精品解析：广西壮族自治区南宁市第三中学2025-2026学年高二下学期3月阶段检测物理试题

南宁三中2025~2026学年度下学期高二月考（一） 物理试题 一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选，多选或末选均不得分，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对不全的得3分，有错选或不选的得0分。 1. 关于课本中下列图片的解释正确的是（　　） A. 使用电磁炉加热食物时不可以使用陶瓷锅 B. 运输毫安表时正负极连接导线是利用了电磁驱动 C. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 D. 紫外线有杀菌消毒的作用，主要是利用紫外线具有热效应的特点 2. 关于下列四幅图，说法正确的是（ ） A. 图1中，三角形导线框在匀强磁场中绕轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流 B. 图2中，随时间变化的该磁场不可能产生电磁波 C. 图3中，强磁体从带有竖直裂缝的铝管中静止下落，铝管中没有涡流产生 D. 图4中，此时电容器中的电场能正在增加 3. 如图所示，玻璃皿置于S极在上的蹄形磁铁的磁场中。在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，内壁沿边缘放一个圆环形电极，两电极分别与电池组的正负极相连，在玻璃皿中倒入硫酸铜溶液，俯视发现溶液旋转，下列判断正确的是（　　） A. 正离子按顺时针方向旋转，负离子按顺时针方向旋转 B. 正离子按顺时针方向旋转，负离子按逆时针方向旋转 C. 正离子按逆时针方向旋转，负离子按顺时针方向旋转 D. 正离子按逆时针方向旋转，负离子按逆时针方向旋转 4. 以下是教材中关于传感器的应用几幅图片，说法正确的是（ ） A. 如图甲，是测量储罐中绝缘液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，回路中振荡电流频率将增大 B. 如图乙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变小 C. 如图丙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，点的电势比点的高 D. 如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，与干簧管的工作原理相同 5. 如图所示为日照地区某学校教室内的一台吊扇，正常工作时沿逆时针匀速转动（从下向上仰视观察）。已知叶片长度为，角速度为，该地理位置地磁场的磁感应强度大小为，A、两点的电势分别为，，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 地磁场能抵御宇宙射线的侵入。赤道剖面的地磁场可简化为厚度为地球半径的的匀强磁场，方向如图所示。从点射入、、三个同种带电粒子，运动轨迹如图，其中、入射方向与磁场边界相切于点。不计粒子重力和粒子间的相互作用，且、、都恰好不能到达地面，则（　　） A. 粒子带负电 B. 、粒子入射速度大小之比 C. 从运动至与地面相切，粒子的运动时间小于粒子的运动时间 D. 若粒子速率不变，在图示平面内只改变粒子射入的速度方向，粒子可能到达地面 7. 如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置。若使棒以一定的初速度v0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为va、vb，到位置c时棒刚好静止，设金属导轨与棒的电阻均不计，a到b到c的间距相等，则金属棒在从a到b和从b到c的两个过程中（　　） A. 金属棒做匀减速运动 B. 通过金属棒横截面积的电荷量，从a到b比从b到c大 C. 克服安培力做功，从a到b比从b到c小 D. 回路中产生的内能，从a到b比从b到c大 8. 如图甲所示，单匝正方形导体框固定于绝缘水平桌面上，导体框的质量，边长为，电阻。在导体框内部有一个半径为的圆形磁场区域，磁感应强度随时间的变化如图乙所示，以垂直纸面向里为磁感应强度的正方向。以下说法正确的是（ ） A. 内导体框中的感应电流沿顺时针方向 B. 内导体框有收缩的趋势 C. 内导体框中的感应电动势为 D. 通过导体框的感应电流有效值为 9. 在图示的电路中，交流电源的电动势e随时间t变化的规律为，内阻为，灯泡、、、、上均标有“3V，3W”的字样。若变压器可视为理想变压器，原线圈的匝数为600匝，6盏灯均正常发光，则（　　） A. 时理想电压表V的示数为零 B. 原、副线圈的匝数比为 C. 灯泡上标有“15V，15W”的字样 D. 整个电路的总功率为30W 10. 如图所示，边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度v0穿过宽度为d（d>L）的匀强磁场区域（ab、cd边和磁场竖直边界平行），磁场的磁感应强度大小为B，线框总阻值为R，线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时，则线框中的感应电流I、线框上d、c两点间的电势差Udc、线框所受安培力F、穿过线框的磁通量随时间t变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 二、非选择题：本题共5小题，共54分。将答案填在答题卡的指定位置。解答题解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 在“探究变压器电压和线圈匝数的关系”实验中，可拆变压器如图（a）所示。 （1）原线圈应连接到学生电源的___________（填“直流”或“交流”）输出端； （2）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是 ； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 微量放大法 D. 理想实验法 （3）在实验过程中，某次多用电表选用量程10V的交流电压挡测量电压，示数如图（b）所示，此时电压大小为___________V； （4）某次实验中将交流电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为4.8V，则原线圈的输入电压可能为 。 A. 4.8V B. 8.0V C. 9.6V D. 10.0V 12. 某兴趣小组设计如图甲所示的实验电路图探究热敏电阻的阻值（常温时约为几十千欧）随温度变化的关系。 （1）图甲中电源电动势，内阻不计，定值电阻，毫安表和量程均合适，则下列两种规格的滑动变阻器，应选_____（填“A”或“B”）更为合理： A.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流） B.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流） 开关闭合前滑动变阻器的滑片应置于最_____（填“左”或“右”）端。 （2）经过测量不同温度下热敏电阻的阻值，得到其阻值与温度的关系如图乙所示。若在某次测量中，毫安表的示数为，的示数为，两电表均可视为理想电表，则此时温控室内的温度为_____℃。 （3）兴趣小组又利用该热敏电阻设计了如图丙所示的温度控制电路，为电阻箱，控制系统可视为阻值为的定值电阻，电源的电动势（内阻不计）。当通过控制系统的电流大于时，加热系统将开启：当通过控制系统的电流小于时，加热系统将关闭。若要使得温度低于15℃时，加热系统立即启动，应将调为_____；若将适当调小，则加热系统的开启温度将_____（填“高于”或“低于”）15℃。 13. 如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴逆时针方向匀速转动，角速度为，匀强磁场磁感应强度大小为，线圈匝数为，面积为，线圈的总电阻为，外接电阻为为理想交流电压表。在时刻，穿过线圈的磁通量为零。 （1）写出该发电机产生的电动势瞬时值表达式； （2）求交流电压表的示数； （3）从时刻开始线圈转过的过程中，求通过电阻的电荷量。 14. 如图所示，位于真空室内的平面直角坐标系，第一象限存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小为，第四象限在平行于轴的条形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为。从轴正半轴上处的点有带正电的粒子以速度垂直于轴射入电场，经轴上的点进入磁场；已知粒子的比荷为，不计粒子的重力。求： （1）的长度； （2）粒子经过点的速度； （3）若粒子能够再次穿过轴，求磁场区域的最小宽度。 15. 如图所示，和固定在同一水平面内的、足够长的光滑平行金属导轨，段和段间距为，和段间距为；左侧导轨区域的匀强磁场的磁感应强度大小为，右侧导轨区域的匀强磁场的磁感应强度大小为；两根相同的金属杆分别垂直于两侧导轨放置，杆中点用一不可伸长的绝缘细线通过轻质定滑轮与一重物相连，细绳处于伸直状态且与杆垂直。已知杆和重物的质量均为，杆接入电路的电阻分别为和，不计导轨电阻，重力加速度为。 （1）若重物离地面的高度为，时刻无初速度释放重物，同时在杆中点处施加一水平拉力，使杆始终静止；重物落地前某时刻已经匀速，求： ①匀速时回路的电流大小、重物的速度大小； ②从释放重物至落地过程中，回路产生的焦耳热。 （2）若重物离地面的高度为，时刻无初速度释放重物，同时在杆中点处施加一水平向右的恒力，重物下落至地面所需时间为，求重物落地瞬间，杆的速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南宁三中2025~2026学年度下学期高二月考（一） 物理试题 一、选择题：本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求，错选，多选或末选均不得分，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对不全的得3分，有错选或不选的得0分。 1. 关于课本中下列图片的解释正确的是（　　） A. 使用电磁炉加热食物时不可以使用陶瓷锅 B. 运输毫安表时正负极连接导线是利用了电磁驱动 C. 麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 D. 紫外线有杀菌消毒的作用，主要是利用紫外线具有热效应的特点 【答案】A 【解析】 【详解】A．电磁炉的工作原理是利用电磁感应产生涡流，从而使锅具发热。陶瓷锅属于绝缘材料，无法产生涡流，因此不能在电磁炉上使用，故A正确； B．运输毫安表时连接正负极导线，是利用电磁阻尼，防止指针因剧烈晃动损坏，不是电磁驱动，故B错误； C．麦克斯韦提出了电磁波的理论预言，而赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误； D．紫外线杀菌消毒的原理是破坏微生物的DNA结构，不是利用热效应，热效应是红外线的特点，故D错误。 故选A。 2. 关于下列四幅图，说法正确的是（ ） A. 图1中，三角形导线框在匀强磁场中绕轴匀速转动，不能产生正弦式交变电流 B. 图2中，随时间变化的该磁场不可能产生电磁波 C. 图3中，强磁体从带有竖直裂缝的铝管中静止下落，铝管中没有涡流产生 D. 图4中，此时电容器中的电场能正在增加 【答案】D 【解析】 【详解】A．闭合线圈绕着与匀强磁场方向垂直的轴匀速转动，就会产生正弦式交变电流，故A错误； B．变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场，如此循环往复，就会形成电磁波，故B错误； C．强磁体从带有裂缝的铝管中静止下落，铝管中仍然会产生涡流效应，故C错误； D．由图4可知，此时电容器正在充电，电容器极板上的电荷量增多，电场能正在增加，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，玻璃皿置于S极在上的蹄形磁铁的磁场中。在玻璃皿的中心放一个圆柱形电极，内壁沿边缘放一个圆环形电极，两电极分别与电池组的正负极相连，在玻璃皿中倒入硫酸铜溶液，俯视发现溶液旋转，下列判断正确的是（　　） A. 正离子按顺时针方向旋转，负离子按顺时针方向旋转 B. 正离子按顺时针方向旋转，负离子按逆时针方向旋转 C. 正离子按逆时针方向旋转，负离子按顺时针方向旋转 D. 正离子按逆时针方向旋转，负离子按逆时针方向旋转 【答案】A 【解析】 【详解】由图可知，玻璃器皿的中心为正极，则电流方向为玻璃器皿的中心到边缘，即正离子由玻璃器皿的中心运动到边缘；负离子由玻璃器皿边缘运动到中心。磁场方向向上，根据左手定则可知，正离子在洛伦兹力的作用下顺时针方向旋转，负离子在洛伦兹力的作用下顺时针方向旋转。 故选A。 4. 以下是教材中关于传感器的应用几幅图片，说法正确的是（ ） A. 如图甲，是测量储罐中绝缘液体高度的装置，当储罐中液面高度升高时，回路中振荡电流频率将增大 B. 如图乙，是一种电感式微小位移传感器，当物体1向左移动时，线圈自感系数变小 C. 如图丙，是电容式话筒的原理示意图，当膜片向左运动时，点的电势比点的高 D. 如图丁，是霍尔元件工作原理示意图，与干簧管的工作原理相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．平行板电容器有 当液面升高时，变大，所以电容器的电容变大，LC回路有 所以LC回路中振荡电流频率将减小，故A项错误； B．当物体1向左移动时，铁芯进入线圈，线圈的自感系数变大，故B项错误； C．当膜片向左运动时，两平行板间的距离增大，因为 所以平行板电容器的电容变小。又因为 由电路图可知电容器连在电源两端，所以其两端的电势差不变，则电容器上的电荷量将减小，所以振动膜片上的正电荷将减小。所以电流从A到B，即A点的电势比B点的电势高，故C项正确； D．霍尔元件的工作原理是霍尔效应，而干簧管的工作原理是外加磁场使簧片磁化，所以两者的工作原理不相同，故D项错误。 故选C 。 5. 如图所示为日照地区某学校教室内的一台吊扇，正常工作时沿逆时针匀速转动（从下向上仰视观察）。已知叶片长度为，角速度为，该地理位置地磁场的磁感应强度大小为，A、两点的电势分别为，，下列判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．日照地区位于北半球，该地区地磁场竖直方向的分磁感应强度方向向下，吊扇叶片切割磁感线，叶片可以等效为电源，结合图示吊扇的转动方向，根据右手定则可知，A端为等效电源的正极，B端为等效电源的负极，则有 故A正确，BC错误； D．该地理位置地磁场的磁感应强度大小为，令其方向与竖直方向夹角为，则有 A、两点的电势差 故D错误。 故选A。 6. 地磁场能抵御宇宙射线的侵入。赤道剖面的地磁场可简化为厚度为地球半径的的匀强磁场，方向如图所示。从点射入、、三个同种带电粒子，运动轨迹如图，其中、入射方向与磁场边界相切于点。不计粒子重力和粒子间的相互作用，且、、都恰好不能到达地面，则（　　） A. 粒子带负电 B. 、粒子入射速度大小之比 C. 从运动至与地面相切，粒子的运动时间小于粒子的运动时间 D. 若粒子速率不变，在图示平面内只改变粒子射入的速度方向，粒子可能到达地面 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，a、c均带负电荷，而b带正电荷，故A错误； B．粒子受到的洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 解得 设地球半径为R，根据几何关系可得， 所以、粒子入射速度大小之比，故B正确； C．若a、b粒子比荷相同，根据 可得 则从O运动至与地面相切，a粒子转过的圆心角比b大，由此可分析出a的运动时间比b长，故C错误； D．若a粒子速率不变，则粒子的轨道半径不变，因粒子到达的最远点恰能与地面相切，则在图示平面内只改变a粒子射入的速度方向，粒子不可能到达地面，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置。若使棒以一定的初速度v0向右运动，当其通过位置a、b时，速率分别为va、vb，到位置c时棒刚好静止，设金属导轨与棒的电阻均不计，a到b到c的间距相等，则金属棒在从a到b和从b到c的两个过程中（　　） A. 金属棒做匀减速运动 B. 通过金属棒横截面积的电荷量，从a到b比从b到c大 C. 克服安培力做功，从a到b比从b到c小 D. 回路中产生的内能，从a到b比从b到c大 【答案】D 【解析】 【详解】A．金属棒PQ在运动过程中所受到的合力是安培力，即，， 由牛顿第二定律得 联立求得 由于v减小，所以金属棒向右运动过程中，加速度逐渐减小，A错误； B．金属棒运动过程中，电路产生的感应电荷量 从a到b的过程中与从b到c的过程中，回路面积的变化量相等，B、R相等，因此，通过棒横截面积的电荷量相等，B错误； CD．从a到b，对金属棒,应用动量定理可得 化简为 同理，从b到c，对金属棒,应用动量定理,化简可得 回路中产生的内能等于克服安培力做功 比较可得 C错误，D正确。 8. 如图甲所示，单匝正方形导体框固定于绝缘水平桌面上，导体框的质量，边长为，电阻。在导体框内部有一个半径为的圆形磁场区域，磁感应强度随时间的变化如图乙所示，以垂直纸面向里为磁感应强度的正方向。以下说法正确的是（ ） A. 内导体框中的感应电流沿顺时针方向 B. 内导体框有收缩的趋势 C. 内导体框中的感应电动势为 D. 通过导体框的感应电流有效值为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．内导体框中磁通量向里减小，由楞次定律0~0.1s内感应电流沿顺时针方向，故A正确； B．因导体框处无磁场，则线框不受安培力，不会收缩或扩张，故B错误； C．0~0.2s内，根据法拉第电磁感应定律有，故C错误； D．0.2~0.6s内的感应电动势为 有效值满足 解得 则，故D正确。 故选AD。 9. 在图示的电路中，交流电源的电动势e随时间t变化的规律为，内阻为，灯泡、、、、上均标有“3V，3W”的字样。若变压器可视为理想变压器，原线圈的匝数为600匝，6盏灯均正常发光，则（　　） A. 时理想电压表V的示数为零 B. 原、副线圈的匝数比为 C. 灯泡上标有“15V，15W”的字样 D. 整个电路的总功率为30W 【答案】BC 【解析】 【详解】A．理想电压表的示数为交表电流的有效值，所以其在时，理想电压表V的示数不为零，故A项错误； B．灯泡均正常发光，设灯泡正常发光的电流为I，由电路图可知，原线圈的电流为I，有 解得 而副线圈上的电流为3I，由于是理想变压器，所以有 整理有 故B项正确； C．由之前的分析可知，副线圈的电压为3V，则原线圈的电压为，有 解得 由于和与原线圈串联，再与灯泡并联，所以灯泡的电压为 电路的电源电动势有效值为 交流电源内电压有效值为 电路的总电流为 流过灯泡的电流为 灯泡的功率为 故C项正确； D．整个电路的总功率为 故D项错误。 故选BC。 10. 如图所示，边长为L、粗细均匀的正方形闭合导线框以水平速度v0穿过宽度为d（d>L）的匀强磁场区域（ab、cd边和磁场竖直边界平行），磁场的磁感应强度大小为B，线框总阻值为R，线框平面与磁场方向垂直。从ab边到达磁场左侧边界开始计时，则线框中的感应电流I、线框上d、c两点间的电势差Udc、线框所受安培力F、穿过线框的磁通量随时间t变化的图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．进入磁场过程感应电流为 由楞次定律可知，感应电流的方向为逆时针方向，全部进入磁场后，感应电流为零，而离开磁场的过程感应电流大小与进磁场时相等，但电流方向为顺时针，故A正确； B．线框进入磁场过程中 全部进入磁场后 离开磁场过程 故B正确； C．进入磁场过程线框所受安培力大小为 由左手定则可知，进入磁场过程线框所受安培力方向向左，全部进入磁场后，线框不受安培力，离开磁场过程中，安培力大小方向均与进入磁场过程相同，故C错误； D．线框进入磁场过程磁通量为 当线框全部进入磁场后，磁通量达到最大，且保持不变，线框离开磁场过程，磁通量均匀减小，故D正确。 故选ABD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。将答案填在答题卡的指定位置。解答题解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 在“探究变压器电压和线圈匝数的关系”实验中，可拆变压器如图（a）所示。 （1）原线圈应连接到学生电源的___________（填“直流”或“交流”）输出端； （2）本实验要通过改变原、副线圈匝数，探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系，实验中需要运用的科学方法是 ； A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 微量放大法 D. 理想实验法 （3）在实验过程中，某次多用电表选用量程10V的交流电压挡测量电压，示数如图（b）所示，此时电压大小为___________V； （4）某次实验中将交流电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为4.8V，则原线圈的输入电压可能为 。 A. 4.8V B. 8.0V C. 9.6V D. 10.0V 【答案】（1）交流 （2）A （3）6.9 （4）D 【解析】 【小问1详解】 变压器的工作原理是互感，因此原线圈应连接到学生电源的交流输出端。 【小问2详解】 为实现探究目的，保持原线圈输入的电压一定，通过改变原、副线圈匝数，测量副线圈上的电压，即在研究线圈匝数比与副线圈电压关系时，保持原线圈电压一定，可知这个探究过程采用的科学探究方法是控制变量法，故选A。 【小问3详解】 某次多用电表选用量程10V的交流电压挡测量电压，根据电压表的读数规律，该读数为6.9V。 【小问4详解】 根据题意可知，原副线圈匝数之比为 根据理想变压器电压匝数关系有 解得 实际上，变压器存在漏磁，还由于铁芯与线圈的电阻消耗一部分能量，导致实际上原线圈的电压大于9.6V，可知实际上原线圈的输入电压可能为10.0V，故选D。 12. 某兴趣小组设计如图甲所示的实验电路图探究热敏电阻的阻值（常温时约为几十千欧）随温度变化的关系。 （1）图甲中电源电动势，内阻不计，定值电阻，毫安表和量程均合适，则下列两种规格的滑动变阻器，应选_____（填“A”或“B”）更为合理： A.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流） B.滑动变阻器（阻值范围，允许的最大电流） 开关闭合前滑动变阻器的滑片应置于最_____（填“左”或“右”）端。 （2）经过测量不同温度下热敏电阻的阻值，得到其阻值与温度的关系如图乙所示。若在某次测量中，毫安表的示数为，的示数为，两电表均可视为理想电表，则此时温控室内的温度为_____℃。 （3）兴趣小组又利用该热敏电阻设计了如图丙所示的温度控制电路，为电阻箱，控制系统可视为阻值为的定值电阻，电源的电动势（内阻不计）。当通过控制系统的电流大于时，加热系统将开启：当通过控制系统的电流小于时，加热系统将关闭。若要使得温度低于15℃时，加热系统立即启动，应将调为_____；若将适当调小，则加热系统的开启温度将_____（填“高于”或“低于”）15℃。 【答案】（1） ①. A ②. 左 （2）20 （3） ①. 800 ②. 高于 【解析】 【小问1详解】 [1]若滑动变阻器选用B，则电路总电阻，干路的电流 超过滑动变阻器的额定电流，所以应选用A； [2]为保护电路，开关闭合前滑动变阻器的滑片P应置于最左端。 【小问2详解】 定值电阻与热敏电阻并联，则电压相等，即 解得 由图乙可知，此时温控室内的温度为20°C。 【小问3详解】 [1]由图乙可知，当温度为15°C时，热敏电阻的阻值为，控制系统可视为阻值为，根据闭合电路欧姆定律可得 其中，代入数据解得 [2]若将R调小，要想维持控制系统两端的电压不变，则应变小，温度升高，故加热系统的开启温度高于15°C。 13. 如图所示是小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于匀强磁场方向的水平轴逆时针方向匀速转动，角速度为，匀强磁场磁感应强度大小为，线圈匝数为，面积为，线圈的总电阻为，外接电阻为为理想交流电压表。在时刻，穿过线圈的磁通量为零。 （1）写出该发电机产生的电动势瞬时值表达式； （2）求交流电压表的示数； （3）从时刻开始线圈转过的过程中，求通过电阻的电荷量。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 交流发电机产生的电动势最大值 在时刻，穿过线圈的磁通量为零，电动势随时间的变化关系式为 即 【小问2详解】 线圈中电流的有效值 交流电压表显示的是路端电压有效值，故示数 解得 【小问3详解】 从时刻开始线圈转过30°的过程中，通过电阻R的电荷量 又 联立解得 14. 如图所示，位于真空室内的平面直角坐标系，第一象限存在沿轴负方向的匀强电场，场强大小为，第四象限在平行于轴的条形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为。从轴正半轴上处的点有带正电的粒子以速度垂直于轴射入电场，经轴上的点进入磁场；已知粒子的比荷为，不计粒子的重力。求： （1）的长度； （2）粒子经过点的速度； （3）若粒子能够再次穿过轴，求磁场区域的最小宽度。 【答案】（1）0.1m （2），方向：与轴正方向成45°角 （3） 【解析】 【小问1详解】 粒子在第一象限中做类平抛运动，沿轴方向有 由牛顿第二定律得 解得 则的长度 【小问2详解】 粒子运动到点时，沿轴方向的分速度为 又有 解得 设速度方向与轴正方向成角，则有 可知 故粒子在点的速度与轴正方向成角 【小问3详解】 若粒子能够再次穿过轴，磁场区域最窄时，轨迹与相切，如图所示 粒子在磁场中洛伦兹力提供向心力 解得 几何关系可得 同时 粒子轨迹不会碰到轴段，磁场区域的最小宽度 15. 如图所示，和固定在同一水平面内的、足够长的光滑平行金属导轨，段和段间距为，和段间距为；左侧导轨区域的匀强磁场的磁感应强度大小为，右侧导轨区域的匀强磁场的磁感应强度大小为；两根相同的金属杆分别垂直于两侧导轨放置，杆中点用一不可伸长的绝缘细线通过轻质定滑轮与一重物相连，细绳处于伸直状态且与杆垂直。已知杆和重物的质量均为，杆接入电路的电阻分别为和，不计导轨电阻，重力加速度为。 （1）若重物离地面的高度为，时刻无初速度释放重物，同时在杆中点处施加一水平拉力，使杆始终静止；重物落地前某时刻已经匀速，求： ①匀速时回路的电流大小、重物的速度大小； ②从释放重物至落地过程中，回路产生的焦耳热。 （2）若重物离地面的高度为，时刻无初速度释放重物，同时在杆中点处施加一水平向右的恒力，重物下落至地面所需时间为，求重物落地瞬间，杆的速度大小。 【答案】（1）①，；② （2） 【解析】 【小问1详解】 ①对重物以及杆整体分析 解得 又 联立解得 ②对重物以及杆系统分析，根据能量守恒可知 解得 【小问2详解】 任意时刻，对与重物整体受力分析有 同一时刻，对受力分析有 已知，解得 根据上式可知，无论重物落地前是否匀速，任意时刻杆的速度大小都是杆的两倍，根据加速度、速度关系可知杆运动的位移一定为杆的2倍，即为； 对杆分析，根据动量定理可知 又 其中， 联立可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $