精品解析：广东佛山市南海区第一中学2025-2026学年高二下学期第一次阶段测试物理试题

2025～2026学年高二第二学期阶段一测试 高二物理试题 本试卷共8页，15题，全卷满分100分，考试用时75分钟。 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，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。选对的得4分，错选、不选的得0分。 1. 2025年11月5日福建号电磁弹射航母正式入列中国海军，其弹射装置的原理如图，待弹射的歼—35飞机挂在导体棒上，导体棒放在处于竖直向上匀强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以电流，导体棒和飞机就沿导轨加速，从而将飞机向右弹射出去。以下说法中不正确的是（　　） A. 若导体棒中的电流恒定则歼—35匀加速直线起飞 B. 导体棒中的电流方向是 C. 增大导轨中电流可提高飞机的弹射速度 D. 改变磁感应强度大小可改变飞机的弹射速度 2. “中国第一高楼”上海中心大厦首次采用了电涡流技术的阻尼器，该阻尼器底部附着永磁铁的质量块摆动通过固定在楼板上的导体板上方时，导体板内产生涡流，示意图如图。关于阻尼器，下列说法正确的是（　　） A. 阻尼器摆动时产生的涡流源于电流的磁效应现象 B. 导体板没有形成回路，导体板不能形成感应电流 C. 阻尼器摆动时产生的涡流源于外部电源供电 D. 大厦带动永磁铁摆动时，导体板中的磁通量发生变化，阻尼器将机械能转化为电能，达到保护大楼安全的目的 3. 如图所示，是自感系数很大且直流电阻为零的理想线圈，、是两个相同的灯泡，定值电阻的阻值小于灯泡的电阻，灯泡的电阻始终不变。下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关S，灯泡逐渐变亮，灯泡瞬间变亮 B. 闭合开关S，灯泡瞬间变亮，灯泡逐渐变亮 C. 闭合开关S稳定后，再断开开关S，灯泡、均瞬间熄灭 D. 闭合开关S稳定后，再断开开关S，灯泡先闪亮再逐渐熄灭 4. 如图所示，半径为L的铜圆盘安装在竖直铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，铜圆盘绕竖直轴以角速度ω匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流过电阻R B. 若将铜片Q变为与圆盘边缘接触，则同样有电流流过电阻R C. 铜圆盘转动时产生的感应电动势为 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 5. 反渗透RO膜过滤净水器，会产生一部分无法过滤的自来水，称为“废水”，或称““尾水”。 “尾水”中含有较多矿物质（正离子和负离子）及其他无法透过反渗透RO膜的成分，不能直接饮用，但可以浇花、拖地。某学校的物理兴趣小组为了测量直饮水供水处“尾水”的流量，将“尾水”接上电磁流量计，如图所示。已知流量计水管直径为d，垂直水管向里的匀强磁场磁感应强度大小为B，稳定后M、N两点之间电压为U。则（　　） A. “尾水”中离子所受洛伦兹力方向由M指向N B. M点的电势低于N点的电势 C. 上管壁M点聚集正离子 D. “尾水”的流速为 6. 如图甲所示，我国托卡马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩，其内部产生的强磁场将百万开尔文的高温等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变，如图乙所示。其中沿管道方向的磁场分布图如图丙所示，其磁场方向垂直于纸面向外，且越靠管的左侧磁场越强，则速度平行于纸面的带电粒子在图丙磁场中运动时（不计带电粒子重力），下列说法正确的是（　　） A. 正离子在磁场中沿逆时针方向运动 B. 带电粒子由磁场的右侧区域向左侧区域运动时，洛伦兹力变大 C. 负离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径变小 D. 由于带电粒子在磁场中的运动方向不确定，磁场可能对其做功 7. 如图甲所示是一个“简易电动机”，一节5号干电池的正极向上，一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框，线框上端的弯折位置与正极良好接触，下面弯曲的两端与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会转动起来。该“简易电动机”的原理图如图乙所示，关于该“简易电动机”，下列说法正确的是（　　） A. 从上往下看，该“简易电动机”逆时针旋转 B. 电池消耗的电能全部转化为线框的动能 C. 线框①、②两部分导线电阻在电路中是串联关系 D. 电动机的工作原理是通电导线在磁场中受安培力的作用 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 我国的电磁弹射技术已达到世界先进水平，应用在航母、军事、交通、科研等多领域，航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理简单如图所示。当开关S闭合瞬间固定线圈突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去。则下列说法正确的是（　　） A. 金属环向左运动过程中将有扩张趋势 B. 闭合开关S的瞬间，从左侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流 C. 若将金属环置于线圈的右侧，环将向右弹射 D. 若将电池正负极调换后，金属环不能向左弹射 9. 如图，某科技小组利用电磁感应的原理设计了一款电梯坠落缓冲装置。如图，在电梯轿厢上安装永久强磁铁，井壁固定水平方向的闭合线圈A、B，当电梯坠至图示位置时，下列说法正确的是（ ） A. 俯视看，线圈A中产生逆时针方向的感应电流 B. 磁铁对线圈A产生的安培力方向向上 C. 若拆掉线圈B，缓冲效果会更好 D. 若增加线圈A、B的匝数，缓冲效果会更好 10. 下列四幅图分别是磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，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A极板是电源的负极 B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近S3，粒子的比荷越小 C. 图丙中若只增大回旋加速器的加速电压，则粒子获得的最大动能不变 D. 图丁中若导体中的载流子是电子，则导体N侧电势比M侧高 三、实验题与解答题（本题共4小题，总分54分） 11. 为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。 （1）如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路________； （2）小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向__________（填“左”或“右”）偏转； （3）图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G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迅速向下移动过程中，流经G表的电流__________（填“向左”或“向右”），会导致__________（填“红”或“蓝”）色二极管发光； （4）小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随__________（填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 12. 如图所示，用等臂天平测量匀强磁场的磁感应强度。天平左臂挂盘，右臂挂N匝矩形金属线圈。当挂盘和线圈质量相等时，天平保持平衡。线圈上部处于垂直纸面向外，宽为d=0.4m的匀强磁场中，磁感应强度B随时间均匀增大，其变化率。线圈下部处在另一垂直纸面的匀强磁场中。当挂盘中放入质量m=0.8kg的砝码时，天平再次平衡。已知线圈的水平边长L=0.2m，匝数n=100，总电阻R=1Ω，重力加速度取g=10m/s2。求： （1）线圈中感应电流I的大小和方向； （2）未知磁场的磁感应强度B0的大小和方向。 13. 如图所示，匀强磁场的边界AB和CD相互平行，宽度为d，磁场垂直纸面向外，磁感应强度B大小未知，一带正电的粒子以速度v0垂直于磁场方向射入，入射方向与AB边界夹角为θ=60°，已知粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子重力。求： （1）若粒子垂直磁场边界CD射出磁场，求磁感应强度大小B1； （2）若粒子恰好未从CD边界射出磁场，求磁感应强度大小B2。 14. 如图所示的坐标系中，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为；第二象限内有正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，方向沿y轴负方向，磁感应强度为，方向垂直纸面向里。一带电粒子从A点以某一速度平行x轴向右射入电磁场，恰好做匀速直线运动，从y轴上的C点射入第一象限。C点到坐标原点O的距离为L，粒子重力不计。求： （1）粒子从A点射入电磁场时速度v的大小； （2）若粒子射入第一象限后经坐标原点O射出，求粒子的电性和比荷； （3）若粒子射入第一象限后从x轴上的D点射出，且，求粒子在第一象限中运动的时间。 15. 如图所示，两根足够长的平行粗糙金属导轨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，轨道间距L=1m，整个装置处于垂直斜面向上磁感应强度B=2T的匀强磁场中。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，电路其余部分的电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动，发生位移x=3m达到最大速度，已知金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2，从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程，求： （1）金属棒ab最大速度vm的大小； （2）电阻R上产生的焦耳热为QR； （3）流过电阻R的电荷量q； （4）金属棒ab的运动时间t。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025～2026学年高二第二学期阶段一测试 高二物理试题 本试卷共8页，15题，全卷满分100分，考试用时75分钟。 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，将答题卡交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求。选对的得4分，错选、不选的得0分。 1. 2025年11月5日福建号电磁弹射航母正式入列中国海军，其弹射装置的原理如图，待弹射的歼—35飞机挂在导体棒上，导体棒放在处于竖直向上匀强磁场中的两平行导轨上，给导轨通以电流，导体棒和飞机就沿导轨加速，从而将飞机向右弹射出去。以下说法中不正确的是（　　） A. 若导体棒中的电流恒定则歼—35匀加速直线起飞 B. 导体棒中的电流方向是 C. 增大导轨中电流可提高飞机的弹射速度 D. 改变磁感应强度大小可改变飞机的弹射速度 【答案】B 【解析】 【详解】AB．导体棒在安培力作用下要向右做匀加速运动，所受的安培力必须向右，根据左手定则可知，导体棒中的电流方向是，故A正确，B错误； CD．要提高电磁炮的发射速度，需要增加安培力做的功，在加速距离不变的情况下，可以考虑增加安培力，根据安培力公式可知，可增加磁感应强度B或增加电流I，故CD正确。 故选B。 2. “中国第一高楼”上海中心大厦首次采用了电涡流技术的阻尼器，该阻尼器底部附着永磁铁的质量块摆动通过固定在楼板上的导体板上方时，导体板内产生涡流，示意图如图。关于阻尼器，下列说法正确的是（　　） A. 阻尼器摆动时产生的涡流源于电流的磁效应现象 B. 导体板没有形成回路，导体板不能形成感应电流 C. 阻尼器摆动时产生的涡流源于外部电源供电 D. 大厦带动永磁铁摆动时，导体板中的磁通量发生变化，阻尼器将机械能转化为电能，达到保护大楼安全的目的 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．阻尼器摆动时，永磁铁通过导体板上方使通过导体板的磁通量发生变化，从而在导体板中产生涡流，属于电磁感应现象，故ABC错误； D．通过阻碍质量块和永磁铁的运动，阻尼器将动能转化为电能，并通过电流做功将电能最终转化为焦耳热，故D正确。 故选D。 3. 如图所示，是自感系数很大且直流电阻为零的理想线圈，、是两个相同的灯泡，定值电阻的阻值小于灯泡的电阻，灯泡的电阻始终不变。下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关S，灯泡逐渐变亮，灯泡瞬间变亮 B. 闭合开关S，灯泡瞬间变亮，灯泡逐渐变亮 C. 闭合开关S稳定后，再断开开关S，灯泡、均瞬间熄灭 D. 闭合开关S稳定后，再断开开关S，灯泡先闪亮再逐渐熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．闭合开关S，灯泡、瞬间同时亮起，选项AB错误； CD．闭合开关S稳定后，通过线圈和定值电阻的电流大于通过灯泡的电流；断开开关S，灯泡A瞬间熄灭，在线圈中产生自感电动势阻碍线圈中电流的减小，该电流在灯泡B中重新形成回路，则灯泡先闪亮再逐渐熄灭，选项C错误、D正确。 故选D。 4. 如图所示，半径为L的铜圆盘安装在竖直铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，铜圆盘绕竖直轴以角速度ω匀速转动，下列说法正确的是（　　） A. 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流过电阻R B. 若将铜片Q变为与圆盘边缘接触，则同样有电流流过电阻R C. 铜圆盘转动时产生的感应电动势为 D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍 【答案】A 【解析】 【详解】A．若从上往下看，圆盘顺时针转动，根据右手定则可知，电流沿a到b的方向流过电阻R，故A正确； B．若将铜片Q变为与圆盘边缘接触，电阻R相当于接在电源的同一极，则没有电流流过电阻R，故B错误； CD．铜圆盘转动时产生的感应电动势为，若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则感应电动势变为原来的2倍，根据，可知，电流在R上的热功率变为原来的4倍，故CD错误。 故选A。 5. 反渗透RO膜过滤净水器，会产生一部分无法过滤的自来水，称为“废水”，或称““尾水”。 “尾水”中含有较多矿物质（正离子和负离子）及其他无法透过反渗透RO膜的成分，不能直接饮用，但可以浇花、拖地。某学校的物理兴趣小组为了测量直饮水供水处“尾水”的流量，将“尾水”接上电磁流量计，如图所示。已知流量计水管直径为d，垂直水管向里的匀强磁场磁感应强度大小为B，稳定后M、N两点之间电压为U。则（　　） A. “尾水”中离子所受洛伦兹力方向由M指向N B. M点的电势低于N点的电势 C. 上管壁M点聚集正离子 D. “尾水”的流速为 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．根据左手定则，正离子所受洛伦兹力方向由M指向N，向N侧偏转，负离子所受洛伦兹力方向由N指向M，向M侧偏转，下管壁N点聚集正离子，上管壁M点聚集负离子，则M点的电势低于N点的电势，故AC错误，B正确； D．当M、N两点间电压稳定时，离子所受洛伦兹力与电场力平衡，有 可得“尾水”的流速为 故D错误。 故选B。 6. 如图甲所示，我国托卡马克装置在世界上首次实现了稳定运行100秒的成绩，其内部产生的强磁场将百万开尔文的高温等离子体（等量的正离子和电子）约束在特定区域实现受控核聚变，如图乙所示。其中沿管道方向的磁场分布图如图丙所示，其磁场方向垂直于纸面向外，且越靠管的左侧磁场越强，则速度平行于纸面的带电粒子在图丙磁场中运动时（不计带电粒子重力），下列说法正确的是（　　） A. 正离子在磁场中沿逆时针方向运动 B. 带电粒子由磁场的右侧区域向左侧区域运动时，洛伦兹力变大 C. 负离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，运动半径变小 D. 由于带电粒子在磁场中的运动方向不确定，磁场可能对其做功 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则可以判断，正离子受到垂直速度方向向右的洛伦兹力作用，所以正离子在磁场中沿顺时针方向运动，故A错误。 B．带电粒子由磁场右侧区域向左侧区域运动时，电荷量和速度均不变，磁感应强度增大，根据洛伦兹力可知，洛伦兹力变大，B正确。 C．根据，负离子由磁场的左侧区域向右侧区域运动时，磁感应强度减小，运动半径变大，C错误。 D．洛伦兹力始终与速度方向垂直，所以洛伦兹力不做功，即磁场对带电粒子不做功，D错误。 故选B。 7. 如图甲所示是一个“简易电动机”，一节5号干电池的正极向上，一块圆柱形强磁铁吸附在电池的负极，将一段裸铜导线弯成图中所示形状的线框，线框上端的弯折位置与正极良好接触，下面弯曲的两端与磁铁表面保持良好接触，放手后线框就会转动起来。该“简易电动机”的原理图如图乙所示，关于该“简易电动机”，下列说法正确的是（　　） A. 从上往下看，该“简易电动机”逆时针旋转 B. 电池消耗的电能全部转化为线框的动能 C. 线框①、②两部分导线电阻在电路中是串联关系 D. 电动机的工作原理是通电导线在磁场中受安培力的作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．线框的上下两条边受到安培力的作用而发生转动的，根据左手定则可以判断从上往下看，线框将做顺时针转动，故A错误； B．电池消耗的电能一部分用于线框发热产生的内能，一部分提供线框的动能，故B错误； C．线框①、②两部分导线电阻在电路中是并联关系，故C错误； D．电动机的工作原理是通电导线在磁场中受安培力的作用，故D正确。 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 我国的电磁弹射技术已达到世界先进水平，应用在航母、军事、交通、科研等多领域，航母上飞机弹射起飞所利用的电磁驱动原理简单如图所示。当开关S闭合瞬间固定线圈突然通过直流电流时，线圈左侧的金属环被弹射出去。则下列说法正确的是（　　） A. 金属环向左运动过程中将有扩张趋势 B. 闭合开关S的瞬间，从左侧看环中产生沿逆时针方向的感应电流 C. 若将金属环置于线圈的右侧，环将向右弹射 D. 若将电池正负极调换后，金属环不能向左弹射 【答案】BC 【解析】 【详解】A．开关闭合瞬间，穿过金属环的磁通量增大，为阻碍磁通量增加，金属环需要减小面积来减小总磁通量，因此金属环有收缩趋势，故A错误； B．根据安培定则，线圈通电后内部磁场方向向右，穿过左侧金属环的向右磁通量增大；由楞次定律，感应电流的磁场方向向左；从左侧观察，根据安培定则，环中感应电流为逆时针方向，故B正确； C．根据楞次定律“来拒去留”，磁通量增加时，金属环会远离线圈阻碍磁通量增加；若金属环放在线圈右侧，环会向右远离线圈，被向右弹射，故C正确； D．电池正负极调换后，开关闭合瞬间穿过金属环的磁通量仍会增大，根据楞次定律，环依然会远离线圈向左弹射，故D错误。 故选BC。 9. 如图，某科技小组利用电磁感应的原理设计了一款电梯坠落缓冲装置。如图，在电梯轿厢上安装永久强磁铁，井壁固定水平方向的闭合线圈A、B，当电梯坠至图示位置时，下列说法正确的是（ ） A. 俯视看，线圈A中产生逆时针方向的感应电流 B. 磁铁对线圈A产生的安培力方向向上 C. 若拆掉线圈B，缓冲效果会更好 D. 若增加线圈A、B的匝数，缓冲效果会更好 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由楞次定律，此时穿过线圈A的磁通量向上且减小，则线圈A产生由俯视来看的逆时针方向的感应电流，A正确； B．线圈A对磁铁有竖直向上的力，则磁铁对线圈A有竖直向下的安培力，B错误； CD．由楞次定律可知，两个线圈对磁铁的缓冲作用正向叠加，若拆掉线圈B，缓冲效果会变差，增加线圈A、B的匝数，线圈中的感应电流变大，缓冲效果会更好，C错误，D正确。 故选AD。 10. 下列四幅图分别是磁流体发电机、质谱仪、回旋加速器、霍尔元件的示意图，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A极板是电源的负极 B. 图乙中粒子打在照相底片D上的位置越靠近S3，粒子的比荷越小 C. 图丙中若只增大回旋加速器的加速电压，则粒子获得的最大动能不变 D. 图丁中若导体中的载流子是电子，则导体N侧电势比M侧高 【答案】AC 【解析】 【详解】A．磁场方向由N极指向S极，水平向右，根据左手定则正电荷受洛伦兹力向下偏转，打到B极板；负电荷受洛伦兹力向上偏转，打到A极板，因此A极板积累负电荷，是电源的负极，故A正确； B．粒子先加速 进入磁场后洛伦兹力提供向心力 整理得偏转半径 越靠近​，偏转半径越小，说明比荷越大，故B错误； C．粒子最大偏转半径等于D形盒的半径，洛伦兹力提供向心力 得最大动能,​ 最大动能仅与磁感应强度、D形盒半径、粒子比荷有关，和加速电压无关，因此只增大加速电压，最大动能不变，故C正确； D．载流子是电子，根据左手定则，电子受洛伦兹力向N侧偏转，N侧积累电子带负电，因此N侧电势低于M侧，故D错误。 故选AC。 三、实验题与解答题（本题共4小题，总分54分） 11. 为探究影响感应电流方向的因素，某兴趣小组的同学们使用图甲所示的电磁感应实验装置进行实验，其中线圈A中有铁芯。 （1）如图甲所示，是小明同学进行“探究感应电流方向”的实验装置，为了完成该实验，请用笔画线代替导线完成余下电路________； （2）小明同学将线圈A插入线圈B中，闭合开关S时，发现灵敏电流计G的指针向左偏转，接着保持线圈A、B不动，将线圈A中的铁芯拔出，则灵敏电流计G的指针将向__________（填“左”或“右”）偏转； （3）图乙是小军同学对课本演示实验装置改进后制作的“楞次定律演示仪”。演示仪由反向并联的红、蓝两只发光二极管（简称LED）、一定匝数的螺线管、灵敏电流计G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迅速向下移动过程中，流经G表的电流__________（填“向左”或“向右”），会导致__________（填“红”或“蓝”）色二极管发光； （4）小军同学发现，条形磁铁向上移动得越快，灵敏电流计G的示数越大，这说明感应电动势随__________（填“磁通量”“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大。 【答案】（1） （2）右 （3） ①. 向左 ②. 红 （4）磁通量的变化率 【解析】 【小问1详解】 探究感应电流实验中，分为两个独立回路。原回路：线圈A+电源+开关+滑动变阻器串联即可；感应回路：线圈B+灵敏电流计，只需将线圈B的剩余接线柱与灵敏电流计的剩余接线柱连接即可，见参考答案。 【小问2详解】 闭合开关时，穿过线圈B的磁通量增加，灵敏电流计左偏；拔出铁芯时，穿过线圈B的磁通量减少，磁通量的变化与闭合开关时相反，感应电流方向相反，因此指针向右偏转。 【小问3详解】 [2]条形磁铁N上S下，向下移动时，向上穿过螺线管的磁通量增加，根据楞次定律，感应电流的磁场方向向下；由右手螺旋定则可得，感应电流从螺线管下端流出，从上端流入，因此流过灵敏电流计G的方向向左。 [2]二极管的导通方向与箭头方向一致，电流从下到上流过二极管，红色二极管箭头向上，因此红色二极管发光。 【小问4详解】 根据法拉第电磁感应定律 ​，感应电动势大小与磁通量的变化率成正比；条形磁铁移动越快，磁通量变化越快，即磁通量变化率越大，感应电动势越大，电流越大，因此感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。 12. 如图所示，用等臂天平测量匀强磁场的磁感应强度。天平左臂挂盘，右臂挂N匝矩形金属线圈。当挂盘和线圈质量相等时，天平保持平衡。线圈上部处于垂直纸面向外，宽为d=0.4m的匀强磁场中，磁感应强度B随时间均匀增大，其变化率。线圈下部处在另一垂直纸面的匀强磁场中。当挂盘中放入质量m=0.8kg的砝码时，天平再次平衡。已知线圈的水平边长L=0.2m，匝数n=100，总电阻R=1Ω，重力加速度取g=10m/s2。求： （1）线圈中感应电流I的大小和方向； （2）未知磁场的磁感应强度B0的大小和方向。 【答案】（1），顺时针 （2），垂直纸面向里 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势为 线圈上部磁场面积 代入已知条件解得   由欧姆定律，感应电流大小  原磁场垂直纸面向外且磁感应强度增大，向外的磁通量增大，感应电流的磁场需阻碍磁通量增大，因此感应磁场方向垂直纸面向里，由右手螺旋定则可得，感应电流方向为顺时针方向。 【小问2详解】 天平再次平衡时，左盘增加的重力等于线圈受到向下的安培力，即 ​  线圈下边界在 中受到的安培力大小 代入平衡条件得 代入解得 感应电流为顺时针，线圈下边界的电流方向水平向左，安培力向下，由左手定则可得，方向垂直纸面向里。 13. 如图所示，匀强磁场的边界AB和CD相互平行，宽度为d，磁场垂直纸面向外，磁感应强度B大小未知，一带正电的粒子以速度v0垂直于磁场方向射入，入射方向与AB边界夹角为θ=60°，已知粒子的质量为m，电荷量为q，不计粒子重力。求： （1）若粒子垂直磁场边界CD射出磁场，求磁感应强度大小B1； （2）若粒子恰好未从CD边界射出磁场，求磁感应强度大小B2。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 粒子垂直射出磁场，轨迹如图所示 由几何关系可得  得  带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 解得 【小问2详解】 粒子恰好未从射出，说明轨迹与相切，轨迹如图所示 由几何关系得  得  洛伦兹力提供向心力 解得 14. 如图所示的坐标系中，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为；第二象限内有正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度为E，方向沿y轴负方向，磁感应强度为，方向垂直纸面向里。一带电粒子从A点以某一速度平行x轴向右射入电磁场，恰好做匀速直线运动，从y轴上的C点射入第一象限。C点到坐标原点O的距离为L，粒子重力不计。求： （1）粒子从A点射入电磁场时速度v的大小； （2）若粒子射入第一象限后经坐标原点O射出，求粒子的电性和比荷； （3）若粒子射入第一象限后从x轴上的D点射出，且，求粒子在第一象限中运动的时间。 【答案】（1）；（2）正电，；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意可知，粒子在电磁场中做匀速直线运动，则有 解得 （2）粒子射入第一象限后，做匀速圆周运动，若粒子经坐标原点O射出，由左手定则可知，粒子带正电，有 又有 联立解得 （3）若粒子射入第一象限后从x轴上的D点射出，设粒子做圆周运动的半径为，运动轨迹如图所示 由几何关系有 解得 又有 可得 则粒子在第一象限中运动的时间 15. 如图所示，两根足够长的平行粗糙金属导轨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，轨道间距L=1m，整个装置处于垂直斜面向上磁感应强度B=2T的匀强磁场中。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，电路其余部分的电阻不计。金属棒ab由静止释放后沿导轨运动，发生位移x=3m达到最大速度，已知金属棒与导轨间动摩擦因数μ=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，取g=10m/s2，从金属棒ab开始运动至达到最大速度的过程，求： （1）金属棒ab最大速度vm的大小； （2）电阻R上产生的焦耳热为QR； （3）流过电阻R的电荷量q； （4）金属棒ab的运动时间t。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 当金属棒达到最大速度时，合力为0，沿斜面方向受力平衡 感应电动势 感应电流 ​​ 因此安培力 联立解得 【小问2详解】 由能量守恒定律可得 代入数据解得 串联电路中焦耳热与电阻成正比，因此 【小问3详解】 电荷量公式 由法拉第电磁感应定律得 平均感应电流 整理可得 代入数据解得 【小问4详解】 对金属棒沿斜面方向用动量定理 安培力冲量 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $