精品解析：海南省文昌中学2025-2026学年高二下学期第一次月考物理试题

2025—2026学年度第二学期高二第一次月考试题 物 理 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（　　） A. 图示左侧通电导线受到安培力向里 B. a、b两点的磁感应强度相同 C. 图示右侧通电导线受到安培力向上 D. c、d两点的磁感应强度大小相等 【答案】C 【解析】 【详解】AC．由左手定则可知，题图中左侧通电导线受到的安培力向下，右侧通电导线受到的安培力向上，故A错误，C正确； B．磁感线的方向与磁感应强度的方向相同，由题图可知，点处的磁感线向左下方，点处的磁感线向左上方，、两点的磁感应强度的方向不同，故a、b两点的磁感应强度不同，B错误； D．磁感线的疏密表示磁场的强弱，由题图可知，点处的磁感线较点密集，故点处的磁感应强度大于点处的磁感应强度，故D错误。 故选C。 2. 正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直于纸面向里 B. 轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C. 轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D. 轨迹3对应的粒子是正电子 【答案】A 【解析】 【详解】AD．根据题图可知，1和3粒子绕转动方向一致，则1和3粒子为电子，2为正电子，电子带负电且顺时针转动，根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里，A正确，D错误； B．电子在云室中运行，洛伦兹力不做功，而粒子受到云室内填充物质的阻力作用，粒子速度越来越小，B错误； C．带电粒子若仅在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律可知 解得粒子运动的半径为 根据题图可知轨迹3对应的粒子运动的半径更大，速度更大，粒子运动过程中受到云室内物质的阻力的情况下，此结论也成立，C错误。 故选A。 3. 如图所示，在水平向右的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平。不计空气阻力，金属棒在运动过程中ab两端的电势分别为、，则（　　） A. ，且保持不变 B. ，且逐渐增大 C. ，且保持不变 D. ，且逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】金属棒在运动过程中始终保持水平，结合右手定则可知a端电势高于b端电势，由于金属棒没有形成闭合回路，故没有感应电流，金属棒不受安培力，只受重力，所以金属棒做平抛运动，水平速度不变，竖直分速度逐渐变大，即金属棒切割磁感线的速度变大，所以ab棒的电动势逐渐增大。 故选B。 4. 如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是（　　） A. 顺时针，无感应电流 B. 顺时针，顺时针 C. 逆时针，无感应电流 D. 逆时针，逆时针 【答案】B 【解析】 【详解】将线圈a从磁场中匀速拉出，穿过其磁通量减小，根据楞次定律的“增反减同”和右手螺旋定则，线圈a中产生的感应电流方向为顺时针，再据右手螺旋定则线圈a在线圈b处产生的磁场是出来并且增加的，对线圈b由楞次定律得其产生的感应电流方向也为顺时针。 故选B。 5. 如图所示，轻绳将一条形磁铁悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，圆环始终保持静止，则磁铁在A到E摆动过程中（　　） A. 圆环中感应电流方向相同 B. 圆环受到摩擦力方向相同 C. 圆环对桌面的压力始终大于自身的重力 D. 磁铁在A、E两处的重力势能可能相等 【答案】B 【解析】 【详解】A．从A到最低点的过程中，圆环中的磁场向上且磁通量增大，据“增反减同”可判断产生顺时针方向的电流（从上往下看），从最低点到E的过程中，产生逆时针方向的电流（从上往下看），故A错误； B．由楞次定律的推论“来拒去留”可知，从A到最低点和从最低点到E的过程中，圆环受到摩擦力方向均向右，故B正确； C．由楞次定律的推论“来拒去留”可知，从最低点到E的过程中，圆环对桌面的压力小于自身的重力，故C错误； D．由于有部分机械能转化为内能，故在A、E两处的重力势能不相等，故D错误。 故选B。 6. 如图甲所示，10匝铜导线制成的线圈（电阻不计）两端M、N与一电压表相连，线圈内磁场方向垂直纸面向里，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 电压表的正接线柱接线圈的N端 B. 内，线圈中磁通量的变化量为1.5Wb C. 线圈中磁通量的变化率为0.5Wb/s D. 电压表的读数为15V 【答案】C 【解析】 【详解】A．穿过线圈的磁通量向里增大，根据楞次定律可知，线圈中的感应电流方向为逆时针方向，则M端比N端的电势高，电压表的正接线柱接线圈的M端，故A错误； B．内，线圈中磁通量的变化量为，故B错误； C．线圈中磁通量的变化率为，故C正确； D．根据法拉第电磁感应定律可得电动势为 所以电压表的读数为，故D错误。 故选C。 7. 如图所示，在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，经Δt圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合，此时圆环的速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 此时圆环中的电流沿逆时针方向 B. 此时圆环的瞬时电动势为2Bav C. 此过程中平均电动势为 D. 此时圆环中的加速度为 【答案】B 【解析】 【详解】A．由楞次定律可知，线圈产生的感应电流沿顺时针方向，故A错误； B．当圆环的直径与边界线PQ重合时，圆环左右两个半环均产生感应电动势，有效切割的长度都等于直径，故线圈中的感应电动势为 ，故B正确； C．此过程中，电路中的平均电动势为，故C错误； D．此时圆环受力为 由牛顿第二定律可得，加速度为，故D错误。 故选B。 8. 如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（ ） A. 当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向M B. 电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变 C. tanθ与电流I成正比 D. sinθ与电流I成正比 【答案】D 【解析】 【详解】A．当导线静止在图（a）右侧位置时，对导线做受力分析有 可知要让安培力为图示方向，则导线中电流方向应由M指向N，A错误； BCD．由于与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，有 ，FT= mgcosθ 则可看出sinθ与电流I成正比，当I增大时θ增大，则cosθ减小，静止后，导线对悬线的拉力FT减小，BC错误、D正确。 故选D。 二、多选题（每题4分，共20分） 9. 如图所示的电路中，L1、L2、L3是三个相同的灯泡，线圈L的电阻和电源的内阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（　　） A. 开关S从断开状态突然闭合时，L1、L3逐渐变亮，L2一直不亮 B. 开关S从断开状态突然闭合时，L1、L2逐渐变亮，L3立即变亮再熄灭 C. 开关S从闭合状态突然断开时，L1逐渐熄灭，L2突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，L3立即熄灭 D. 开关S从闭合状态突然断开时，L1、L2逐渐熄灭，L3突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．由于二极管具有单向导电性，所以开关S从断开状态突然闭合时，二极管不能导通，L2一直不亮；此时L1、L3和L串联在同一回路中，L产生自感电动势阻碍通过其电流增大，所以通过L1和L3的电流逐渐增大，L1和L3均逐渐变亮，故A正确，B错误； CD．开关S从闭合状态突然断开时，通过L3的电流立即变为零，所以L3立即熄灭；L产生自感电动势阻碍通过其电流减小，此时自感电动势的方向满足二极管导通的条件，所以L1、L2和L串联在同一回路中，通过L1的电流逐渐减小，L1逐渐熄灭，而由于L2开始时不亮，所以L2突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，故C正确，D错误。 故选AC。 10. 如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 极板M比极板N的电势高 B. 加速电场的电压U=ER C. 直径 D. 若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷 【答案】AD 【解析】 【详解】A．带电粒子要打到胶片上的Q点，根据磁场方向和左手定则可知带电粒子需带正电，在加速电场能够得到加速，则极板M比极板N电势高，故A正确； B．在静电分析器中带电粒子做匀速圆周运动，电场力提供向心力，即 根据动能定理，有 解得 故B错误； CD．若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点，即半径相同，根据洛伦兹力提供向心力有 粒子在加速电场中，有 联立解得 即只与带电粒子的比荷有关； 带电粒子垂直进入磁分析器，直径为 故C错误，D正确。 故选AD。 的同一点，则该群粒子具有相同的比荷 11. 科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置用于月球探测器在月面实现软着陆，其原理如图所示。该装置的主要部件有两部分：①由高强绝缘材料制成的缓冲滑块K，其边缘绕有闭合的矩形线圈abcd；②包括绝缘光滑缓冲轨道等部件的探测器主体。探测器主体能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，探测器主体继续下降，磁场下移，致使探测器主体减速缓冲，则在缓冲过程中（　　） A. 磁场对线圈ab段的作用力向上 B. 线圈ab段中电流方向由b到a C. 探测器主体的机械能减少量等于线圈中产生的焦耳热 D. 探测器主体的重力势能减少量等于线圈中产生的焦耳热 【答案】BC 【解析】 【详解】A．磁场下移过程，存在缓冲阻力，则磁场对线圈ab段的作用力向下，A错误； B．根据右手定则，线圈ab段中电流方向由b到a ，B正确； C．电磁感应过程中，由能量守恒，探测器主体的机械能减少量等于线圈中产生的焦耳热，C正确； D．探测器主体的动能减小，则探测器主体的重力势能减少量小于线圈中产生的焦耳热，D错误。 故选BC。 12. 如图甲是回旋加速器的工作原理示意图，置于真空中的形金属盒半径为，匀强磁场与盒面垂直，两盒间狭缝的间距很小，加在狭缝间的交变电压如图乙所示，电压值的大小为，周期为。一质量为，电荷量为的粒子在时从形金属盒的中心处飘入狭缝，其初速度视为零，不考虑粒子在狭缝中的运动时间。则（ ） A. 粒子在狭缝间被加速的次数为 B. 粒子在回旋加速器中运动的总时间为 C. 满足加速条件情况下，磁感应强度越大，粒子出射时动能越大 D. 改变，粒子加速次数越多，粒子出射时动能越大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．粒子在形金属盒中运动，速度最大时有 粒子的最大动能为 带电粒子的运动周期为 粒子在狭缝间被加速的次数为 故A错误； B．粒子在回旋加速器中运动，一周期内被加速两次，粒子在回旋加速器中运动的总时间为 故B正确； CD．粒子出射时动能为 满足加速条件情况下，磁感应强度越大，粒子出射时动能越大，改变，粒子出射时动能不变，故C正确，D错误。 故选BC。 13. 如图甲所示，两根间距为、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接入一阻值为的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上，在导轨上垂直于导轨放置一质量为、电阻为的金属杆，开始时使金属杆保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上的恒力，金属杆由静止开始运动，图乙为运动过程的图像，重力加速度。则在金属杆向上运动的过程中，下列说法中正确的是（ ） A. 匀强磁场的磁感应强度 B. 前2s内通过电阻R的电荷量为1.4C C. 前2s内金属杆通过的位移为4m D. 前4s内电阻R产生的热量为6.2J 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图乙可知金属杆先做加速度减小的加速运动，2s后做匀速直线运动；当时，速度为，此时感应电动势为 感应电流为 安培力为 根据受力平衡可得 联立解得 故A错误； B．前2s内，根据动量定理有 又 联立解得 故B正确； C．设前2s内金属杆通过的位移为，由 联立解得 故C错误； D．前2s内金属杆通过的位移为 2~4s内金属杆通过的位移为 前4s内由能量守恒可得 解得 则前4s内电阻R产生的热量为 故D正确。 故选BD。 三、实验题（14题8分，15题10分，共18分） 14. 小明学了有关电磁方面的知识后，设计了如图所示的甲、乙两个装置 （1）为了探究电磁感应现象，小华应选用_____装置进行实验。 （2）小明选用甲装置探究有关知识时，进行了如下的操作，其中不能使电流表指针发生偏转的是___（填序号） ①让导线ab在磁场中斜向上运动； ②让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动 ③让导线ab沿竖直方向上下运动 （3）如果在乙装置的实验中，当开关闭合时，发现直导线ab向左运动，若要使导线ab向右运动，你采取的措施是____________； （4）甲、乙两图的原理分别用于制造____和____。（选填“电动机”或“发电机”）。 【答案】 ①. 甲 ②. ③ ③. 将磁铁N、S极对调（或将连接电源两极的导线对调） ④. 发电机 ⑤. 电动机 【解析】 【详解】（1）[1]电磁感应现象是研究磁生电的现象，甲图是研究导体棒切割磁感线产生感应电流，乙图是研究电流的磁效应，故选甲图。 （2）[2]对甲图，要产生感应电流，导体棒需切割磁感线。让导线ab在磁场中斜向上运动以及让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动，都切割了磁感线，都能产生感应电流，都能使电流表指针发生偏转；让导线ab沿竖直方向上下运动，导体棒没有切割磁感线，故不会产生感应电流，不能使电流表指针发生偏转，故选③。 （3）[3]如果在乙装置的实验中，当开关闭合时，发现直导线ab向左运动，是由于直导线ab受到安培力作用，若要使导线ab向右运动，只需要改变电流的方向或磁场的方向即可，可以采取的措施如下：将磁铁N、S极对调（或将连接电源两极的导线对调）。 （4）[4][5]甲图是导体棒切割磁感线产生感应电流，是制造发电机原理；乙图是通电导体棒在磁场中受安培力作用发生运动，是制造电动机原理。 15. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。 （1）为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡，含有直流电源，他应选用多用电表的___________（选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”）挡，对灵敏电流表进行测试，由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。 （2）该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱。再将黑表笔___________（选填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱。若灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流由电流表的___________（选填“正”或“负”）接线柱流入灵敏电流表的。 （3）实验中，该同学将磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁铁的极性___________。 （4）另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路。 ①请用实线作为导线从箭头1和2处开始完成其余部分电路的连接__________； ②将L1插入L2后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是___________。 A．闭合开关，稳定后拔出软铁棒 B．闭合开关，稳定后拔出线圈L1 C．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移 D．闭合开关，稳定后断开开关 【答案】 ①. 欧姆 ②. 短暂 ③. 负 ④. ⑤. ⑥. C 【解析】 【详解】（1）[1]根据题意可知，实验要使用电表内部某一挡，含有直流电源，只有多用电表的欧姆挡有电源，所以需要选用多用电表欧姆挡对灵敏电流表进行测试； （2）[2]灵敏电流表量程太小，欧姆表内部电源电压相对较大，若电流超过电流表量程，长时间通电会损坏电流表，故应短暂接触灵敏电流表的负接线柱； [3]欧姆表红表笔连接电源的负极，灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流从电流表的负接线柱流入。 （3）[4]电流表的指针向右偏转，说明电流从正接线柱流入电流表，感应电流的磁场方向向下，根据楞次定律可知，原磁场方向向上，故插入的磁铁下端为S极，如图所示 （4）[5]将线圈L2与电流计串联形成回路，将电源、开关、滑动变阻器、线圈L1串联形成另一个回路，实物图如图所示 [6]ABD．根据题意，闭合开关时，穿过线圈L2的磁通量增大，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，而拔出软铁棒、拔出线圈L1、断开开关S，穿过线圈L2的磁通量均减小，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相同，故ABD错误； C．当使滑动变阻器滑片P左移，电流增大，穿过线圈L2的磁通量增大，产生的感应电流的磁场方向与原磁场方向相反，故C正确。 故选C。 四、解答题（16题10分，17题12分，18题16分，共38分） 16. 如图，圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B，P是圆外一点，OP=3r。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从P点在纸面内垂直于OP射出，已知粒子运动轨迹经过圆心O，不计重力，求： （1）粒子在磁场中做圆周运动的半径； （2）粒子第一次在圆形区域内运动所用的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）粒子运动轨迹如图所示 设粒子在磁场中运动半径为R，由几何关系得 解得 （2）设进入磁场时速度的大小为v，由洛伦兹力公式和牛顿第二定律有 进入圆形区域，带电粒子做匀速直线运动，则 联立解得 17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内，存在沿轴负方向的匀强电场，在轴与PQ之间的区域存在大小相等、方向相反的匀强磁场，轴上方的磁场垂直纸面向外，轴下方的磁场垂直纸面向里，直线PQ过坐标为的点且与轴平行。一质量为、电荷量为的带电粒子从坐标为的点以初速度沿平行于轴正方向运动，一段时间后从坐标原点与轴正方向成进入第四象限的磁场，假设电场与磁场有理想边界。（不计粒子重力） （1）求匀强电场的电场强度的大小； （2）若带电粒子只在第四象限运动一段时间后，垂直GQ边界离开磁场区域，求磁感应强度的大小； （3）若，求带电粒子在磁场中的运动时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 带正电的粒子从M沿x轴正方向射入电场区域做类平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，则 在竖直方向做匀加速直线运动 其中，根据牛顿第二定律可得 联立，解得 【小问2详解】 带电粒子进入磁场的速度大小为 带电粒子垂直边界离开磁场区域，则带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为 根据牛顿第二定律可得 联立，解得 【小问3详解】 带电粒子进入磁场速度不变，则由 解得粒子在磁场中的半径 当带电粒子穿过磁场时 解得 粒子在磁场中运动的周期为 由于粒子在上下磁场中运动的圆心角均为，所以带电粒子在磁场中运动的时间正好为半个周期，则 18. 如图，间距为l的光滑平行金属导轨，水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，导轨左端接有阻值为R的定值电阻，一质量为m的金属杆放在导轨上。金属杆在水平外力作用下以速度v0向右做匀速直线运动，此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为u0。设金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，除了电阻R以外不计其它电阻。 （1）求金属杆中的电流和水平外力的功率； （2）某时刻撤去外力，经过一段时间，自由电子沿金属杆定向移动的速率变为，求： （i）这段时间内电阻R上产生的焦耳热； （ii）这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离。 【答案】（1），；（2）（i），（ii） 【解析】 【详解】（1）金属棒切割磁感线产生的感应电动势 E = Blv0 则金属杆中的电流 由题知，金属杆在水平外力作用下以速度v0向右做匀速直线运动则有 根据功率的计算公式有 （2）（i）设金属杆内单位体积的自由电子数为n，金属杆的横截面积为S，则金属杆在水平外力作用下以速度v0向右做匀速直线运动时的电流由微观表示为 解得 当电子沿金属杆定向移动的速率变为时，有 解得 v′ = 根据能量守恒定律有 解得 （ii）由（i）可知在这段时间内金属杆的速度由v0变到，设这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离为d，规定水平向右为正方向，则根据动量定理有 由于 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025—2026学年度第二学期高二第一次月考试题 物 理 一、单选题（每题3分，共24分） 1. 磁电式电表原理示意图如图所示，两磁极装有极靴，极靴中间还有一个用软铁制成的圆柱。极靴与圆柱间的磁场都沿半径方向，两者之间有可转动的线圈。a、b、c和d为磁场中的四个点。下列说法正确的是（　　） A. 图示左侧通电导线受到安培力向里 B. a、b两点的磁感应强度相同 C. 图示右侧通电导线受到安培力向上 D. c、d两点的磁感应强度大小相等 2. 正电子是电子的反粒子，与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场，从P点发出两个电子和一个正电子，三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是（　　） A. 磁场方向垂直于纸面向里 B. 轨迹1对应的粒子运动速度越来越大 C. 轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大 D. 轨迹3对应的粒子是正电子 3. 如图所示，在水平向右的匀强磁场中，将一个水平放置的金属棒ab以某一水平速度抛出，金属棒在运动过程中始终保持水平。不计空气阻力，金属棒在运动过程中ab两端的电势分别为、，则（　　） A. ，且保持不变 B. ，且逐渐增大 C. ，且保持不变 D. ，且逐渐增大 4. 如图所示，在绝缘的水平面上，有闭合的两个线圈a、b，线圈a处在匀强磁场中，现将线圈a从磁场中匀速拉出，线圈a、b中产生的感应电流方向分别是（　　） A. 顺时针，无感应电流 B. 顺时针，顺时针 C. 逆时针，无感应电流 D. 逆时针，逆时针 5. 如图所示，轻绳将一条形磁铁悬挂于O点，在其正下方的水平绝缘桌面上放置一铜质圆环。现将磁铁从A处由静止释放，圆环始终保持静止，则磁铁在A到E摆动过程中（　　） A. 圆环中感应电流方向相同 B. 圆环受到摩擦力方向相同 C. 圆环对桌面的压力始终大于自身的重力 D. 磁铁在A、E两处的重力势能可能相等 6. 如图甲所示，10匝铜导线制成的线圈（电阻不计）两端M、N与一电压表相连，线圈内磁场方向垂直纸面向里，线圈中磁通量的变化规律如图乙所示，下列说法中正确的是（　　） A. 电压表的正接线柱接线圈的N端 B. 内，线圈中磁通量的变化量为1.5Wb C. 线圈中磁通量的变化率为0.5Wb/s D. 电压表的读数为15V 7. 如图所示，在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B、方向相反的水平匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a、质量为m、电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从图示位置向右运动，经Δt圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合，此时圆环的速度为，则下列说法正确的是（　　） A. 此时圆环中的电流沿逆时针方向 B. 此时圆环的瞬时电动势为2Bav C. 此过程中平均电动势为 D. 此时圆环中的加速度为 8. 如图（a），直导线MN被两等长且平行的绝缘轻绳悬挂于水平轴OO′上，其所在区域存在方向垂直指向OO′的磁场，与OO′距离相等位置的磁感应强度大小相等且不随时间变化，其截面图如图（b）所示。导线通以电流I，静止后，悬线偏离竖直方向的夹角为θ。下列说法正确的是（ ） A. 当导线静止在图（a）右侧位置时，导线中电流方向由N指向M B. 电流I增大，静止后，导线对悬线的拉力不变 C. tanθ与电流I成正比 D. sinθ与电流I成正比 二、多选题（每题4分，共20分） 9. 如图所示的电路中，L1、L2、L3是三个相同的灯泡，线圈L的电阻和电源的内阻可忽略，D为理想二极管。下列判断正确的是（　　） A. 开关S从断开状态突然闭合时，L1、L3逐渐变亮，L2一直不亮 B. 开关S从断开状态突然闭合时，L1、L2逐渐变亮，L3立即变亮再熄灭 C. 开关S从闭合状态突然断开时，L1逐渐熄灭，L2突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭，L3立即熄灭 D. 开关S从闭合状态突然断开时，L1、L2逐渐熄灭，L3突然变亮，然后逐渐变暗至熄灭 10. 如图所示为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。若静电分析器通道中心线的半径为R，通道内均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E，磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外。一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器，由P点垂直边界进入磁分析器，最终打到胶片上的Q点，不计粒子重力，下列说法正确的是（　　） A. 极板M比极板N的电势高 B. 加速电场的电压U=ER C. 直径 D. 若一群粒子从静止开始经过题述过程都落在胶片上的同一点，则该群粒子具有相同的比荷 的同一点，则该群粒子具有相同的比荷 11. 科学家设计了一种电磁阻尼缓冲装置用于月球探测器在月面实现软着陆，其原理如图所示。该装置的主要部件有两部分：①由高强绝缘材料制成的缓冲滑块K，其边缘绕有闭合的矩形线圈abcd；②包括绝缘光滑缓冲轨道等部件的探测器主体。探测器主体能产生方向垂直于整个缓冲轨道平面的匀强磁场。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，探测器主体继续下降，磁场下移，致使探测器主体减速缓冲，则在缓冲过程中（　　） A. 磁场对线圈ab段的作用力向上 B. 线圈ab段中电流方向由b到a C. 探测器主体的机械能减少量等于线圈中产生的焦耳热 D. 探测器主体的重力势能减少量等于线圈中产生的焦耳热 12. 如图甲是回旋加速器的工作原理示意图，置于真空中的形金属盒半径为，匀强磁场与盒面垂直，两盒间狭缝的间距很小，加在狭缝间的交变电压如图乙所示，电压值的大小为，周期为。一质量为，电荷量为的粒子在时从形金属盒的中心处飘入狭缝，其初速度视为零，不考虑粒子在狭缝中的运动时间。则（ ） A. 粒子在狭缝间被加速的次数为 B. 粒子在回旋加速器中运动的总时间为 C. 满足加速条件情况下，磁感应强度越大，粒子出射时动能越大 D. 改变，粒子加速次数越多，粒子出射时动能越大 13. 如图甲所示，两根间距为、电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角，导轨底端接入一阻值为的定值电阻，所在区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面向上，在导轨上垂直于导轨放置一质量为、电阻为的金属杆，开始时使金属杆保持静止，某时刻开始给金属杆一个沿斜面向上的恒力，金属杆由静止开始运动，图乙为运动过程的图像，重力加速度。则在金属杆向上运动的过程中，下列说法中正确的是（ ） A. 匀强磁场的磁感应强度 B. 前2s内通过电阻R的电荷量为1.4C C. 前2s内金属杆通过的位移为4m D. 前4s内电阻R产生的热量为6.2J 三、实验题（14题8分，15题10分，共18分） 14. 小明学了有关电磁方面的知识后，设计了如图所示的甲、乙两个装置 （1）为了探究电磁感应现象，小华应选用_____装置进行实验。 （2）小明选用甲装置探究有关知识时，进行了如下的操作，其中不能使电流表指针发生偏转的是___（填序号） ①让导线ab在磁场中斜向上运动； ②让导线ab在磁场中沿水平方向左右运动 ③让导线ab沿竖直方向上下运动 （3）如果在乙装置的实验中，当开关闭合时，发现直导线ab向左运动，若要使导线ab向右运动，你采取的措施是____________； （4）甲、乙两图的原理分别用于制造____和____。（选填“电动机”或“发电机”）。 15. 在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中，请回答下列问题。 （1）为弄清灵敏电流表指针摆动方向与电流方向的关系，可以使用一个已知正负极性的直流电源进行探究。某同学想到了多用电表内部某一挡，含有直流电源，他应选用多用电表的___________（选填“欧姆”、“直流电流”、“直流电压”、“交流电流”或“交流电压”）挡，对灵敏电流表进行测试，由实验可知当电流从正接线柱流入电流表时，指针向右摆动。 （2）该同学先将多用电表的红表笔接灵敏电流表的正接线柱。再将黑表笔___________（选填“短暂”或“持续”）接灵敏电流表的负接线柱。若灵敏电流表的指针向左摆动，说明电流由电流表的___________（选填“正”或“负”）接线柱流入灵敏电流表的。 （3）实验中，该同学将磁铁某极向下从线圈上方插入线圈时，发现电流表的指针向右偏转，请在图中用箭头画出线圈电流方向并用字母N、S标出磁铁的极性___________。 （4）另一位同学利用图乙所示的实验器材来研究电磁感应现象及判定感应电流方向。在给出的实物图中，已用实线作为导线连接了部分实验电路。 ①请用实线作为导线从箭头1和2处开始完成其余部分电路的连接__________； ②将L1插入L2后，下列实验操作产生的感应电流与合上开关时产生的感应电流方向相同的是___________。 A．闭合开关，稳定后拔出软铁棒 B．闭合开关，稳定后拔出线圈L1 C．闭合开关，稳定后使变阻器滑片P左移 D．闭合开关，稳定后断开开关 四、解答题（16题10分，17题12分，18题16分，共38分） 16. 如图，圆心为O、半径为r的圆形区域外存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向外，磁感应强度大小为B，P是圆外一点，OP=3r。一质量为m、电荷量为q（q>0）的粒子从P点在纸面内垂直于OP射出，已知粒子运动轨迹经过圆心O，不计重力，求： （1）粒子在磁场中做圆周运动的半径； （2）粒子第一次在圆形区域内运动所用的时间。 17. 如图所示，在平面直角坐标系xOy的第二象限内，存在沿轴负方向的匀强电场，在轴与PQ之间的区域存在大小相等、方向相反的匀强磁场，轴上方的磁场垂直纸面向外，轴下方的磁场垂直纸面向里，直线PQ过坐标为的点且与轴平行。一质量为、电荷量为的带电粒子从坐标为的点以初速度沿平行于轴正方向运动，一段时间后从坐标原点与轴正方向成进入第四象限的磁场，假设电场与磁场有理想边界。（不计粒子重力） （1）求匀强电场的电场强度的大小； （2）若带电粒子只在第四象限运动一段时间后，垂直GQ边界离开磁场区域，求磁感应强度的大小； （3）若，求带电粒子在磁场中的运动时间。 18. 如图，间距为l的光滑平行金属导轨，水平放置在方向竖直向下的匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B，导轨左端接有阻值为R的定值电阻，一质量为m的金属杆放在导轨上。金属杆在水平外力作用下以速度v0向右做匀速直线运动，此时金属杆内自由电子沿杆定向移动的速率为u0。设金属杆内做定向移动的自由电子总量保持不变，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，除了电阻R以外不计其它电阻。 （1）求金属杆中的电流和水平外力的功率； （2）某时刻撤去外力，经过一段时间，自由电子沿金属杆定向移动的速率变为，求： （i）这段时间内电阻R上产生的焦耳热； （ii）这段时间内一直在金属杆内的自由电子沿杆定向移动的距离。 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