精品解析：广东茂名市高州市2025-2026学年高二下学期5月期中物理试题

高州市2025~2026学年度第二学期高二质量监测 物理 试卷满分：100分，考试时间：75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；回答非选择题时，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 4．本卷主要命题范围：粤教版选择性必修第二册第一~四章。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于电磁场理论的叙述正确的是（ ） A. 变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关 B. 周期性变化的磁场产生恒定的电场 C. 变化的电场和稳定的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 D. 电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 2. 实验室有低压交流电源和干电池若干，现要使一电动机（额定电压较高）正常工作，某同学利用变压器设计了如下几个电路图，则其中可以使该电动机正常工作的电路是（　　） A. B. C. D. 3. 科研人员在检测某种物质时，发现该种物质发出的射线经过如图所示的磁场时分成、、 三束，经研究发现，在磁场中偏转的、 两束射线均由带电粒子组成，不计重力的影响，则下列说法中正确的是（　　） A. 组成射线的粒子带负电 B. 组成 射线的粒子带正电 C. 、 射线的粒子在磁场中都做匀速圆周运动 D. 洛伦兹力可能对组成、 射线的粒子做正功 4. 如图所示，水平面上的U形导轨NMPQ处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ，垂直于ab且指向右斜上方。导轨宽度为L，垂直于导轨放置一根金属棒ab，ab棒中电流为I，则ab棒受到的安培力大小为（　　） A. B. BIL C. D. 5. 质谱仪又称质谱计，分离和检测不同同位素的仪器。其示意图如图所示。从粒子源S出来时的粒子速度很小，可以看作初速为零，粒子经过电场加速后从入口进入有界的垂直纸面向外的匀强磁场区域，并沿着半圆周运动而达到出口P。现使磁感应强度大小B加倍，要使粒子的运动轨迹不发生变化，仍沿着半圆周运动而达到出口P，应该使加速电场的电压U变为原来的（　　） A. 6倍 B. 5倍 C. 4倍 D. 3倍 6. 电磁流量计如图甲所示，它是利用磁场对电荷的作用力测出流过容器液体的流量，其原理可以简化为如图乙所示模型，液体内含有大量正、负离子，从容器左侧流入，右侧流出。在竖直向下的匀强磁场作用下，下列说法正确的是（　　） A. 带正电离子受到向前的洛伦兹力 B. 带负电的离子与带正电的离子受力方向相同 C. 上、下两侧面有电势差 D. 前、后两侧面有电势差 7. 如图甲所示，轻绳吊着匝数 的正方形闭合线圈 ， 下方区域分布着匀强磁场，磁感应强度大小 随时间 变化关系如图乙所示，线圈始终处于静止状态。已知线圈的质量 ，边长 ，电阻 ， 取。则 时（　　） A. 线圈中的感应电流方向为逆时针 B. 线圈中的感应电流大小为 C. 线圈 边受到的安培力大小为 D. 轻绳中的拉力大小为 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S1，接通S2，A、B两灯都能同样发光。若最初S1是接通的，S2是断开的，那么下列描述中正确的是（　　） A. 刚接通S2，A灯就立即亮，B灯延迟一段时间才亮 B. 刚接通S2时，线圈L中的电流为零 C. 接通S2以后，A灯变亮，B灯由亮变暗 D. 接通S2，电路稳定后再断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下，然后熄灭 9. 如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带运动方向，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。通过观察图形，判断下列说法正确的是（　　） A. 第5个线圈是不合格线圈 B. 第4个线圈是不合格线圈 C. 传送带向右运动 D. 传送带向左运动 10. 如图所示为一个回旋加速器的示意图，D形盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直D形盒底面，两盒间接交变电压。设质子的质量为m、电荷量为q，则下列说法正确的是（　　） A. 只增大半径R无法增加质子离开D形盒的速度 B. 只增大磁感应强度B可以增加质子离开D形盒的速度 C. 交变电压的变化周期为 D. 其他条件不变，质子被加速的总次数n与R成正比 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图1所示，在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，原线圈接“0”和“800”接线柱，副线圈接到“0”、“100”接线柱，则： （1）变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是________； A. 增大涡流，提高变压器的效率 B. 减小涡流，提高变压器的效率 C. 增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数________（填“多”或“少”）； （3）在实验室做实验时，原线圈接线正确，接入电压为 ，接在副线圈两端的电压表示数最有可能是________； A. B. C. D. （4）某同学将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间 变化的图像如图2所示，在保证安全的前提下，该同学可能在时间内进行的操作是________。 A. 增加了交流电源的频率 B. 拧紧了松动的铁芯 C. 减少了副线圈的匝数 D. 增加了原线圈的匝数 电磁感应中有许多实验问题，对理解有关概念帮助很大。 12. 探究电磁感应现象应选用________（选填“图1”或“图2”）所示的装置进行实验。图2中开关合上后金属棒将向________运动（填左或右）。 13. 在图3中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则在图4中，磁体 极插入线圈过程中，通过线圈的磁通量和电流表的指针偏转方向的说法正确的是________。 A. 磁通量增大，指针右偏 B. 磁通量增大，指针左偏 C. 磁通量减小，指针右偏 D. 磁通量减小，指针左偏 14. 在图5中，导体棒 向左移动过程中，电流表（仍为图3中电流表）的指针将________偏转。 A. 向左 B. 向右 C. 不发生 15. 在图6中，为光敏电阻（光强变大，电阻变小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向和运动情况的说法正确的是________ A. 顺时针，向左 B. 顺时针，向右 C. 逆时针，向左 D. 逆时针，向右 16. 一矩形线圈abcd的匝数N=100匝，电阻不计，矩形线圈与定值电阻R及理想电流表、电压表构成如图所示的电路。矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，转速n=3000r/min，转轴垂直于磁场方向，定值电阻R=10Ω，其余电阻不计。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，已知电流表的示数为1.5A。 （1）写出矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转动1分钟，电路中产生的总热量。 17. 如图所示，坐标平面内有过点P（0，d）、Q（d，0）和坐标原点的圆形虚线边界，边界内存在垂直纸面向外的匀强磁场I，直角三角形QMN虚线边界内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场II，QM与x轴垂直。一质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力）从P点以初速度v0沿x轴的正方向射入I，从Q点射出，粒子射入II后从N点射出，射出时的速度与MN相切，求； （1）磁场I的磁感应强度大小以及粒子从P到Q的运动时间； （2）M、N两点之间的距离。 18. 如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距l,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下．当导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上．若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计,重力加速度为g,在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q,求: (1)导体棒MN受到的最大摩擦力; (2)导体棒EF上升的最大高度． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高州市2025~2026学年度第二学期高二质量监测 物理 试卷满分：100分，考试时间：75分钟 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；回答非选择题时，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 4．本卷主要命题范围：粤教版选择性必修第二册第一~四章。 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于电磁场理论的叙述正确的是（ ） A. 变化的磁场周围一定存在着电场，与是否有闭合电路无关 B. 周期性变化的磁场产生恒定的电场 C. 变化的电场和稳定的磁场相互关联，形成一个统一的场，即电磁场 D. 电场周围一定存在磁场，磁场周围一定存在电场 【答案】A 【解析】 【详解】A．变化的磁场周围一定产生电场，且电场的存在与闭合电路无关，故A正确； B．周期性变化的磁场产生同频率周期性变化的电场，而非恒定的电场，故B错误； C．电磁场是由变化的电场和变化的磁场相互激发形成的统一场，稳定的磁场不会与变化的电场相互关联形成电磁场，故C错误； D．只有变化的电场才能产生磁场，变化的磁场才能产生电场，静电场或静磁场周围不一定存在对应的磁场或电场，故D错误。 故选A。 2. 实验室有低压交流电源和干电池若干，现要使一电动机（额定电压较高）正常工作，某同学利用变压器设计了如下几个电路图，则其中可以使该电动机正常工作的电路是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】变压器对交流电能起到变压的作用，根据变压器原副线圈的关系 可知要是得电压升高，则连接电动机的线圈匝数多。 故选C。 3. 科研人员在检测某种物质时，发现该种物质发出的射线经过如图所示的磁场时分成、、 三束，经研究发现，在磁场中偏转的、 两束射线均由带电粒子组成，不计重力的影响，则下列说法中正确的是（　　） A. 组成射线的粒子带负电 B. 组成 射线的粒子带正电 C. 、 射线的粒子在磁场中都做匀速圆周运动 D. 洛伦兹力可能对组成、 射线的粒子做正功 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由图可知，磁场方向垂直纸面向里，射线向上射入磁场后向左偏转，说明受到的洛伦兹力方向向左， 射线向上射入磁场后向右偏转，说明受到的洛伦兹力方向向右；根据左手定则可知，射线的粒子带正电，组成 射线的粒子带负电，故A、B错误； C．、 两束射线中的带电粒子在匀强磁场中只受洛伦兹力作用，洛伦兹力方向始终与速度方向垂直，提供向心力，粒子做匀速圆周运动，故C正确； D．洛伦兹力方向始终与粒子速度方向垂直，根据功的定义 ，当时， ，即洛伦兹力对带电粒子永远不做功，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，水平面上的U形导轨NMPQ处于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与水平面夹角为θ，垂直于ab且指向右斜上方。导轨宽度为L，垂直于导轨放置一根金属棒ab，ab棒中电流为I，则ab棒受到的安培力大小为（　　） A. B. BIL C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因为金属棒与磁场垂直，所以ab棒受到的安培力大小为 F=BIL 故选B。 5. 质谱仪又称质谱计，分离和检测不同同位素的仪器。其示意图如图所示。从粒子源S出来时的粒子速度很小，可以看作初速为零，粒子经过电场加速后从入口进入有界的垂直纸面向外的匀强磁场区域，并沿着半圆周运动而达到出口P。现使磁感应强度大小B加倍，要使粒子的运动轨迹不发生变化，仍沿着半圆周运动而达到出口P，应该使加速电场的电压U变为原来的（　　） A. 6倍 B. 5倍 C. 4倍 D. 3倍 【答案】C 【解析】 【详解】粒子在电场中加速过程，根据动能定理得 解得加速后的速度 在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，有 解得 则 若轨迹不变，即x不变；B变为2倍，则U变为4倍。 故选C。 6. 电磁流量计如图甲所示，它是利用磁场对电荷的作用力测出流过容器液体的流量，其原理可以简化为如图乙所示模型，液体内含有大量正、负离子，从容器左侧流入，右侧流出。在竖直向下的匀强磁场作用下，下列说法正确的是（　　） A. 带正电离子受到向前的洛伦兹力 B. 带负电的离子与带正电的离子受力方向相同 C. 上、下两侧面有电势差 D. 前、后两侧面有电势差 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据左手定则，磁感线竖直向下穿过手心（手心朝上），四指指向正离子运动方向（向右），大拇指指向垂直纸面向里（即向后），故带正电离子受到向后的洛伦兹力，故A错误； B．负离子运动方向向右，等效电流方向向左，根据左手定则，带负电离子受到垂直纸面向外（即向前）的洛伦兹力，与正离子受力方向相反，故B错误； CD．离子在洛伦兹力作用下向前后侧面偏转（正离子向后、负离子向前），导致前后两侧面分别积聚正负电荷，从而产生电势差；上下侧面没有电荷积聚，无电势差，故C错误，D正确。 故选D。 7. 如图甲所示，轻绳吊着匝数 的正方形闭合线圈 ， 下方区域分布着匀强磁场，磁感应强度大小 随时间 变化关系如图乙所示，线圈始终处于静止状态。已知线圈的质量 ，边长 ，电阻 ， 取。则 时（　　） A. 线圈中的感应电流方向为逆时针 B. 线圈中的感应电流大小为 C. 线圈 边受到的安培力大小为 D. 轻绳中的拉力大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁感应强度向里并且减小，由楞次定律可得，感应电流产生的磁场垂直纸面向里，线圈中感应电流的方向为顺时针，故A错误； B．结合乙图可知，线圈中的感应电动势为 线圈中的感应电流大小为 ，故B错误； CD．t=4s时，线圈 边受到的安培力大小 线圈的 部分在匀强磁场中受到安培力，受到安培力的大小等效为 直棒受到的安培力，则t=4s时线圈受到的安培力大小为 根据左手定则可判断，闭合线圈受到的安培力方向竖直向下，则轻绳中的拉力大小为 故C错误，D正确。 故选D。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S1，接通S2，A、B两灯都能同样发光。若最初S1是接通的，S2是断开的，那么下列描述中正确的是（　　） A. 刚接通S2，A灯就立即亮，B灯延迟一段时间才亮 B. 刚接通S2时，线圈L中的电流为零 C. 接通S2以后，A灯变亮，B灯由亮变暗 D. 接通S2，电路稳定后再断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下，然后熄灭 【答案】BCD 【解析】 【详解】AB．接通S2电源就开始给电路供电电感线圈L会发生通电自感现象，使通过线圈的电流由零逐渐增大，但自感现象不会影响到两灯泡的发亮，所以灯泡A、B会同时变亮，A错误，B正确； C．待电路稳定后，由于线圈的电阻不计，B灯相当于与一段导线并联，被短路所以B灯将会熄灭，电源只给A灯供电，A灯将变得更亮，C正确； D．在断开S2时，A灯与电路断开将立即熄灭，而B灯与电感线圈构成闭合电路，由于线圈的自感现象，B灯会先亮一下后再熄灭，D正确。 故选BCD。 9. 如图所示，通过水平绝缘传送带输送完全相同的铜线圈，线圈等距离排列，且与传送带以相同的速度匀速运动。为了检测出个别未闭合的不合格线圈，让传送带通过一有界匀强磁场区域，磁场方向垂直于传送带运动方向，根据穿过磁场后线圈间的距离，就能够检测出不合格线圈。通过观察图形，判断下列说法正确的是（　　） A. 第5个线圈是不合格线圈 B. 第4个线圈是不合格线圈 C. 传送带向右运动 D. 传送带向左运动 【答案】BD 【解析】 【详解】由题图知第1、2、3、5、6个线圈位置均匀，则都发生了相对滑动，而第4个线圈没有向后滑动，则第4个线圈不闭合，没有产生感应电流，是不合格线圈，因线圈4相对传送带没有产生向右相对滑动，可知传送带向左运动。 故选BD。 10. 如图所示为一个回旋加速器的示意图，D形盒半径为R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直D形盒底面，两盒间接交变电压。设质子的质量为m、电荷量为q，则下列说法正确的是（　　） A. 只增大半径R无法增加质子离开D形盒的速度 B. 只增大磁感应强度B可以增加质子离开D形盒的速度 C. 交变电压的变化周期为 D. 其他条件不变，质子被加速的总次数n与R成正比 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．由 得 当时， 最大，为，由此可见只增大半径R或只增大磁感应强度B都可以增加质子离开D形盒的速度，A错误，B正确； C．要使质子经过D形盒间缝隙时都能得到加速，应使交变电压的周期等于质子的回旋周期，有 C正确； D．质子的最大动能为 由动能定理得 得质子被加速的次数 其他条件不变，质子被加速的总次数n与R的平方成正比，D错误； 故选BC。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 如图1所示，在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，原线圈接“0”和“800”接线柱，副线圈接到“0”、“100”接线柱，则： （1）变压器铁芯是由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的，而不是采用一整块硅钢，这样设计的原因是________； A. 增大涡流，提高变压器的效率 B. 减小涡流，提高变压器的效率 C. 增大铁芯中的电阻，以产生更多的热量 （2）观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数________（填“多”或“少”）； （3）在实验室做实验时，原线圈接线正确，接入电压为 ，接在副线圈两端的电压表示数最有可能是________； A. B. C. D. （4）某同学将副线圈接在电压传感器（可视为理想电压表）上，观察到副线圈电压随时间 变化的图像如图2所示，在保证安全的前提下，该同学可能在时间内进行的操作是________。 A. 增加了交流电源的频率 B. 拧紧了松动的铁芯 C. 减少了副线圈的匝数 D. 增加了原线圈的匝数 【答案】（1）B （2）少 （3）D （4）B 【解析】 【小问1详解】 变压器工作时铁芯中会产生涡流，整块硅钢的涡流大，能量损耗多。用相互绝缘的薄硅钢片叠压，能增大铁芯电阻，减小涡流，减少能量损耗，提高变压器效率。 故选B。 【小问2详解】 根据变压器原理，有 原线圈的输入功率与副线圈的输出功率相等，即 可知 因此匝数越少的线圈电流越大，需要更粗的导线减小电阻、承载大电流，故导线粗的线圈匝数少。 【小问3详解】 原线圈接“0”和“800”接线柱，副线圈接到“0”、“100”接线柱，若为理想变压器，有 代入原线圈电压 可知 实际变压器存在漏磁、导线电阻压降等损耗，副线圈实际电压小于理想值 ,因此最可能为 。 故选D。 【小问4详解】 由图2可知，时间内副线圈电压频率几乎未发生变化，峰值明显增大。 A．增加交流电源频率，输出电压频率随电源频率升高，与图2不符，故A错误； B．拧紧了松动的铁芯能减小漏磁，使增大，且不会改变频率，符合图2的变化情况，故B正确； CD．根据变压器电压关系，副线圈的电压 减少副线圈匝数或增加原线圈的匝数，均会导致减小，与图2不符，故C、D错误。 故选B。 电磁感应中有许多实验问题，对理解有关概念帮助很大。 12. 探究电磁感应现象应选用________（选填“图1”或“图2”）所示的装置进行实验。图2中开关合上后金属棒将向________运动（填左或右）。 13. 在图3中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏（不通电时指针停在正中央），则在图4中，磁体 极插入线圈过程中，通过线圈的磁通量和电流表的指针偏转方向的说法正确的是________。 A. 磁通量增大，指针右偏 B. 磁通量增大，指针左偏 C. 磁通量减小，指针右偏 D. 磁通量减小，指针左偏 14. 在图5中，导体棒 向左移动过程中，电流表（仍为图3中电流表）的指针将________偏转。 A. 向左 B. 向右 C. 不发生 15. 在图6中， 为光敏电阻（光强变大，电阻变小），轻质金属环A用轻绳悬挂，与长直螺线管共轴（A线圈平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管左侧。当光照增强时，从左向右看，金属环A中电流方向和运动情况的说法正确的是________ A. 顺时针，向左 B. 顺时针，向右 C. 逆时针，向左 D. 逆时针，向右 【答案】12. ①. 图1 ②. 向右 13. B 14. B 15. C 【解析】 【12题详解】 [1]在电磁感应现象中，感应电流的方向与导体切割磁感线运动的方向和磁感线的方向有关。探究电磁感应现象的实验装置，只需要有磁场、导体棒、电流表即可，不需要电源，所以探究电磁感应现象应选用图1所示的装置进行实验。 [2]图2中开关合上后，根据左手定则可知，金属棒受到的安培力向右，金属棒将向右运动。 【13题详解】 在图3中，当闭合S时，观察到电流表指针向左偏，说明电流从负接线柱流入时，电流表指针向左偏。在图4中，磁体N极插入线圈A过程中，线圈A中磁通量向下增大，根据楞次定律可知感应电流将从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将向左偏转。 故选B。 【14题详解】 在图5中，导体棒ab向左移动过程中，根据右手定则可知感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转。 故选B。 【15题详解】 当光照增强时，光敏电阻的阻值减小，回路电流增大，螺线管产生的磁场增大，穿过金属环A的磁通量向右增大，根据楞次定律可知，从左向右看，金属环A中电流方向为逆时针；而螺线管电流方向为顺时针，根据反向电流相互排斥，可知金属环将向左运动。 故选C。 16. 一矩形线圈abcd的匝数N=100匝，电阻不计，矩形线圈与定值电阻R及理想电流表、电压表构成如图所示的电路。矩形线圈在匀强磁场中绕轴匀速转动，转速n=3000r/min，转轴垂直于磁场方向，定值电阻R=10Ω，其余电阻不计。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，已知电流表的示数为1.5A。 （1）写出矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转动1分钟，电路中产生的总热量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）已知电流表的示数为，则电动势有效值为 从线圈平面与磁场方向平行时开始计时，则矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为 其中 则有 （2）线圈转动1分钟，电路中产生的总热量为 17. 如图所示，坐标平面内有过点P（0，d）、Q（d，0）和坐标原点的圆形虚线边界，边界内存在垂直纸面向外的匀强磁场I，直角三角形QMN虚线边界内存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场II，QM与x轴垂直。一质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力）从P点以初速度v0沿x轴的正方向射入I，从Q点射出，粒子射入II后从N点射出，射出时的速度与MN相切，求； （1）磁场I的磁感应强度大小以及粒子从P到Q的运动时间； （2）M、N两点之间的距离。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）根据题意可得，带电粒子在匀强磁场I中的运动轨迹如下图所示 由几何知识可知 解得 由 综合解得 粒子从P到Q的运动时间为 （2）由数学知识得粒子在Q点的速度与x轴的夹角为60°。过Q、N分别作速度的垂线，交点O2为粒子在II中运动轨迹的圆心，如下图 由几何关系可得，是正三角形，。由 可得粒子在磁场II中做圆周运动的轨迹半径为 由几何关系可得 ， 综合解得 18. 如图所示,两条足够长的平行金属导轨相距l,与水平面的夹角为θ,整个空间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小均为B,虚线上方轨道光滑且磁场方向向上,虚线下方轨道粗糙且磁场方向向下．当导体棒EF以初速度v0沿导轨上滑至最大高度的过程中,导体棒MN一直静止在导轨上．若两导体棒质量均为m、电阻均为R,导轨电阻不计,重力加速度为g,在此过程中导体棒EF上产生的焦耳热为Q,求: (1)导体棒MN受到的最大摩擦力; (2)导体棒EF上升的最大高度． 【答案】（1） （2） 【解析】 【详解】（1）根据右手定则EF向上切割磁感线产生电流方向为E到F，由左手定则知MN受安培力F沿导轨向下，当EF刚上滑时，MN受安培力最大，摩擦力也最大，受力分析如图所示， 对导体棒EF切割磁感线知： E=BLv0① 由闭合电路欧姆定律知： I=② 对导体棒MN，由平衡条件得： mgsinθ+F=Ff③ 由①②③得导体棒MN受最大摩擦力 Ff= （2）导体棒EF上升过程中，根据能量守恒定律知： 解得导体棒EF能上升的最大高度 h= 考点：切割情况下感应电动势 闭合电路欧姆定律 安培力 物体平衡条件 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $