2025-2026学年高二下学期物理人教版 五一假期作业两套

高二物理五一假期试卷（二) 姓名： 班级： 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目 要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1.一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将等离子体持续喷入磁场，A、B 两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。则（) A,A板是电源的正极 B.磁场越强，电源的电动势越大 C.离子数量越多，电源的电动势越大 B 等离子体 D.离子的电荷量越大，电源的电动势越大 2.图中标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向。其中正确的是 () X×4FXX F ××× A. ▣B. ●● X×XX。 B 3.如图所示，CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒M向右移动时，关于回路中的感应电流， 下列说法正确的是（) A,导体棒MN中的电流方向由M流向NB.电流表甲的电流方向由E流向F C.电流表乙的电流方向由C流向D D.导体棒MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小 4.如图所示，光滑水平面上的正方形导线框abcd,以水平向右的初速度进入竖直 向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（) A.线框一直匀速穿过磁场区域 B.线框一直受到安培力的作用 C.线框进和出磁场的两个过程，通过线框的电荷量相同 D.线框进和出磁场的两个过程，b、c两点间的电势差相等 5.2025年中国风力发电量突破万亿千瓦时，继续稳居全球第一位。如图所示， 某风轮机带动内部匝数为的矩形铜质线圈ABCD在水平勻强磁场中，以角速 度ω绕垂直于磁场的水平转轴OO逆时针匀速转动产生交流电，已知匝线圈 产生的感应电动势的最大值为Em。则下列说法正确的是() A,当线圈转到图示位置时产生的瞬时感应电流最大 B.当线圈转到与图示位置垂直时电流表的示数为零 C.当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小 1/ D.当线圈转到图示位置时穿过线圈的磁通量为 No 6.关于电磁振荡、电磁波、电磁感应现象的四幅图像，以下说法正确的是() B 下电场 图1 图2 图3 图4 A.关于图1，分析发现振荡电路正在充电 B.关于图2，振荡电路变成开放电路，电磁波发射变得困难 C.关于图3，变化的磁场周围产生电场，跟闭合电路是否存在无关 D.关于图4，开关闭合时线圈有自感现象，开关断开时线圈没有自感现象 7.如图所示，固定在水平面上的半径为=1的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。长 为1阻值为R的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴O©'上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆 环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于 静止状态。已知重力加速度为8，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是() A.金属棒两端的电压为BPwB.电容器所带的电荷量为C810 C.电阻消耗的电功率为1@ 2R D.微粒的电荷量与质量之比为28 Bl2o 二、多选题 0电刷 8.重离子治疗仪利用质子或重离子形成的粒子射线进行疾病治疗。其系统设备 离子导出口 由离子源、回旋加速器和偏转系统组成。其中回旋加速器的原理如图所示。现用 回旋加速器分别加速静止的氘核H和氨核H,不计电场中的加速时间，下 交流电源 列说法中正确的是（) 离子源 A.由图可知磁场垂直纸面向外B.两种粒子被加速的最大速率相同 C.氘核H在加速器中被加速的次数更多 D.两种粒子加速时所用交流电源的周期相同 9.自耦式变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变 220V2uV 压器。如图甲所示的理想自耦式变压器，环形铁芯上绕 0 2 t/002s) B -220W2 制线圈匝数为220匝，AP间线圈匝数为120匝，P为变压 甲 器的滑动触头，P为滑动变阻器的滑片。在AB间加如图乙所示正弦交流电，下列判断正确的是（) A.通过R的电流方向每秒改变100次B.电压表示数为120V C.保持P不动，P向下滑动，电压表示数增大D.保持P不动，P逆时针转动，电压表示数增大 10.如图所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20cm,螺线管导线电阻r=12,电阻R=32,管内磁场的磁 8 感应强度B的B-t图像如图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（) BT ×××× 012於 ×××× A.通过电阻R的电流是从A到C B.螺线管产生的感应电动势为4V C.通过电阻R的电流大小为1.5A D.0-2s内通过电阻R的电荷量为2C 二、实验题(15分) 11.实验小组在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中，使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱 对应的数字表示倍率为×100的匝 变压器铁芯 数。 255025p (1)除图甲中的器材和多用电表外， 下列器材中还需要的是( 线圈 变压器铁芯 可拆变压器零部件 组装后的变压器 A.干电池 B.磁铁 甲 (2)小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0“4接线柱， 副线圈接014° 乙 接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10V,示数如图乙所示，其读数值 V,此时副线圈实际输出的电 压可能为 (填写正确选项)。 A.14.0V B.15.6VC.17.7V (3)小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器上，观察到 副线圈电压山，随时间变化的图像如图丙所示，则在~t时间内该同学断开 开关后，进行的操作可能是（) A.拧紧了松动的铁芯 B.增加了交流电源的频率 C.减少了副线圈的匝数 D.减少了原线圈的匝数 12.为探究影响感应电流方向的因素，小宁同学做了如下的实验。 (I)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中， 闭合开关$瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能 使电流计右偏的是 A.插入铁芯 B.拔出线圈A C.将滑动变阻器的滑片向右移动 电流传感器 0 D.搿滑动变阻器的滑片向左移动 0.3 0.2 (2)实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两 0.1 0.1 条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路， -0.2 -0.3 并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： S电流传感器 0.4 -0. 1.21.41.61.82.02.22.4 时间/(s) 2 ××x (选填“”或“i”)。 ×× ①断电前流过灯泡的电流是 ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观 离子源 察到灯泡在断电后处于亮着的时间将」 (选填“变长”、“变短”或‘不变)。 M××× 四、解答题（本大题共3小题，共37分) ××× 13.在科学检测仪器中，常用电场加速和磁场偏转来控制带电粒子的运动，其原理可简化为如图所示模型。质量为 m、电量为9的正离子从离子源由静止释放，经电场加速后沿水平方向射入垂直于纸面向里的匀强磁场。离子以速度 v垂直磁场边界从M点入射，从边界上的N点射出，M,N两点间的距离为L,不计离子重力。求： (1)加速电压U； (2)匀强磁场的磁感应强度大小B。 14.如图所示，线圈的面积是0.1m，共20匝，线圈总电阻为22，外接电阻R=82,匀强磁场的磁感应强度 B=1T。线圈以w=10uad/s的角速度绕转轴O0匀速转动，从图示位置开始计时。 (1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)lmin时间内R上产生的热量； (3)线圈从图示位置转过180°过程中通过电阻R的电荷量。 15.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距L=0.5m,电阻可忽 略不计。导轨左端连接R=12的电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应 XX XMX×XX 强度B=0.5T。质量1kg的导体棒NW放在导轨上，电阻r=0.52,长度恰好等于导轨 R 间距，且始终与导轨接触良好。导体棒在平行于导轨的拉力F作用下，沿导轨向右匀 ×xx XX B 速运动，速度v=6m/s。求： ×× (I)感应电动势E以及MW两点间的电势差Uw； ×××N×××× (2)拉力F的功率P; (3)从某时刻开始计时，2s末撤去拉力。求计时开始后电阻R上产生的焦耳热。 8 高二物理试卷 (考试时间：75分钟，分值：100分) 一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目 要求，第8~10题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。 1.一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将等离子体持续喷入磁场，A、B 两板间便产生电压。如果把A、B和用电器连接，A、B就是一个直流电源的两个电极。则（) B 等离子体 A.A板是电源的正极 B.磁场越强，电源的电动势越大 C.离子数量越多，电源的电动势越大 D.离子的电荷量越大，电源的电动势越大 【答案B 【详解】A.带电粒子在磁场中受洛伦兹力发生偏转，利用左手定则，正离子向B极板偏转，可判断出A板为电源负极， 故A错误； BCD.发电装置稳定后，根据粒子在极板间受力平衡可知B=9 整理可得到U=Bvd 所以磁场越强，电源的电动势越大，与离子数量和电荷量无关，故B正确，CD错误。 故选B。 2.图中标出了磁场的方向、通电直导线中电流I的方向，以及通电直导线所受磁场力F的方向。其中正确的是 () ××AXX ● ×××× B ×B× ● B ×××× ● A B B ⊙1 【答案】A 【详解】根据左手定则可知，A图中安培力方向向上；B图中导线不受安培力；C图中安培力方向向下；D图中安培力 方向垂直纸面向外。 故选A。 3.如图所示，CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒MW向右移动时，关于回路中的感应电流， 下列说法正确的是（) M X X B x xx XX D A. 导体棒MN中的电流方向由M流向N B.电流表甲的电流方向由E流向F C.电流表乙的电流方向由C流向D D,导体棒M中的电流大小等于单个电流表的电流大小 【答案】c 【详解】ABC.根据右手定则，导体棒MN中的电流方向由N流向M;电流表甲的电流方向由F流向E;电流表乙的电流 方向由C流向D,AB错误，C正确。 D.导体棒MN中的电流大小等于两个电流表的电流大小之和，D错误。 故选C。 4.如图所示，光滑水平面上的正方形导线框bcd,以水平向右的初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。 线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（) b + A,线框一直匀速穿过磁场区域 B.线框一直受到安培力的作用 C.线框进和出磁场的两个过程，通过线框的电荷量相同 D.线框进和出磁场的两个过程，b、c两点间的电势差相等 【答案】C 【详解】AB.线框在进入磁场和出磁场时受到安培力的作用，将做减速运动；当线框完全进入磁场中时，线框的磁通 量不变，线框中没有电流，不会受到安培力的作用，做匀速运动，故AB错误； P △① C.线框在进和出磁场的两过程中通过导线横截面的电荷量为。 R 线框在进和出磁场的两过程中磁通量变化量相同，线框在进和出磁场的两过程中通过导线横截面的电荷量相等，故 C正确； D.线框进和出磁场过程中产生电动势为E=BL 进磁场时，bc边相当于电源，根据右手定则可知，b点相当于电源的正极，所以b、c两点间的电势差为 Ux=38=3BLv 3 4 4 出磁场时，ad边相当于电源，根据右手定则可知，a点相当于电源的正极，所以b、c两点间的电势差为 4 4 线框在进磁场的过程中的速度大于线框在出磁场的过程中的速度，进磁场时b、c两点间的电势差大于出磁场的，故D 错误。 故选C 5.2025年中国风力发电量突破万亿千瓦时，继续稳居全球第一位。如图所示，某风轮机带动内部匝数为的矩形铜 质线圈ABCD在水平匀强磁场中，以角速度@绕垂直于磁场的水平转轴OO逆时针匀速转动产生交流电，已知匝线 圈产生的感应电动势的最大值为Em。则下列说法正确的是（) D A R 甲 乙 A.当线圈转到图示位置时产生的瞬时感应电流最大 B.当线圈转到与图示位置垂直时电流表的示数为零 C.当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小 D.当线圈转到图示位置时穿过线圈的磁通量为B。 【答案】A 【详解】ACD.当线圈转到图示位置时，线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，此时产生的感应电动势最 大，即磁通量的变化率最大，产生的瞬时感应电流最大，故A正确，CD错误； B.当线圈转到与图示位置垂直时，穿过线圈的磁通量最大，此时产生的感应电动势为零，产生的瞬时感应电流为 零，电流表的示数为电流的有效值，不为零，故B错误。 故选A。 6.关于电磁振荡、电磁波、电磁感应现象的四幅图像，以下说法正确的是（) 4 T电场 图1 图2 图3 图4 A.关于图1，分析发现振荡电路正在充电 B.关于图2，振荡电路变成开放电路，电磁波发射变得困难 C.关于图3，变化的磁场周围产生电场，跟闭合电路是否存在无关 D.关于图4，开关闭合时线圈有自感现象，开关断开时线圈没有自感现象 【答案】C 【详解】A.在图1所示的LC振荡电路中，电场方向向下，说明电容器上极板带正电，下极板带负电。磁场方向向下， 根据右手螺旋定则，可知线圈中的电流方向为顺时针（从上往下看）。电流从电容器的正极板流出，流向负极板， 因此电容器正在放电，故A错误； B.图2振荡电路变成开放电路，电磁波发射变得容易，故B错误； C.根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场会在其周围产生电场，这种电场的存在与是否有闭合电路无关，故C正确； D.关于图4，开关闭合、断开时线圈都有自感现象，故D错误。 故选C。 根据三角形相似可知 g人生，R发=B RR Lab 由此可知，逐渐增大导体棒b中的电流大小，导体棒b所受安培力不断增大，则L增大，b逐渐上移，而圆弧槽对导 体棒b的支持力不变。 故选C。 7.如图所示，固定在水平面上的半径为r=1的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。长 为1阻值为R的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴O○'上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆 环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于 静止状态。已知重力加速度为8，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是() B R 0电刷 /8 1 A金属棒两端的电压为5Bw B.电容器所带的电荷量为二CB1o 4 C.电阻消耗的电功率为B@ 2R 2gd D.微粒的电荷量与质量之比为 B120 【答案B 【详解】A由题意可知，金属棒旋转切割磁感线产生的电动势为B=B吓=B以.+0-B0 22 则金属棒两端的电压为U=RB=上Bo,故A错误； R+R4 B.电容器所带的电荷量为Q=CU=CB1'0,故B正确； 4 C.电阻消耗的电功率为P=-Bd 故C错误； R 16R D.平行板电容器间的电场强度为B=司 U 微粒的电场力等于重力qE=g 解得9=48d 故D错误。 故选B。 二、多选题 8.重离子治疗仪利用质子或重离子形成的粒子射线进行疾病治疗。其系统设备由离子源、回旋加速器和偏转系统组 成。其中回旋加速器的原理如图所示。现用回旋加速器分别加速静止的氘核H和氨核H，不计电场中的加速时间， 下列说法中正确的是（) 离子导出口 交流电源 离子源 A.由图可知磁场垂直纸面向外 B.两种粒子被加速的最大速率相同 C.氘核H在加速器中被加速的次数更多 D.两种粒子加速时所用交流电源的周期相同 5 【答案】BD 【详解】A,根据安培左手定则可知磁场垂直纸面向里，故A错误； B当粒子从加速器出来时，速度最大，根据洛伦兹力提供向心力.有。m R BgR 可得最大速度ym= ,所以两种粒子被加速的最大速率相同，如正确； m C.合粒子在狭缝中加速次数为h,则粒子离开时的最大动能Ex= 2m=FB'R 1 2m 根据动能定理，有1qU=Eaax 解得n=9BR2 2mU 氘核(H)和氨核(H©)的此荷相等，则氘核(H)和氨核(4He)的加速次数之比为1：1，故c错误； D.为了保证带电粒子每次进入电场都能被加速，交流电源的周期应该与带电粒子在磁场中运动周期相同。由洛伦兹 力提供向心力有Bg=m 周期为T= 2π7 V 2π 可得T= Bg 所以氘核和氯核的在磁场运动周期比为1。由了一升 所以交流电源的频率f盒：∫氢=1：1，故D正确。 故选BD。 9.自耦式变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器。如图甲所示的理想自耦式变压器，环形铁芯上绕制线圈 匝数为220匝，AP间线圈匝数为120匝，P为变压器的滑动触头，P为滑动变阻器的滑片。在AB间加如图乙所示正弦 交流电，下列判断正确的是（) Au/V 220W2 C 0 t/102s -220W2-- 甲 乙 A.通过R的电流方向每秒改变100次 B.电压表示数为120V C.保持P不动，P向下滑动，电压表示数增大 D.保持P不动，P逆时针转动，电压表示数增大 /8 【答案】AD 解)A.由图乙知输入人交流电的周期为T=0.02s,故其频率为∫=了 1s内线圈转50圈，每转一圈两次经过中性面，每经过中性面一次电流方向改变一次，故电流方向每秒改变100次，而 变压器不改变交流电的周期和频率，输出端通过R的电流方向每秒改变100次，故A正确； B.因AB间加正弦交流电，其有效值为(= U=220V 副线圈的匝数为BP间匝数2=220-120=100 蛤货 而电压表测的是交流电压的有效值，故电压表示数为U,=100V,故B错误； U2m C.保持P吓动，P向下滑动，副线圈的匝数儿不变，其它条件不变，由元4 则电压表示数不变，故C错误； D.P逆时针转动，副线圈的匝数%增大，由元4 U n 则电压表示数增大，故D正确。 故选AD。 10.如图所示，螺线管匝数n=1000匝，横截面积S=20c，螺线管导线电阻r=12,电阻R=32,管内磁场的磁 感应强度的B-t图像如图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（) 个BT C RA 012t/s A.通过电阻R的电流是从A到C B.螺线管产生的感应电动势为4V C.通过电阻R的电流大小为1.5A D.0-2s内通过电阻R的电荷量为2C 【答案】BD 【详解】A.由楞次定律可以判断出螺线管中感应电流产生磁场方向从右向左，那么通过电阻R的电流方向是从C到A, 故A错误； B.根据法拉第电磁感应定律有五=nAB:S=4V,故B正确： △t C,由闭合电路欧姆定律得I=B=,4A=A,故C错误； ΓR+r-3+11 D.0~2s内通过R的电荷量为q=t=2C,故D正确。 6 故选BD。 二、实验题(15分) 11.实验小组在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中，使用的可折式变压器如图甲所示，图中各接线柱 对应的数字表示倍率为×100的匝数。 变压器铁芯 205 A255.02P 线圈 变压器铁芯 860盼 可拆变压器零部件 组装后的变压器 丙 (1)除图甲中的器材和多用电表外，下列器材中还需要的是（) A.干电池 B.磁铁 C.低压交流电源D.刻度尺 (2)小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接0“4接线柱，副线圈接“0“14接线柱。原线圈两端的交流电压 表量程为10V,示数如图乙所示，其读数值 V,此时副线圈实际输出的电压可能为 (填写正确 选项)： A.14.0VB.15.6V C.17.7V (3)小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器上，观察到副线圈电压山随时间变化的图像如图丙 所示，则在~t,时间内该同学断开开关后，进行的操作可能是（) A.拧紧了松动的铁芯 B.增加了交流电源的频率 C.减少了副线圈的匝数 D.减少了原线圈的匝数 【答案】(1)C (2) 4.4 A (3)AD 【详解】(1)本实验中不需要干电池、刻度尺和条形磁铁，需要低压交流电源。 故选C。 (2)[1]此时接在原线圈两端的交流电压表量程为10V,读数值为4.4V。 [以根据理想变压器，电压比和匝数比的关柔，乃 解得U,=15.4V 由于实际变压器可能存在漏磁，故副线圈电压比15.4V要小，故有可能为14V。 故选A。 (3)A.拧紧了松动的铁芯，副线圈磁通量增加，则输出电压U增大，故A正确； B.只增大交流电源的频率，不能改变副线圈输出电压U,故B错误； CD.由图知，时刻前的电压值小于时刻后的电压值，而周期不变，根据元，元 减少了副线圈的匝数，副线圈输出电压U减小，若减少了原线圈的匝数，副线圈输出电压U增大，故C错误，D正确。 故选AD。 12.为探究影响感应电流方向的因素，小宁同学做了如下的实验。 (1)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关$瞬间，发现电流计指针右偏， 则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是 A.插入铁芯 B.拔出线圈A C.将滑动变阻器的滑片向右移动 D.将滑动变阻器的滑片向左移动 (2)实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路 稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： 0.5 电流传感器 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -0.1 -0.2 -0.3 S 电流传感器 -0.4 0.5 1.21.41.61.82.02.22.4 时间/(S) ①断电前流过灯泡的电流是 (选填“i1”或“巧”）。 ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间 将 (选填“变长”、“变短”或“不变”)。 7 【答案】(I)AD (2) i 变短 【详解】(1)闭合开关瞬间，磁通量增大，发现电流计指针右偏。 A.插入铁芯，磁通量增大，电流计指针右偏，A符合题意； B.拔出线圈A,磁通量减小，电流计指针左偏，B不符合题意； C.将滑动变阻器的滑片向右移动，电阻增大，电流减小，磁通量减小，电流计指针左偏，C不符合题意； D.将滑动变阻器的滑片向左移动，电阻减小，电流增大，磁通量增大，电流计指针右偏，D符合题意； 故选AD。 (2)[1]断电前后，通过灯泡的电流方向要发生变化，所以断电前通过灯泡的电流为 [2]将铁芯拔出后，自感系数减小，对变化的电流阻碍作用减小，灯泡中的电流很快减小为0。 三、解答题（本大题共3小题，共37分） 3.在科学检测仪器中，常用电场加速和磁场偏转来控制带电粒子的运动，其原理可简化为如图所示模型。质量为 、电量为q的正离子从离子源由静止释放，经电场加速后沿水平方向射入垂直于纸面向里的匀强磁场。离子以速度 v垂直磁场边界从M点入射，从边界上的N点射出，M,N两点间的距离为L,不计离子重力。求： ××× XXX N:x ×X 1××× 离子源 十 × M ×X U X XX (1)加速电压U; (2)匀强磁场的磁感应强度大小B。 【答案】(1) 2g 2nw (2) gL 【详解】(1)由动能定理得qU= 解得U= 2g (2)离子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，有qB=m R 其中R= 8 解得B=2mm a 14.如图所示，线圈的面积是0.1m，共20匝，线圈总电阻为22，外接电阻R=82,匀强磁场的磁感应强度 B=1T。线圈以ω=l0ad/s的角速度绕转轴00匀速转动，从图示位置开始计时。 十 (b (1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)lmin时间内R上产生的热量； (3)线圈从图示位置转过180°过程中通过电阻R的电荷量。 【答案】(1)e=20sin10u(V) (2)960J 82c 5π 【详解】(1)电动势最大值E。=NBSa 解得Em=20V 故表达式为e=20sin10u(V (2)电流的有效值为1= √2(R+) 则1mim的时间内电路中产生的热量为Q=IRt 解得Q=960J (3)由法拉第电磁感应定律可知五=VAD 则7、 R+g=741 解得q 5π 15.如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距L=0.5m,电阻可忽略不计。导轨左端连接R=12 的电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。质量1kg的导体棒MW放在导轨上，电阻 r=0.52,长度恰好等于导轨间距，且始终与导轨接触良好。导体棒在平行于导轨的拉力F作用下，沿导轨向右匀速 8 运动，速度v=6m/s。求： ××× ×××× R gx××n× B xL× ×××× ×××N×××× (I)感应电动势E以及MW两点间的电势差Uw; (2)拉力F的功率P; (3)从某时刻开始计时，2s未撤去拉力。求计时开始后电阻R上产生的焦耳热。 【答案(1)1.5V,1V (2)1.5W (3)14J 【详解】(1)感应电动势E=BLw=0.5x0.5x6V=1.5V 感应电流大小1=B=,15A问A R+r1+0.5 MN两点间的电势差Uw=IR=IV (2)拉力F的功率等于电功率，则P=B=1.5W (3)2s内电阻R产生的焦耳热21=IPRt=1P×1×2J=2J 藏去外力后电恩R上产生的焦耳热Q:=,m405分k62 计时开始后电阻R上产生的焦耳热QR=Q1+QR2=14J 8高二物理五一假期作业（一) 姓名： 班级： 一、单选题 1.历史上很多科学家对电磁学理论的发展都做出很大贡献，下列有关说法正确的是() A.法拉第提出电场概念，并指出电场和电场线都是客观存在的 B.元电荷e的数值最早是由安培用实验测得的 C.麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在D.奥斯特最早发现了电流的磁效应 2.下列关于磁场的说法正确的是() A.通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 公式B知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无 C.磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向垂直 D.由公式B=知，B的大小与P成正比，与L成反比 2 IL 3.图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变 化。甲、乙两种电流有效值之比为() A.√5：1 B.2:1 C.5:2 D.√5：2 4.自耦变压器在高铁技术中被广泛应用。如题图所示，一理想自耦变压器接在u=220W2sim100rt(W)的正弦交流电 压上，P为滑动触头，初始位置位于线圈CD的中点G,A1和A2为理想交流电表，定值电阻R=10002,下列说 法正确的是() CA) A.电流表A1的示数为0.22AB.电阻R在1分钟时间里产生的热量约为11.6J C.将P向上滑动，A2的示数将变大 D.将P上滑到CG的中点，电阻R的功率将变为原来的子 5.回旋加速器的原理如图所示，加速器由两个间距很小的半圆形金属盒D1、D2构成，两个金属盒处于与盒面垂 直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B,粒子源置于盒的圆心，带电粒子在两盒之间被电场加速。现粒子源产生 某种带电粒子在加速器中恰能被周期性加速。已知交流电源的频率为∫，带电粒子的电荷量为4，则下列说法正确 的是() A.带电粒子的质量为贴 f B.电源的电压越大，带电粒子最终射出加速器的速度越大 C.带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 D,该回旋加速器接频率为2f的交流电源时，仍可以对该带电粒子加速 试卷第1 6.为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈 连接相同的灯泡L1、L,,电路中分别接了理想交流电压表V、V,和理想交流电流表A1、A2,导线电阻不计， 如图所示。现将开关S断开，发现() A.A1的示数不变，A2的示数减小B.A1的示数减小，A2的示数减小 C.V的示数减小，V的示数减小D.V的示数增大，V,的示数增大 7.两端封闭的导热U型管中有一些水银将空气隔为两部分。U型管竖直放置时，管内水银位置如图所示，左、 右两气柱的长度分别为L和乙。现将环境温度逐渐升高，则() A.L变短，L2变长 B.L2变短，L变长 C.Z和L不变化 D.无法确定 8.以下说法中正确的是() A.低频扼流圈的自感系数较大，线圈的电阻较小，则可通直流，阻交流” B.高频扼流圈的自感系数较大，可用来“通低频，阻高频” C.直流不能通过电容器交流能够“通过”电容器，说明电容器对交流无阻碍作用 D.电容器能够“通交流，隔直流，通高频，阻低频 9.下列说法正确的是（) A.只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同 B.分子动能指的是由于分子定向移动具有的动能 C.同一物体中，每个分子的动能总是相同的 D.温度高的物体分子平均速率大于温度低的同种物质组成的物体分子平均速率 10.如图所示，相距为L且足够长的平行线CD、EF间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。 在CD上的α点有一粒子源，可以沿垂直于磁场的各个方向以相同的速度大小射入质量为、电荷量大小为q的 带正电的粒子。这些粒子经磁场偏转后，从边界线EF射出的最低点为c点。己知b是EF上的一点，b垂直于 EF,b、c点间的距离为L,不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。则下列说法正确的是() A.粒子在磁场中运动的速度大小为5L C 2礼 B.粒子从EF边射出的区域长为2L C.从BF边射出的所有粒子中，在磁场中运动的最短时间为 3gB ● D.从CD边射出的所有粒子中，在磁场中运动的最长时间为2B 元m 页，共2页 二、实验题 11.油酸酒精溶液的浓度为每1000mL油酸酒精溶液中含有油酸0.6L,现用滴管向量筒内滴加80滴上述溶液， 量筒中的溶液体积增加了1L,若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中，由于酒精溶于水， 油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为1c,试问： (1)这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为 油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。 (2)利用题中所给数据并结合图，估测出油酸分子的直径是 m。（保留1位有效数字)。 (3)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中 可能正确的是 0 A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B.计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C.计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数D.水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 12.在探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，操作步骤如下： ①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上： ②闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压； ③将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡： ④将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。 (1)以上操作的合理顺序是 (只填步骤前数字序号)。 (2)关于实验操作，下列说法正确的是 A.为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12V B.实验通电时，可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路 C.使用多用电表测电压时，先用中等量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量 (3)用匝数=60匝和nb-120匝的变压器，实验测量数据如下表。 UalV 1.80 2.80 3.80 4.90 UblV 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断连接电源的线圈是 （填ni'或“nb”)。 试卷第2 三、解答题 13.如图所示，宽度L=0.20m的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值R=0.802的定值 电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.50T,一根导体棒MN放在导轨上与导轨垂 直，其在导轨之间部分的电阻r=0.22。现用一平行于导轨的拉力F拉动导体棒沿导轨以v=10m/s的速度向右 匀速运动，在运动过程中导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻及空气阻力均可忽略不计。求： (1)导体棒MN两端的电压大小，并说明哪端电势较高： XX XX (②)作用在导体棒上的拉力F的大小： x BX (3)在导体棒移动0.50m的过程中，电阻R上产生的热量。 ×××W×××× 14.如图，在xOy平面第一象限有一匀强电场，电场方向平行y轴向下。在第四象限内存在一有界匀强磁场，左 边界为y抽，右边界为中的直线。磁场方向重直纸面向外。一质量为m、带电量为？的正粒子从y转上P点 以初速度0垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成45°角进入匀强磁场。已知 O2=1,不计粒子重力。求： Vo (1)电场强度的大小： 45o (2)要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围； (3)要使粒子能第二次进入磁场，磁感应强度B的范围。 15.如图所示，电源电动势E=2V,内阻r=0.52,竖直导轨宽L=0.2m,导轨电阻不 计。另有一质量m=0.1kg、电阻R=0.52的金属棒，它与导轨间的动摩擦因数u=0.4, 靠在导轨的外面。为使金属棒不滑动，施加一与纸面夹角为30°且与导体棒垂直指向纸 里的匀强磁场（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10/s2)。求磁感应强度B的取 值范围。 页，共2页 《2026年五一假期物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 8 9 10 答案 D D B A B AC AD BC 1.D【详解】A.法拉第提出电场概念，电场是客观存在的，但是电场线是人们假想的，故A错误；B.电 荷量e的数值最早是由美国学者密立根用实验测得的，故B错误： C.赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误： D.奥斯特最早发现了电流的磁效应，故D正确。故选D。 2.C【详解】A.同一通电导线所受的磁场力大小不仅与磁感应强度大小有关，还与通电导线与磁感应强度 的夹角有关，所以，通电导线受磁场力大的地方磁感应强度不一定大，故A错误；B,公式B的适用务 件是通电导线与磁感应强度垂直，若通电导线与磁感应强度平行，则通电导线所受磁场力也为零，所以，一 小段通电导体在某处不受磁场力，不能说明此处一定无磁场，故B错误：C.磁场力既垂直于电流方向，又 垂直于磁感应强度方向，所以，磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向垂 直，故C正确：D.公式B二，是磁感应强度的定义式，B的大小与爪、几无关，故D错误。故选C 3.D【详解】根据有效值定义可得店T-R?(O:R? 可得甲的电流有效值为= 而乙的电流有效值为I2= 2=√6 √ 则甲、乙两种电流有效值之比为I:I2=√5：2故选D。 4.B 【详解】A,根据理想变压器电压规律可得兰-及=} U1=220V U,n2 2 解得U,=440V根据欧姆定律可得I2= U2440 R1000 A=0.44A根据 =解得1=0.88A,故A错误： I n B.电阻R在1分钟时间里产生的热量约为Q=IRt=0.442×1000×1×60J=11616≈11.6kJ故B正确： C.将P上滑时，升压比变大，副线圈电压减小，再根据闭合电路欧姆定律可得A2示数变小，故C错误： D.若将P向上滑动到CG的中点，升压比将从1：2变为3：4，电阻R的电压将变为原来的二倍，电阻功率将 变为原来的号，故D结误。故选B。 5.A【详解】A.因为带电粒子在加速器中恰能被周期性加速，所以粒子在加速器中做圆周运动的频率与交 1 流电源的频率相同，均为则粒子做圆周运动的周期为T= 粒子在磁场中，根据牛顿第二定律可知B= 答案第1页，共6页 粒子做圆周运动的周期为T=20_2πm gB 联立，解得= gB 2if 故A正确： B,当粒子做圆周运动的半径与D形盒的半径相等时，粒子离开D形盒，此时粒子的速度最大，动能最大， 根据 TB=m R 最大速度为 Vm=2πfR 所以，带电粒子最终射出加速器的速度与电源的电压无关，故B错误； C.带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期为 T= 保持不变，故C错误； D.该回旋加速器接频率为2f的交流电源时，则加速电场的方向改变时间变为原来的，，而粒子在磁场中做 圆周运动的周期不变，则粒子在电场中加速后，在磁场中做半个圆周运动后，电场又变成与原来粒子加速时 相同，此时粒子在电场中减速，所以，不能对带电粒子加速，故D错误。故选A。 6.B【详解】当开关S断开后，原线圈输入电压U不变，即电压表V示数不变，根据变压器原副线圈电压 表等于匝数比可得元4 U2m 可知副线圈输出电压U,不变，即电压表V示数不变，开关S断开后，副线圈负载的总电阻R点增大，根据欧 姆定律可得工R 可知副线圈电流马，减小，即电流表A,示数减小，根据1，= 可知原线圈电流I减小，即电流表A1示数减小。故选B。 7.A【详解】假设左、右两气柱的长度不变，由图可知原来两气柱的压强关系P2>P 由等容变化可得号号岩 由于温度升高，则压强增大，可得A=△A,同理可知A, △T·p2 由题意可知，温度变化相同，起始温度也相同，且P2>P1,则△P2>△？，则L2变长，L,变短。故选A。 8.AD 【详解】AB.自感线圈有两种作用，一种是通直流，阻交流：一种是通低频，阻高频，分别对应低频扼流圈 答案第2页，共6页 和高频扼流圈；A正确，B错误： CD.电容器在电路中的作用是通交流，隔直流；通高频，阻低频。所谓的通交流是指电容器两端电压发生变 化，电容器不停地处于充电和放电的过程，使得电路中一直有充放电电流，电容器对交流有阻碍作用。C错 误，D正确。故选AD。 9.AD【详解】A.温度是分子平均动能的标志，温度相同，则物体分子的平均动能相同。选项A正确：B.分 子动能是指分子做无规则运动所具有的能，选项B错误： C.同一物体中，每个分子的速率不一定相同，其动能也不一定相同，选项C错误； D.若组成物体的物质相同，每个分子质量都相同，温度高的物体分子平均动能较大，则分子平均速率大， 选项D正确。故选AD。 E 10.BC【详解】A.根据题意，作出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 由几何知识可得R=L 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得B= R 联立解得y=BL,故A错误： B.如图所示，若粒子恰好经过d点，由几何关系可知，粒子从EF边 射出的区域长为△x=xa=2L,故B正确： C.从EF边射出的所有粒子中，从b点离开磁场所用时间最短，如图所示 由几何知识可得，此时粒子偏转的圆心角为0=60° C E 粒子在磁场中运动的周期为T=2πR_2π 则粒子在磁场中运动 60° 的最短时间为0T三60以×2=孤 -360°Bq 故C正确： D.如图所示，粒子从CD边射出的时间最长，由几何知识可知， 粒子在磁场中运动的最长时间为。，T= 故D错误。 D 故选BC。 11 单分子 6×1010 ACD 【详解】(1)[1]这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型，油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜 可视为单分子油膜。 (2)[2]根据题意可知，一滴油酸酒精溶液中的油酸的体积为 V=0.61 mL=7.5×10-12m3 100080 由图可知，图中每个小格的面积为 =1×1cm2=1×104m2 答案第3页，共6页 由图可知，面积超过一半的按一个算，小于一半的舍掉，则油酸膜占120个小格，则油酸膜面积为 S=120S,≈1.2×10-2m2 则估测出油酸分子的直径是 ds 3≈6x100m (3)[3]A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，测量体积偏大，则分子直径偏大， 故A正确；B.计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，测量面积偏大，则分子直径偏小， 故B错误。C.计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数，测量面积偏小，则分子直径偏大，故C正确。D.水 面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，测量面积偏小，则分子直径偏大，故D正确。故选ACD。 12. ①③②④A2, 【详解】(1)[1]在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，首先将两个线圈套到可拆变压器的 铁芯上；再将将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡； 然后闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；最后将原线圈与副线圈 对调，重复以上步骤。故操作合理的实验步骤为①③②④。 (2)[2]A.变压器有变压功能，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不要超过 12V,故A正确： B.实验通电时，用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样无形中将人体并联接入了电路，将会导致 所测数据不准确，故B错误； C,使用多用电表测量电压时，避免损坏电表，应先用最高量程挡测试，再选用恰当的挡位测量，故C错误。 故选A。 (3)[3]由于有漏磁，所以副线圈测量的电压值应该要小于理论上的变压值，则根据匝数关系，可知，为输 入端，n.为输出端。 13.(1)0.8V,M端电势高(2)F=0.1N(3)0.04J 【详解】(1)MN产生的感应电动势为E=BLv=1V 回路的感应电流1= -=1A Rt 导体棒MN两端电压Uaw=IR=0.8V 根据右手定则可知，M端电势高。 (2)导体棒所受的安培力Fa=BIL=0.1N 导体棒匀速运动，则外力等于安培力F=F。=0.1N 答案第4页，共6页 (3)导体棒移动0.50m的过程中，所用时间为t=’=0.05s 1 电阻R上产生的热量Q=I2Rt=0.04J 14.(1)B=m6, g0:2)B (5+:(3)5+msB≤ o a ql gl 【详解】(1)设粒子进入磁场时y方向的速度为y,,则有 Y,=Votan45 设粒子在电场中运动时间为t,则有 00=1=vd,v,=at,gE=ma 联立解得电场强度的大小为 B=lng gl (2)粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示 设此时的轨迹半径为，由几何关系为 1+5sin45°=1 解得 5=(2-V2V 粒子在磁场中的速度为 v=h=2 cos45° 根据牛顿第二定律有 1y2 gvB =m- 解得 &=2+0m2 gl 则要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围为 B≥V5+10mw gl (3)要使粒子刚好能第二次进入磁场的轨迹如图所示 答案第5页，共6页 粒子从P到Q的时间为t,则粒子从C到D的时间为2t,所以 CD=21 c0=c-0D=21-1-0=1 设此时粒子在磁场中的轨道半径为？，由几何关系有 26n45=C0可得5=5 D 8 根据牛顿第二定律有 .12 8nVo qwB2=m一则B2= 3 要使粒子能第二次进磁场，磁感应强度B的范围为 AsB≤A,即5+Dm≤B8ma gl 15.3.0T≤B≤16.3T F 【详解】如图甲所示，当b棒有向下滑的趋势时，受静摩擦力 向上为 30 -30 →F 根据平衡条件，竖直方向 Ymg mg Fsin30°+F-g=0,安培力F=BIL 摩擦力uc©s30,电路中电流1=R车，联立四式并代入数值得B30T 当b棒有向上滑的趋势时，受静摩擦力向下为刚，如图乙所示，则 Fsin30°-Fy-g=0 学练方uc0s30,安培力F=AL.电路中电流1=R华，可解符B6T 所以，若保持金属棒静止不滑动，磁感应强度应满足 3.0T≤B≤16.3T 答案第6页，共6页 高二物理五一假期作业（一） 姓名：___________班级：___________ 一、单选题 1．历史上很多科学家对电磁学理论的发展都做出很大贡献，下列有关说法正确的是（　　） A．法拉第提出电场概念，并指出电场和电场线都是客观存在的 B．元电荷e的数值最早是由安培用实验测得的 C．麦克斯韦通过实验证实了电磁波的存在 D．奥斯特最早发现了电流的磁效应 2．下列关于磁场的说法正确的是（　　） A．通电导线受磁场力大的地方磁感应强度一定大 B．由公式知，一小段通电导体在某处不受磁场力，说明此处一定无磁场。 C．磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向垂直 D．由公式知，B的大小与F成正比，与IL成反比 3．图甲、乙分别表示两种电流的波形，其中图乙所示电流按正弦规律变化。甲、乙两种电流有效值之比为（　　） A． B． C． D． 4．自耦变压器在高铁技术中被广泛应用。如题图所示，一理想自耦变压器接在的正弦交流电压上，P为滑动触头，初始位置位于线圈CD的中点G，A1和A2为理想交流电表，定值电阻，下列说法正确的是（　　） A．电流表A1的示数为0.22A B．电阻R在1分钟时间里产生的热量约为11.6kJ C．将P向上滑动，A2的示数将变大 D．将P上滑到CG的中点，电阻R的功率将变为原来的 5．回旋加速器的原理如图所示，加速器由两个间距很小的半圆形金属盒D1、D2构成，两个金属盒处于与盒面垂直的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，粒子源置于盒的圆心，带电粒子在两盒之间被电场加速。现粒子源产生某种带电粒子在加速器中恰能被周期性加速。已知交流电源的频率为f，带电粒子的电荷量为q，则下列说法正确的是（　　） A．带电粒子的质量为 B．电源的电压越大，带电粒子最终射出加速器的速度越大 C．带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大 D．该回旋加速器接频率为2f的交流电源时，仍可以对该带电粒子加速 6．为探究理想变压器原、副线圈电压、电流的关系，将原线圈接到电压有效值不变的正弦交流电源上，副线圈连接相同的灯泡、，电路中分别接了理想交流电压表、和理想交流电流表、，导线电阻不计，如图所示。现将开关S断开，发现（　　） A．的示数不变，的示数减小 B．的示数减小，的示数减小 C．的示数减小，的示数减小 D．的示数增大，的示数增大 7．两端封闭的导热型管中有一些水银将空气隔为两部分。型管竖直放置时，管内水银位置如图所示，左、右两气柱的长度分别为和。现将环境温度逐渐升高，则（　　） A．变短，变长 B．变短，变长 C．和不变化 D．无法确定 8．以下说法中正确的是（  ） A．低频扼流圈的自感系数较大，线圈的电阻较小，则可“通直流，阻交流” B．高频扼流圈的自感系数较大，可用来“通低频，阻高频” C．直流不能通过电容器交流能够“通过”电容器，说明电容器对交流无阻碍作用 D．电容器能够“通交流，隔直流，通高频，阻低频” 9．下列说法正确的是（    ） A．只要温度相同，任何物体分子的平均动能都相同 B．分子动能指的是由于分子定向移动具有的动能 C．同一物体中，每个分子的动能总是相同的 D．温度高的物体分子平均速率大于温度低的同种物质组成的物体分子平均速率 10．如图所示，相距为L且足够长的平行线CD、EF间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。在CD上的a点有一粒子源，可以沿垂直于磁场的各个方向以相同的速度大小射入质量为m、电荷量大小为q的带正电的粒子。这些粒子经磁场偏转后，从边界线EF射出的最低点为c点。已知b是EF上的一点，ab垂直于EF，b、c点间的距离为L，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用。则下列说法正确的是（    ） A．粒子在磁场中运动的速度大小为 B．粒子从EF边射出的区域长为2L C．从EF边射出的所有粒子中，在磁场中运动的最短时间为 D．从CD边射出的所有粒子中，在磁场中运动的最长时间为 二、实验题 11．油酸酒精溶液的浓度为每1000mL 油酸酒精溶液中含有油酸0.6mL， 现用滴管向量筒内滴加80滴上述溶液，量筒中的溶液体积增加了1mL， 若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中，由于酒精溶于水，油酸在水面展开，稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为1cm， 试问： （1）这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型，让油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为____________油膜，这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径。 （2）利用题中所给数据并结合图，估测出油酸分子的直径是____________m。（保留1位有效数字）。 （3）某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较，数据偏大，对出现这种结果的原因，下列说法中可能正确的是____________。 A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算 B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理 C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数 D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 12．在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，操作步骤如下： ①将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上； ②闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压； ③将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡； ④将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。 （1）以上操作的合理顺序是___________（只填步骤前数字序号）。 （2）关于实验操作，下列说法正确的是___________ 。 A．为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12 V B．实验通电时，可用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路 C．使用多用电表测电压时，先用中等量程挡试测，再选用恰当的挡位进行测量 （3）用匝数na=60匝和nb=120匝的变压器，实验测量数据如下表。 Ua/V 1.80 2.80 3.80 4.90 Ub/V 4.00 6.01 8.02 9.98 根据测量数据可判断连接电源的线圈是 ___________（填“na”或“nb”）。 三、解答题 13．如图所示，宽度的平行光滑金属导轨固定在绝缘水平面上，导轨的一端连接阻值的定值电阻。导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小，一根导体棒放在导轨上与导轨垂直，其在导轨之间部分的电阻。现用一平行于导轨的拉力拉动导体棒沿导轨以的速度向右匀速运动，在运动过程中导体棒始终保持与导轨垂直且接触良好，导轨的电阻及空气阻力均可忽略不计。求： (1)导体棒两端的电压大小，并说明哪端电势较高； (2)作用在导体棒上的拉力的大小； (3)在导体棒移动0.50m的过程中，电阻上产生的热量。 14．如图，在xOy平面第一象限有一匀强电场，电场方向平行y轴向下。在第四象限内存在一有界匀强磁场，左边界为y轴，右边界为的直线。磁场方向垂直纸面向外。一质量为m、带电量为q的正粒子从y轴上P点以初速度v0垂直y轴射入匀强电场，在电场力作用下从x轴上Q点以与x轴正方向成45°角进入匀强磁场。已知，不计粒子重力。求： （1）电场强度的大小； （2）要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围； （3）要使粒子能第二次进入磁场，磁感应强度B的范围。 15．如图所示，电源电动势E＝2V，内阻r＝0.5Ω，竖直导轨宽L＝0.2m，导轨电阻不计。另有一质量m＝0.1kg、电阻R＝0.5Ω 的金属棒，它与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，靠在导轨的外面。为使金属棒不滑动，施加一与纸面夹角为30°且与导体棒垂直指向纸里的匀强磁场（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2）。求磁感应强度B的取值范围。    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年五一假期物理作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C D B A B A AC AD BC 1．D【详解】A．法拉第提出电场概念，电场是客观存在的，但是电场线是人们假想的，故A错误；B．电荷量e的数值最早是由美国学者密立根用实验测得的，故B错误； C．赫兹通过实验证实了电磁波的存在，故C错误； D．奥斯特最早发现了电流的磁效应，故D正确。故选D。 2．C【详解】A．同一通电导线所受的磁场力大小不仅与磁感应强度大小有关，还与通电导线与磁感应强度的夹角有关，所以，通电导线受磁场力大的地方磁感应强度不一定大，故A错误；B．公式的适用条件是通电导线与磁感应强度垂直，若通电导线与磁感应强度平行，则通电导线所受磁场力也为零，所以，一小段通电导体在某处不受磁场力，不能说明此处一定无磁场，故B错误；C．磁场力既垂直于电流方向，又垂直于磁感应强度方向，所以，磁场中某点磁感应强度的方向，跟放在该点的试探电流元所受磁场力方向垂直，故C正确；D．公式是磁感应强度的定义式，B的大小与F、IL无关，故D错误。故选C。 3．D【详解】根据有效值定义可得 可得甲的电流有效值为 而乙的电流有效值为 则甲、乙两种电流有效值之比为故选D。 4．B 【详解】A．根据理想变压器电压规律可得 解得根据欧姆定律可得根据解得，故A错误； B．电阻R在1分钟时间里产生的热量约为故B正确； C．将P上滑时，升压比变大，副线圈电压减小，再根据闭合电路欧姆定律可得A2示数变小，故C错误； D．若将P向上滑动到CG的中点，升压比将从变为，电阻R的电压将变为原来的倍，电阻功率将变为原来的，故D错误。故选B。 5．A【详解】A．因为带电粒子在加速器中恰能被周期性加速，所以粒子在加速器中做圆周运动的频率与交流电源的频率相同，均为f，则粒子做圆周运动的周期为 粒子在磁场中，根据牛顿第二定律可知 粒子做圆周运动的周期为 联立，解得故A正确； B．当粒子做圆周运动的半径与D形盒的半径相等时，粒子离开D形盒，此时粒子的速度最大，动能最大，根据 最大速度为 所以，带电粒子最终射出加速器的速度与电源的电压无关，故B错误； C．带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期为 保持不变，故C错误； D．该回旋加速器接频率为2f的交流电源时，则加速电场的方向改变时间变为原来的，而粒子在磁场中做圆周运动的周期不变，则粒子在电场中加速后，在磁场中做半个圆周运动后，电场又变成与原来粒子加速时相同，此时粒子在电场中减速，所以，不能对带电粒子加速，故D错误。故选A。 6．B【详解】当开关S断开后，原线圈输入电压不变，即电压表示数不变，根据变压器原副线圈电压表等于匝数比可得 可知副线圈输出电压不变，即电压表示数不变，开关S断开后，副线圈负载的总电阻增大，根据欧姆定律可得 可知副线圈电流减小，即电流表示数减小，根据 可知原线圈电流减小，即电流表示数减小。故选B。 7．A【详解】假设左、右两气柱的长度不变，由图可知原来两气柱的压强关系 由等容变化可得 由于温度升高，则压强增大，可得，同理可知 由题意可知，温度变化相同，起始温度也相同，且，则，则L2变长，L1变短。故选A。 8．AD 【详解】AB．自感线圈有两种作用，一种是通直流，阻交流；一种是通低频，阻高频，分别对应低频扼流圈和高频扼流圈；A正确，B错误； CD．电容器在电路中的作用是通交流，隔直流；通高频，阻低频。所谓的通交流是指电容器两端电压发生变化，电容器不停地处于充电和放电的过程，使得电路中一直有充放电电流，电容器对交流有阻碍作用。C错误，D正确。故选AD。 9．AD【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度相同，则物体分子的平均动能相同。选项A正确；B．分子动能是指分子做无规则运动所具有的能，选项B错误； C．同一物体中，每个分子的速率不一定相同，其动能也不一定相同，选项C错误； D．若组成物体的物质相同，每个分子质量都相同，温度高的物体分子平均动能较大，则分子平均速率大，选项D正确。故选AD。 10．BC【详解】A．根据题意，作出粒子在磁场中的运动轨迹如图所示 由几何知识可得 洛伦兹力提供圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律可得 联立解得，故A错误； B．如图所示，若粒子恰好经过d点，由几何关系可知，粒子从EF边射出的区域长为，故B正确； C．从EF边射出的所有粒子中，从b点离开磁场所用时间最短，如图所示 由几何知识可得，此时粒子偏转的圆心角为 粒子在磁场中运动的周期为则粒子在磁场中运动的最短时间为，故C正确； D．如图所示，粒子从CD边射出的时间最长，由几何知识可知，粒子在磁场中运动的最长时间为，故D错误。 故选BC。 11． 单分子 ACD 【详解】（1）[1]这种估测方法是将每个油酸分子视为球体模型，油酸尽可能地在水面上散开，则形成的油膜可视为单分子油膜。 （2）[2]根据题意可知，一滴油酸酒精溶液中的油酸的体积为 由图可知，图中每个小格的面积为 由图可知，面积超过一半的按一个算，小于一半的舍掉，则油酸膜占120个小格，则油酸膜面积为 则估测出油酸分子的直径是 （3）[3]A．错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算，测量体积偏大，则分子直径偏大，故A正确；B．计算油酸膜面积时，错将不完整的方格作为完整方格处理，测量面积偏大，则分子直径偏小，故B错误。C．计算油酸膜面积时，只数了完整的方格数，测量面积偏小，则分子直径偏大，故C正确。D．水面上痱子粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，测量面积偏小，则分子直径偏大，故D正确。故选ACD。 12． ①③②④ A 【详解】（1）[1]在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验中，首先将两个线圈套到可拆变压器的铁芯上；再将将匝数较多的一组线圈接到学生电源的交流电源输出端上，另一个作为副线圈，接上小灯泡；然后闭合电源开关，用多用电表的交流电压挡分别测量原线圈和副线圈两端的电压；最后将原线圈与副线圈对调，重复以上步骤。故操作合理的实验步骤为①③②④。 （2）[2]A．变压器有变压功能，因此为了人身安全，原线圈两端只能使用低压交流电源，所用电压不要超过12 V，故A正确； B．实验通电时，用手接触裸露的导线、接线柱等检查电路，这样无形中将人体并联接入了电路，将会导致所测数据不准确，故B错误； C．使用多用电表测量电压时，避免损坏电表，应先用最高量程挡测试，再选用恰当的挡位测量，故C错误。故选A。 （3）[3]由于有漏磁，所以副线圈测量的电压值应该要小于理论上的变压值，则根据匝数关系，可知为输入端，为输出端。 13．(1)0.8V，M端电势高(2)(3)0.04J 【详解】（1）MN产生的感应电动势为 回路的感应电流 导体棒MN两端电压 根据右手定则可知，M端电势高。 （2）导体棒所受的安培力 导体棒匀速运动，则外力等于安培力 （3）导体棒移动0.50m的过程中，所用时间为 电阻R上产生的热量 14．（1）；（2）；（3） 【详解】（1）设粒子进入磁场时y方向的速度为，则有 设粒子在电场中运动时间为，则有 ，， 联立解得电场强度的大小为 （2）粒子刚好能再进入电场的轨迹如图所示 设此时的轨迹半径为，由几何关系为 解得 粒子在磁场中的速度为 根据牛顿第二定律有 解得 则要使粒子能再进入电场，磁感应强度B的范围为 （3）要使粒子刚好能第二次进入磁场的轨迹如图所示 粒子从P到Q的时间为，则粒子从C到D的时间为，所以 设此时粒子在磁场中的轨道半径为，由几何关系有 可得 根据牛顿第二定律有 则 要使粒子能第二次进磁场，磁感应强度B的范围为 即 15．3.0T≤B≤16.3T 【详解】如图甲所示，当ab棒有向下滑的趋势时，受静摩擦力向上为Ff 根据平衡条件，竖直方向 F sin 30°＋Ff－mg＝0，安培力F＝B1IL 摩擦力Ff＝μF cos 30°，电路中电流I＝，联立四式并代入数值得B1≈3.0T 当ab棒有向上滑的趋势时，受静摩擦力向下为Ff′，如图乙所示，则 F′sin 30°－Ff′－mg＝0 摩擦力Ff′＝μF′cos 30°，安培力F′＝B2IL，电路中电流I＝，可解得B2≈16.3T 所以，若保持金属棒静止不滑动，磁感应强度应满足 3.0T≤B≤16.3T 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二物理五一假期试卷（二） 姓名： 班级： 一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 1．一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板之间有一个很强的磁场，将等离子体持续喷入磁场，两板间便产生电压。如果把和用电器连接，就是一个直流电源的两个电极。则（　　） A．A板是电源的正极 B．磁场越强，电源的电动势越大 C．离子数量越多，电源的电动势越大 D．离子的电荷量越大，电源的电动势越大 2．图中标出了磁场的方向、通电直导线中电流的方向，以及通电直导线所受磁场力的方向。其中正确的是（　　） A．B．C．D． 3．如图所示，CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒MN向右移动时，关于回路中的感应电流，下列说法正确的是（   ） A．导体棒MN中的电流方向由M流向N B．电流表甲的电流方向由E流向F C．电流表乙的电流方向由C流向D D．导体棒MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小 4．如图所示，光滑水平面上的正方形导线框abcd，以水平向右的初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（    ） A．线框一直匀速穿过磁场区域 B．线框一直受到安培力的作用 C．线框进和出磁场的两个过程，通过线框的电荷量相同 D．线框进和出磁场的两个过程，b、c两点间的电势差相等 5．2025年中国风力发电量突破万亿千瓦时，继续稳居全球第一位。如图所示，某风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈ABCD在水平匀强磁场中，以角速度绕垂直于磁场的水平转轴OO逆时针匀速转动产生交流电，已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为。则下列说法正确的是（   ） A．当线圈转到图示位置时产生的瞬时感应电流最大 B．当线圈转到与图示位置垂直时电流表的示数为零 C．当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小 D．当线圈转到图示位置时穿过线圈的磁通量为 6．关于电磁振荡、电磁波、电磁感应现象的四幅图像，以下说法正确的是（   ）        A．关于图1，分析发现振荡电路正在充电 B．关于图2，振荡电路变成开放电路，电磁波发射变得困难 C．关于图3，变化的磁场周围产生电场，跟闭合电路是否存在无关 D．关于图4，开关闭合时线圈有自感现象，开关断开时线圈没有自感现象 7．如图所示，固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。长为阻值为的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的点和电刷间接有阻值为的电阻和电容为、板间距为的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．金属棒两端的电压为 B．电容器所带的电荷量为 C．电阻消耗的电功率为 D．微粒的电荷量与质量之比为 二、多选题 8．重离子治疗仪利用质子或重离子形成的粒子射线进行疾病治疗。其系统设备由离子源、回旋加速器和偏转系统组成。其中回旋加速器的原理如图所示。现用回旋加速器分别加速静止的氘核和氦核，不计电场中的加速时间，下列说法中正确的是（　　） A．由图可知磁场垂直纸面向外 B．两种粒子被加速的最大速率相同 C．氘核在加速器中被加速的次数更多 D．两种粒子加速时所用交流电源的周期相同 9．自耦式变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器。如图甲所示的理想自耦式变压器，环形铁芯上绕制线圈匝数为220匝，AP间线圈匝数为120匝，P为变压器的滑动触头，P'为滑动变阻器的滑片。在AB间加如图乙所示正弦交流电，下列判断正确的是（　　） A．通过R的电流方向每秒改变100次 B．电压表示数为120V C．保持P不动，P'向下滑动，电压表示数增大 D．保持P'不动，P逆时针转动，电压表示数增大 10．如图所示，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，电阻，管内磁场的磁感应强度B的图像如图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（　　） A．通过电阻R的电流是从A到C B．螺线管产生的感应电动势为4V C．通过电阻R的电流大小为1.5A D．0~2s内通过电阻R的电荷量为2C 二、实验题（15分） 11．实验小组在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中，使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (1)除图甲中的器材和多用电表外，下列器材中还需要的是（　　） A．干电池 B．磁铁 C．低压交流电源 D．刻度尺 (2)小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如图乙所示，其读数值 V，此时副线圈实际输出的电压可能为 （填写正确选项）。A．14.0V      B．15.6V      C．17.7V (3)小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图丙所示，则在时间内该同学断开开关后，进行的操作可能是（　　） A．拧紧了松动的铁芯 B．增加了交流电源的频率 C．减少了副线圈的匝数 D．减少了原线圈的匝数 12．为探究影响感应电流方向的因素，小宁同学做了如下的实验。 (1)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是_________。 A．插入铁芯 B．拔出线圈A C．将滑动变阻器的滑片向右移动 D．将滑动变阻器的滑片向左移动 (2)实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①断电前流过灯泡的电流是 （选填“”或“”）。 ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将 （选填“变长”、“变短”或“不变”）。 四、解答题（本大题共3小题，共37分） 13．在科学检测仪器中，常用电场加速和磁场偏转来控制带电粒子的运动，其原理可简化为如图所示模型。质量为、电量为的正离子从离子源由静止释放，经电场加速后沿水平方向射入垂直于纸面向里的匀强磁场。离子以速度垂直磁场边界从点入射，从边界上的点射出，两点间的距离为，不计离子重力。求： (1)加速电压； (2)匀强磁场的磁感应强度大小。 14．如图所示，线圈的面积是，共20匝，线圈总电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。 (1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)1min时间内R上产生的热量； (3)线圈从图示位置转过过程中通过电阻R的电荷量。 15．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距，电阻可忽略不计。导轨左端连接的电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度。质量1kg的导体棒MN放在导轨上，电阻，长度恰好等于导轨间距，且始终与导轨接触良好。导体棒在平行于导轨的拉力F作用下，沿导轨向右匀速运动，速度。求： (1)感应电动势E以及MN两点间的电势差； (2)拉力F的功率P； (3)从某时刻开始计时，2s末撤去拉力。求计时开始后电阻R上产生的焦耳热。 高二物理试卷 （考试时间：75分钟，分值：100分） 一、选择题：本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，第8~10题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。 1．一种用磁流体发电的装置如图所示。平行金属板之间有一个很强的磁场，将等离子体持续喷入磁场，两板间便产生电压。如果把和用电器连接，就是一个直流电源的两个电极。则（　　） A．A板是电源的正极 B．磁场越强，电源的电动势越大 C．离子数量越多，电源的电动势越大 D．离子的电荷量越大，电源的电动势越大 【答案】B 【详解】A．带电粒子在磁场中受洛伦兹力发生偏转，利用左手定则，正离子向B极板偏转，可判断出A板为电源负极，故A错误； BCD．发电装置稳定后，根据粒子在极板间受力平衡可知 整理可得到 所以磁场越强，电源的电动势越大，与离子数量和电荷量无关，故B正确，CD错误。 故选B。 2．图中标出了磁场的方向、通电直导线中电流的方向，以及通电直导线所受磁场力的方向。其中正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】根据左手定则可知，A图中安培力方向向上；B图中导线不受安培力；C图中安培力方向向下；D图中安培力方向垂直纸面向外。 故选A。 3．如图所示，CDEF是金属框，框内存在着如图所示的匀强磁场。当导体棒MN向右移动时，关于回路中的感应电流，下列说法正确的是（   ） A．导体棒MN中的电流方向由M流向N B．电流表甲的电流方向由E流向F C．电流表乙的电流方向由C流向D D．导体棒MN中的电流大小等于单个电流表的电流大小 【答案】C 【详解】ABC．根据右手定则，导体棒MN中的电流方向由N流向M；电流表甲的电流方向由F流向E；电流表乙的电流方向由C流向D，AB错误，C正确。 D．导体棒MN中的电流大小等于两个电流表的电流大小之和，D错误。 故选C。 4．如图所示，光滑水平面上的正方形导线框abcd，以水平向右的初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出。线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是（    ） A．线框一直匀速穿过磁场区域 B．线框一直受到安培力的作用 C．线框进和出磁场的两个过程，通过线框的电荷量相同 D．线框进和出磁场的两个过程，b、c两点间的电势差相等 【答案】C 【详解】AB．线框在进入磁场和出磁场时受到安培力的作用，将做减速运动；当线框完全进入磁场中时，线框的磁通量不变，线框中没有电流，不会受到安培力的作用，做匀速运动，故AB错误； C．线框在进和出磁场的两过程中通过导线横截面的电荷量为 线框在进和出磁场的两过程中磁通量变化量相同，线框在进和出磁场的两过程中通过导线横截面的电荷量相等，故C正确； D．线框进和出磁场过程中产生电动势为 进磁场时，bc边相当于电源，根据右手定则可知，b点相当于电源的正极，所以b、c两点间的电势差为 出磁场时，ad边相当于电源，根据右手定则可知，a点相当于电源的正极，所以b、c两点间的电势差为 线框在进磁场的过程中的速度大于线框在出磁场的过程中的速度，进磁场时b、c两点间的电势差大于出磁场的，故D错误。 故选C。 5．2025年中国风力发电量突破万亿千瓦时，继续稳居全球第一位。如图所示，某风轮机带动内部匝数为N的矩形铜质线圈ABCD在水平匀强磁场中，以角速度绕垂直于磁场的水平转轴OO逆时针匀速转动产生交流电，已知N匝线圈产生的感应电动势的最大值为。则下列说法正确的是（   ） A．当线圈转到图示位置时产生的瞬时感应电流最大 B．当线圈转到与图示位置垂直时电流表的示数为零 C．当线圈转到图示位置时磁通量的变化率最小 D．当线圈转到图示位置时穿过线圈的磁通量为 【答案】A 【详解】ACD．当线圈转到图示位置时，线圈平面与磁感线平行，穿过线圈的磁通量为零，此时产生的感应电动势最大，即磁通量的变化率最大，产生的瞬时感应电流最大，故A正确，CD错误； B．当线圈转到与图示位置垂直时，穿过线圈的磁通量最大，此时产生的感应电动势为零，产生的瞬时感应电流为零，电流表的示数为电流的有效值，不为零，故B错误。 故选A。 6．关于电磁振荡、电磁波、电磁感应现象的四幅图像，以下说法正确的是（   ）        A．关于图1，分析发现振荡电路正在充电 B．关于图2，振荡电路变成开放电路，电磁波发射变得困难 C．关于图3，变化的磁场周围产生电场，跟闭合电路是否存在无关 D．关于图4，开关闭合时线圈有自感现象，开关断开时线圈没有自感现象 【答案】C 【详解】A．在图1所示的LC振荡电路中，电场方向向下，说明电容器上极板带正电，下极板带负电。磁场方向向下，根据右手螺旋定则，可知线圈中的电流方向为顺时针（从上往下看）。电流从电容器的正极板流出，流向负极板，因此电容器正在放电，故A错误； B．图2振荡电路变成开放电路，电磁波发射变得容易，故B错误； C．根据麦克斯韦电磁场理论，变化的磁场会在其周围产生电场，这种电场的存在与是否有闭合电路无关，故C正确； D．关于图4，开关闭合、断开时线圈都有自感现象，故D错误。 故选C。 根据三角形相似可知， 由此可知，逐渐增大导体棒b中的电流大小，导体棒b所受安培力不断增大，则Lab增大，b逐渐上移，而圆弧槽对导体棒b的支持力不变。 故选C。 7．如图所示，固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为的匀强磁场。长为阻值为的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴上，随轴以角速度匀速转动。在圆环的点和电刷间接有阻值为的电阻和电容为、板间距为的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为，不计其它电阻和摩擦，下列说法正确的是（　　） A．金属棒两端的电压为 B．电容器所带的电荷量为 C．电阻消耗的电功率为 D．微粒的电荷量与质量之比为 【答案】B 【详解】A．由题意可知，金属棒旋转切割磁感线产生的电动势为 则金属棒两端的电压为，故A错误； B．电容器所带的电荷量为，故B正确； C．电阻消耗的电功率为，故C错误； D．平行板电容器间的电场强度为 微粒的电场力等于重力 解得，故D错误。 故选B。 二、多选题 8．重离子治疗仪利用质子或重离子形成的粒子射线进行疾病治疗。其系统设备由离子源、回旋加速器和偏转系统组成。其中回旋加速器的原理如图所示。现用回旋加速器分别加速静止的氘核和氦核，不计电场中的加速时间，下列说法中正确的是（　　） A．由图可知磁场垂直纸面向外 B．两种粒子被加速的最大速率相同 C．氘核在加速器中被加速的次数更多 D．两种粒子加速时所用交流电源的周期相同 【答案】BD 【详解】A．根据安培左手定则可知磁场垂直纸面向里，故A错误； B．当粒子从加速器出来时，速度最大，根据洛伦兹力提供向心力，有 可得最大速度，所以两种粒子被加速的最大速率相同，故B正确； C．令粒子在狭缝中加速次数为n，则粒子离开时的最大动能 根据动能定理，有 解得 氘核和氦核的比荷相等，则氘核和氦核的加速次数之比为1:1，故C错误； D．为了保证带电粒子每次进入电场都能被加速，交流电源的周期应该与带电粒子在磁场中运动周期相同。由洛伦兹力提供向心力有 周期为 可得 所以氘核和氦核的在磁场运动周期比为1:1。由 所以交流电源的频率，故D正确。 故选BD。 9．自耦式变压器是输出和输入共用一组线圈的特殊变压器。如图甲所示的理想自耦式变压器，环形铁芯上绕制线圈匝数为220匝，AP间线圈匝数为120匝，P为变压器的滑动触头，P'为滑动变阻器的滑片。在AB间加如图乙所示正弦交流电，下列判断正确的是（　　） A．通过R的电流方向每秒改变100次 B．电压表示数为120V C．保持P不动，P'向下滑动，电压表示数增大 D．保持P'不动，P逆时针转动，电压表示数增大 【答案】AD 【详解】A．由图乙知输入交流电的周期为，故其频率为 1s内线圈转50圈，每转一圈两次经过中性面，每经过中性面一次电流方向改变一次，故电流方向每秒改变100次，而变压器不改变交流电的周期和频率，输出端通过R的电流方向每秒改变100次，故A正确； B．因AB间加正弦交流电，其有效值为 副线圈的匝数为BP间匝数 由 而电压表测的是交流电压的有效值，故电压表示数为，故B错误； C．保持P不动，P'向下滑动，副线圈的匝数不变，其它条件不变，由 则电压表示数不变，故C 错误； D．P逆时针转动，副线圈的匝数增大，由 则电压表示数增大，故D正确。 故选AD。 10．如图所示，螺线管匝数匝，横截面积，螺线管导线电阻，电阻，管内磁场的磁感应强度B的图像如图所示（以向右为正方向），下列说法正确的是（　　） A．通过电阻R的电流是从A到C B．螺线管产生的感应电动势为4V C．通过电阻R的电流大小为1.5A D．0~2s内通过电阻R的电荷量为2C 【答案】BD 【详解】A．由楞次定律可以判断出螺线管中感应电流产生磁场方向从右向左，那么通过电阻的电流方向是从C到A，故A错误； B．根据法拉第电磁感应定律有，故B正确； C．由闭合电路欧姆定律得，故C错误； D．内通过的电荷量为，故D正确。 故选BD。 二、实验题（15分） 11．实验小组在“探究变压器线圈两端电压与匝数的关系”实验中，使用的可拆式变压器如图甲所示，图中各接线柱对应的数字表示倍率为“×100”的匝数。 (1)除图甲中的器材和多用电表外，下列器材中还需要的是（　　） A．干电池 B．磁铁 C．低压交流电源 D．刻度尺 (2)小明同学将变压器按照要求组装好后，原线圈接“0”“4”接线柱，副线圈接“0”“14”接线柱。原线圈两端的交流电压表量程为10V，示数如图乙所示，其读数值 V，此时副线圈实际输出的电压可能为 （填写正确选项）： A．14.0V      B．15.6V      C．17.7V (3)小李同学将原线圈接在交流电源上，将副线圈接在电压传感器上，观察到副线圈电压随时间变化的图像如图丙所示，则在时间内该同学断开开关后，进行的操作可能是（　　） A．拧紧了松动的铁芯 B．增加了交流电源的频率 C．减少了副线圈的匝数 D．减少了原线圈的匝数 【答案】(1)C (2) 4.4 A (3)AD 【详解】（1）本实验中不需要干电池、刻度尺和条形磁铁，需要低压交流电源。 故选C。 （2）[1] 此时接在原线圈两端的交流电压表量程为10V，读数值为4.4V。 [2] 根据理想变压器，电压比和匝数比的关系 解得 由于实际变压器可能存在漏磁，故副线圈电压比15.4V要小，故有可能为14V。 故选A。 （3）A．拧紧了松动的铁芯，副线圈磁通量增加，则输出电压U2增大，故A正确； B．只增大交流电源的频率，不能改变副线圈输出电压U2，故B错误； CD．由图知，t1时刻前的电压值小于t2时刻后的电压值，而周期不变，根据 减少了副线圈的匝数，副线圈输出电压U2减小，若减少了原线圈的匝数，副线圈输出电压U2增大，故C错误，D正确。 故选AD。 12．为探究影响感应电流方向的因素，小宁同学做了如下的实验。 (1)小宁同学用如图所示的器材研究感应电流的方向。将线圈A插入线圈B中，闭合开关S瞬间，发现电流计指针右偏，则保持开关闭合，以下操作中也能使电流计右偏的是_________。 A．插入铁芯 B．拔出线圈A C．将滑动变阻器的滑片向右移动 D．将滑动变阻器的滑片向左移动 (2)实验结束后，该同学又根据教材结合自感实验做了如下改动。在两条支路上将电流计换成电流传感器，接通电路稳定后，再断开电路，并记录下两支路的电流情况如图所示，由图可知： ①断电前流过灯泡的电流是 （选填“”或“”）。 ②在不改变线圈电阻等其他条件的情况下，只将铁芯拔出后重做上述实验，可观察到灯泡在断电后处于亮着的时间将 （选填“变长”、“变短”或“不变”）。 【答案】(1)AD (2) 变短 【详解】（1）闭合开关S瞬间，磁通量增大，发现电流计指针右偏。 A．插入铁芯，磁通量增大，电流计指针右偏，A符合题意； B．拔出线圈A，磁通量减小，电流计指针左偏，B不符合题意； C．将滑动变阻器的滑片向右移动，电阻增大，电流减小，磁通量减小，电流计指针左偏，C不符合题意； D．将滑动变阻器的滑片向左移动，电阻减小，电流增大，磁通量增大，电流计指针右偏，D符合题意； 故选AD。 （2）[1] 断电前后，通过灯泡的电流方向要发生变化，所以断电前通过灯泡的电流为 [2] 将铁芯拔出后，自感系数减小，对变化的电流阻碍作用减小，灯泡中的电流很快减小为0。 三、解答题（本大题共3小题，共37分） 13．在科学检测仪器中，常用电场加速和磁场偏转来控制带电粒子的运动，其原理可简化为如图所示模型。质量为、电量为的正离子从离子源由静止释放，经电场加速后沿水平方向射入垂直于纸面向里的匀强磁场。离子以速度垂直磁场边界从点入射，从边界上的点射出，两点间的距离为，不计离子重力。求： (1)加速电压； (2)匀强磁场的磁感应强度大小。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）由动能定理得 解得 （2）离子在磁场中，洛伦兹力提供向心力，有 其中 解得 14．如图所示，线圈的面积是，共20匝，线圈总电阻为，外接电阻，匀强磁场的磁感应强度。线圈以的角速度绕转轴匀速转动，从图示位置开始计时。 (1)写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； (2)1min时间内R上产生的热量； (3)线圈从图示位置转过过程中通过电阻R的电荷量。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）电动势最大值 解得 故表达式为 （2）电流的有效值为 则1min的时间内电路中产生的热量为 解得 （3）由法拉第电磁感应定律可知 则，            解得 15．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距，电阻可忽略不计。导轨左端连接的电阻，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度。质量1kg的导体棒MN放在导轨上，电阻，长度恰好等于导轨间距，且始终与导轨接触良好。导体棒在平行于导轨的拉力F作用下，沿导轨向右匀速运动，速度。求： (1)感应电动势E以及MN两点间的电势差； (2)拉力F的功率P； (3)从某时刻开始计时，2s末撤去拉力。求计时开始后电阻R上产生的焦耳热。 【答案】(1)1.5V，1V (2)1.5W (3)14J 【详解】（1）感应电动势 感应电流大小 MN两点间的电势差 （2）拉力F的功率等于电功率，则 （3）2s内电阻R产生的焦耳热 撤去外力后电阻R上产生的焦耳热 计时开始后电阻R上产生的焦耳热 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $