精品解析:广东汕尾市华大实验学校2025-2026学年高二下学期3月月考物理试卷
2026-05-18
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | 汕尾市 |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.40 MB |
| 发布时间 | 2026-05-18 |
| 更新时间 | 2026-05-18 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-18 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57916166.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
汕尾市华大实验学校2025——2026学年下学期3月月考
物理试卷
(试卷满分:100分;考试时间:75分钟)
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个正确选项)
1. 关于电磁感应,下列说法正确的是( )
A. 只要磁通量发生了变化就会产生感应电动势
B. 只要导体切割磁感线就会产生感应电流
C. 感应电动势与磁通量的变化量成正比
D. 感应电流的磁场总是与原来磁场的方向相反
【答案】A
【解析】
【详解】A.感应电动势的产生条件为穿过回路的磁通量发生变化,与回路是否闭合无关,因此只要磁通量发生变化就会产生感应电动势,故A正确;
B.只有闭合回路的部分导体做切割磁感线运动时才会产生感应电流,若回路不闭合,仅导体切割磁感线不会产生感应电流,故B错误;
C.根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与磁通量的变化率成正比,与磁通量的变化量无直接正比关系,故C错误;
D.根据楞次定律,感应电流的磁场总是阻碍原磁通量的变化:原磁通量增大时感应磁场与原磁场方向相反,原磁通量减小时感应磁场与原磁场方向相同,并非总与原磁场方向相反,故D错误。
故选A。
2. 如图甲是磁电式电流表的结构,其内部极靴与铁质圆柱间的磁场分布如图乙所示。下列关于磁电式电流表的说法正确的是( )
A. 铁质圆柱中的磁感线相交于圆柱中心
B. 极靴与铁质圆柱间的磁场为匀强磁场
C. 当线圈位置和电流方向如图乙所示时,线圈将逆时针偏转
D. 通过恒定电流时,线圈在磁场中不同位置时受到的安培力大小相等
【答案】D
【解析】
【详解】A.磁感线不会相交、不会相切,故A错误;
B.极靴与铁质圆柱间磁场为均匀辐向分布的磁场,并非匀强磁场,故B错误;
C.根据左手定则,电流所受安培力均使线圈向顺时针方向偏转,故C错误;
D.电流所在圆周上磁感应强度大小处处相等,方向均与电流垂直,电流所受安培力大小相等,故D正确。
故选D。
3. 图甲为洛伦兹力演示仪的实物图,乙为其结构示意图。演示仪中有一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈(励磁线圈),通过电流时,两线圈之间产生沿线圈轴向、方向垂直纸面向外的匀强磁场。圆球形玻璃泡内有电子枪,电子枪发射电子,电子在磁场中做匀速圆周运动。电子速度的大小可由电子枪的加速电压来调节,磁场强弱可由励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是( )
A. 仅使励磁线圈中电流为零,电子枪中飞出的电子将做匀加速直线运动
B. 仅提高电子枪加速电压,电子做圆周运动的半径将变小
C. 仅增大励磁线圈中电流,电子做圆周运动的周期将变大
D. 仅提高电子枪加速电压,电子做圆周运动的周期将不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.仅使励磁线圈中电流为零,则没有匀强磁场,电子枪中飞出的电子将做匀速直线运动,故A错误;
B.仅提高电子枪加速电压,则电子进入磁场的速度增大,根据牛顿第二定律得
解得
速度增大时,半径增大,故B错误;
CD.带电粒子在磁场中运动的周期公式为
所以仅增大励磁线圈中电流即增大磁感应强度,周期减小,仅提高电子枪加速电压即增大粒子速度,周期不变,故C错误,D正确。
故选D。
4. 电磁流量计是工业中测量液体流量的常用设备,其原理如图所示,矩形测量管内有垂直于管前后表面磁感应强度为B的匀强磁场,当含有大量自由电荷的液体从左向右流经测量管时,自由电荷在洛伦兹力作用下偏转,使管壁上下两表面产生电势差,电势差最终达到稳定值;已知测量管的边长分别是a、b、c,管壁上下两表面间的电压为U,液体密度为ρ,重力加速度大小为g.下列说法正确的是( )
A. 上表面电势比下表面电势低,稳定时管内匀强电场方向竖直向上
B. 液体的流速大小为
C. 液体的流量为
D. 若只增大磁场磁感应强度,管壁上下两表面的电势差将减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据左手定则可知,在洛伦兹力作用下,正电荷受到向上的洛伦兹力,向上表面汇聚、负电荷受到向下的洛伦兹力、向下表面汇聚、所以上表面电势高,下表面电势低、电场方向竖直向下,A错误;
B.电势差稳定时,洛伦兹力与电场力平衡
解得流速,B正确;
C.流量是单位时间流过管道横截面的液体体积,则,C错误;
D.由U=Bbv知,当流速v和b均不变时,只增大B、电势差U增大,D错误。
故选B。
5. 我们生活的北半球,地磁场有竖直向下的分量。如图所示,夏天,我们在教室里抬头就看到正在转动的金属材质的电风扇,已知叶片端点A到转轴O的长度为l,电风扇正在以角速度ω顺时针转动,则下列说法中正确的是( )
A. A点的电势比O点的电势高
B. AO上的电动势为Bωl²
C. 角速度一定时,扇叶长度越短,电势差UAO的数值越大
D. 若将一个灯泡用导线接在A、O两点间,则扇叶中的电流方向从A到O
【答案】D
【解析】
【详解】AD.由于我们生活的北半球,地磁场有竖直向下的分量;电风扇顺时针方向转动,切割磁感线产生电动势,根据右手定则可知,感应电流方向从A到O,则A点的电势比O点的电势低;若将一个灯泡用导线接在A、O两点间,则扇叶中的电流方向从A到O,则A错误,D正确;
BC.AO转动切割产生的电动势为
可知角速度一定时,扇叶长度越短,电势差UAO的数值越小,故BC错误。
故选D。
6. 如图,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,质量为、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为,离开磁场时速度方向偏转90°,在磁场中运动时间为;若射入磁场时的速度大小为,离开磁场时速度方向偏转60°,在磁场中运动时间为。不计重力,则和分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
【答案】B
【解析】
【详解】粒子在磁场中运动的周期不变,均为
运动时间
两次在磁场中转过的角度分别为90°和60°,则
设磁场的半径为R,则第一次在磁场中运动的半径r1=R
第二次在磁场中运动的半径为
根据
可得
故选B。
7. 如图所示,a、b两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为1匝,半径图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,则下列说法正确的是( )
A. a、b线圈中产生的感应电流方向均为顺时针方向
B. a、b线圈均有扩张趋势
C. a、b线圈中产生的感应电流之比Iₐ:Ib=3:1
D. 相同时间内a、b线圈中产生的焦耳热之比Qa:Qb=9:1
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据楞次定律推广含义“增反减同”,感应磁场方向和原磁场的方向相同,再利用安培定则,可以判断a、b线圈中的电流的方向沿逆时针方向,故A错误;
B.根据楞次定律的推广含义“增缩减扩”知两线圈面积均有收缩的趋势,故B错误;
C.由法拉第电磁感应定律有
线圈面积
线圈电阻
感应电流
半径则电流之比为3:1,故C正确;
D.由焦耳定律,可得相同时间内线圈产生的焦耳热之比为27:1,故D错误。
故选C。
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合题目要求,全部全对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)
8. 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极相连接的两个D形属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直盒底的匀强磁场中,如图所示.要增大带电粒子射出时的速度,下列做法中正确的是( )
A. 增大狭缝的距离
B. 增大匀强磁场的磁感应强度
C. 增大D形金属盒的半径
D. 增大加速电场的电压
【答案】BC
【解析】
【详解】由
解得
知速度与加速的电压无关,狭缝间的距离无关,与磁感应强度大小和D形盒的半径有关,增大磁感应强度和D形盒的半径,可以增加粒子的最大速度。
故选BC。
9. 如图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,线框一边平行于磁场边界,现用外力F使线框以图示方向的速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量为正。则以下关于线框中的感应电动势E、磁通量、感应电流I和电功率P随时间变化的图象中正确的( )
A. B.
C. D.
【答案】BCD
【解析】
【详解】A.在时间内,根据法拉第电磁感应定律得知,线框中产生的感应电动势
保持不变;在时间内,线框开始进入第二个磁场时,两端同时切割磁感线,电动势方向相同,串联,电路中总的感应电动势应为2BLv,故A错误;
B.在时间内,磁通量
随着时间均匀增大,在
时刻,线框完全进入第一个磁场,磁通量为;在时间内,线框从第一个磁场开始进入第二磁场,磁通量存在抵消,磁通量均匀减小,在时刻,当线框从一种磁场进入另一种磁场正好处于一半时,磁通量为零;在时间内,磁通量反向均匀增大,在时刻,线框完全进入第二个磁场,磁通量反向最大为;在时间内,线框穿出第二个磁场,磁通量均匀减小,在
时刻,磁通量为零,故B正确;
C.当线框运动L时,右边开始切割磁感线,产生
的电动势,电路中电流
根据右手定则判断可知,感应电流的方向沿逆时针,为正;当向右再运动L时,线框两边均切割磁感线,由于磁场反向,故回路中总的电动势大小为
此时电流的方向沿顺时针,为负,电流大小为
当线圈再向右运动L过程中,只有左侧切割磁感线,此时,电动势为
感应电流大小
方向沿正方向,故C正确;
D.在时间内,
在时间内
在时间内
故D正确。
故选BCD。
10. 如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B,场区足够宽,磁场内有一块足够长平面感光薄板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离L处有一个点状的放射源S,它在纸面内均匀的向各个方向发射比荷相等的带正电的粒子,粒子的速度大小都满足不计重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. ab上被粒子打中的区域的长度为
B. 击中ab板的粒子运动的最短时间为
C. 击中ab板的粒子运动的最长时间为
D. 放射源S发射的粒子中有50%的粒子可以击中ab板
【答案】AD
【解析】
【详解】A.由牛顿第二定律得
解得
轨迹如图所示
ab上被粒子打中的区域的长度 故A正确;
B.击中ab板的粒子运动的时间要最短,应使粒子与竖直方向成30°向上运动,此时轨迹圆的弦长最短,粒子在磁场中运动的时间最短,轨迹圆的弧长为周长,所用时间,故B错误:
C.击中ab板的粒子中运动最长时间,则使粒子竖直向下运动,轨迹圆与ab相切,圆的弧长为周长,所用时间,故C错误:
D.沿竖直向上方向和沿竖直向下方向射出的粒子均与屏相切,即射出在S点右侧的粒子可以打在ab平面感光板上,射出方向所占夹角为,故各个方向均匀发射的粒子中有50%的粒子可以击中ab板,故D正确。
故选AD。
三、实验题(本题共2小题,共16分)
11. 如图所示的器材可用来研究电磁感应现象,其中、为两个线圈,G为灵敏电流计.
(1)在答题卡上将图中所缺导线补接完整________.
(2)如果闭合开关瞬间发现灵敏电流计的指针向右偏,电路稳定后,将迅速从中抽出时,电流计的指针将偏________.(选填“向右”“向左”或“不会”).
(3)将插入中闭合开关后,下列操作可使中感应电流与中电流绕行方向相同的_______.
A. 在L₁中插入软铁棒 B. 断开开关 C. 将变阻器滑片向左移动
(4)如图所示,将螺线管置于电子秤上,在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中,电子秤的示数会_______.(选填“变大”“变小”或“不变”).
【答案】(1) (2)向左 (3)B
(4)变小
【解析】
【小问1详解】
将与灵敏电流计G连接构成闭合回路,将与滑动变阻器、电源和开关连接,产生磁场,电路图如图所示
【小问2详解】
如果闭合开关瞬间发现灵敏电流计的指针向右偏,表明磁场方向一定,穿过线圈1,2的磁通量增大时,灵敏电流计的指针向右偏,可知,电路稳定后,将L₁迅速从L₂中抽出时,穿过线圈L₂的磁通量减小,电流计的指针将偏向左.
【小问3详解】
A.在L₁中插入软铁棒,穿过线圈L₂的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向一定相反,根据安培定则可知,L₂中感应电流与L₁中电流的绕行方向相反,故A错误;
B.断开开关、穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向一定相同,根据安培定则可知,中感应电流与L₁中电流的绕行方向相同、故B正确。
C.将变阻器滑片向左移动、滑动变阻器接入电阻减小,电路中电流增大,线圈L₁产生磁场增强、穿过线圈L₂的磁通量增大,根据楞次定律,感应电流的磁场方向与原磁场方向一定相反,根据安培定则可知,中感应电流与L₁中电流的绕行方向相反,故C错误。
故选B。
【小问4详解】
将螺线管置于电子秤上,在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中,穿过螺线管的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,螺线管中感应电流方向由上端流向下端,根据安培定则可知,螺线管下端相当于N极,上端相当于S极,则螺线管受到向上的吸引力,电子秤的示数会变小。
12. 某研究性小组为了测定磁极间的磁感应强度,设计了如图所示的实验装置,在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计.水平直铜条AB的两端通过导线与电源连接成闭合回路,AB的电阻为R,电源电动势为E,内阻为r,实验过程中绳子始终处于拉紧状态。
(1)开关闭合后,铜条所受安培力的方向为向________(填:上、下、左、右),此时电子测力计的示数为;
(2)改变电源正负极,闭合开关,发现此时电子测力计示数为,则 _______ (填:“大于”或“小于”)
(3)为了求出磁感应强度大小,实验中还需要测量的物理量为_______(写出物理量的名称及符号)
(4)磁极间磁感应强度大小B=________(用题目中所给和测量的物理量符号表示)
【答案】(1)下 (2)大于
(3)铜条在匀强磁场中的长度L
(4)
【解析】
【小问1详解】
根据左手定则可知铜条所受安培力的方向向下。
【小问2详解】
第一次开关闭合后铜条AB对磁铁的力向上,电子测力计的示数小于磁铁重力;改变电流方向后铜条AB对磁铁的力向下,电子测力计的示数大于磁铁重力,故
【小问3详解】
安培力
可得为了求出磁场的磁感应强度大小,实验中还需要测量的物理量为铜条在匀强磁场中的长度
【小问4详解】
根据闭合电路欧姆定律得
安培力
根据牛顿第三定律得,铜条AB对磁铁的力大小均为
对磁铁受力分析可知,
解得
四、解答题(本题共3小题,共38分)
13. 如图所示,圆形线圈面积为0.4m²。匝数N=150匝。线圈中磁感应强度B随时间t的变化如图所示,线圈的电阻r=1Ω,框架电阻不计,电阻R₁=R₂=4Ω,电容器电容(),0时刻闭合开关,求:
(1)稳定时线圈中产生的感应电动势大小E:
(2)稳定时流过线圈的电流大小和电容器的带电量q;
(3)2s内整个回路产生的热量Q。
【答案】(1)6V (2)2A,
(3)24J
【解析】
【小问1详解】
根据电磁感应定律
解得
【小问2详解】
外电路中、并联后的总电阻为
流过线圈的感应电流为
解得
电容器极板间电压为,电容器带电量为
解得
【小问3详解】
2s内整个回路产生的焦耳热
解得
14. 如图所示,在倾角θ=30°的斜面上固定一间距L=0.5 m的两平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R,电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,一质量m=20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B=0.10 T,垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).取g=10 m/s2。
(1)若导轨光滑,要保持金属棒在导轨上静止,求金属棒受到的安培力大小;
(2)若金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=,金属棒要在导轨上保持静止,求滑动变阻器R接入电路中的阻值;
(3)若导轨光滑,当滑动变阻器的电阻突然调节为23 Ω时,求金属棒的加速度a的大小。
【答案】(1)0.1 N;(2)3Ω~11 Ω;(3)3.75 m/s2
【解析】
【详解】(1)要保持金属棒在导轨上静止,对金属棒受力分析可得
(2)若金属棒ab与导轨间的动摩擦因数,则金属棒受到的最大摩擦力大小
①当摩擦力沿斜面向上时,有
此时
解得
②当摩擦力沿斜面向下时,有
此时
解得
R2=3 Ω
故滑动变阻器R接入电路中的阻值在3 Ω和11 Ω之间.
(3)当滑动变阻器的电阻突然调节为23 Ω时,即
R=23 Ω
有
此时金属棒的加速度
方向沿斜面向下。
15. 在芯片制造过程,离子注入是芯片制造重要的工序。图a是我国自主研发的离子注入机,图b是简化的原理图。静止于A处的离子,经电压为的电场加速后,沿图中半径为的圆弧虚线通过磁分析器,然后从点垂直进入矩形区域。已知磁分析器截面是四分之一圆环,内部为垂直纸面向里的匀强磁场;,。整个装置处于真空中,离子的质量为、电荷量为,离子重力不计。求:
(1)离子进入匀强磁场区域点时的速度大小及磁分析器通道内磁感应强度大小;
(2)若区域内只存在方向平行CD的匀强电场,要求离子刚好打在点上,求电场强度的大小;
(3)若区域内只存在垂直纸面向里的磁场,要求离子能最终打在边上,求磁场磁感应强度的取值范围;
【答案】(1);
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
离子经过加速电场,由动能定理可知
解得
离子在磁分析器中,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,有
解得
【小问2详解】
离子在水平方向做匀加速运动
竖直方向做匀速运动
解得
【小问3详解】
离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,根据牛顿第二定律,有
解得
离子能打在上,则既没有从边出去,也没有从边上出去,则离子运动径迹的边界如图所示
由几何关系知,离子能打在上,必须满足
则有
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汕尾市华大实验学校2025——2026学年下学期3月月考
物理试卷
(试卷满分:100分;考试时间:75分钟)
一、单选题(本题共7小题,每小题4分,共28分,每小题只有一个正确选项)
1. 关于电磁感应,下列说法正确的是( )
A. 只要磁通量发生了变化就会产生感应电动势
B. 只要导体切割磁感线就会产生感应电流
C. 感应电动势与磁通量的变化量成正比
D. 感应电流的磁场总是与原来磁场的方向相反
2. 如图甲是磁电式电流表的结构,其内部极靴与铁质圆柱间的磁场分布如图乙所示。下列关于磁电式电流表的说法正确的是( )
A. 铁质圆柱中的磁感线相交于圆柱中心
B. 极靴与铁质圆柱间的磁场为匀强磁场
C. 当线圈位置和电流方向如图乙所示时,线圈将逆时针偏转
D. 通过恒定电流时,线圈在磁场中不同位置时受到的安培力大小相等
3. 图甲为洛伦兹力演示仪的实物图,乙为其结构示意图。演示仪中有一对彼此平行的共轴串联的圆形线圈(励磁线圈),通过电流时,两线圈之间产生沿线圈轴向、方向垂直纸面向外的匀强磁场。圆球形玻璃泡内有电子枪,电子枪发射电子,电子在磁场中做匀速圆周运动。电子速度的大小可由电子枪的加速电压来调节,磁场强弱可由励磁线圈的电流来调节。下列说法正确的是( )
A. 仅使励磁线圈中电流为零,电子枪中飞出的电子将做匀加速直线运动
B. 仅提高电子枪加速电压,电子做圆周运动的半径将变小
C. 仅增大励磁线圈中电流,电子做圆周运动的周期将变大
D. 仅提高电子枪加速电压,电子做圆周运动的周期将不变
4. 电磁流量计是工业中测量液体流量的常用设备,其原理如图所示,矩形测量管内有垂直于管前后表面磁感应强度为B的匀强磁场,当含有大量自由电荷的液体从左向右流经测量管时,自由电荷在洛伦兹力作用下偏转,使管壁上下两表面产生电势差,电势差最终达到稳定值;已知测量管的边长分别是a、b、c,管壁上下两表面间的电压为U,液体密度为ρ,重力加速度大小为g.下列说法正确的是( )
A. 上表面电势比下表面电势低,稳定时管内匀强电场方向竖直向上
B. 液体的流速大小为
C. 液体的流量为
D. 若只增大磁场磁感应强度,管壁上下两表面的电势差将减小
5. 我们生活的北半球,地磁场有竖直向下的分量。如图所示,夏天,我们在教室里抬头就看到正在转动的金属材质的电风扇,已知叶片端点A到转轴O的长度为l,电风扇正在以角速度ω顺时针转动,则下列说法中正确的是( )
A. A点的电势比O点的电势高
B. AO上的电动势为Bωl²
C. 角速度一定时,扇叶长度越短,电势差UAO的数值越大
D. 若将一个灯泡用导线接在A、O两点间,则扇叶中的电流方向从A到O
6. 如图,圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场,质量为、电荷量为的带电粒子从圆周上的M点沿直径MON方向射入磁场。若粒子射入磁场时的速度大小为,离开磁场时速度方向偏转90°,在磁场中运动时间为;若射入磁场时的速度大小为,离开磁场时速度方向偏转60°,在磁场中运动时间为。不计重力,则和分别为( )
A. , B. , C. , D. ,
7. 如图所示,a、b两个闭合线圈用同样的导线制成,匝数均为1匝,半径图示区域内有匀强磁场,且磁感应强度随时间均匀增大,则下列说法正确的是( )
A. a、b线圈中产生的感应电流方向均为顺时针方向
B. a、b线圈均有扩张趋势
C. a、b线圈中产生的感应电流之比Iₐ:Ib=3:1
D. 相同时间内a、b线圈中产生的焦耳热之比Qa:Qb=9:1
二、多选题(本题共3小题,每小题6分,共18分,每小题有多个选项符合题目要求,全部全对得6分,选对但不全得3分,有选错的得0分)
8. 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极相连接的两个D形属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两D形金属盒处于垂直盒底的匀强磁场中,如图所示.要增大带电粒子射出时的速度,下列做法中正确的是( )
A. 增大狭缝的距离
B. 增大匀强磁场的磁感应强度
C. 增大D形金属盒的半径
D. 增大加速电场的电压
9. 如图所示,为两个有界匀强磁场,磁感应强度大小均为B,方向分别垂直纸面向里和向外,磁场宽度均为L,距磁场区域的左侧L处,有一边长为L的正方形导体线框,总电阻为R,且线框平面与磁场方向垂直,线框一边平行于磁场边界,现用外力F使线框以图示方向的速度v匀速穿过磁场区域,以初始位置为计时起点,规定:电流沿逆时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向里时磁通量为正。则以下关于线框中的感应电动势E、磁通量、感应电流I和电功率P随时间变化的图象中正确的( )
A. B.
C. D.
10. 如图,真空室内存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度的大小为B,场区足够宽,磁场内有一块足够长平面感光薄板ab,板面与磁场方向平行,在距ab的距离L处有一个点状的放射源S,它在纸面内均匀的向各个方向发射比荷相等的带正电的粒子,粒子的速度大小都满足 不计重力和粒子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. ab上被粒子打中的区域的长度为
B. 击中ab板的粒子运动的最短时间为
C. 击中ab板的粒子运动的最长时间为
D. 放射源S发射的粒子中有50%的粒子可以击中ab板
三、实验题(本题共2小题,共16分)
11. 如图所示的器材可用来研究电磁感应现象,其中、为两个线圈,G为灵敏电流计.
(1)在答题卡上将图中所缺导线补接完整________.
(2)如果闭合开关瞬间发现灵敏电流计的指针向右偏,电路稳定后,将迅速从中抽出时,电流计的指针将偏________.(选填“向右”“向左”或“不会”).
(3)将插入中闭合开关后,下列操作可使中感应电流与中电流绕行方向相同的_______.
A. 在L₁中插入软铁棒 B. 断开开关 C. 将变阻器滑片向左移动
(4)如图所示,将螺线管置于电子秤上,在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中,电子秤的示数会_______.(选填“变大”“变小”或“不变”).
12. 某研究性小组为了测定磁极间的磁感应强度,设计了如图所示的实验装置,在该实验中,磁铁固定在水平放置的电子测力计上,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场不计.水平直铜条AB的两端通过导线与电源连接成闭合回路,AB的电阻为R,电源电动势为E,内阻为r,实验过程中绳子始终处于拉紧状态。
(1)开关闭合后,铜条所受安培力的方向为向________(填:上、下、左、右),此时电子测力计的示数为;
(2)改变电源正负极,闭合开关,发现此时电子测力计示数为,则 _______ (填:“大于”或“小于”)
(3)为了求出磁感应强度大小,实验中还需要测量的物理量为_______(写出物理量的名称及符号)
(4)磁极间磁感应强度大小B=________(用题目中所给和测量的物理量符号表示)
四、解答题(本题共3小题,共38分)
13. 如图所示,圆形线圈面积为0.4m²。匝数N=150匝。线圈中磁感应强度B随时间t的变化如图所示,线圈的电阻r=1Ω,框架电阻不计,电阻R₁=R₂=4Ω,电容器电容( ),0时刻闭合开关,求:
(1)稳定时线圈中产生的感应电动势大小E:
(2)稳定时流过线圈的电流大小和电容器的带电量q;
(3)2s内整个回路产生的热量Q。
14. 如图所示,在倾角θ=30°的斜面上固定一间距L=0.5 m的两平行金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器R,电源电动势E=12 V,内阻r=1 Ω,一质量m=20 g的金属棒ab与两导轨垂直并接触良好。整个装置处于磁感应强度B=0.10 T,垂直于斜面向上的匀强磁场中(导轨与金属棒的电阻不计).取g=10 m/s2。
(1)若导轨光滑,要保持金属棒在导轨上静止,求金属棒受到的安培力大小;
(2)若金属棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=,金属棒要在导轨上保持静止,求滑动变阻器R接入电路中的阻值;
(3)若导轨光滑,当滑动变阻器的电阻突然调节为23 Ω时,求金属棒的加速度a的大小。
15. 在芯片制造过程,离子注入是芯片制造重要的工序。图a是我国自主研发的离子注入机,图b是简化的原理图。静止于A处的离子,经电压为的电场加速后,沿图中半径为的圆弧虚线通过磁分析器,然后从点垂直进入矩形区域。已知磁分析器截面是四分之一圆环,内部为垂直纸面向里的匀强磁场;,。整个装置处于真空中,离子的质量为、电荷量为,离子重力不计。求:
(1)离子进入匀强磁场区域点时的速度大小及磁分析器通道内磁感应强度大小;
(2)若区域内只存在方向平行CD的匀强电场,要求离子刚好打在点上,求电场强度的大小;
(3)若区域内只存在垂直纸面向里的磁场,要求离子能最终打在边上,求磁场磁感应强度的取值范围;
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