精品解析：河南商丘市商师联盟2025-2026学年高二下学期4月期中物理试题

高二物理 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：人教版选择性必修第二册前三章。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于电场和磁场，下列说法正确的是（　　） A. 电场线可以相交，磁感线不能相交 B. 电场是人们假想的而磁场是客观存在的特殊物质 C. 电荷在电场中一定受力而在磁场中不一定受力 D. 洛伦兹力的方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反 2. 下面有关四幅闭合回路的描述正确的是（　　） A. 图甲中，感应电流方向沿顺时针 B. 图乙中，感应电流方向沿顺时针 C. 图丙中，导体棒中的电流从M到N D. 图丁中，导体棒中的电流从M到N 3. 匝数为的矩形闭合线圈在某磁场中转动的过程中，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，线圈的电阻值为。则0~0.4s的时间内，线圈中产生的焦耳热为（　　） A. 4J B. C. 8J D. 4. 如图所示，一根通电导线弯折后固定在匀强磁场中，电流大小为，磁感应强度为，的长度为，为，与磁感线垂直，连线与磁感线平行，下列说法正确的是（　　） A. 导线所受安培力大小为 B. 导线所受安培力大小为 C. 导线所受安培力大小为 D. 导线所受安培力大小为0 5. 晓强在研究通电自感和断电自感时，设计了如图所示的电路，其中、为两个完全相同的灯泡，L为电感线圈且直流电阻不能忽略，R为定值电阻，两灯泡的电阻不受温度影响。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，两灯泡均立即变亮 B. 开关闭合后，灯泡逐渐变亮，灯泡立即变亮 C. 开关断开后，灯泡逐渐变暗，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭 D. 开关闭合与断开瞬间，流过灯泡的电流均向右 6. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、速度选择器的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中电阻R中的电流方向从上到下 B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近，粒子的比荷越大 C. 图丙中粒子每转一圈被加速一次 D. 图丁中只要速度合适粒子从右端射入也能沿直线运动 7. 如图甲所示，水平虚线的正下方存在垂直纸面方向的磁场（包括边界），时刻磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，直径为d、匝数为N的圆形导体线圈竖直固定，线圈有一半在磁场中，已知线圈单位长度的电阻值为r。下列说法正确的是（　　） A. 时间内线圈中的电流沿逆时针方向 B. 时间内，线圈所受的安培力方向先竖直向下后竖直向上 C. 线圈中产生的感应电流大小为 D. 时线圈所受的安培力大小为 8. 2024年12月，由中国航天科技集团有限公司六院801所研制的国内首款磁阳极霍尔推力器在国际上实现首次飞行应用。如图甲所示，霍尔推力器是一种先进的电推进装置，被广泛应用在卫星位置保持和姿态控制领域，其工作原理为闭合环轨道中的电子在磁场中受到约束。如图乙所示，在较窄的环形空间内有沿径向向内的磁场，该磁场在环形空间内的磁感应强度近似认为大小均为；在垂直于环面同时加上方向向右的匀强电场E（场强大小未知）和方向向左的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为。在各个场的共同作用下，电子恰好能在环形空间内沿图中方向做半径为R的匀速圆周运动。已知电子的质量为m，电荷量大小为e，不计电子重力。下列说法正确的是（　　） A. 沿径向向内的磁场产生的洛伦兹力与电场力平衡 B. 若电子的速度反向，则电子仍然能做匀速圆周运动 C. 电子的运动速率为 D. 电场强度大小为 9. 2025年6月21日，四川甘孜藏族自治州金上至湖北±800千伏特高压直流输电工程进入最后验收阶段，直流输电的最大特点是能减少能量的损耗，直流输电时首先通过整流器将交流电变为直流电，然后再通过逆变器将直流电变为交流电，其中交流电的有效值等于直流电。如图所示为远距离输电的简易图，发电厂输出电压的有效值为，输出功率为，输电线的总电阻为。已知用户的电压为，降压变压器的匝数比为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ） A. 图中X为逆变器，Y为整流器 B. 升压变压器的匝数比为 C. 用户得到的功率为44kW D. 增加用户时，用户得到的电压升高 10. 如图所示，正方形线框放在绝缘水平面上，其中与虚线重合，虚线左侧存在竖直向上的匀强磁场（其中边界处不存在磁场），欲使线框离开磁场可采用两种方式：①在外力作用下保持线框向右匀速运动，直到边与虚线重合；②在外力作用下使线框绕轴沿顺时针方向匀速转动，保持边的线速度大小与①中匀速运动的速度大小相等，直到边转到虚线的正上方。下列说法正确的是（　　） A. ①、②两种方式，线框离开磁场瞬间两端的电压不同 B. ①、②两过程中，流过某一横截面的电荷量不同 C. ①、②两过程中，线框产生的焦耳热之比为 D. ①、②两过程中，流过线框的平均电流之比为 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示为研究霍尔效应的实验装置，在一矩形金属薄片的、间通入电流，同时外加与薄片垂直的磁场，在、两侧面间出现电压，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压。某校物理学习小组对霍尔现象进行了如下研究，请完成下列填空： （1）用螺旋测微器测出薄片厚度，如图乙所示，则_______。 （2）已知金属薄片内单位体积中导电的电子数为，电子电荷量的绝对值为，则霍尔电压_______。（用题中所给字母表示） （3）在如图甲所示的磁场中，金属薄片面的电势_______（选填“高”或“低”）于面的电势；若金属薄片垂直于电流方向的横截面积为，要让通入电流后电子不发生偏转，需要在间加上的匀强电场的电场强度大小为_______（用，，，，表示）。 12. 某实验小组的同学在进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验时，设计了如图甲所示的电路，其中触头1、2、3对应的线圈匝数分别为300匝、600匝、1200匝，触头4、5对应的线圈匝数分别为100匝、200匝。 （1）实验室为其准备的实验器材有学生电源、可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。学生电源如图乙所示，实验时变压器原线圈的两端应接________（选填“ab”或“cd”）； （2）若变压器原线圈的输入电压为18V，原线圈的单刀多掷开关接触头2，此时副线圈多用电表的旋钮旋至10V挡位，多用电表的指针偏转如图丙所示，则副线圈的输出电压为________V（保留一位小数），此时副线圈单刀多掷开关接的是触头________（选填“4”或“5”）； （3）若将原线圈的单刀多掷开关接触头3，副线圈的单刀多掷开关接5，则当原线圈接入的电压为12V时，接入副线圈多用电表的示数可能为________（选填“3V”“2V”或“1.9V”），其原因可能为________（说出一种理由即可）。 13. 如图所示，矩形线框ABCD的匝数为匝，其中，，矩形线框的电阻值，矩形线框在M、N两点通过两个电刷连接如图所示的电路，其中两电表均为理想交流电表，定值电阻的阻值为，线圈所在空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，为过AD边和BC边中点的轴线。现让线框绕以恒定周期转动，导线的电阻不计，图示位置记为时刻。求： （1）电压表的示数； （2）从时刻开始，线框转过180°的过程中，流过电流表的电荷量； （3）从时刻开始，在1min的时间内定值电阻上产生的焦耳热。 14. 如图所示，在直角三角形abc（含边界）区域内，存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一束质量为m，电荷量为q的带正电粒子从ab边中点O以不同初速度沿平行于ac方向射入该磁场区域。已知ac边长为L，，不计粒子间的相互作用力及粒子所受的重力。求： （1）粒子想从ab边射出的最大速度； （2）粒子想从bc边射出的最小速度。 15. 如图所示，倾角为的固定斜面足够长，斜面光滑且绝缘，水平虚线1、2间存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。质量为m=1kg、阻值为r=2Ω、边长为L=1m的正方形导体框abcd由静止释放，释放时线框的cd边水平，且 cd边与虚线1相距s=0.1m， cd边越过虚线2时线框刚好匀速运动。已知cd边刚越过虚线1到ab边运动到虚线1所用的时间为t=0.6s，重力加速度g=10m/s2，导体框不转动。求：, （1） cd边刚越过虚线1瞬间导体框的加速度大小a； （2）虚线1、2之间的距离x。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理 考生注意： 1、本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。 2、答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。 3、考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。 4、本卷命题范围：人教版选择性必修第二册前三章。 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于电场和磁场，下列说法正确的是（　　） A. 电场线可以相交，磁感线不能相交 B. 电场是人们假想的而磁场是客观存在的特殊物质 C. 电荷在电场中一定受力而在磁场中不一定受力 D. 洛伦兹力的方向和正电荷运动方向相同，和负电荷运动方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】A．电场线和磁感线均不能相交，因为电场和磁场是矢量场，空间中每一点的场强方向唯一，相交会导致方向不唯一，故A错误。 B．电场和磁场都是客观存在的特殊物质，由电荷或电流产生，并非假想，故B错误。 C．电荷在电场中受力公式为（时一定受力）；在磁场中受力公式为，当电荷静止（）或速度平行于磁场方向（）时，不受力，故C正确。 D．洛伦兹力方向总是垂直于电荷运动方向和磁场方向所确定的平面方向，与电荷运动方向既不相同也不相反，故D错误。 故选C。 2. 下面有关四幅闭合回路的描述正确的是（　　） A. 图甲中，感应电流方向沿顺时针 B. 图乙中，感应电流方向沿顺时针 C. 图丙中，导体棒中的电流从M到N D. 图丁中，导体棒中的电流从M到N 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据楞次定律的“增反减同”及右手螺旋定则， 感应电流方向沿顺时针，故A正确； B．线圈向右运动时，穿过其的磁通量减少，根据楞次定律的“增反减同”， 感应电流方向沿逆时针，故B错误； C．由，B减小，则穿过闭合回路的磁通量减少，根据楞次定律的“增反减同”， 感应电流方向沿逆时针，即导体棒中的电流从N到M，故C错误； D．导体棒做切割磁感线运动时，由右手定则，即导体棒中的电流从N到M，故D错误。 故选A。 3. 匝数为的矩形闭合线圈在某磁场中转动的过程中，穿过线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示，线圈的电阻值为。则0~0.4s的时间内，线圈中产生的焦耳热为（　　） A. 4J B. C. 8J D. 【答案】C 【解析】 【详解】从图像可得，线圈转动的周期，因此角速度 磁通量按正弦规律变化，0~0.2s的时间内，最大磁通量 0.2s~0.4s的时间内，最大磁通量 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势最大值 代入得 正弦式交变电流的有效值 焦耳热公式为 代入， 得 故选C。 4. 如图所示，一根通电导线弯折后固定在匀强磁场中，电流大小为，磁感应强度为，的长度为，为，与磁感线垂直，连线与磁感线平行，下列说法正确的是（　　） A. 导线所受安培力大小为 B. 导线所受安培力大小为 C. 导线所受安培力大小为 D. 导线所受安培力大小为0 【答案】D 【解析】 【详解】由图可知导线垂直于磁感线方向的长度与导线的长度相等，由可知导线、所受安培力大小均为，方向相反，故导线所受安培力大小为0。 故选D。 5. 晓强在研究通电自感和断电自感时，设计了如图所示的电路，其中、为两个完全相同的灯泡，L为电感线圈且直流电阻不能忽略，R为定值电阻，两灯泡的电阻不受温度影响。下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，两灯泡均立即变亮 B. 开关闭合后，灯泡逐渐变亮，灯泡立即变亮 C. 开关断开后，灯泡逐渐变暗，灯泡闪亮一下再逐渐熄灭 D. 开关闭合与断开瞬间，流过灯泡的电流均向右 【答案】B 【解析】 【详解】AB．开关闭合瞬间，由于自感线圈L的存在，灯泡L1逐渐变亮，灯泡L2立刻变亮，A错误，B正确； C．开关断开的瞬间，自感线圈L、L1、L2组成闭合回路，由于自感线圈阻碍原电流的变化，所以灯泡L1和L2都逐渐熄灭，故C错误； D．开关闭合瞬间，通过灯泡L2的电流向右，开关断开瞬间，由于自感线圈产生感应电流，通过灯泡L2的电流向左，故D错误。 故选B。 6. 下列四幅图分别是等离子体发电机、质谱仪、回旋加速器、速度选择器的示意图，进入装置的带电粒子重力均不计，下列说法正确的是（　　） A. 图甲中电阻R中的电流方向从上到下 B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近，粒子的比荷越大 C. 图丙中粒子每转一圈被加速一次 D. 图丁中只要速度合适粒子从右端射入也能沿直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则可以判定等离子体中正电荷向B极板偏转，负电荷向A极板偏转，故A为电源负极，图中电阻R中的电流方向从下到上，故A错误； B．电荷在电场中加速，由动能定理可得 在磁场中洛伦兹力提供向心力，则有 粒子打在照相底片D上的位置距的距离 联立解得 即比荷越大，粒子打在照相底片D上的位置越靠近，故B正确； C．图丙中粒子每转一圈粒子应被加速两次，故C错误； D．图丁中，若粒子从右端射入，粒子受到的电场力和洛伦兹力方向相同，粒子无法沿直线运动，故D错误； 故选B。 7. 如图甲所示，水平虚线的正下方存在垂直纸面方向的磁场（包括边界），时刻磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度随时间的变化规律如图乙所示，直径为d、匝数为N的圆形导体线圈竖直固定，线圈有一半在磁场中，已知线圈单位长度的电阻值为r。下列说法正确的是（　　） A. 时间内线圈中的电流沿逆时针方向 B. 时间内，线圈所受的安培力方向先竖直向下后竖直向上 C. 线圈中产生的感应电流大小为 D. 时线圈所受的安培力大小为 【答案】B 【解析】 【详解】A．在时间内磁场方向垂直纸面向里且磁感应强度减小，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律可知线圈内感应电流沿顺时针方向，故A错误； B．由楞次定律可知，在时间内线圈内感应电流始终沿顺时针方向，在时间内磁场方向垂直纸面向里，可知线圈所受的安培力方向竖直向下；时间内磁场方向垂直纸面向外，可知线圈所受的安培力方向竖直向上，故B正确； C．由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势 线圈单位长度的电阻值为r，可知总电阻为 可得线圈中感应电流的大小，故C错误； D．时的磁感应强度为，感应电流的大小 可知线圈所受的安培力大小为，故D错误。 故选B。 8. 2024年12月，由中国航天科技集团有限公司六院801所研制的国内首款磁阳极霍尔推力器在国际上实现首次飞行应用。如图甲所示，霍尔推力器是一种先进的电推进装置，被广泛应用在卫星位置保持和姿态控制领域，其工作原理为闭合环轨道中的电子在磁场中受到约束。如图乙所示，在较窄的环形空间内有沿径向向内的磁场，该磁场在环形空间内的磁感应强度近似认为大小均为；在垂直于环面同时加上方向向右的匀强电场E（场强大小未知）和方向向左的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小为。在各个场的共同作用下，电子恰好能在环形空间内沿图中方向做半径为R的匀速圆周运动。已知电子的质量为m，电荷量大小为e，不计电子重力。下列说法正确的是（　　） A. 沿径向向内的磁场产生的洛伦兹力与电场力平衡 B. 若电子的速度反向，则电子仍然能做匀速圆周运动 C. 电子的运动速率为 D. 电场强度大小为 【答案】AD 【解析】 【详解】AC．由左手定则可知，垂直环面向左的匀强磁场产生的洛伦兹力提供电子做匀速圆周运动的向心力，有 可得电子的运动速率为 沿径向向内的磁场对电子的洛伦兹力向右，与向左的电场力平衡，故A正确，C错误； B．若电子的速度反向，沿径向向内的磁场对电子的洛伦兹力反向，但是电场力不变，可知电子不能做匀速圆周运动，故B错误； D．沿径向向内的磁场对电子的洛伦兹力向右，与向左的电场力平衡，则有 可得电场强度大小为，故D正确。 故选AD。 9. 2025年6月21日，四川甘孜藏族自治州金上至湖北±800千伏特高压直流输电工程进入最后验收阶段，直流输电的最大特点是能减少能量的损耗，直流输电时首先通过整流器将交流电变为直流电，然后再通过逆变器将直流电变为交流电，其中交流电的有效值等于直流电。如图所示为远距离输电的简易图，发电厂输出电压的有效值为，输出功率为，输电线的总电阻为。已知用户的电压为，降压变压器的匝数比为，升压变压器和降压变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（ ） A. 图中X为逆变器，Y为整流器 B. 升压变压器的匝数比为 C. 用户得到的功率为44kW D. 增加用户时，用户得到的电压升高 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于变压器的工作原理是互感现象，因此变压器原线圈的输入电压为交流电，由题意可知，X为整流器，Y为逆变器，A错误； B．对于降压变压器有 解得 设输电线的电流为，由能量守恒定律得 解得 又 对于升压变压器有 解得，B正确； C．输电线上损耗的功率为 用户得到的功率为 解得，C正确； D．用户增加时，用户的总电阻R减小，将降压变压器和用户等效为一个电阻，则该等效电阻为 所以等效电阻减小，由于升压变压器的输出电压不变，则输电线上的电流增大，输电线上分得的电压增大，降压变压器原线圈的输入电压减小，副线圈的输出电压减小，用户得到的电压减小，D错误。 故选BC。 10. 如图所示，正方形线框放在绝缘水平面上，其中与虚线重合，虚线左侧存在竖直向上的匀强磁场（其中边界处不存在磁场），欲使线框离开磁场可采用两种方式：①在外力作用下保持线框向右匀速运动，直到边与虚线重合；②在外力作用下使线框绕轴沿顺时针方向匀速转动，保持边的线速度大小与①中匀速运动的速度大小相等，直到边转到虚线的正上方。下列说法正确的是（　　） A. ①、②两种方式，线框离开磁场瞬间两端的电压不同 B. ①、②两过程中，流过某一横截面的电荷量不同 C. ①、②两过程中，线框产生的焦耳热之比为 D. ①、②两过程中，流过线框的平均电流之比为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．两种方式离开磁场瞬间（末态）只有边切割磁感线，且边切割磁感线的速度相同，则边产生的感应电动势相等，两端的电压等于感应电动势的，所以线框离开瞬间两端的电压相同，A错误； B．由法拉第电磁感应定律可知线框中产生的平均感应电动势为 由闭合电路欧姆定律得平均感应电流为 流过横截面的电荷量 且 整理得 所以两种方式流过某一横截面的电荷量相同，B错误； C．方式①：感应电动势 平均感应电流为 运动时间 焦耳热 方式②：感应电动势最大值 感应电动势有效值 感应电流有效值为 运动时间 焦耳热 因此，C正确。 D．平均电流， 因此，D正确。 故选 CD。 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图甲所示为研究霍尔效应的实验装置，在一矩形金属薄片的、间通入电流，同时外加与薄片垂直的磁场，在、两侧面间出现电压，这个现象称为霍尔效应，称为霍尔电压。某校物理学习小组对霍尔现象进行了如下研究，请完成下列填空： （1）用螺旋测微器测出薄片厚度，如图乙所示，则_______。 （2）已知金属薄片内单位体积中导电的电子数为，电子电荷量的绝对值为，则霍尔电压_______。（用题中所给字母表示） （3）在如图甲所示的磁场中，金属薄片面的电势_______（选填“高”或“低”）于面的电势；若金属薄片垂直于电流方向的横截面积为，要让通入电流后电子不发生偏转，需要在间加上的匀强电场的电场强度大小为_______（用，，，，表示）。 【答案】（1）0.520 （2） （3） ①. 高 ②. 【解析】 【小问1详解】 螺旋测微器的分度值为，由图乙可知薄片厚度为。 【小问2详解】 当电场力与洛伦兹力平衡时，有 根据电流的微观表达式 可得 【小问3详解】 [1]金属薄片中的自由电荷为电子，由左手定则判断，电子会偏向端，使其电势低，同时相对的端电势高，故端的电势比端的电势高； [2]由 可得，要让电子不发生偏转，需满足洛伦兹力等于电场力，则有 解得 12. 某实验小组的同学在进行“探究变压器原、副线圈电压与匝数关系”的实验时，设计了如图甲所示的电路，其中触头1、2、3对应的线圈匝数分别为300匝、600匝、1200匝，触头4、5对应的线圈匝数分别为100匝、200匝。 （1）实验室为其准备的实验器材有学生电源、可拆变压器、多用电表、开关和导线若干。学生电源如图乙所示，实验时变压器原线圈的两端应接________（选填“ab”或“cd”）； （2）若变压器原线圈的输入电压为18V，原线圈的单刀多掷开关接触头2，此时副线圈多用电表的旋钮旋至10V挡位，多用电表的指针偏转如图丙所示，则副线圈的输出电压为________V（保留一位小数），此时副线圈单刀多掷开关接的是触头________（选填“4”或“5”）； （3）若将原线圈的单刀多掷开关接触头3，副线圈的单刀多掷开关接5，则当原线圈接入的电压为12V时，接入副线圈多用电表的示数可能为________（选填“3V”“2V”或“1.9V”），其原因可能为________（说出一种理由即可）。 【答案】（1）cd （2） ①. 6.0 ②. 5 （3） ①. 1.9V ②. 变压器并非理想变压器，存在漏磁、线圈电阻分压、铁芯涡流等因素 【解析】 【小问1详解】 变压器的工作原理是互感现象，需要原线圈中通入变化的电流产生变化的磁场，从而在副线圈中产生感应电动势。直流电产生恒定磁场，无法在副线圈产生感应电压。图乙中，ab端标有“+”、“-”，为直流输出端；cd端标有“~”，为交流输出端。因此，实验时变压器原线圈的两端应接交流电源，即cd端。 【小问2详解】 [1][2]多用电表旋钮旋至10V挡位，由图丙可知，读数为。根据理想变压器电压与匝数的关系 其中匝，解得匝。 题目已知触头5对应的线圈匝数为200匝，故此时副线圈单刀多掷开关接的是触头5。 【小问3详解】 [1][2]原线圈接触头3，对应匝数匝；副线圈接触头5，对应匝数匝。原线圈电压。若为理想变压器，根据 解得副线圈电压为2.00V，但在实际实验中，变压器并非理想变压器，存在漏磁、线圈电阻分压、铁芯涡流等因素，导致能量损失，副线圈的实际输出电压会略低于理论计算值，故示数可能为。 13. 如图所示，矩形线框ABCD的匝数为匝，其中，，矩形线框的电阻值，矩形线框在M、N两点通过两个电刷连接如图所示的电路，其中两电表均为理想交流电表，定值电阻的阻值为，线圈所在空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为，为过AD边和BC边中点的轴线。现让线框绕以恒定周期转动，导线的电阻不计，图示位置记为时刻。求： （1）电压表的示数； （2）从时刻开始，线框转过180°的过程中，流过电流表的电荷量； （3）从时刻开始，在1min的时间内定值电阻上产生的焦耳热。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框的角速度为 线框在匀强磁场中转动产生的感应电动势的最大值为 线框中产生感应电动势的瞬时值为 电压表的示数 【小问2详解】 线框从图示位置转过180°所用的时间为 则磁通量变化量的绝对值为 由法拉第电磁感应定律得 由闭合电路欧姆定律得 又 整理得 代入数据解得 【小问3详解】 感应电动势的有效值为 电路中感应电流的有效值为 1min的时间内定值电阻上产生的焦耳热为 代入数据解得 14. 如图所示，在直角三角形abc（含边界）区域内，存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一束质量为m，电荷量为q的带正电粒子从ab边中点O以不同初速度沿平行于ac方向射入该磁场区域。已知ac边长为L，，不计粒子间的相互作用力及粒子所受的重力。求： （1）粒子想从ab边射出的最大速度； （2）粒子想从bc边射出的最小速度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，当粒子的轨迹与边相切时，有 此时对应的为最大速度，由洛伦兹力提供向心力得 联立解得 【小问2详解】 由图可知，当粒子的轨迹与边相切时，有 此时对应的为最小速度，由洛伦兹力提供向心力得 联立解得 15. 如图所示，倾角为的固定斜面足够长，斜面光滑且绝缘，水平虚线1、2间存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B=2T。质量为m=1kg、阻值为r=2Ω、边长为L=1m的正方形导体框abcd由静止释放，释放时线框的cd边水平，且 cd边与虚线1相距s=0.1m， cd边越过虚线2时线框刚好匀速运动。已知cd边刚越过虚线1到ab边运动到虚线1所用的时间为t=0.6s，重力加速度g=10m/s2，导体框不转动。求：, （1） cd边刚越过虚线1瞬间导体框的加速度大小a； （2）虚线1、2之间的距离x。 【答案】（1）3m/s2 （2）1.225m 【解析】 【小问1详解】 设cd边刚越过虚线1时的速度为，根据机械能守恒定律有 解得v0=1m/s 感应电动势 感应电流 对导体框，根据牛顿第二定律有 解得，cd边刚越过虚线1瞬间加速度的大小 【小问2详解】 设框ab边刚越过虚线1时的速度为，cd边刚越过虚线2时的速度为， cd边越过虚线1到ab边运动到虚线1的过程中，根据动量定理有，其中 联立解得v1=2m/s cd边刚越过虚线2时导体框做匀速运动，则 解得v=2.5m/s ab边刚越过虚线1到cd边刚越过虚线2的过程中，根据动能定理有 解得，虚线1、2间的距离x=1.225m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $