方向分别做匀速运动和匀加速直线运动， 其中，根据牛顿第二定律可得 粒子进入磁场时 代入数据，联立解得 【小问2详解】 粒子进入磁场时，速度大小为 进入磁场时的纵坐标为 在时间内，根据牛顿第二定律 解得，粒子做圆周运动的半径大小为 粒子在磁场中运动的周期为 又因为 综上分析可得，在时间内粒子运动轨迹的圆心在轴上，故时间内粒子运动过程中距轴的最大距离为2cm。 【小问3详解】 在时间内，根据牛顿第二定律 运动周期为 则 则时刻，粒子的速度方向与时刻相同，根据运动的周期性，粒子的运动轨迹如图所示 时刻粒子的位置坐标为， 解得， 所以，时刻粒子的位置坐标为（3cm，0）。 第1页/共1页 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