精品解析：江苏苏州市2025-2026学年高二下学期期中调研物理试卷

高二期中调研试卷 物理 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项 1、本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分。 2、答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 3、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（　　） A. 将金属杯换为陶瓷杯 B. 增加线圈的匝数 C. 取走线圈中的铁芯 D. 交流电源换为直流电源 【答案】B 【解析】 【详解】A．陶瓷是绝缘体，自由电荷极少，无法在变化的磁场中产生感应电流（涡流），也就无法产生焦耳热来加热水，故A错误； B．增加线圈匝数，线圈产生的磁场更强，穿过金属杯的磁通量变化率更大，金属杯感应出的涡流更大，发热功率增大，可缩短加热时间，故B正确； C．铁芯的作用是增强磁场，取走铁芯后磁场减弱，涡流减小，发热功率降低，加热时间变长，故C错误； D．直流电源产生稳定磁场，金属杯内磁通量不变，无法感应出涡流，不能加热水，故D错误。 故选B。 2. 速度选择器的装置如图所示，这种装置能把具有特定速度的粒子选择出来。下列关于速度选择器的说法正确的是（　　） A. 这个特定速度与粒子的质量有关 B. 这个特定速度与粒子的比荷有关 C. 从左向右以特定速度射入的粒子才能沿图示虚线穿出速度选择器 D. 从右向左以特定速度射入的粒子有可能沿图示虚线穿出速度选择器 【答案】C 【解析】 【详解】AB．能通过速度选择器的粒子满足电场力与洛伦兹力平衡，即 化简得  说明该速度仅由电场强度和磁感应强度决定，与粒子的质量、比荷均无关，故A、B错误； CD．若粒子带正电，则受到的电场力的方向向下，向右运动时受到的洛伦兹力的方向向上，当满足时，洛伦兹力才能与电场力平衡；同理，若粒子带负电，则受到的电场力的方向向上，向右运动时受到的洛伦兹力的方向向下，当满足时，洛伦兹力才能与电场力平衡，所以从左向右以特定速度射入的粒子才能沿直线穿出速度选择器；而若粒子从右向左射入，电场力和洛伦兹力要么都向下（粒子带正电)，要么都向上（粒子带负电），无法沿虚线穿出速度选择器。故C正确，D错误。 故选C。 3. 阴极射线管中电子束由阴极沿轴正方向射出，在荧光屏上出现一条亮线（如图），要使该亮线向轴正方向偏转，可加上（　　） A. 轴正方向的磁场 B. 轴负方向的磁场 C. 轴正方向的电场 D. 轴负方向的电场 【答案】B 【解析】 【详解】A．若加一沿z轴正方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿y轴正方向，亮线向y轴正方向偏转，故A错误； B．若加一沿y轴负方向的磁场，根据左手定则，洛伦兹力方向沿z轴正方向，亮线向z轴正方向偏转，故B正确； C．若加一沿z轴正方向的电场，电子受电场力作用沿z轴的负方向偏转，故C错误； D．若加一沿y轴负方向的电场，电子受电场力作用向y轴正方向偏转，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，A、B是完全相同的两只小灯泡，是自感系数很大、直流电阻不计的线圈，下列说法正确的是（　　） A. 闭合电键S瞬间A灯逐渐变亮，B灯立即亮 B. 电键闭合一段时间后A灯和B灯亮度相同 C. 断开电键S瞬间B灯立即熄灭 D. 断开电键S瞬间A灯逐渐熄灭 【答案】C 【解析】 【详解】AB．开关S闭合的瞬间，两灯同时获得电压，所以A、B同时发光。由于线圈的电阻可以忽略，灯A逐渐被短路，流过A灯的电流逐渐减小，A灯逐渐变暗，直至熄灭，而流过B的电流增大，所以B灯变亮。故AB错误； CD．断开开关S的瞬间，B灯的电流突然消失，立即熄灭；流过线圈的电流将要减小，产生自感电动势，相当于电源，维持L中的电流逐渐减小，所以A灯突然闪亮一下再熄灭，故C正确，D错误。 故选C。 5. 如图所示，质量、电荷量均相等的甲、乙粒子以不同的速率经小孔P垂直磁场边界MN进入垂直纸面向外的匀强磁场，垂直磁场边界MN射出磁场，半圆轨迹如虚线所示（不计重力）。下列说法正确的是（　　） A. 甲带负电，乙带正电 B. 甲、乙两带电粒子受到的洛伦兹力大小相等 C. 甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间 D. 甲的速率大于乙的速率 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则，磁场垂直纸面向外，甲粒子向下运动向左偏转，可知甲粒子带正电；乙粒子向下运动向右偏转，可知乙粒子带负电，故A错误； B．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得 由图可知甲的轨道半径大于乙的轨道半径，即，且、、均相同，所以 根据洛伦兹力公式 可知甲受到的洛伦兹力大于乙受到的洛伦兹力，故B错误； C．粒子在磁场中运动的时间 由于、、均相同，所以两粒子在磁场中运动的时间相等，故C错误； D．由B选项分析可知，根据 由于，且、、均相同，所以甲的速率大于乙的速率，故D正确。 故选D。 6. 回旋加速器的工作原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，由高频振荡器产生的交变电压u加在两盒的狭缝处。A处的粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速。下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子在D形盒内被磁场不断地加速 B. 交变电压的周期等于带电粒子在磁场中做圆周运动周期的一半 C. 两D形盒间交变电压u越大，带电粒子离开D形盒时的动能越大 D. 保持磁场不变，增大D形盒半径，能增大带电粒子离开加速器的最大动能 【答案】D 【解析】 【详解】A．带电粒子通过D形盒之间的交变电压进行加速，A错误； B．带电粒子每运动半圈会进行加速，则交变电压的周期与圆周运动周期相等，B错误； CD．根据 带电粒子的最大动能为 可知，带电粒子的最大动能与磁场和加速器半径有关，与交变电压无关，半径越大，最大动能越大，C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，导体棒ab垂直放在间距为L的水平导轨上，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ。已知回路中电流为I，导体棒始终处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 安培力大小为ILBcosθ B. 安培力大小为ILBsinθ C. 静摩擦力大小为ILBsinθ D. 静摩擦力大小为ILBcosθ 【答案】C 【解析】 【详解】AB．安培力公式为  ， 是电流方向与磁场方向的夹角。本题中电流沿导体棒方向，与磁场垂直，即， ，因此安培力总大小 ，故选项A、B错误； CD．将磁场分解为垂直导轨平面的分量  和平行导轨平面的分量  ，对应平行导轨方向（水平方向）的安培力分量 导体棒静止，水平方向二力平衡，静摩擦力大小等于安培力的水平分量，即  ，故C正确，D错误。 故选 C。 8. 如图甲所示，正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直。磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。在0~0.2  s与0.2  s~0.6  s内（　　） A. 磁通量变化量大小之比为2∶1 B. 通过金属框横截面的电荷量之比为2∶1 C. 金属框产生的热量之比为4∶1 D. 金属框ad边受到的安培力冲量大小之比为1∶1 【答案】D 【解析】 【详解】A．， ，时间，平均磁感应强度 ， ，时间，平均磁感应强度 磁通量变化量 因此 ，故A错误； B．电荷量 因此 ，故B错误； C．由焦耳定律 感应电动势 代入得 因​，故 ，故C错误； D．冲量 其中为图像与时间轴围成的面积，  内面积 内面积 则冲量大小之比 故D正确。 故选D。 9. 如图所示，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子（不计重力），从y轴上的P点以速度v水平向右射入匀强磁场，从x轴上的Q点射出磁场，且速度方向与x轴正方向成30°角，OQ＝a。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的轨道半径为a B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 粒子穿过第一象限的时间为 D. 若仅增大粒子速度，则粒子在磁场中运动的时间变长 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子初速度水平向右，洛伦兹力竖直向下，圆心在轴上。粒子从点射出时速度方向与轴正方向成角，则半径与轴负方向夹角为（或者说与竖直方向夹角为）。在中，，，则轨道半径，故A错误； B．根据洛伦兹力提供向心力，解得，故B错误； C．粒子在磁场中运动的周期 粒子速度偏转角等于圆心角，则粒子穿过第一象限的时间，故C正确； D．若仅增大粒子速度，由，可知轨道半径增大。粒子轨迹变得平缓，偏转程度减小，即圆心角减小。 由（周期与速度无关） 可知粒子在磁场中运动的时间变短，故D错误。 故选C。 10. 如图所示为某同步加速器简化示意图，在以正六边形顶点为圆心、R为半径的六个圆形区域内，存在磁感应强度相同且大小可调的匀强磁场，初始时磁感应强度为B0，P、Q间有恒定加速电压。将质量为m、电荷量为－q的粒子从P板无初速度释放，其沿顺时针方向在加速器内被循环加速。不计粒子重力和相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. 圆形区域内磁场方向垂直纸面向外 B. 带电粒子第二次加速后进入磁场时，磁感应强度为 C. 带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为R D. 带电粒子经第一次回到P点 【答案】B 【解析】 【详解】A．粒子带负电，沿顺时针方向偏转，洛伦兹力需指向正六边形中心（轨迹内侧）。 根据左手定则（负电荷四指指向运动反方向，磁感线穿手心），可得磁场方向垂直纸面向里，A错误。 B．粒子轨迹半径保持不变（才能沿固定路径运动），由洛伦兹力提供向心力 得​ 设加速电压为，第一次加速后： 得​​ 第二次加速后总动能： 可得​ 代入​​ 得，B正确。 C．根据几何关系：圆形磁场圆心（设为O点）在正六边形顶点，半径为，粒子在磁场区域圆周轨迹半径为r，经过圆形磁场，进入点与离开点、满足， 由几何关系 得，C错误。 D．第一次回到点的总时间，等于六个磁场中运动时间加上六个磁场之间直线运动的时间；选项给出的​只是磁场中运动的总时间，总时间大于该值，D错误。 故选B。 11. 如图所示，正方形导线框在光滑水平面上以某初速度进入有界匀强磁场，线框边长是磁场宽度的一半。线框穿过磁场的过程中，感应电流i随时间t的变化关系和速度v随位移x的变化关系图像，可能正确的是 （　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据法拉第电磁感应定律 设线圈电阻为R，根据闭合电路的欧姆定律 根据安培力公式 根据牛顿第二定律 联立解得 根据加速度的表达式可知，线框向右全部进入磁场的过程，线框做加速度减小的减速运动；线框完全进入磁场后，穿过线框的磁通量不变，线框中感应电动势为零，感应电流为零，安培力为零，加速度为零，因此线框完全进入磁场到刚要离开磁场过程，线框做匀速运动；线框穿出磁场过程中，根据加速度的表达式可知，线框继续做加速度减小的减速运动，直到完全穿出磁场；此过程v-t图应为如下图所示 由于线框宽度只有磁场宽度的一半，所以线框整体在磁场中匀速运动的距离与出磁场的距离相等 则根据 可知出磁场电流将越来越小，方向与进磁场时的电流方向相反 综上可以得出出磁场时间比在磁场中匀速运动时间更长，故AB错误； CD．线框进入磁场过程中，水平向右由动量定理 联立得 即 因此v-x图应该线性变化；完全进入磁场后，通过线框的磁通量为定值，所以没有安培力，线框做匀速直线运动；出磁场时同理可得线框v-x图应该也为线性变化，故C错误，D正确。 故选D。 二、非选择题：共5小题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 小明在做“探究影响感应电流方向的因素”实验时，遇到以下几个问题： （1）在选择电表时如图所示，应选择________（选填电表下方对应的字母） A. B. C. D. （2）小明认为即使没有电流表，利用小磁针也可以判断感应电流的方向。如图所示，为使小磁针在回路中有电流时发生的偏转最明显，小磁针上方的导线应该沿________（选填“东西”、“南北”或“竖直”）方向放置。 （3）小明想用螺线管代替条形磁铁，如图所示请用笔划线代替导线帮他把电路连接完整（图中电表已被遮挡）。 （4）为了完成实验，应明确两线圈的________（选填“匝数”或“绕向”）。 （5）小明在开关还没断开时，直接用手去拆除电路中的导线，结果被电击了一下，请说明可能的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 【答案】（1）C （2）南北 （3） （4）绕向 （5）见解析 【解析】 【小问1详解】 本实验需要通过指针偏转方向判断感应电流的方向，因此需要选用零刻度在表盘中央的灵敏电流计，以实现指针向左或向右的偏转。 故选C。 【小问2详解】 地磁场沿南北方向，小磁针原本沿南北方向指向。导线沿南北方向放置时，导线中电流产生的磁场方向沿东西方向，与地磁场垂直，小磁针的偏转最明显。 【小问3详解】 本实验分为两个独立回路：原线圈回路中，将电源、开关、滑动变阻器、内侧小原螺线管串联，滑动变阻器接一上一下接线柱，限流接入即可；副线圈将外侧大副螺线管和电表连接好即可。电路如下： 【小问4详解】 判断感应电流方向时，需要结合线圈绕向，由电流方向确定磁场方向，因此必须明确两线圈的绕向，匝数不影响感应电流方向的判断。 【小问5详解】 拆除导线时，原通电螺线管的电流突然减小，由于螺线管的自感效应，会产生很高的自感电动势，人手接触导线时两端会形成较高电压，因此被电击。 13. 如图所示，在倾角θ＝30°的光滑绝缘斜面上放置一根长度L＝1 m、质量m＝1 kg的通电导体棒，其电流大小I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导体棒用平行于斜面的轻绳拴住不动，轻绳的最大张力Tm＝10 N。整个装置放在方向垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间的变化规律为B＝2＋2t（T），g取10 m/s2。求： （1）t＝0时导体棒受到的安培力F大小和方向； （2）从t＝0时起，轻绳被导体棒拉断经过的时间t。 【答案】（1） 2 N，方向沿斜面向下 （2） 1.5 s 【解析】 【分析】 【小问1详解】 已知磁感应强度规律 ，当时  。 根据安培力大小公式为  代入  、、 可得  根据左手定则（电流垂直纸面向外，磁场垂直斜面向上），可知安培力方向沿斜面向下。 【小问2详解】 根据导体棒受力平衡可知  已知轻绳的最大张力 代入可得 14. 如图所示，光滑斜面倾角为θ，斜面上存在区域宽为L且垂直斜面向外的匀强磁场。一正方形线框abcd质量为m，边长为L，总电阻为R，由同种材料制成且粗细均匀。线框从斜面某一位置释放，cd边以速度v进入磁场区域时做匀速直线运动。重力加速度为g。求： （1）匀强磁场磁感应强度大小B； （2）ab边即将离开磁场区域前两端的电势差Uab。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 线框边进入磁场后匀速运动，由受力平衡  切割磁感线产生的感应电动势 感应电流 安培力大小 联立可得  ​​​ 【小问2详解】 线框边长与磁场宽度均为，线框从cd边进入磁场到ab边离开磁场的全过程，始终有一条边切割磁感线，合力为零，一直保持匀速运动，因此即将离开磁场时速度仍为 此时切割磁感线，感应电动势大小仍为，线框总电流  两端电势差：  代入和的表达式化简得  15. 如图所示，在的区域内，存在沿y轴正方向电场强度的匀强电场，在电场区域的上方和下方分别存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小分别为B1和B2的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ（B1和B2大小未知）。质量为m、电荷量为＋q的粒子，从坐标原点O以速度v0沿与x轴正方向成30°角射入电场。粒子第一次离开区域Ⅰ磁场再次进入电场后，刚好通过原点O，不计粒子重力。 （1）求粒子第一次离开电场时的速度大小v； （2）求区域Ⅰ磁场的磁感应强度大小B1； （3）若粒子从O点射出后能经过（5d，0），求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小B2。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对粒子从O点到第一次离开电场的过程，根据动能定理 ​ 代入已知条件， 解得​ 【小问2详解】 粒子初速度分量​​， 电场加速度​ 粒子第一次到达电场上边界​的时间满足 解得 因此离开电场位置 ，即入射点 。 粒子在Ⅰ区磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力 可得 粒子从Ⅰ区出射后再次进入电场，最终到达原点，同理可得出射点的横坐标 因此  ，可得  代入 得 【小问3详解】 粒子回到原点O时，速度大小为​，方向向下与x轴正方向成，进入Ⅱ区磁场做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 粒子在Ⅱ区运动，每次从y=0出射时，x方向前进的弦长为 经过（）次出射后到达 满足   代入​​ 解得：  16. 如图1所示为电磁驱动实验简化模型：摇动手柄使磁体旋转，进而带动线框绕轴转动，转轴置于ad、bc边中点，装置加装极靴和铁质圆柱后可简化为如图2俯视图模型。单匝正方形线框abcd，边长L＝20 cm，总电阻R＝0.01 Ω。ab、cd边所经过的辐向磁场的磁感应强度大小均为B＝0.1 T，方向如图2所示。线框转动过程中，ab、cd两边所受阻力均满足f＝kv（比例系数k＝0.02 kg/s，v为ab边的线速度）。现摇动手柄使磁体以恒定角速度ω0＝20 rad/s顺时针转动，初始时线框在外力作用下保持静止，撤去外力后，线框由静止开始转动。求： （1）线框静止时，线框ab边产生的感应电动势E； （2）线框静止时，磁体转动一周线框产生的热量Q； （3）撤去外力后，线框稳定转动的角速度ω。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 线框静止，磁体角速度为 ​，ab边到转轴的距离为 ​ ab相对磁场的线速度  由切割磁感线电动势公式，ab边的感应电动势 【小问2详解】 ab、cd都切割磁感线，总感应电动势 感应电动势恒定，磁体转动周期 根据焦耳定律，产生的热量  【小问3详解】 稳定后线框匀速转动，驱动力矩（安培力力矩）等于阻力矩。 相对角速度 ，ab相对磁场的速度  总感应电动势 电流 安培力总驱动力矩 ab自身线速度​，阻力总阻力矩 平衡时 可得 ​ 代入数值可得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二期中调研试卷 物理 注意事项： 考生在答题前请认真阅读本注意事项 1、本试卷包含选择题和非选择题两部分。考生答题全部答在答题卡上，答在本试卷上无效。全卷共16题，本次考试时间为75分钟，满分100分。 2、答选择题必须用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，请用橡皮擦干净后，再选涂其它答案。答非选择题必须用书写黑色字迹的0.5毫米签字笔写在答题卡上的指定位置，在其它位置答题一律无效。 3、如需作图，必须用2B铅笔绘、写清楚，线条、符号等须加黑、加粗。 一、单项选择题：共11小题，每小题4分，共44分。每小题只有一个选项最符合题意。 1. 如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（　　） A. 将金属杯换为陶瓷杯 B. 增加线圈的匝数 C. 取走线圈中的铁芯 D. 交流电源换为直流电源 2. 速度选择器的装置如图所示，这种装置能把具有特定速度的粒子选择出来。下列关于速度选择器的说法正确的是（　　） A. 这个特定速度与粒子的质量有关 B. 这个特定速度与粒子的比荷有关 C. 从左向右以特定速度射入的粒子才能沿图示虚线穿出速度选择器 D. 从右向左以特定速度射入的粒子有可能沿图示虚线穿出速度选择器 3. 阴极射线管中电子束由阴极沿轴正方向射出，在荧光屏上出现一条亮线（如图），要使该亮线向轴正方向偏转，可加上（　　） A. 轴正方向的磁场 B. 轴负方向的磁场 C. 轴正方向的电场 D. 轴负方向的电场 4. 如图所示，A、B是完全相同的两只小灯泡，是自感系数很大、直流电阻不计的线圈，下列说法正确的是（　　） A. 闭合电键S瞬间A灯逐渐变亮，B灯立即亮 B. 电键闭合一段时间后A灯和B灯亮度相同 C. 断开电键S瞬间B灯立即熄灭 D. 断开电键S瞬间A灯逐渐熄灭 5. 如图所示，质量、电荷量均相等的甲、乙粒子以不同的速率经小孔P垂直磁场边界MN进入垂直纸面向外的匀强磁场，垂直磁场边界MN射出磁场，半圆轨迹如虚线所示（不计重力）。下列说法正确的是（　　） A. 甲带负电，乙带正电 B. 甲、乙两带电粒子受到的洛伦兹力大小相等 C. 甲在磁场中运动的时间大于乙在磁场中运动的时间 D. 甲的速率大于乙的速率 6. 回旋加速器的工作原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆金属盒，置于与盒面垂直的匀强磁场中，由高频振荡器产生的交变电压u加在两盒的狭缝处。A处的粒子源产生的带电粒子在加速器中被加速。下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子在D形盒内被磁场不断地加速 B. 交变电压的周期等于带电粒子在磁场中做圆周运动周期的一半 C. 两D形盒间交变电压u越大，带电粒子离开D形盒时的动能越大 D. 保持磁场不变，增大D形盒半径，能增大带电粒子离开加速器的最大动能 7. 如图所示，导体棒ab垂直放在间距为L的水平导轨上，整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面夹角为θ。已知回路中电流为I，导体棒始终处于静止状态。下列说法正确的是（　　） A. 安培力大小为ILBcosθ B. 安培力大小为ILBsinθ C. 静摩擦力大小为ILBsinθ D. 静摩擦力大小为ILBcosθ 8. 如图甲所示，正方形硬质金属框abcd放置在磁场中，金属框平面与磁场方向垂直。磁感应强度B随时间t变化规律如图乙所示。在0~0.2  s与0.2  s~0.6  s内（　　） A. 磁通量变化量大小之比为2∶1 B. 通过金属框横截面的电荷量之比为2∶1 C. 金属框产生的热量之比为4∶1 D. 金属框ad边受到的安培力冲量大小之比为1∶1 9. 如图所示，第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为＋q的带电粒子（不计重力），从y轴上的P点以速度v水平向右射入匀强磁场，从x轴上的Q点射出磁场，且速度方向与x轴正方向成30°角，OQ＝a。下列说法正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的轨道半径为a B. 匀强磁场的磁感应强度大小为 C. 粒子穿过第一象限的时间为 D. 若仅增大粒子速度，则粒子在磁场中运动的时间变长 10. 如图所示为某同步加速器简化示意图，在以正六边形顶点为圆心、R为半径的六个圆形区域内，存在磁感应强度相同且大小可调的匀强磁场，初始时磁感应强度为B0，P、Q间有恒定加速电压。将质量为m、电荷量为－q的粒子从P板无初速度释放，其沿顺时针方向在加速器内被循环加速。不计粒子重力和相对论效应，下列说法正确的是（　　） A. 圆形区域内磁场方向垂直纸面向外 B. 带电粒子第二次加速后进入磁场时，磁感应强度为 C. 带电粒子在磁场中运动的轨迹半径为R D. 带电粒子经第一次回到P点 11. 如图所示，正方形导线框在光滑水平面上以某初速度进入有界匀强磁场，线框边长是磁场宽度的一半。线框穿过磁场的过程中，感应电流i随时间t的变化关系和速度v随位移x的变化关系图像，可能正确的是 （　　） A. B. C. D. 二、非选择题：共5小题，共56分。其中第13题~第16题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 12. 小明在做“探究影响感应电流方向的因素”实验时，遇到以下几个问题： （1）在选择电表时如图所示，应选择________（选填电表下方对应的字母） A. B. C. D. （2）小明认为即使没有电流表，利用小磁针也可以判断感应电流的方向。如图所示，为使小磁针在回路中有电流时发生的偏转最明显，小磁针上方的导线应该沿________（选填“东西”、“南北”或“竖直”）方向放置。 （3）小明想用螺线管代替条形磁铁，如图所示请用笔划线代替导线帮他把电路连接完整（图中电表已被遮挡）。 （4）为了完成实验，应明确两线圈的________（选填“匝数”或“绕向”）。 （5）小明在开关还没断开时，直接用手去拆除电路中的导线，结果被电击了一下，请说明可能的原因。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 13. 如图所示，在倾角θ＝30°的光滑绝缘斜面上放置一根长度L＝1 m、质量m＝1 kg的通电导体棒，其电流大小I＝1 A，方向垂直于纸面向外，导体棒用平行于斜面的轻绳拴住不动，轻绳的最大张力Tm＝10 N。整个装置放在方向垂直于斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度B随时间的变化规律为B＝2＋2t（T），g取10 m/s2。求： （1）t＝0时导体棒受到的安培力F大小和方向； （2）从t＝0时起，轻绳被导体棒拉断经过的时间t。 14. 如图所示，光滑斜面倾角为θ，斜面上存在区域宽为L且垂直斜面向外的匀强磁场。一正方形线框abcd质量为m，边长为L，总电阻为R，由同种材料制成且粗细均匀。线框从斜面某一位置释放，cd边以速度v进入磁场区域时做匀速直线运动。重力加速度为g。求： （1）匀强磁场磁感应强度大小B； （2）ab边即将离开磁场区域前两端的电势差Uab。 15. 如图所示，在的区域内，存在沿y轴正方向电场强度的匀强电场，在电场区域的上方和下方分别存在垂直于纸面向里、磁感应强度大小分别为B1和B2的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ（B1和B2大小未知）。质量为m、电荷量为＋q的粒子，从坐标原点O以速度v0沿与x轴正方向成30°角射入电场。粒子第一次离开区域Ⅰ磁场再次进入电场后，刚好通过原点O，不计粒子重力。 （1）求粒子第一次离开电场时的速度大小v； （2）求区域Ⅰ磁场的磁感应强度大小B1； （3）若粒子从O点射出后能经过（5d，0），求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小B2。 16. 如图1所示为电磁驱动实验简化模型：摇动手柄使磁体旋转，进而带动线框绕轴转动，转轴置于ad、bc边中点，装置加装极靴和铁质圆柱后可简化为如图2俯视图模型。单匝正方形线框abcd，边长L＝20 cm，总电阻R＝0.01 Ω。ab、cd边所经过的辐向磁场的磁感应强度大小均为B＝0.1 T，方向如图2所示。线框转动过程中，ab、cd两边所受阻力均满足f＝kv（比例系数k＝0.02 kg/s，v为ab边的线速度）。现摇动手柄使磁体以恒定角速度ω0＝20 rad/s顺时针转动，初始时线框在外力作用下保持静止，撤去外力后，线框由静止开始转动。求： （1）线框静止时，线框ab边产生的感应电动势E； （2）线框静止时，磁体转动一周线框产生的热量Q； （3）撤去外力后，线框稳定转动的角速度ω。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $