精品解析：新疆乌鲁木齐市第一中学2025-2026学年高二下学期期中物理试卷

2025-2026学年新疆乌鲁木齐市第一中学高二（下）期中物理试卷 一、单选题：本大题共9小题，共36分。 1. 在通电螺线管内部，水平放置的静止的小磁针N极水平向右，位于螺线管左侧端面的一小段竖直导线受到的安培力方向垂直于纸面向外，则以下说法正确的是（　　） A. 接线柱 b和d接电源正极，接线柱a和c接电源负极 B. 接线柱a和c接电源正极，接线柱b和d接电源负极 C. 接线柱 b和c接电源正极，接线柱a和d接电源负极 D. 接线柱a和d接电源正极，接线柱b和c接电源负极 【答案】B 【解析】 【详解】在通电螺线管内部，水平放置的静止的小磁针N极水平向右，由于小磁针静止时N极的指向与磁场的方向相同，所以螺线管的左端是S极，右端是N极，由安培定则可知接线柱a接电源正极，接线柱b接电源负极；螺线管左侧端面的磁场向右，位于螺线管左侧端面的一小段竖直导线受到的安培力方向垂直于纸面向外，由左手定则可知，导线中电流方向向下，接线柱c接电源正极，接线柱d接电源负极。 故选B。 2. 如图所示，一段圆心角为的圆弧形导线，通以电流I。若导线所在平面与纸面平行，匀强磁场方向垂直纸面向里，导线所受安培力的大小为；若磁感应强度大小不变方向改为平行于纸面沿半径向右，导线所受安培力的大小为。则为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当磁场方向垂直纸面向里时，通电导线的有效长度如下图中红线所示 根据安培力的定义，结合几何关系，可得导线所受安培力大小为 当磁场方向水平向右时，通电导线的有效长度如下图中红线所示 根据安培力的定义，结合几何关系，可得导线所受安培力大小为 所以 故选A。 3. 电场强度为E的匀强电场方向斜向右上与水平方向成30°角，匀强磁场与匀强电场垂直，磁感应强度大小为B，方向如图所示。一带电小球M竖直向上做直线运动，该小球运动的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意可得，带电小球竖直向上做匀速直线运动，小球带正电，根据左手定则可知洛伦兹力水平向左，根据力的平衡有 解得 故选B。 4. 图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其 “发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置，P、Q端与门铃（图中未画出）连接构成回路。下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮的过程，螺线管P端电势较高 B. 松开按钮的过程，螺线管Q端电势较高 C. 按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相同 D. 按下和松开按钮的过程，螺线管所受磁铁的安培力方向相反 【答案】D 【解析】 【详解】A．按下按钮过程中，穿过线圈的磁通量向左增加，根据楞次定律可知，感应电动势的方向从P端经螺线管向Q端，则螺线管Q端电势较高，故A错误； B．松开按钮过程中，穿过线圈的磁通量向左减小，根据楞次定律可知，感应电动势的方向从Q端经螺线管向P端，此时螺线管P端电势较高，故B错误； C．按下按钮过程中，螺线管Q端电势较高；松开按钮过程中，螺线管P端电势较高，按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相反，故C错误； D．按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相反，磁场方向不变，螺线管所受磁铁的安培力方向相反，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，虚线左侧有面积足够大的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，右侧为真空区域。使边长为L的正方形单匝导线框绕其一点顶点a，在纸面内顺时针转动，线框电阻为R。经时间t匀速转到图中虚线位置，则（　　） A. 导线框中感应电流方向为逆时针方向 B. 该过程中流过线框任意横截面的电荷量为 C. 平均感应电动势大小为 D. t时刻的感应电动势大小为 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，通过线框的磁通量减少，所以导线框中产生的感应电流的产生的磁感线与磁场中的磁感线方向相同，根据楞次定律增反减同可知，线圈中的电流为顺时针方向，故A项错误； BC．线框在磁场中运动的时磁通量的变化量为 线框中的平均电动势为 线框中平均感应电流为 所以流过线框横截面积的电荷量为 故B错误，C正确； D．t时刻可知线框旋转的角速度为 感应电动势大小为 故D项错误。 故选C。 6. 如图所示，“品”字型线框abcdefgh高为2L，宽为3L，单位长度阻值相同，长度为L的线框对应电阻为R，线框在外力作用下以速度v匀速进入匀强磁场，磁感应强度大小为B，从ab边进磁场开始计时，线框电动势e、电流i、线框的热功率P、外力F随时间t变化规律如选项图所示，规定线框中电流顺时针方向为正，下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】时间内，ab边切割磁感线，产生电动势 由右手定则，电流方向为逆时针，电流为 电功率为 外力F等于安培力 时间内，ba和gh边切割磁感线，产生电动势 电流方向为逆时针，电流 电功率为 外力F等于安培力 时间内，ab边切割磁感线，产生电动势 电流方向为逆时针，电流 电功率为 外力F等于安培力 故选C。 7. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（　　） A. 甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压U B. 乙图可判断出A极板是发电机的负极 C. 丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若载流子带负电，稳定时C端电势高 【答案】B 【解析】 【详解】A．由洛伦兹力提供向心力 因为动能 当粒子做匀速圆周运动的半径等于金属盒半径时，粒子的动能最大，联立可得粒子的最大动能为 则可知要增大粒子的最大动能，可增大磁感应强度和金属盒半径，A错误； B．根据左手定则，可知负电荷向A极板偏转，则A极板是发电机的负极，B正确； C．速度选择器选择的是带电粒子的速度，故丙图无法判断出带电粒子的电性，根据 可得粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 C错误； D．根据左手定则可知，带负电的载流子受到洛伦兹力方向向左，即向C端偏转，故稳定时C端电势低，D错误。 故选B。 8. 如图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流。已知发电机内阻，与其串联的白炽灯泡额定电压为9V、阻值为18Ω。若该灯泡恰好正常发光，则该发电机（　　） A. 输出电流的有效值为0.5A B. 输出电流的最大值为0.5A C. 电动势的最大值为10V D. 输出的交流电频率为50Hz 【答案】A 【解析】 【详解】A．白炽灯泡额定电压为9V、阻值为18，灯泡恰好正常发光，则输出电流的有效值为 A=0.5A 故A正确； B．图中电流为正弦式交变电流，则输出电流的最大值为 A 故B错误； C．电动势的最大值为 V 故C错误； D．根据图乙可知，周期为0.2s，则频率为 Hz 故D错误。 故选A。 9. 如图所示，一带电量为q的粒子（不计重力），以固定的带电量为的电荷为圆心在匀强磁场中做顺时针方向的圆周运动，圆周半径为r1，粒子运动速率为v，此时粒子所受的电场力是洛伦兹力的3倍。若使上述带电粒子以相同速率v绕正电荷做逆时针方向的圆周运动，其半径为r2.则r2与r1的比值为（　　） A. 1：2 B. 2：1 C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】顺时针运动时根据电场力和洛伦兹力的合力提供向心力有 即 当带电粒子以相同速率v绕正电荷做逆时针方向的圆周运动时有 代入可得 整理得 设，可得 解得 即 故选C。 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 10. 图甲和乙是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮。而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，灯与的电阻值相同 B. 图甲中，闭合，电路稳定后，灯中电流大于中电流 C. 图乙中，变阻器R与的电阻值相同 D. 图乙中，断开瞬间，中电流与变阻器R中电流相等 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．图甲中，断开开关瞬间，灯和电感线圈形成回路，灯突然闪亮，随后逐渐变暗，是因为电路稳定时，支路的电流大于灯支路的电流，可知的电阻值小于灯的电阻值，故AB错误； C．图乙中，闭合开关，对电流有阻碍作用，所以灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同，灯泡相同，可知电流相同，又和串联的电压之和等于变阻器R和串联的电压之和，可知变阻器R与的电阻值相同，故C正确； D．图乙中，断开瞬间，电流瞬间减小，对电流有阻碍作用，所以和灯、灯、变阻器R串联构成一个新的回路，中电流与变阻器R中电流相等，故D正确。 故选CD。 11. 如图所示的虚线为边长为L的正三角形，在正三角形区域内存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），d、e为ab、bc边的中点。一重力不计的带正电粒子（粒子的比荷为k），由d点垂直ab以初速度进入磁场，从e点射出磁场，则（　　） A. 磁场的方向垂直纸面向外 B. 磁感应强度大小 C. 粒子在磁场中运动的时间 D. 若粒子射入速度大小变为，方向不变，在磁场运动的时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．带正电粒子由d点进入磁场e点射出磁场，则洛伦兹力方向从a指向b，根据左手定则可知，磁场方向垂直直面向里，故A错误； B．粒子运动轨迹为圆心，为半径，则 解得 故B正确； C．粒子在磁场中运动的时间 故C正确； D．当粒子速度变为远来一半，根据 可知半径变为原来一半，轨迹如图所示 粒子在磁场中运动的时间 故D错误。 故选BC。 12. 两根足够长的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，所在空间有方向垂直于水平面、磁感应强度为B的范围足够大的匀强磁场，导轨的间距为L，电阻不计；导轨上静置两根长度均为L的导体棒PQ和MN，其中PQ的质量为2m、阻值为R，MN的质量为m、阻值为2R。若在时刻给PQ一个平行于导轨向右的初速度，不计运动过程中PQ和MN的相互作用力，则（ ） A. 时刻，两导体棒的加速度大小相等 B. 时刻，PQ两端的电压为 C. PQ匀速运动时的速度大小为 D. 从时刻到PQ匀速运动的过程中，导体棒MN产生的焦耳热为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．在初始时刻时，导体棒PQ切割磁感线，回路中的感应电流为 两棒所受安培力大小相等，均为 根据牛顿第二定律，PQ棒的加速度大小为 而MN棒的加速度大小为 显然，故A错误； B．在时刻，PQ棒作为等效电源，其两端的电压为路端电压，由部分电路欧姆定律得 联立解得，故B正确； C．两导体棒组成的系统在运动过程中所受合外力为零，因此系统动量守恒。当两者速度相等时达到稳定匀速运动状态，设共同速度为v。根据动量守恒定律有 解得，故C正确； D．从初始时刻到PQ棒匀速运动的过程中，根据能量守恒定律，系统产生的总焦耳热为 解得 再依据串联电路热量分配规律，导体棒MN上产生的焦耳热为 联立解得，故D错误。 故选BC。 13. 如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向内的足够大磁场，x轴下方存在一垂直纸面向外的圆形磁场，磁感应强度均为B，且圆形磁场与x轴相切于原点O，半径为R。在第三象限有一线状粒子发射源，其上下端纵坐标分别为和，可发射沿x正方向的带电粒子。已知所有粒子电量为q，质量为m，均从原点射入第一第二象限磁场区域。在x轴正半轴区域存在足够长的特殊接收板（未画出），粒子打到板上发生“反弹”，即粒子与板作用前后速度方向与x轴的夹角大小相等，但速率减半，板上会留下荧光印记。下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子的速率 B. 从O点射入x轴上方区域的粒子与y轴的最大夹角为30° C. 接收板上最近和最远的印记之间的距离为 D. 接收板上最近和最远的印记之间的距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由于进入圆形磁场的粒子均从原点射出，则为磁汇聚模型，带电粒子在磁场中做圆周运动的半径与圆形磁场半径相等，即 解得，故A错误； B．从O点射入x轴上方区域的粒子与y轴的夹角最大时轨迹如图 由几何关系得， 解得 粒子从最下方射入圆形磁场时，通过O点射入x轴上方区域时与y轴的夹角也为30°，从其他点射入时，通过O点射入x轴上方区域时与y轴的夹角均小于30°，故B正确； CD．B选项中的运动轨迹，即为接收板上出现最近印记时的轨迹，由几何关系可得，粒子在第一象限运动轨迹的偏转角为120°，轨迹弦长为； 接收板上出现最远印记时的轨迹如下图所示 运动起点位于线状粒子发射源的中点，在第一象限的运动轨迹为半圆，打在x轴上坐标为2R，因为反弹之后粒子速率会减半，继续向右偏转，后续轨迹均为半圆，半径变为原来的一半，所以后续距离为等比数列，首项为2，公比为 根据等比数列求和公式 可知最大距离为4R 所以接收板上最近和最远的印记之间的距离为，故C错误，D正确。 故选BD。 三、实验题：本大题共1小题，共8分。 14. （1）如图所示是研究电磁感应现象的实验装置： ①装置已经按如图所示连接好，在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，如果开关闭合后，再将A线圈迅速插入B线圈中，灵敏电流计指针将________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转； ②连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________； A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．滑动变阻器的滑片向左滑动 D．断开开关S （2）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时指针的偏转情况如图甲中所示，即电流从灵敏电流表G的左接线柱流进时，指针从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向________（填“上”或“下”）；图丙中的条形磁体下端为________（填“N”或“S”）极。 【答案】（1） ①. 向右 ②. BD （2） ①. 下 ②. S 【解析】 【小问1详解】 ①[1]已知闭合开关瞬间，A线圈中的磁通量增加，产生的感应电流使灵敏电流计的指针向右偏转，可知磁通量增加时，灵敏电流计的指针向右偏转；当开关闭合后，将A线圈迅速插入B线圈中时，B线圈中的磁通量增加，所以产生的感应电流也应使灵敏电流计的指针向右偏转。 ②[2]A．要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据感应电流的磁场阻碍磁通量变化知，磁通量应减小，插入铁芯时，B线圈中的磁通量增大，故A错误； B．拔出A线圈时，B线圈中的磁通量减小，故B正确； C．变阻器的滑片向左滑动时，接入电路的电阻减小，电流增大，B线圈中的磁通量增大，故C错误； D．断开开关S瞬间，电流减小，B线圈中的磁通量减小，故D正确。 故选BD。 【小问2详解】 [1][2]图乙中指针向左偏，可知感应电流的方向沿顺时针（俯视），感应电流的磁场方向向下，条形磁体的磁场方向向上，由感应电流的磁场阻碍磁通量变化可知，磁通量增大，条形磁体向下插入；图丙中可知指针向右偏，则感应电流的方向是逆时针（俯视），由安培定则可知，感应电流的磁场方向向上，条形磁体向上拔出，即磁通量减小，由感应电流的磁场阻碍磁通量变化可知，条形磁体的磁场方向向上，所以条形磁体上端为N极，下端为S极。 四、简答题：本大题共1小题，共8分。 15. 如图所示，空间存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的夹角为，一带电荷量为、质量为的小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，，在小球以后的运动过程中，求： （1）小球的最大加速度； （2）小球加速度最大时的速度； （3）小球的最大速度。 【答案】（1）；（2） ；（3） 【解析】 【详解】（1）小球开始下滑，垂直杆的方向有 小球受到的摩擦力为 沿杆方向，根据牛顿第二定律有 可知当小球受到的摩擦力为零时，小球的加速度最大，为 （2）小球加速度最大时，有 则 小球加速度最大时的速度 （3）小球的速度最大时，小球的加速度为零，有 小球的最大速度为 五、计算题：本大题共3小题，共32分。 16. 如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量，导体棒电阻，与导轨接触良好；电源电动势，内阻，电阻，外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于ab，与导轨平面成夹角，ab与导轨间动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，，ab处于静止状态（已知，）。求： （1）受到的安培力大小； （2）重物重力G的最小值。 【答案】（1）5N （2） 【解析】 【小问1详解】 由闭合电路的欧姆定律可得通过ab的电流 方向由a到b；ab受到的安培力 【小问2详解】 重物重力G最小时，摩擦力向右达到最大，ab受力如图所示： 最大静摩擦力 由平衡条件得 解得 故 重物重力G的最小值为 17. 如图甲所示，M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道，M4M5、N4N5为半径均为r=0.65m的竖直四分之一圆形光滑金属轨道，M4、N4为切点，M5、N5为轨道的最高点（与圆心等高）。轨道间距L=1.0m，整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度d=0.5m，两区域之间的距离s=1.0m；区域Ⅰ内均匀分布着磁场B1，其变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为正方向；区域Ⅱ内分布着磁感应强度B2=0.05T匀强磁场，方向竖直向上。质量m=0.1kg、电阻R0=0.5Ω的导体棒ab在垂直于棒F=1.0N的水平恒力拉动下，从M2N2处在t=0时刻由静止开始运动，到达M3N3处撤去恒力F，ab棒穿过匀强磁场区后，恰好能到达圆形轨道的M5N5处。水平轨道与导体棒ab间的动摩擦因数μ=0.2，轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导体棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直， 求： （1）0.2s末电阻R上的电流大小及方向； （2）ab棒刚进入B2磁场时的加速度大小； （3）ab棒在水平直轨道上向右运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q。 【答案】（1）0.5A，由N1流向M1；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设导体棒ab在N2M2M3N3区域做匀加速运动的加速度大小为a1，根据牛顿第二定律有 解得 0.2s末ab棒的位移大小为 所以0.2s末ab棒未进入区域Ⅱ，0~0.4s时间内区域Ⅰ中的磁场在均匀减小，产生的感应电动势大小为 此时电阻R上的电流大小为 A 根据楞次定律可知通过R的电流方向为由N1流向M1 。 （2）ab棒从M2N2运动至M3N3所需时间为 所以ab棒刚进入B2磁场时B1磁场已不再变化，此时ab棒的速度大小为 产生的感应电动势大小为 V 通过ab棒的电流大小为 A 设此时ab棒的加速度大小为a2，根据牛顿第二定律有 解得 （3）B1磁场变化过程中电阻R上产生的焦耳热为 设ab棒在B2磁场中运动过程中克服安培力做的功为W，对ab棒从N3M3到N5M5的运动过程根据动能定理有 解得 W=0.05J 根据功能关系可知此过程中回路产生的总焦耳热为 又因为电阻R与ab棒的阻值相等，所以 18. 如图甲所示，在xOy坐标平面y轴左侧有一速度选择器，速度选择器中的匀强电场方向竖直向下，两板间的电压为U，距离为d；匀强磁场磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。xOy坐标平面的第一象限（包括x、y轴）内存在磁感应强度大小为B0、方向垂直于xOy平面且随时间做周期性变化的匀强磁场，如图乙所示（磁场方向垂直xOy平面向里的为正）。一束比荷不同的带正电的粒子恰能沿直线通过速度选择器，在t＝0时刻从坐标原点O垂直射入周期性变化的磁场中。部分粒子经过一个磁场变化周期T0后，速度方向恰好沿x轴正方向。不计粒子的重力，求： （1）粒子进入周期性变化的磁场的速度； （2）请用三角板和圆规作出经一个磁场变化周期T0后，速度方向恰好沿x轴正方向，且此时纵坐标最大的粒子的运动轨迹，并求出这种粒子的比荷； （3）在（2）中所述的粒子速度方向恰好沿x轴正方向时的纵坐标y。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子沿直线通过速度选择器，则洛伦兹力与电场力平衡，有 ① 所以 ② （2）满足条件的粒子的运动轨迹如图所示。 设粒子在磁场中运动半径为R，由几何关系得 ③ 粒子运动的周期为T，有 ④ ⑤ 由③④⑤式解得 ⑥ （3）粒子在磁场中有 ⑦ 由图可得 y＝2R+2Rcosθ ⑧ 由②⑥⑦⑧式解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年新疆乌鲁木齐市第一中学高二（下）期中物理试卷 一、单选题：本大题共9小题，共36分。 1. 在通电螺线管内部，水平放置的静止的小磁针N极水平向右，位于螺线管左侧端面的一小段竖直导线受到的安培力方向垂直于纸面向外，则以下说法正确的是（　　） A. 接线柱 b和d接电源正极，接线柱a和c接电源负极 B. 接线柱a和c接电源正极，接线柱b和d接电源负极 C. 接线柱 b和c接电源正极，接线柱a和d接电源负极 D. 接线柱a和d接电源正极，接线柱b和c接电源负极 2. 如图所示，一段圆心角为的圆弧形导线，通以电流I。若导线所在平面与纸面平行，匀强磁场方向垂直纸面向里，导线所受安培力的大小为；若磁感应强度大小不变方向改为平行于纸面沿半径向右，导线所受安培力的大小为。则为（　　） A. B. C. D. 3. 电场强度为E的匀强电场方向斜向右上与水平方向成30°角，匀强磁场与匀强电场垂直，磁感应强度大小为B，方向如图所示。一带电小球M竖直向上做直线运动，该小球运动的速度大小为（　　） A. B. C. D. 4. 图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其 “发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程磁铁靠近螺线管，松开门铃按钮磁铁远离螺线管回归原位置，P、Q端与门铃（图中未画出）连接构成回路。下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮的过程，螺线管P端电势较高 B. 松开按钮的过程，螺线管Q端电势较高 C. 按下和松开按钮的过程，螺线管产生的感应电流方向相同 D. 按下和松开按钮的过程，螺线管所受磁铁的安培力方向相反 5. 如图所示，虚线左侧有面积足够大的磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里，右侧为真空区域。使边长为L的正方形单匝导线框绕其一点顶点a，在纸面内顺时针转动，线框电阻为R。经时间t匀速转到图中虚线位置，则（　　） A. 导线框中感应电流方向为逆时针方向 B. 该过程中流过线框任意横截面的电荷量为 C. 平均感应电动势大小为 D. t时刻的感应电动势大小为 6. 如图所示，“品”字型线框abcdefgh高为2L，宽为3L，单位长度阻值相同，长度为L的线框对应电阻为R，线框在外力作用下以速度v匀速进入匀强磁场，磁感应强度大小为B，从ab边进磁场开始计时，线框电动势e、电流i、线框的热功率P、外力F随时间t变化规律如选项图所示，规定线框中电流顺时针方向为正，下列图像正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是速度选择器，丁是霍尔元件，下列说法正确的是（　　） A. 甲图要增大粒子的最大动能，可增加电压U B. 乙图可判断出A极板是发电机的负极 C. 丙图可以判断出带电粒子的电性，粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D. 丁图中若载流子带负电，稳定时C端电势高 8. 如图甲为按压式发电手电筒。以一定的频率不断按压手柄时，其内置发电机会产生如图乙所示的交变电流。已知发电机内阻，与其串联的白炽灯泡额定电压为9V、阻值为18Ω。若该灯泡恰好正常发光，则该发电机（　　） A. 输出电流的有效值为0.5A B. 输出电流的最大值为0.5A C. 电动势的最大值为10V D. 输出的交流电频率为50Hz 9. 如图所示，一带电量为q的粒子（不计重力），以固定的带电量为的电荷为圆心在匀强磁场中做顺时针方向的圆周运动，圆周半径为r1，粒子运动速率为v，此时粒子所受的电场力是洛伦兹力的3倍。若使上述带电粒子以相同速率v绕正电荷做逆时针方向的圆周运动，其半径为r2.则r2与r1的比值为（　　） A. 1：2 B. 2：1 C. D. 二、多选题：本大题共4小题，共16分。 10. 图甲和乙是教材中演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，灯突然闪亮，随后逐渐变暗；闭合开关，灯逐渐变亮。而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（ ） A. 图甲中，灯与的电阻值相同 B. 图甲中，闭合，电路稳定后，灯中电流大于中电流 C. 图乙中，变阻器R与的电阻值相同 D. 图乙中，断开瞬间，中电流与变阻器R中电流相等 11. 如图所示的虚线为边长为L的正三角形，在正三角形区域内存在垂直纸面的匀强磁场（图中未画出），d、e为ab、bc边的中点。一重力不计的带正电粒子（粒子的比荷为k），由d点垂直ab以初速度进入磁场，从e点射出磁场，则（　　） A. 磁场的方向垂直纸面向外 B. 磁感应强度大小 C. 粒子在磁场中运动的时间 D. 若粒子射入速度大小变为，方向不变，在磁场运动的时间为 12. 两根足够长的平行光滑导轨固定在绝缘水平面上，所在空间有方向垂直于水平面、磁感应强度为B的范围足够大的匀强磁场，导轨的间距为L，电阻不计；导轨上静置两根长度均为L的导体棒PQ和MN，其中PQ的质量为2m、阻值为R，MN的质量为m、阻值为2R。若在时刻给PQ一个平行于导轨向右的初速度，不计运动过程中PQ和MN的相互作用力，则（ ） A. 时刻，两导体棒的加速度大小相等 B. 时刻，PQ两端的电压为 C. PQ匀速运动时的速度大小为 D. 从时刻到PQ匀速运动的过程中，导体棒MN产生的焦耳热为 13. 如图所示，在x轴上方存在垂直纸面向内的足够大磁场，x轴下方存在一垂直纸面向外的圆形磁场，磁感应强度均为B，且圆形磁场与x轴相切于原点O，半径为R。在第三象限有一线状粒子发射源，其上下端纵坐标分别为和，可发射沿x正方向的带电粒子。已知所有粒子电量为q，质量为m，均从原点射入第一第二象限磁场区域。在x轴正半轴区域存在足够长的特殊接收板（未画出），粒子打到板上发生“反弹”，即粒子与板作用前后速度方向与x轴的夹角大小相等，但速率减半，板上会留下荧光印记。下列说法正确的是（　　） A. 带电粒子的速率 B. 从O点射入x轴上方区域的粒子与y轴的最大夹角为30° C. 接收板上最近和最远的印记之间的距离为 D. 接收板上最近和最远的印记之间的距离为 三、实验题：本大题共1小题，共8分。 14. （1）如图所示是研究电磁感应现象的实验装置： ①装置已经按如图所示连接好，在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，如果开关闭合后，再将A线圈迅速插入B线圈中，灵敏电流计指针将________（选填“向左”“向右”或“不”）偏转； ②连好电路后，并将A线圈插入B线圈中后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是________； A．插入铁芯 B．拔出A线圈 C．滑动变阻器的滑片向左滑动 D．断开开关S （2）G为指针零刻度在中央的灵敏电流表，连接在直流电路中时指针的偏转情况如图甲中所示，即电流从灵敏电流表G的左接线柱流进时，指针从中央向左偏。今把它与一线圈串联进行电磁感应实验，则图乙中的条形磁体的运动方向是向________（填“上”或“下”）；图丙中的条形磁体下端为________（填“N”或“S”）极。 四、简答题：本大题共1小题，共8分。 15. 如图所示，空间存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，场内有一绝缘的足够长的直杆，它与水平面的夹角为，一带电荷量为、质量为的小球套在直杆上，从A点由静止沿杆下滑，小球与杆之间的动摩擦因数为，重力加速度为g，，在小球以后的运动过程中，求： （1）小球的最大加速度； （2）小球加速度最大时的速度； （3）小球的最大速度。 五、计算题：本大题共3小题，共32分。 16. 如图所示，水平导轨间距为，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量，导体棒电阻，与导轨接触良好；电源电动势，内阻，电阻，外加匀强磁场的磁感应强度，方向垂直于ab，与导轨平面成夹角，ab与导轨间动摩擦因数为（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力为水平方向，，ab处于静止状态（已知，）。求： （1）受到的安培力大小； （2）重物重力G的最小值。 17. 如图甲所示，M1M4、N1N4为平行放置的水平金属轨道，M4M5、N4N5为半径均为r=0.65m的竖直四分之一圆形光滑金属轨道，M4、N4为切点，M5、N5为轨道的最高点（与圆心等高）。轨道间距L=1.0m，整个装置左端接有阻值R=0.5Ω的定值电阻。M1M2N2N1、M3M4N4N3为等大的长方形区域Ⅰ、Ⅱ，两区域宽度d=0.5m，两区域之间的距离s=1.0m；区域Ⅰ内均匀分布着磁场B1，其变化规律如图（乙）所示，规定竖直向上为正方向；区域Ⅱ内分布着磁感应强度B2=0.05T匀强磁场，方向竖直向上。质量m=0.1kg、电阻R0=0.5Ω的导体棒ab在垂直于棒F=1.0N的水平恒力拉动下，从M2N2处在t=0时刻由静止开始运动，到达M3N3处撤去恒力F，ab棒穿过匀强磁场区后，恰好能到达圆形轨道的M5N5处。水平轨道与导体棒ab间的动摩擦因数μ=0.2，轨道电阻、空气阻力不计，运动过程导体棒与轨道接触良好且始终与轨道垂直， 求： （1）0.2s末电阻R上的电流大小及方向； （2）ab棒刚进入B2磁场时的加速度大小； （3）ab棒在水平直轨道上向右运动过程中电阻R上产生的焦耳热Q。 18. 如图甲所示，在xOy坐标平面y轴左侧有一速度选择器，速度选择器中的匀强电场方向竖直向下，两板间的电压为U，距离为d；匀强磁场磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里。xOy坐标平面的第一象限（包括x、y轴）内存在磁感应强度大小为B0、方向垂直于xOy平面且随时间做周期性变化的匀强磁场，如图乙所示（磁场方向垂直xOy平面向里的为正）。一束比荷不同的带正电的粒子恰能沿直线通过速度选择器，在t＝0时刻从坐标原点O垂直射入周期性变化的磁场中。部分粒子经过一个磁场变化周期T0后，速度方向恰好沿x轴正方向。不计粒子的重力，求： （1）粒子进入周期性变化的磁场的速度； （2）请用三角板和圆规作出经一个磁场变化周期T0后，速度方向恰好沿x轴正方向，且此时纵坐标最大的粒子的运动轨迹，并求出这种粒子的比荷； （3）在（2）中所述的粒子速度方向恰好沿x轴正方向时的纵坐标y。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $