合磁明律2025-2026学年高二下学期物理电磁学综合测试卷

**基本信息** 以无线充电、电磁弹射等科技前沿情境为载体，原创题占比高，融合物理观念与科学思维，适配高中电磁学期末综合测评。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|电容动态变化、安培定则、传感器原理、变压器电路|第1题以三星无线充电考电容决定式，第6题电磁弹射模型融合力学与电磁学，体现科学推理| |实验题|2题|感应电流条件、热敏电阻测量|第12题结合NTC热敏电阻设计电路，考查误差分析与方案优化，培养科学探究能力| |解答题|3题|电路计算、静电平衡、三维电磁场|第15题三维电磁场问题，需建构粒子运动模型，综合电场力与洛伦兹力分析，凸显模型建构素养|

合磁明律 试题汇总 题号 题型 分值 难度系数 考察知识点 1 单选题 4 0.90 平行板电容器、电容的决定式 2 单选题 4 0.90 电流的磁效应、安培定则 3 单选题 4 0.90 电阻的决定式、应变片 4 单选题 4 0.70 理想变压器、多副线圈、电路分析 5 单选题 4 0.70 原子物理、核式结构、射线的性质 6 单选题 4 0.40 安培力、牛顿第二定律、匀变速运动 7 单选题 4 0.30 带电粒子在磁场中的圆周运动、多磁场区域、复合运动 8 多选题 6 0.85 传感器的工作原理、电容式话筒、电感式传感器 9 多选题 6 0.70 远距离输电、变压器、输电效率 10 多选题 6 0.40 电磁感应、双杆模型、动量定理、能量守恒 11 实验题 4 0.90 感应电流的产生条件 12 实验题 12 0.52 热敏电阻的阻值测量、自动控制电路 13 计算题 10 0.70 带电粒子在电场中的类平抛运动 14 计算题 12 0.45 拉力、库仑力、矢量分析 15 计算题 16 0.30 带电粒子在电场和磁场中的复合运动、多解问题 $2026年“学科网杯”命卷大赛 合磁明律 高中物理电磁学综合测试卷 高中物理 命题人：林志敏 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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、多选或未选均不得分，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 （原创）1．三星手机无线充电技术利用了电场耦合原理，其核心部件是平行板电容器。某款无线充电器的平行板电容器完成充电后断开电源，技术人员在调试时缓慢增大两极板间的距离，其他条件保持不变。此过程中，电容器的电容变化情况为（ ） （原创）2．北美的南极地质勘探队利用电磁感应原理探测地下金属矿产，使用的探测仪中有一根竖直放置的通电长直导线，电流方向由下向上。技术人员在导线右侧地面进行测量，从俯视角度观察，导线右侧磁场的环绕方向为（ ） A. 顺时针方向 B. 逆时针方向 C. 竖直向上 D. 水平向右 3．图（a）中的金属片和金属丝为力传感器的敏感元件。上、下表面的金属丝分别为R1和R2，当金属片受力弯曲时，其中一根金属丝被拉长，另一根被压缩。当金属片右端向下受力F弯曲时，上表面的金属丝R1阻值（    ） A．减小 B．不变 C．增大 4．某实验室使用的低压供电装置原理如图所示，其核心部分是一个理想变压器。原线圈输入电压有效值的正弦交流电。该变压器有两组独立的副线圈，副线圈1的匝数。已知接在副线圈1、2两端的电阻，消耗的电功率为20 W，测得此时流过副线圈2的电流。以下说法正确的是（　　） A．原线圈的匝数为50 B．副线圈2的匝数为20 C．此时流过原线圈的电流为3.4 A D．副线圈2两端的电压为20 V 5．下列说法正确的是（　　） A．甲图为天安门广场阅兵上亮相的激光武器，激光作为电磁波，传播需要介质 B．卢瑟福通过乙图中的实验提出了原子的核式结构 C．丙图显示了、、三种射线从粒子源射入匀强磁场后的运动轨迹，其中③轨迹代表射线 D．丁图中，把核子分开需要能量是为了克服核子间的万有引力 6．我国电磁弹射技术独冠全球，某兴趣小组进行系列模拟研究。如图所示，水平放置的粗糙金属导轨相距L，动摩擦因数处处为μ，导轨左端可接电源E、电阻R、初态未充电的超级电容C，空间存在斜向右上方与导体棒垂直且与水平面的夹角为θ的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一根质量为m的导体棒，在平行于导轨且与导体棒垂直，大小为F的恒力作用下，从静止开始运动，整个运动过程中导体棒始终和导轨垂直，导轨足够长，且导轨和导体棒的电阻均忽略不计，导体棒左侧有同平面内一端固定的绝缘轻质弹簧，劲度系数为k，如果弹簧与导体棒连接时，始终在其弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．如果开关S接1，导体棒克服安培力做功等于电路中产生的总的焦耳热 B．如果开关S接3，调节参数θ与μ，导体棒可能做匀变速直线运动 C．如果开关S接2，导体棒做匀加速直线运动，加速度大小为 D．如果开关S接2，导体棒与弹簧相连，导体棒运动的最大位移为 7．如图所示，空间直角坐标系（z轴未画出，正方向垂直于纸面向外）中，平面内半径为R的圆形区域与y轴相切于O点，圆心在处，区域内的匀强磁场沿z轴正方向，磁感应强度为区域内，匀强电场和匀强磁场的方向均沿x轴正方向，电场强度为E，磁感应强度为，平面的第三象限内有一平行于x轴、中点在处的线状粒子发射器，与的连线平行于y轴。粒子发射器可在宽度为1.6R的范围内沿y轴正方向发射质量为m，电荷量为q（），速度大小可调的同种粒子，已知。则下列说法正确的是（    ） A．若发射速度大小，从点发出的粒子，飞出圆形磁场时速度偏转了 B．若发射速度大小为，在磁场中运动时间最长的粒子进入圆形磁场时的位置到的距离为 C．若发射速度大小为，则从发射器最左端发射的粒子进入区域后，运动轨迹上与x轴距离最远点的z坐标一定为 D．若发射速度大小为，则从发射器最左端发射的粒子进入区域后，运动轨迹上与x轴距离最远点的x坐标一定为 二、多选题 8．关于传感器，下列说法正确的是（    ） A．干簧管可以用来做磁敏传感器，其原理是电磁感应 B．电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作 C．光敏电阻能够把光的频率这个光学量转换为电阻这个电学量 D．物体1带动电感式传感器的铁芯2向右移动时，线圈自感系数变小 9．2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．增加，可以提高远距离输电的输电效率 B．图乙中的线圈转过时，线圈产生的电流最小 C．若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，则输电线中损耗的功率会减小 D．当用户端接入的用电器增多时，为维持用户电压稳定，要适当减小 10．如图甲所示，两光滑平行导轨位于倾角的绝缘固定斜面上，导轨间距为。绝缘细线一端固定，另一端连接质量为，阻值为的导体棒。导体棒初始时静置在导轨上，与导轨及置于水平导轨上质量为、电阻为的导体棒构成一闭合回路，导体棒距底端距离为，空间中存在方向垂直于斜导轨所在平面向上的磁感应强度为的磁场和方向垂直于水平导轨向上的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。在时刻，细线刚好被拉断，导体棒沿斜面向下运动，到达底端前达到最大速度。导体棒开始时固定于水平导轨，当导体棒滑至水平导轨的瞬间，导体棒释放。重力加速度为，导轨足够长且电阻不计，两金属杆无碰撞，与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，则（　　） A．细线被拉断瞬间，棒的加速度 B．棒沿斜面向下运动的最大速度 C．棒释放后运动到最大速度过程中，通过电量 D．棒在整个过程中产生的热量 三、实验题 11．我们通过实验可以探究感应电流的产生条件，在如图的实验中，线圈A通过滑动变阻器和开关接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A放置于线圈B里面。通过实验，判断线圈B中是否有电流产生。 (1)开关闭合的瞬间______（选填“有”或“无”）感应电流产生。 (2)开关总是闭合的，缓慢移动滑动变阻器的滑片时，______（选填“有”或“无”）感应电流产生。 12．NTC热敏电阻器是负温度系数热敏电阻，常用作温度传感器来实现智能控制。实验室有一个NTC热敏电阻器及厂家提供的标称值曲线，如图甲所示。 (1)某同学想测量该热敏电阻的阻值以检验参数与图甲是否一致。供选用的器材如下： A．电源（，内阻不计）    B．电压表（量程10 V，内阻约10 kΩ） C．毫安表（量程10 mA，内阻为50 Ω）    D．滑动变阻器（最大阻值50 Ω） E.滑动变阻器（最大阻值1000 Ω）    F.电阻箱 H.定值电阻、开关、导线若干 ①请在图乙虚线框内将测量的电路图补充完整___________； ②为了测量更多组数据，滑动变阻器选用__________（填“”或“”）更适合电路调节； ③正确操作后，在热敏电阻温度为27℃时，电压表读数为8.4 V，电流表读数为8.0 mA，则此时__________kΩ，与厂家标称值相对误差为__________%（保留2位有效数字）。 (2)该同学将电源E、热敏电阻、电阻箱、定值电阻、、电压比较输出控制器（简称控制器）连接成一自动加热器，其电路图如图丙所示。已知，，控制器的输入电阻很大。当a点电势低于b点电势时，控制器产生信号使电热器工作：当a点电势等于或高于b点电势时，控制器产生信号使电热器不工作：若要求温度达到30℃时停止加热，电阻箱的阻值应调为__________kΩ。 (3)实验过程中，发现热敏电阻温度达到31.5℃时停止加热，为了让加热器30℃时停止加热，请提出一个可行方案___________。 四、解答题 13．如图所示的电路，电源电动势，内阻，定值电阻，两平行极板A、B竖直放置，极板A开有小孔a，两极板间距离为。现闭合开关S，求： (1)电阻消耗的电功率多大； (2)极板A、B间匀强电场的电场强度多大； (3)某时刻一带电粒子从极板A的小孔a以水平速度进入两板间，恰好能到达极板B，不计粒子重力，求该粒子的比荷。 （原创）14．三个质量均为 的小球，用三根长为 的绝缘细线挂在同一点的下面，使三球带上相同的电荷后，它们彼此分开，各线之间的夹角互成 ，求每个小球所带的电荷 。 15．如图所示，是以O为坐标原点的三维空间坐标系，在平行于z轴、半径为r（r未知）的圆柱形空间内充满沿z轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。在圆柱形空间外侧且的区域充满沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度。在z轴上的S点（0，0，H）处有一粒子源，时刻沿各个方向均匀发射质量为m、电量为、初速度大小为的带电粒子。已知所有粒子到达平面前均未穿出电场，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 (1)求粒子到达xOy平面时在电场中运动的最大时间差； (2)若沿y轴正方向射出的粒子，经过y轴时第一次穿出电场，求圆柱形电场横截面的半径r和粒子第二次穿出电场时的位置坐标。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $2026年“学科网杯”命卷大赛 合磁明律 高中物理电磁学综合测试卷 高中物理 命题人：林志敏 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 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、多选或未选均不得分，第8~10题，每小题6分，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分。 （原创）1．三星手机无线充电技术利用了电场耦合原理，其核心部件是平行板电容器。某款无线充电器的平行板电容器完成充电后断开电源，技术人员在调试时缓慢增大两极板间的距离，其他条件保持不变。此过程中，电容器的电容变化情况为（） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 保持不变 D. 先增大后减小 【答案】B 【解析】电容决定式，与极板间距成反比。断开电源后，虽然电容器带电量不变，但电容仅由自身结构决定，增大会使电容减小。 （原创）2．北美的南极地质勘探队利用电磁感应原理探测地下金属矿产，使用的探测仪中有一根竖直放置的通电长直导线，电流方向由下向上。技术人员在导线右侧地面进行测量，从俯视角度观察，导线右侧磁场的环绕方向为（） A. 顺时针方向 B. 逆时针方向 C. 竖直向上 D. 水平向右 【答案】A 【解析】应用安培定则（右手螺旋定则）：右手握住导线，大拇指指向电流方向（向上），四指环绕方向即为磁场方向。俯视视角下，导线右侧磁场呈顺时针环形分布 3．图（a）中的金属片和金属丝为力传感器的敏感元件。上、下表面的金属丝分别为R1和R2，当金属片受力弯曲时，其中一根金属丝被拉长，另一根被压缩。当金属片右端向下受力F弯曲时，上表面的金属丝R1阻值（    ） A．减小 B．不变 C．增大 【答案】C 【详解】当金属片右端向下受力F弯曲时，上表面的金属丝被拉长，横截面积减小，根据可知，阻值增大。 故选C。 4．某实验室使用的低压供电装置原理如图所示，其核心部分是一个理想变压器。原线圈输入电压有效值的正弦交流电。该变压器有两组独立的副线圈，副线圈1的匝数。已知接在副线圈1、2两端的电阻，消耗的电功率为20 W，测得此时流过副线圈2的电流。以下说法正确的是（　　） A．原线圈的匝数为50 B．副线圈2的匝数为20 C．此时流过原线圈的电流为3.4 A D．副线圈2两端的电压为20 V 【答案】C 【详解】A．因消耗的电功率为20 W，即 解得 又 解得原线圈的匝数为，故A错误； BD．对由欧姆定律 又 解得副线圈2的匝数为，故BD错误； C．由输入功率等于输出功率 解得，故C正确。 故选C。 5．下列说法正确的是（　　） A．甲图为天安门广场阅兵上亮相的激光武器，激光作为电磁波，传播需要介质 B．卢瑟福通过乙图中的实验提出了原子的核式结构 C．丙图显示了、、三种射线从粒子源射入匀强磁场后的运动轨迹，其中③轨迹代表射线 D．丁图中，把核子分开需要能量是为了克服核子间的万有引力 【答案】B 【详解】A．激光是一种电磁波，传播时不需要介质，故A错误； B．卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，故B正确； C．粒子带正电，粒子带负电，不带电，根据左手定则可知，②轨迹代表射线，③轨迹代表射线，①轨迹代表射线，故C错误； D．把核子分开需要克服核子之间的核力作用，故D错误。 故选B。 6．我国电磁弹射技术独冠全球，某兴趣小组进行系列模拟研究。如图所示，水平放置的粗糙金属导轨相距L，动摩擦因数处处为μ，导轨左端可接电源E、电阻R、初态未充电的超级电容C，空间存在斜向右上方与导体棒垂直且与水平面的夹角为θ的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现有一根质量为m的导体棒，在平行于导轨且与导体棒垂直，大小为F的恒力作用下，从静止开始运动，整个运动过程中导体棒始终和导轨垂直，导轨足够长，且导轨和导体棒的电阻均忽略不计，导体棒左侧有同平面内一端固定的绝缘轻质弹簧，劲度系数为k，如果弹簧与导体棒连接时，始终在其弹性限度内，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A．如果开关S接1，导体棒克服安培力做功等于电路中产生的总的焦耳热 B．如果开关S接3，调节参数θ与μ，导体棒可能做匀变速直线运动 C．如果开关S接2，导体棒做匀加速直线运动，加速度大小为 D．如果开关S接2，导体棒与弹簧相连，导体棒运动的最大位移为 【答案】B 【详解】A．如果开关S接1，根据左手定则可知安培力做正功，导体棒不用克服安培力做功，故A错误； B．对导体棒受力分析如下图所示 竖直方向有 水平方向有 联立可得 若 即时，导体棒可以做匀变速直线运动，故B正确； C．金属棒不与弹簧连接，速度为时，金属棒产生的感应电动势为 所以电容器所带的电量为 充电电流 由牛顿第二定律 得，故C错误； D．金属棒与弹簧连接时，设位移时，速度为，则 ， 由牛顿第二定律 联立解得 金属棒所受的合力 时 令 则 其中 故金属棒以为平衡位置做简谐运动，振幅 因此运动的最大位移为，故D错误。 故选B。 7．如图所示，空间直角坐标系（z轴未画出，正方向垂直于纸面向外）中，平面内半径为R的圆形区域与y轴相切于O点，圆心在处，区域内的匀强磁场沿z轴正方向，磁感应强度为区域内，匀强电场和匀强磁场的方向均沿x轴正方向，电场强度为E，磁感应强度为，平面的第三象限内有一平行于x轴、中点在处的线状粒子发射器，与的连线平行于y轴。粒子发射器可在宽度为1.6R的范围内沿y轴正方向发射质量为m，电荷量为q（），速度大小可调的同种粒子，已知。则下列说法正确的是（    ） A．若发射速度大小，从点发出的粒子，飞出圆形磁场时速度偏转了 B．若发射速度大小为，在磁场中运动时间最长的粒子进入圆形磁场时的位置到的距离为 C．若发射速度大小为，则从发射器最左端发射的粒子进入区域后，运动轨迹上与x轴距离最远点的z坐标一定为 D．若发射速度大小为，则从发射器最左端发射的粒子进入区域后，运动轨迹上与x轴距离最远点的x坐标一定为 【答案】C 【详解】A．当时，根据洛伦兹力提供向心力，有 解得 粒子运动轨迹如图甲所示 由几何关系得 解得 飞出圆形磁场时速度偏转了，故A错误； B．根据洛伦兹力提供向心力，有 解得 设从C点进，D点出的粒子在磁场中运动时间最长，则CD为圆形磁场的直径，粒子运动轨迹如图乙所示 可知，由几何关系得 解得 由几何关系得：该粒子的入射位置到的距离，故B错误； CD．由题意得粒子在圆形磁场中的运动半径 发射器最左端发射的粒子运动轨迹如图丙所示 设该粒子运动到O点时其速度方向与x轴正方向夹角为，由几何关系 可得 根据速度的分解有， 由题意得：该粒子的运动可视为沿x轴正方向的匀加速直线运动和垂直于x轴平面内的匀速圆周运动的合运动，有 根据洛伦兹力提供向心力，有 解得 粒子运动周期为 粒子轨迹上的点与x轴的最远距离为 x方向的位移为 其中 解得（n=0,1,2,3…），故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题 8．关于传感器，下列说法正确的是（    ） A．干簧管可以用来做磁敏传感器，其原理是电磁感应 B．电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作 C．光敏电阻能够把光的频率这个光学量转换为电阻这个电学量 D．物体1带动电感式传感器的铁芯2向右移动时，线圈自感系数变小 【答案】BD 【详解】A．干簧管在有磁场作用时，内部的金属片会吸合，从而实现电路的通断，所以干簧管是将磁信号转化为电路通断的传感器，原理不是电磁感应，故A错误； B．电容器的电容与极板间距离有关系，电容式话筒利用电容器的电容与极板间距离的关系来工作，利用电容大小的变化，将声音信号转化为电信号，故B正确； C．光敏电阻能够把光的强度这个光学量转换为电阻这个电学量，不是频率，故C错误； D．物体1带动电感式传感器的铁芯2向右移动时，线圈中插入铁芯的长度变小，线圈的自感系数变小，故D正确。 故选BD。 9．2025年7月19日，雅鲁藏布江下游水电工程在西藏自治区林芝市正式开工。水电站向外供电示意图如图甲所示，发电机的内部原理简化图如图乙所示。已知升压变压器原、副线圈的匝数分别为、，降压变压器原、副线圈的匝数分别为、，变压器均为理想变压器。下列说法正确的是（　　） A．增加，可以提高远距离输电的输电效率 B．图乙中的线圈转过时，线圈产生的电流最小 C．若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，则输电线中损耗的功率会减小 D．当用户端接入的用电器增多时，为维持用户电压稳定，要适当减小 【答案】AC 【详解】A. 输电效率 其中 增加，根据 可知升压变压器副线圈电压升高，导致输电电流减小，输电线上损耗的功率减小，输电效率提高，故A正确； B. 由图乙可知，线圈平面与磁感线垂直，处于中性面位置，此时磁通量最大，但磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流为零。线圈转过时，线圈平面与磁感线平行，磁通量为零，但磁通量的变化率最大，感应电动势最大，感应电流最大，故B错误； C. 若发电站输送功率一定，发电机的输出电压增大，根据 可知增大。由 可知输电电流减小。输电线中损耗的功率 因减小，所以减小，故C正确； D. 当用户端接入的用电器增多时，用户端总电阻减小，降压变压器副线圈电流增大，原线圈电流（即输电线电流）增大，输电线上电压损失增大，降压变压器原线圈电压减小。 用户电压随之减小。为维持用户电压稳定，应增大变压比，即适当增大，故D错误。 故选AC。 10．如图甲所示，两光滑平行导轨位于倾角的绝缘固定斜面上，导轨间距为。绝缘细线一端固定，另一端连接质量为，阻值为的导体棒。导体棒初始时静置在导轨上，与导轨及置于水平导轨上质量为、电阻为的导体棒构成一闭合回路，导体棒距底端距离为，空间中存在方向垂直于斜导轨所在平面向上的磁感应强度为的磁场和方向垂直于水平导轨向上的匀强磁场，磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示。在时刻，细线刚好被拉断，导体棒沿斜面向下运动，到达底端前达到最大速度。导体棒开始时固定于水平导轨，当导体棒滑至水平导轨的瞬间，导体棒释放。重力加速度为，导轨足够长且电阻不计，两金属杆无碰撞，与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直，则（　　） A．细线被拉断瞬间，棒的加速度 B．棒沿斜面向下运动的最大速度 C．棒释放后运动到最大速度过程中，通过电量 D．棒在整个过程中产生的热量 【答案】AC 【详解】A．在时刻，细线刚好被拉断，由法拉第电磁感应定律 由闭合电路的欧姆定律 导体棒所受的安培力大小 由牛顿第二定律 联立解得，故A正确； B．棒沿斜面向下运动速度最大时有 设棒沿斜面向下运动最大速度为 由 由闭合电路的欧姆定律 导体棒所受的安培力大小 联立解得，故B错误； C．棒进入水平轨道的速度为 以两棒为系统由动量守恒 对棒释放后运动到最大速度过程中由动量定理 求和 联立解得，故C正确； D．细线被拉断后由能量守恒，产生的总的热量为 两棒串联通电电流相等,通电时间相同,产生的热量与电阻值成正比 故棒在细线被拉断后产生的热量 , PQ产生的热量，故D错误。 故选AC。 三、实验题 11．我们通过实验可以探究感应电流的产生条件，在如图的实验中，线圈A通过滑动变阻器和开关接到电源上，线圈B的两端连接到电流表上，把线圈A放置于线圈B里面。通过实验，判断线圈B中是否有电流产生。 (1)开关闭合的瞬间______（选填“有”或“无”）感应电流产生。 (2)开关总是闭合的，缓慢移动滑动变阻器的滑片时，______（选填“有”或“无”）感应电流产生。 【答案】(1)有 (2)有 【详解】（1）开关闭合的瞬间，穿过线圈B的磁通量发生变化，则线圈B中有感应电流产生。 （2）开关总是闭合的，缓慢移动滑动变阻器的滑片时，线圈A中电流发生变化，穿过线圈B的磁通量发生变化，有感应电流产生。 12．NTC热敏电阻器是负温度系数热敏电阻，常用作温度传感器来实现智能控制。实验室有一个NTC热敏电阻器及厂家提供的标称值曲线，如图甲所示。 (1)某同学想测量该热敏电阻的阻值以检验参数与图甲是否一致。供选用的器材如下： A．电源（，内阻不计）    B．电压表（量程10 V，内阻约10 kΩ） C．毫安表（量程10 mA，内阻为50 Ω）    D．滑动变阻器（最大阻值50 Ω） E.滑动变阻器（最大阻值1000 Ω）    F.电阻箱 H.定值电阻、开关、导线若干 ①请在图乙虚线框内将测量的电路图补充完整___________； ②为了测量更多组数据，滑动变阻器选用__________（填“”或“”）更适合电路调节； ③正确操作后，在热敏电阻温度为27℃时，电压表读数为8.4 V，电流表读数为8.0 mA，则此时__________kΩ，与厂家标称值相对误差为__________%（保留2位有效数字）。 (2)该同学将电源E、热敏电阻、电阻箱、定值电阻、、电压比较输出控制器（简称控制器）连接成一自动加热器，其电路图如图丙所示。已知，，控制器的输入电阻很大。当a点电势低于b点电势时，控制器产生信号使电热器工作：当a点电势等于或高于b点电势时，控制器产生信号使电热器不工作：若要求温度达到30℃时停止加热，电阻箱的阻值应调为__________kΩ。 (3)实验过程中，发现热敏电阻温度达到31.5℃时停止加热，为了让加热器30℃时停止加热，请提出一个可行方案___________。 【答案】(1) 1.0 10 (2)2 (3)调大的阻值或减小的阻值或调大的阻值 【详解】（1）①因mA表的内阻已知，则采用电流表内接电路，电路如图 ②为了测量更多组数据，滑动变阻器要接成分压电路，则选用阻值较小的更适合电路调节； ③根据欧姆定律可知 由图可知在热敏电阻温度为27℃时的阻值为1.1kΩ，则与厂家标称值相对误差为 （2）温度达到30℃时热敏电阻的阻值为，则当ab两点电势相等时，解得电阻箱阻值为 （3）实验过程中，发现热敏电阻温度达到31.5℃时停止加热，说明在温度达到30℃时a点电势低于b点电势，为了让加热器30℃时停止加热，则需要升高a点电势或降低b点电势，则由可知，可调大的阻值或减小的阻值或调大的阻值。 四、解答题 13．如图所示的电路，电源电动势，内阻，定值电阻，两平行极板A、B竖直放置，极板A开有小孔a，两极板间距离为。现闭合开关S，求： (1)电阻消耗的电功率多大； (2)极板A、B间匀强电场的电场强度多大； (3)某时刻一带电粒子从极板A的小孔a以水平速度进入两板间，恰好能到达极板B，不计粒子重力，求该粒子的比荷。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由欧姆定律得电流 电阻消耗的电功率 （2）极板A、B间电压等于电阻两端电压 极板A、B间匀强电场的电场强度 （3）由动能定理有 解得粒子的比荷 （原创）14．三个质量均为 的小球，用三根长为 的绝缘细线挂在同一点的下面，使三球带上相同的电荷后，它们彼此分开，各线之间的夹角互成 ，求每个小球所带的电荷 。 【答案】 解题过程 一、几何关系分析 设小球 、、 均带电荷为 ，因 、、 在同一平面，易知 为等边三角形。以悬点 作 的垂线交 于 点，则 为 的重心。 由于 也为等边三角形，所以： 设细线与竖直方向的夹角为 ，则： 二、受力分析与平衡条件 以小球 为例，小球 分别受自身重力 、绳子张力 以及 、 二球对它的库仑力 和 的作用而平衡。 1. 水平方向平衡条件： 2. 竖直方向平衡条件： 根据库仑定律，两球间的库仑力大小为： 三、联立求解电荷 将 代入水平方向平衡方程，并结合竖直方向平衡方程消去 ，整理可得： 代入具体数值（，，，），可得： 最终结论 每个小球所带的电荷为： 15．如图所示，是以O为坐标原点的三维空间坐标系，在平行于z轴、半径为r（r未知）的圆柱形空间内充满沿z轴负方向的匀强电场，电场强度大小为E。在圆柱形空间外侧且的区域充满沿z轴负方向的匀强磁场，磁感应强度。在z轴上的S点（0，0，H）处有一粒子源，时刻沿各个方向均匀发射质量为m、电量为、初速度大小为的带电粒子。已知所有粒子到达平面前均未穿出电场，不计粒子的重力和粒子间的相互作用。 (1)求粒子到达xOy平面时在电场中运动的最大时间差； (2)若沿y轴正方向射出的粒子，经过y轴时第一次穿出电场，求圆柱形电场横截面的半径r和粒子第二次穿出电场时的位置坐标。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由题意可知，沿z轴正方向射出的粒子，其运动的时间最长，沿z轴负方向射出的粒子，其运动时间最短。在电场中，根据牛顿第二定律有 最大时间差为 联立解得 （2）根据抛体运动规律，有，， 联立解得 粒子进入匀强磁场后，平行于平面做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力， 则有 解得 轨迹俯视图，如图所示 粒子在磁场中转过圈后，沿x轴正方向返回电场，在磁场中的运动时间为 沿z轴负方向的速度为 沿z轴负方向运动的距离为 再次返回电场后，第二次穿出电场前，在电场中的运动时间为 沿z轴负方向运动的距离为 沿z轴负方向运动的距离为 故第二次穿出电场时的位置坐标为。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $