精品解析：江西九江市同文中学2025-2026学年度下学期期中考试高二年级物理试卷

九江市同文中学2025—2026学年度下学期期中考试 高二年级物理试卷 考试时间：75分钟 总分：100分 一、选择题（共56分，1-8题为单选题，每小题4分；9-12题为多选题，全部选对的得6分，选对但选不全的只得3分，有选错的或不答得0分） 1. 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．O为MN的中点，c、O、d在M、N的连线上，a、b位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是 A. O点处的磁感应强度为零 B. a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 C. c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 D. b、d两点处磁感应强度方向不同 2. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。圆盘旋转时，关于流过电阻的电流，下列说法正确的是（　　） A. 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则通过的电流沿到的方向 C. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在上的热功率也变为原来的2倍 D. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 3. 如图所示，铁芯左边悬挂一个轻质金属环，铁芯上绕有线圈M，线圈M和电源、开关、热敏电阻相连。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，从左向右看，金属环中有顺时针方向电流 B. 开关闭合瞬间，金属环向左摆动 C. 若将金属环挂在铁芯右侧，开关闭合瞬间，金属环向左摆动 D. 保持开关闭合，当温度迅速升高时，从左向右看，金属环中有顺时针方向的电流 4. 如图所示，单刀双掷开关S先打到端让电容器充满电。时开关S打到端，时，理想LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，则（　　） A. LC回路的周期为0.02 s B. LC回路的电流最大时电容器中电场能最大 C. 时回路中电流沿顺时针方向 D. 时线圈中磁场能最大 5. 如图所示，与电源、电阻箱连接的水平导轨固定在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.2T、方向与导轨所在平面的夹角为θ。质量为0.05kg的金属杆垂直于导轨和磁场放置，金属杆接入电路中的长度为0.5m。已知电源的电动势为6V，内阻为0.4Ω，金属杆与水平导轨间的动摩擦因数为0.5且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sinθ=0.6，取重力加速度大小g=10m/s2，不计金属杆和导轨的电阻。若金属杆始终静止，则电阻箱接入电路的最小阻值为（ ） A. 1Ω B. 1.5Ω C. 2Ω D. 4Ω 6. 九江某艺术展览会上有一半圆形透明吊坠艺术品，其半径为，内部圆心点正下方有一点光源，距离圆心，当光源发出单色光时，其半圆弧边缘上都有光线射出。只考虑直接射向圆弧边缘的入射光，该艺术品对该单色光的折射率最大值为（　　） A. B. C. 2 D. 7. 如图，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计，现用一水平向右的恒力作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨，金属杆受到的安培力用表示，则下列说法正确的是（　　） A. 金属杆ab做匀加速直线运动 B. 金属杆ab运动时回路中有顺时针方向的电流 C. 金属杆ab所受到的先不断增大，后保持不变 D. 金属杆ab克服安培力做功的功率一直增大 8. 如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上A点有一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向（均平行于纸面）且速度大小相等的带正电的粒子（重力不计），已知粒子的比荷为k，速度大小为2kBr。则粒子在磁场中运动的最长时间为（　　） A. B. C. D. 9. 洛伦兹力在现代科学技术中有着广泛的应用，如图为磁场中常见的4种仪器，都利用了洛伦兹力对带电粒子的作用，下列说法正确的是（　　） \ A. 甲图中，带电粒子获得的最大动能与回旋加速器的半径有关 B. 乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 C. 丙图中，A极板是磁流体发电机的负极 D. 丁图中，带负电的粒子从左侧射入，若速度，将向下极板偏转 10. 手摇式交流发电机结构如图所示，灯泡L与交流电流表A串联后通过电刷、滑环与矩形线圈相连。摇动手柄，使线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴逆时针匀速转动，从时刻开始，线圈中的磁通量变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻线圈中电流最大 B. 时刻通过电流表的电流改变方向 C. 时刻线圈所在平面和磁场垂直 D. 线圈转速变快，交流电周期将变大 11. 如图所示，两光滑平行金属导轨间距为，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为，电容器的电容为，除电阻外，导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度向右做匀速运动，则（　　） A. 电阻两端的电压为零 B. 电容器两端电压为零 C. 电容器所带电荷量为 D. 为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为 12. 如图所示，真空中存在一水平向右匀强电场，同时存在一水平且垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电量为的带电微粒从点以初速度入射，沿着做匀速直线运动。微粒到点时撤去磁场，一段时间后微粒运动到点。已知M、N、P三点处于同一竖直平面内，与水平方向呈，点与等高，重力加速度为，则（　　） A. 电场强度大小 B. 磁感应强度大小为 C. N、P两点的电势差为 D. 从N点运动到P的过程中，微粒到直线NP的最大距离为 三、计算题（本题共4小题，共44分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 某同学做测玻璃折射率实验时，在白纸上放好上、下表面平行的玻璃砖，玻璃砖厚度为L，如图所示为实验记录得到的入射光线与折射光线（CD边出射光线未画出）。若入射角，测出折射角。已知光在真空中的传播速度为c，求： （1）玻璃砖的折射率； （2）光在玻璃砖中传播的速度； （3）光在玻璃砖中传播的时间。 14. 图甲和图乙所示是手动式手电筒内振动式发电机的两个截面图，半径为0.02 m、匝数为200的线圈a，所在位置的磁感应强度。线圈a接原副线圈匝数比为的理想变压器，给两个额定电流均为0.2A的灯泡供电。推动手柄使线圈a沿轴线往复运动，线圈a中电动势随时间按正弦规律变化，如图丙所示。线圈a及导线电阻不计。求： （1）图丙中电动势的表达式； （2）若手动发电的效率为，两灯泡正常发光，手动做功的平均功率； （3）线圈往复运动过程中的最大速度。 15. 如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为，电阻不计。在MQ之间接有一阻值为的电阻。导体杆ab质量为，电阻为，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给ab杆一个初速度，使杆向右运动。求： （1）ab杆速度减为时，ab杆加速度大小； （2）整个过程电阻上产生的热量； （3）整个过程导体杆ab移动的距离。 16. 如图所示，水平虚线下方存在竖直向上的匀强电场，上方存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为、电荷量为的带电粒子a，从电场中点以初速度垂直电场方向射入电场，经电场偏转后从虚线上点（未画出）第一次进入匀强磁场，粒子在点时的速度方向与水平虚线夹角为，再经磁场偏转后又进入电场，多次往复运动下去。电场、磁场范围足够大，点到水平虚线距离为，磁场的磁感应强度大小为，不计粒子重力。求： （1）电场强度的大小； （2）带电粒子a第6次通过水平虚线时和点间的水平距离； （3）带电粒子a从点开始到第4次通过水平虚线所需的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 九江市同文中学2025—2026学年度下学期期中考试 高二年级物理试卷 考试时间：75分钟 总分：100分 一、选择题（共56分，1-8题为单选题，每小题4分；9-12题为多选题，全部选对的得6分，选对但选不全的只得3分，有选错的或不答得0分） 1. 如图所示，两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点，且与纸面垂直，导线中通有大小相等、方向相反的电流．O为MN的中点，c、O、d在M、N的连线上，a、b位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等．关于以上几点处的磁场，下列说法正确的是 A. O点处的磁感应强度为零 B. a、b两点处的磁感应强度大小相等，方向相同 C. c、d两点处的磁感应强度大小相等，方向相反 D. b、d两点处磁感应强度的方向不同 【答案】B 【解析】 【分析】根据右手螺旋定则确定两根导线在a、b、c、d四点磁场的方向，根据平行四边形定则进行合成． 【详解】根据右手螺旋定则，M处导线在o点产生的磁场方向水平向左，N处导线在o点产生的磁场方向水平向左，合成后磁感应强度不等于0，故A错误．M在a处产生的磁场方向垂直于aM偏上，在b出产生的磁场方向垂直bM偏下，N在a处产生的磁场方向垂直于aN偏下，在b处产生的磁场方向垂直于bN偏上，根据平行四边形定则，知a处的磁场方向水平向左，b处的磁场方向水平向左，且合场强大小相等，故B正确．M在c处产生的磁场方向水平向左，在d处产生的磁场方向水平向左，N在d处产生的磁场方向水平向左，在c处产生的磁场方向水平向左，根据场强的叠加知，c、d两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故C错误．b、d两点处磁感应强度的方向均是水平向左，选项D错误；故选B 【点睛】解决本题的关键掌握右手螺旋定则判断电流与其周围磁场方向的关系，会根据平行四边形定则进行合成． 2. 法拉第圆盘发电机的示意图如图所示，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触。圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场中。圆盘旋转时，关于流过电阻的电流，下列说法正确的是（　　） A. 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定 B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则通过的电流沿到的方向 C. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在上的热功率也变为原来的2倍 D. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化 【答案】A 【解析】 【详解】A．圆盘转动切割磁感线产生的感应电动势 其中为圆盘半径，若角速度恒定，则恒定，回路总电阻不变，根据欧姆定律 可知电流大小恒定，故A正确； B．若从上向下看，圆盘顺时针转动，磁场方向竖直向上，由右手定则判断，圆盘内部感应电流方向由边缘指向圆心，则点电势高，点电势低，外电路电流由经、、流向，即流过电阻的电流方向为，故B错误； C．电流 电阻上的热功率 可见，若变为原来的2倍，则变为原来的4倍，故C错误； D．感应电流方向由磁场方向和圆盘转动方向决定，若转动方向不变，磁场方向不变，由右手定则可知电流方向不变，故D错误。 故选A。 3. 如图所示，铁芯左边悬挂一个轻质金属环，铁芯上绕有线圈M，线圈M和电源、开关、热敏电阻相连。已知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，下列说法正确的是（　　） A. 开关闭合瞬间，从左向右看，金属环中有顺时针方向的电流 B. 开关闭合瞬间，金属环向左摆动 C. 若将金属环挂在铁芯右侧，开关闭合瞬间，金属环向左摆动 D. 保持开关闭合，当温度迅速升高时，从左向右看，金属环中有顺时针方向的电流 【答案】B 【解析】 【详解】A．开关闭合瞬间，穿过金属环的磁通量向右增加，根据楞次定律“增反减同”，金属环中感应电流产生的磁场方向向左。再根据安培定则，从左向右看，金属环中有逆时针方向的电流，A错误； B．开关闭合瞬间，穿过金属环的磁通量增加，根据楞次定律的“来拒去留”，金属环会阻碍磁通量的增加，所以金属环向左摆动，B正确； C．若将金属环挂在铁芯右侧，开关闭合瞬间，穿过金属环的磁通量向右增加，根据“来拒去留”，金属环会阻碍磁通量的增加，所以金属环向右摆动，C错误； D．保持开关闭合，当温度迅速升高时，热敏电阻的阻值减小，电路中电流增大，线圈产生的磁场增强，穿过金属环的磁通量向右增加。根据楞次定律，金属环中感应电流产生的磁场方向向左，从左向右看，金属环中有逆时针方向的电流，D错误。 故选B。 4. 如图所示，单刀双掷开关S先打到端让电容器充满电。时开关S打到端，时，理想LC回路中电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，则（　　） A. LC回路的周期为0.02 s B. LC回路的电流最大时电容器中电场能最大 C. 时回路中电流沿顺时针方向 D. 时线圈中磁场能最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．开关S打到a端时电容器充电，上极板接电源正极带正电。时开关S打到b端，LC回路开始振荡。时电容器下极板带正电荷且电荷量第一次达到最大值，说明经历了半个周期，即 解得，故A错误； B．LC回路的电流最大时，磁场能最大，电容器中电场能最小，故B错误； C．，此时电容器放电完毕，回路中电流最大。在时间内，电容器放电，电流从上极板流出，经过线圈流向下极板，沿逆时针方向，故C错误； D．，此时电容器放电完毕，电场能全部转化为磁场能，线圈中磁场能最大，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，与电源、电阻箱连接的水平导轨固定在匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为0.2T、方向与导轨所在平面的夹角为θ。质量为0.05kg的金属杆垂直于导轨和磁场放置，金属杆接入电路中的长度为0.5m。已知电源的电动势为6V，内阻为0.4Ω，金属杆与水平导轨间的动摩擦因数为0.5且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sinθ=0.6，取重力加速度大小g=10m/s2，不计金属杆和导轨的电阻。若金属杆始终静止，则电阻箱接入电路的最小阻值为（ ） A. 1Ω B. 1.5Ω C. 2Ω D. 4Ω 【答案】C 【解析】 【详解】设金属杆与导轨间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力，竖直方向上有 水平方向上有 其中 联立解得 故选C。 6. 九江某艺术展览会上有一半圆形透明吊坠艺术品，其半径为，内部圆心点正下方有一点光源，距离圆心，当光源发出单色光时，其半圆弧边缘上都有光线射出。只考虑直接射向圆弧边缘的入射光，该艺术品对该单色光的折射率最大值为（　　） A. B. C. 2 D. 【答案】B 【解析】 【详解】设半圆半径为，光源到圆心的距离为。由题可知，。光线从射向圆弧面上任意一点，设入射角为。在中，由正弦定理得 则 当时，入射角最大， 要使半圆弧边缘上都有光线射出，需满足 其中为全反射临界角，即 所以 解得 故选B。 7. 如图，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好，在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计，现用一水平向右的恒力作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨，金属杆受到的安培力用表示，则下列说法正确的是（　　） A. 金属杆ab做匀加速直线运动 B. 金属杆ab运动时回路中有顺时针方向的电流 C. 金属杆ab所受到的先不断增大，后保持不变 D. 金属杆ab克服安培力做功的功率一直增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．对金属杆受力分析，水平方向受恒力和安培力，根据牛顿第二定律有 其中 随着速度增大，安培力增大，加速度减小，金属杆做加速度减小的加速运动，故A错误； B．根据右手定则，磁场竖直向下，导体棒向右切割磁感线，感应电流方向由流向，回路中电流方向为逆时针方向，故B错误； C．由A项分析可知，金属杆先做加速度减小的加速运动，当时，加速度为零，速度达到最大，之后做匀速直线运动，所以安培力先不断增大，后保持不变，故C正确； D．金属杆克服安培力做功的功率 由于速度先增大后不变，所以功率先增大后保持不变，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，半径为r的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上A点有一粒子源，源源不断地向磁场发射各种方向（均平行于纸面）且速度大小相等的带正电的粒子（重力不计），已知粒子的比荷为k，速度大小为2kBr。则粒子在磁场中运动的最长时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】粒子在磁场中运动的半径为 当粒子在磁场中运动时间最长时，其轨迹对应的圆心角最大，此时弦长最大，其最大值为磁场圆的直径2r，故 故选C。 9. 洛伦兹力在现代科学技术中有着广泛的应用，如图为磁场中常见的4种仪器，都利用了洛伦兹力对带电粒子的作用，下列说法正确的是（　　） \ A. 甲图中，带电粒子获得的最大动能与回旋加速器的半径有关 B. 乙图中，粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，粒子的比荷越小 C. 丙图中，A极板是磁流体发电机的负极 D. 丁图中，带负电的粒子从左侧射入，若速度，将向下极板偏转 【答案】AC 【解析】 【详解】A．甲图中，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，有 解得 则最大动能 可知带电粒子获得的最大动能与回旋加速器的半径有关，故A正确； B．乙图中，粒子在加速电场中加速，由动能定理得 在磁场中偏转，有 联立解得 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝，说明半径越小，则粒子的比荷越大，故B错误； C．丙图中，根据左手定则，磁感线由N极指向S极，等离子体垂直磁场射入，正离子受洛伦兹力向下指向B板，负离子受洛伦兹力向上指向A板，所以B板是正极，A板是负极，故C正确； D．丁图中，带负电的粒子从左侧射入，速度方向向右，磁场方向垂直纸面向里，由左手定则可知洛伦兹力方向向下，电场方向向下，负电荷受电场力方向向上，若，则，即洛伦兹力小于电场力，合力向上，粒子将向上极板偏转，故D错误。 故选AC。 10. 手摇式交流发电机结构如图所示，灯泡L与交流电流表A串联后通过电刷、滑环与矩形线圈相连。摇动手柄，使线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴逆时针匀速转动，从时刻开始，线圈中的磁通量变化如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 时刻线圈中电流最大 B. 时刻通过电流表的电流改变方向 C. 时刻线圈所在平面和磁场垂直 D. 线圈转速变快，交流电周期将变大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据图乙可知，时刻穿过线圈的磁通量达到最大值，磁通量的变化率为0，则感应电动势为0，可知，时刻线圈中电流为0，故A错误； B．根据图乙可知，时刻穿过线圈的磁通量达到最大值，线圈恰好处于中性面位置，此时通过电流表的电流改变方向，故B正确； C．结合上述可知，时刻线圈恰好处于中性面位置，此时线圈所在平面和磁场垂直，故C正确； D．线圈转速变快，频率越高，则交流电周期将变小，故D错误。 故选BC。 11. 如图所示，两光滑平行金属导轨间距为，直导线MN垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为，电容器的电容为，除电阻外，导轨和导线的电阻均不计。现给导线MN一初速度，使导线MN向右运动，当电路稳定后，MN以速度向右做匀速运动，则（　　） A. 电阻两端的电压为零 B. 电容器两端的电压为零 C. 电容器所带电荷量为 D. 为保持MN匀速运动，需对其施加的拉力大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．导体棒MN向右匀速运动，切割磁感线产生恒定的感应电动势。由于电路中串联了电容器，当电路稳定后，电容器充电完毕，电路处于断路状态，电路中电流为零，即。电阻两端的电压，故A正确； B．电容器两端的电压等于路端电压，由于内阻不计且电阻上无压降，故，不为零，故B错误； C．电容器所带电荷量，故C正确； D．由于电路中电流，导体棒MN不受安培力作用，即 导轨光滑，根据平衡条件，需施加的拉力，故D错误。 故选AC。 12. 如图所示，真空中存在一水平向右的匀强电场，同时存在一水平且垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为、电量为的带电微粒从点以初速度入射，沿着做匀速直线运动。微粒到点时撤去磁场，一段时间后微粒运动到点。已知M、N、P三点处于同一竖直平面内，与水平方向呈，点与等高，重力加速度为，则（　　） A. 电场强度大小为 B. 磁感应强度大小为 C. N、P两点的电势差为 D. 从N点运动到P的过程中，微粒到直线NP的最大距离为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．微粒做匀速直线运动，受力平衡：受向下重力、向右电场力、垂直速度方向斜向左上的洛伦兹力 竖直方向平衡  水平方向 解得​， ​，A错误；B正确； C．撤去磁场后，，竖直方向加速度（向下），水平方向加速度（向右）。  等高，竖直位移为0，设运动时间为，竖直初分量​，根据 可得​ 水平位移，其中​ 代入得电势差，C错误； D．NP为水平线，微粒到的距离等于竖直方向的位移大小。 竖直方向向上做匀减速运动，当竖直速度减为0时，位移最大，D正确。 故选 BD。 三、计算题（本题共4小题，共44分，按题目要求作答，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 某同学做测玻璃折射率实验时，在白纸上放好上、下表面平行的玻璃砖，玻璃砖厚度为L，如图所示为实验记录得到的入射光线与折射光线（CD边出射光线未画出）。若入射角，测出折射角。已知光在真空中的传播速度为c，求： （1）玻璃砖的折射率； （2）光在玻璃砖中传播的速度； （3）光在玻璃砖中传播的时间。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据折射率公式可得 （2）光在玻璃砖中传播的速度为 （3）光在玻璃砖中传播的路程为 光在玻璃砖中传播的时间为 解得 14. 图甲和图乙所示是手动式手电筒内振动式发电机的两个截面图，半径为0.02 m、匝数为200的线圈a，所在位置的磁感应强度。线圈a接原副线圈匝数比为的理想变压器，给两个额定电流均为0.2A的灯泡供电。推动手柄使线圈a沿轴线往复运动，线圈a中电动势随时间按正弦规律变化，如图丙所示。线圈a及导线电阻不计。求： （1）图丙中电动势的表达式； （2）若手动发电的效率为，两灯泡正常发光，手动做功的平均功率； （3）线圈往复运动过程中的最大速度。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图丙可知，电动势随时间按正弦规律变化，最大值，周期。角速度 由于时，故电动势的瞬时值表达式为 【小问2详解】 两灯泡正常发光，副线圈电流 根据变压器电流比 可得原线圈电流有效值 原线圈输入电压有效值等于电动势有效值 输出电功率 根据效率公式 手动做功的平均功率 【小问3详解】 线圈在辐射状磁场中运动，切割磁感线的有效长度为线圈周长 感应电动势最大值 代入数据解得 15. 如图所示，水平面上有两根足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，两导轨间距为，电阻不计。在MQ之间接有一阻值为的电阻。导体杆ab质量为，电阻为，并与导轨接触良好，整个装置处于方向竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中。现给ab杆一个初速度，使杆向右运动。求： （1）ab杆速度减为时，ab杆加速度大小； （2）整个过程电阻上产生的热量； （3）整个过程导体杆ab移动的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 感应电动势为 电流为 导体棒受到的安培力为 物体的加速度的大小为 解得 【小问2详解】 由能量守恒可知整个过程产生的热量为 电阻上产生的热量 【小问3详解】 对导体棒应用动量定理 其中 且 联立可得 16. 如图所示，水平虚线下方存在竖直向上的匀强电场，上方存在垂直纸面向里的匀强磁场。一个质量为、电荷量为的带电粒子a，从电场中点以初速度垂直电场方向射入电场，经电场偏转后从虚线上点（未画出）第一次进入匀强磁场，粒子在点时的速度方向与水平虚线夹角为，再经磁场偏转后又进入电场，多次往复运动下去。电场、磁场范围足够大，点到水平虚线距离为，磁场的磁感应强度大小为，不计粒子重力。求： （1）电场强度的大小； （2）带电粒子a第6次通过水平虚线时和点间的水平距离； （3）带电粒子a从点开始到第4次通过水平虚线所需的时间。 【答案】（1） （2）7d （3） 【解析】 【小问1详解】 a粒子在匀强电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的规律，在竖直方向上有，， 又粒子经过Q点时有 联立解得 【小问2详解】 a粒子在匀强电场中做类平抛运动，在竖直方向上有 在水平方向上有 粒子经过Q点时的速度为 a在匀强磁场中运动，根据牛顿第二定律有 解得 作出a粒子的运动轨迹如图所示 由图可知，a粒子在匀强磁场中每次偏转的圆心角为 根据几何关系可得MQ两点间的距离为 由图可得带电粒子a第6次通过水平虚线时离P点水平距离为 【小问3详解】 a粒子在匀强磁场中运动的圆心角为 则从Q到M点的时间 a粒子在P点开始第4次通过水平虚线所需的时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $