精品解析：广东中山市华晨实验中学2025-2026学年高二下学期5月学情检测物理试题

高二年级5月学情检测 物理 试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、考查范围：选择性必修第二册。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。 3、回答选择题时，选出每小题答案后，用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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 某同学自制了一个简易电磁炉，结构简图如图所示。盛有冷水的金属杯放在线圈上，线圈中通入电流，一段时间后，杯内的水被加热了。下列说法正确的是（　　） A. 盛有冷水的金属杯换成陶瓷杯，水同样可以被加热 B. 线圈中通入的是交变电流 C. 线圈中通入的是恒定的电流 D. 该装置的原理是线圈中电流的热效应 2. 如图为某款潮汐发电机的结构简图，两磁体间匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈的面积为，匝数500匝，海浪带动线圈以转速逆时针匀速转动。图示位置，线圈平面和磁感线平行，不计线圈电阻。下列说法正确的是（ ） A. 若仅增大线圈匀速转动的转速，则线圈产生电动势的峰值不变 B. 线圈产生电动势的峰值为 C. 图示位置，线圈的磁通量最小，磁通量的变化率也最小 D. 图示位置，端的电势高于端的电势 3. 洛伦兹力在现代技术中有着广泛的应用，如回旋加速器、质谱仪等，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. 甲图是回旋加速器的结构简图，粒子从两D形盒的磁场中获得能量 B. 乙图是磁流体发电机的结构简图，A极板是发电机的正极 C. 丙图是某霍尔元件的原理图，若电流I由电子的定向移动产生，则上表面的电势低 D. 丁图为质谱仪的结构简图，不改变电场及磁场，沿直线经过速度选择器的粒子，则击中底片同位置的粒子一定具有相同的比荷 4. 如图甲，水平放置的圆形金属环内存在竖直向上、磁感应强度大小变化的磁场（如图乙）。规定顺时针方向（俯视）为电流的正方向，则环中感应电流图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 5. 如图，圆心为O，半径分别为2r和r的同心圆间的环形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。纸面内有一长为2r的金属棒，O、P为其端点。若让金属棒绕O点以角速度ω沿逆时针方向匀速旋转，则金属棒O、P点的电势差为（　　） A. B. C. D. 6. 某款电磁推进装置的结构简图（俯视图）如图所示，内侧间距为 的两平行金属直导轨固定在水平面上，一质量为的电枢垂直放置在两导轨间。回路中通入恒为的强电流，方向图中已标出，两导轨中强电流在导轨间产生的磁场视为匀强磁场，磁感应强度与电流的关系式为（为常数），电枢由静止被推进距离后弹出。不计一切摩擦，电枢始终和导轨垂直且接触良好，电枢中电流产生的磁场忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 俯视看，导轨间磁场方向垂直于导轨平面向上 B. 电枢受到安培力的大小为 C. 电枢弹出时的速度大小为 D. 若将强电流调整为，则电枢运动的加速度变为原来的9倍 7. 如图，宽为 的平行直线边界1、2间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为、电荷量为 （ ）的带电粒子从边界1上点以大小为、方向与边界1成60°的初速度射入磁场，一段时间后，粒子再次回到边界1，不计粒子的重力，则磁感应强度的最小值为（ ） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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. 某实验小组设计了一款可调节亮度的台灯，结构简图如图所示。原线圈连接学生电源的交流挡（电压有效值恒定），移动变压器（视为理想变压器）的滑片P可调节副线圈的匝数， 为电阻箱，导线电阻不计。闭合开关S，发现灯泡亮度太亮，要调暗一些，下列方案可行的是（ ） A. 向上移动滑片P B. 向下移动滑片P C. 调大电阻箱 的阻值 D. 调小电阻箱 的阻值 9. 如图为某款温控装置的原理电路图，热敏电阻、滑动变阻器R和继电器串联。当温度升高到时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。下列说法正确的是（　　） A. 当温度升高到时衔铁被吸合，是由于热敏电阻的阻值随温度升高而减小 B. 若把继电器电路电源的正负极对调，对温控会有影响 C. 若要实现低于时停止加热，可减少继电器中线圈的匝数 D. 若要实现高于时停止加热，滑动变阻器R的滑片应向右滑动 10. 如图，两间距为 的平行光滑长直金属导轨固定在竖直面内，导轨间有垂直于导轨平面向里、大小为的匀强磁场。两质量均为的金属棒PQ、MN垂直导轨放置，由静止释放金属棒MN的同时，用的恒力竖直向上拉金属棒PQ，使其由静止开始竖直向上运动，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知两金属棒接入回路的电阻均为 ，重力加速度大小为，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 金属棒MN开始运动时的加速度大小为 B. 运动过程中，金属棒MN和PQ的速度总是大小相等、方向相反 C. 金属棒MN运动的最大速度为 D. 若金属棒MN加速运动的时间为，则金属棒MN加速运动过程，通过金属棒MN横截面的电荷量为 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某探究小组用如图甲所示的可拆变压器来做“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”的实验，请回答下列问题： （1）本实验用到的科学方法是____________________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。 （2）变压器的铁芯的结构和材料是________。 A. 整块不锈钢铁芯 B. 整块硅钢铁芯 C. 绝缘的硅钢片叠成 （3）实验中，将输入电压接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上，改变输入电压，测得多组副线圈电压，作图线，如图乙所示，则副线圈选择的接线柱是_________。 A. “0”和“100” B. “0”和“400” C. “100”和“400” 12. 某实验小组用不同装置进行电磁感应现象实验探究，请回答下列问题： （1）首先，用图甲的装置探究感应电流方向的影响因素： ①在图甲中请用笔连线，将实物电路补充完整_________； ②闭合开关时，发现电流计指针向右偏转，则开关闭合状态时，将滑动变阻器滑片向_________（选填“左”或“右”）滑动，电流计指针向左偏转，保持滑片不动，将线圈A从线圈B迅速拔出，则电流计指针向_________（选填“左”或“右”）偏转。 （2）小组成员用光敏电阻制作了图乙所示演示实验装置，R为光敏电阻（光照增强，电阻变小），轻质金属环A用绝缘细线悬挂，与长直螺线管共轴（金属环A平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管右侧。当光照增强时，金属环A将向________（选填“左”或“右”）运动，从右向左看，金属环A中电流方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）。 13. 如图为某小型光伏发电站的电能输送图，发电站的输出功率，输出电压，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，图中变压器均视为理想变压器，求： （1）发电站的输出电流； （2）降压变压器的匝数比。 14. 某科技小组设计了一款电磁缓冲装置，结构简图如图所示。匝数为、总电阻为 、边长为的正方形闭合线圈固定在绝缘主体下部，主体外侧安装有缓冲槽（槽内深度小于），槽中有垂直于线圈平面、大小为的匀强磁场。当整个装置以速度竖直向下与地面相撞后，缓冲槽立即静止，此后主体在磁场中向下做减速运动，当主体下落高度后，速度达到稳定。已知主体（含线圈）总质量为，重力加速度大小为，不计其他阻力。求： （1）整个装置与地面相撞后瞬间，主体受到的安培力大小； （2）主体下落高度过程中，线圈中产生的热量； （3）主体下落高度所用的时间。 15. 在科学研究中，经常用电场和磁场来精准地控制带电粒子的运动轨迹。如图，在直角坐标系 的第一、四象限内分别存在足够大的匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于 平面向里，电场方向沿轴负方向。位于坐标处的粒子源，以大小为的初速度沿轴正方向射出质量为、电荷量为的电子，经磁场、电场偏转后，刚好经过点。已知匀强磁场的磁感应强度大小，不计电子的重力，求： （1）电子被射出后，经过多长时间第1次经过轴？ （2）电场强度的大小； （3）若仅改变粒子源射出电子的方向，让电子沿轴正方向射出，则电子第2026次经过轴时的横坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高二年级5月学情检测 物理 试卷共8页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1、考查范围：选择性必修第二册。 2、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。 3、回答选择题时，选出每小题答案后，用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，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求） 1. 某同学自制了一个简易电磁炉，结构简图如图所示。盛有冷水的金属杯放在线圈上，线圈中通入电流，一段时间后，杯内的水被加热了。下列说法正确的是（　　） A. 盛有冷水的金属杯换成陶瓷杯，水同样可以被加热 B. 线圈中通入的是交变电流 C. 线圈中通入的是恒定的电流 D. 该装置的原理是线圈中电流的热效应 【答案】B 【解析】 【详解】A．陶瓷杯是绝缘体，不能产生感应电流，也就无法产生热量加热水，所以盛有冷水的金属杯换成陶瓷杯，水不能被加热，A错误； BC．该简易电磁炉是利用电磁感应原理工作的，只有通入交变电流，才能在线圈周围产生变化的磁场，使金属杯内产生感应电流，进而加热水；而通入恒定电流，产生的是恒定磁场，金属杯内不会产生感应电流，所以线圈中应通入交变电流，B正确，C错误； D．该装置的原理是电磁感应，不是线圈中电流的热效应，电流的热效应是电流通过导。体产生热量，而此装置是通过电磁感应使金属杯产生电流来加热水，D错误。 故选B。 2. 如图为某款潮汐发电机的结构简图，两磁体间匀强磁场的磁感应强度大小为，线圈的面积为，匝数500匝，海浪带动线圈以转速逆时针匀速转动。图示位置，线圈平面和磁感线平行，不计线圈电阻。下列说法正确的是（ ） A. 若仅增大线圈匀速转动的转速，则线圈产生电动势的峰值不变 B. 线圈产生电动势的峰值为 C. 图示位置，线圈的磁通量最小，磁通量的变化率也最小 D. 图示位置，端的电势高于端的电势 【答案】D 【解析】 【详解】A． 交变电动势峰值满足 ，且 （为转速），若仅增大转速， 增大，电动势峰值会增大，A错误； B． 换算转速： ，可得  电动势峰值  ，B错误； C．图示位置线圈平面与磁感线平行，磁通量为0（最小） 感应电动势公式 ​，此时感应电动势最大，因此磁通量的变化率最大，C错误； D． 磁场方向从N极指向S极（水平向右），线圈逆时针匀速转动 根据右手定则可判断：线圈作为电源，内部感应电流流向端，因此端为电源正极，电势高于b端，D正确。 故选D 。 3. 洛伦兹力在现代技术中有着广泛的应用，如回旋加速器、质谱仪等，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. 甲图是回旋加速器的结构简图，粒子从两D形盒的磁场中获得能量 B. 乙图是磁流体发电机的结构简图，A极板是发电机的正极 C. 丙图是某霍尔元件的原理图，若电流I由电子的定向移动产生，则上表面的电势低 D. 丁图为质谱仪的结构简图，不改变电场及磁场，沿直线经过速度选择器的粒子，则击中底片同位置的粒子一定具有相同的比荷 【答案】D 【解析】 【详解】A．图甲是回旋加速器的示意图。带电粒子在回旋加速器中，磁场的作用是使粒子做圆周运动，改变粒子的运动方向，但洛伦兹力始终与速度方向垂直，对粒子不做功，所以粒子不能从磁场中获得能量。粒子是在D形盒之间的电场中被加速，从而获得能量，故A错误； B．图乙是磁流体发电机的示意图。等离子体（包含正、负离子）射入磁场，磁场方向水平向左。根据左手定则，正离子受到的洛伦兹力方向向下，向B极板偏转，使B极板带正电；负离子受到的洛伦兹力方向向上，向A极板偏转，使A极板带负电。因此，A极板是发电机的负极，B极板是正极，故B错误； C．根据左手定则可知电子向下表面偏转，则下表面的电势低，故C错误； D．图丁为质谱仪的示意图。能沿直线通过速度选择器的粒子有 进入偏转磁场有 解得 不改变电场及磁场，沿直线经过速度选择器的粒子，则击中底片同位置的粒子一定具有相同的比荷，故D正确。 故选D。 4. 如图甲，水平放置的圆形金属环内存在竖直向上、磁感应强度大小变化的磁场（如图乙）。规定顺时针方向（俯视）为电流的正方向，则环中感应电流图像可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据法拉第电磁感应定律有 感应电流  因此感应电流的大小与 图像的斜率绝对值成正比，阶段磁感应强度 竖直向上均匀增大，磁通量向上增大，根据楞次定律，感应电流的磁场方向竖直向下，由右手螺旋定则可知，感应电流为顺时针方向（俯视），因此电流沿着正方向，与图像斜率绝对值 ​ 因此感应电流大小 ​​故阶段电流大小恒定。磁感应强度 竖直向上均匀减小，磁通量向上减小，根据楞次定律，感应电流的磁场方向竖直向上，由右手螺旋定则可知，感应电流为逆时针方向（俯视），因此电流沿着负方向，斜率绝对值 ​ 因此感应电流大小 该阶段电流大小仍恒定，综上分析，只有选项C符合要求。 故选C。 5. 如图，圆心为O，半径分别为2r和r的同心圆间的环形区域内存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。纸面内有一长为2r的金属棒，O、P为其端点。若让金属棒绕O点以角速度ω沿逆时针方向匀速旋转，则金属棒O、P点的电势差为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据右手定则可知O点电势高于P点电势，则金属棒O、P点的电势差为 故选C。 6. 某款电磁推进装置的结构简图（俯视图）如图所示，内侧间距为 的两平行金属直导轨固定在水平面上，一质量为的电枢垂直放置在两导轨间。回路中通入恒为的强电流，方向图中已标出，两导轨中强电流在导轨间产生的磁场视为匀强磁场，磁感应强度与电流的关系式为（为常数），电枢由静止被推进距离后弹出。不计一切摩擦，电枢始终和导轨垂直且接触良好，电枢中电流产生的磁场忽略不计，下列说法正确的是（ ） A. 俯视看，导轨间磁场方向垂直于导轨平面向上 B. 电枢受到安培力的大小为 C. 电枢弹出时的速度大小为 D. 若将强电流调整为，则电枢运动的加速度变为原来的9倍 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据右手螺旋定则，可知上方导轨电流向右，在导轨间产生的磁场垂直纸面向里；下方导轨电流向左，在导轨间产生的磁场也垂直纸面向里，合磁场方向垂直导轨平面向里（俯视向下），故A错误； B．由题意，磁感应强度 回路电流 因此 电枢受到的安培力，故B错误； C．安培力是恒力，不计摩擦，由动能定理有 解得电枢弹出速度，故C错误； D．加速度 可知加速度 与电流 的平方成正比，当电流变为时，加速度变为原来的9倍，故D正确。 故选D。 7. 如图，宽为 的平行直线边界1、2间存在垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为、电荷量为 （ ）的带电粒子从边界1上点以大小为、方向与边界1成60°的初速度射入磁场，一段时间后，粒子再次回到边界1，不计粒子的重力，则磁感应强度的最小值为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】带电粒子在匀强磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 可得  因此，磁感应强度 最小，对应的轨迹半径 最大，粒子能回到边界1，说明粒子未从边界2射出，最大 对应轨迹刚好与边界2相切的情况，如图所示 在直角三角形中，有 解得最大轨迹半径 将代入 解得 故选A。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题列出的四个选项中，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. 某实验小组设计了一款可调节亮度的台灯，结构简图如图所示。原线圈连接学生电源的交流挡（电压有效值恒定），移动变压器（视为理想变压器）的滑片P可调节副线圈的匝数，为电阻箱，导线电阻不计。闭合开关S，发现灯泡亮度太亮，要调暗一些，下列方案可行的是（ ） A. 向上移动滑片P B. 向下移动滑片P C. 调大电阻箱的阻值 D. 调小电阻箱的阻值 【答案】BC 【解析】 【详解】A． 向上移动P，副线圈匝数增大，增大，副线圈总电阻不变，电流​增大，灯泡变亮，A错误； B．  向下移动P，副线圈匝数减小，​减小，电流减小，灯泡变暗，B正确； CD．不变则不变，要使灯泡变暗，电流应减小，由​​可知，应该调大电阻箱的阻值，C正确，D错误。 故选BC 。 9. 如图为某款温控装置的原理电路图，热敏电阻、滑动变阻器R和继电器串联。当温度升高到时，衔铁被吸合，加热器停止加热，实现温控。下列说法正确的是（　　） A. 当温度升高到时衔铁被吸合，是由于热敏电阻的阻值随温度升高而减小 B. 若把继电器电路电源的正负极对调，对温控会有影响 C. 若要实现低于时停止加热，可减少继电器中线圈的匝数 D. 若要实现高于时停止加热，滑动变阻器R的滑片应向右滑动 【答案】AD 【解析】 【详解】A．温度升高到设定值时衔铁被吸合，电路电流增大，电源电压不变，根据欧姆定律总电阻减小，因此热敏电阻的阻值随温度升高而减小，故A正确； B．继电器电磁铁的磁性强弱只和电流大小、线圈匝数有关，和电流方向无关，正负极调转后电磁铁仍能产生足够磁性吸合衔铁，因此对实验无影响，故B错误； C．若要实现低于时停止加热，需要线圈匝数增多，故C错误； D．要调高温控温度，即需要温度更高，即阻值更小时，电流才达到继电器吸合的电流，吸合电流、电源电压都不变，因此总电阻不变，需要增大滑动变阻器接入电路的阻值；由图可知，滑片向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，因此滑片应向右滑动，故D正确。 故选AD。 10. 如图，两间距为 的平行光滑长直金属导轨固定在竖直面内，导轨间有垂直于导轨平面向里、大小为的匀强磁场。两质量均为的金属棒PQ、MN垂直导轨放置，由静止释放金属棒MN的同时，用的恒力竖直向上拉金属棒PQ，使其由静止开始竖直向上运动，两金属棒运动过程中始终与导轨垂直且接触良好。已知两金属棒接入回路的电阻均为，重力加速度大小为 ，导轨电阻不计，下列说法正确的是（ ） A. 金属棒MN开始运动时的加速度大小为 B. 运动过程中，金属棒MN和PQ的速度总是大小相等、方向相反 C. 金属棒MN运动的最大速度为 D. 若金属棒MN加速运动的时间为，则金属棒MN加速运动过程，通过金属棒MN横截面的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．金属棒MN开始运动时，两金属棒的速度均为零，不产生电动势，回路中没有电流，金属棒MN不受安培力只受重力，根据牛顿第二定律可得 解得，加速度大小为 ，故A错误； B．对金属棒MN和PQ整体受力分析，受到竖直向下的总重力为和竖直向上的拉力，所以整体所受合力为零，即整体的动量守恒，又因为两金属棒的质量相等，所以运动过程中，金属棒MN和PQ的速度总是大小相等、方向相反，故B正确； C．金属棒MN运动的速度最大时，回路中的电动势为 电流为 则对金属棒MN根据平衡条件可得 联立，解得，故C错误； D．金属棒MN加速运动过程，根据动量定理可得 通过金属棒MN横截面的电荷量为 联立，解得，故D正确。 故选BD。 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某探究小组用如图甲所示的可拆变压器来做“探究变压器原、副线圈电压和匝数的关系”的实验，请回答下列问题： （1）本实验用到的科学方法是____________________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。 （2）变压器的铁芯的结构和材料是________。 A. 整块不锈钢铁芯 B. 整块硅钢铁芯 C. 绝缘的硅钢片叠成 （3）实验中，将输入电压接在原线圈的“0”和“800”两个接线柱上，改变输入电压，测得多组副线圈电压，作图线，如图乙所示，则副线圈选择的接线柱是_________。 A. “0”和“100” B. “0”和“400” C. “100”和“400” 【答案】（1）控制变量法 （2）C （3）B 【解析】 【小问1详解】 探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系时，需要控制一个线圈的匝数不变，研究电压和另一线圈匝数的关系，因此本实验采用控制变量法。 【小问2详解】 观察变压器的铁芯，由于涡流在导体中会产生热量，所以它的结构是绝缘的硅钢片叠成。 故选C。 【小问3详解】 根据理想变压器电压和匝数的关系 变形得 由图乙可知，图线的斜率 已知原线圈匝数 匝，代入得副线圈匝数 匝 因此副线圈选择的接线柱是“0”和“400”。 故选B。 12. 某实验小组用不同装置进行电磁感应现象实验探究，请回答下列问题： （1）首先，用图甲的装置探究感应电流方向的影响因素： ①在图甲中请用笔连线，将实物电路补充完整_________； ②闭合开关时，发现电流计指针向右偏转，则开关闭合状态时，将滑动变阻器滑片向_________（选填“左”或“右”）滑动，电流计指针向左偏转，保持滑片不动，将线圈A从线圈B迅速拔出，则电流计指针向_________（选填“左”或“右”）偏转。 （2）小组成员用光敏电阻制作了图乙所示演示实验装置，R为光敏电阻（光照增强，电阻变小），轻质金属环A用绝缘细线悬挂，与长直螺线管共轴（金属环A平面与螺线管线圈平面平行），并位于螺线管右侧。当光照增强时，金属环A将向________（选填“左”或“右”）运动，从右向左看，金属环A中电流方向为________（选填“顺时针”或“逆时针”）。 【答案】（1） ①. ②. 右 ③. 左 （2） ①. 右 ②. 顺时针 【解析】 【小问1详解】 [1]①线圈B与电流计组成闭合回路，线圈A与滑动变阻器、电源、开关组成闭合回路，实物连接图如图所示 ②[2]闭合开关时，发现电流计指针向右偏转，说明穿过B线圈磁通量增大时，电流计指针向右偏转，则开关闭合状态时，将滑动变阻器滑片向右滑动，电流计指针向左偏转； [3]保持滑片不动，将线圈A从线圈B迅速拔出，穿过B线圈磁通量减小时，则电流计指针向左偏转。 【小问2详解】 [1][2]通电螺线管左端是S极，右端是N极，金属环A所在处的磁场方向向右。当光照增强时，R减小，回路电流增大，通电螺线管的磁场增强，金属环A的磁通量增大，根据楞次定律知金属环A将向向右运动，金属环A中感应电流磁场方向向左，从右向左看，金属环A中电流方向为顺时针。 13. 如图为某小型光伏发电站的电能输送图，发电站的输出功率，输出电压，输电线总电阻，在用户端用降压变压器把电压降为。已知输电线上损失的功率，图中变压器均视为理想变压器，求： （1）发电站的输出电流； （2）降压变压器的匝数比。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据 代入数据可得发电站的输出电流 【小问2详解】 根据 升压变压器副线圈的电流 对于理想变压器有 可得 降压变压器原线圈两端的电压 降压变压器的匝数比 14. 某科技小组设计了一款电磁缓冲装置，结构简图如图所示。匝数为、总电阻为、边长为的正方形闭合线圈固定在绝缘主体下部，主体外侧安装有缓冲槽（槽内深度小于），槽中有垂直于线圈平面、大小为的匀强磁场。当整个装置以速度竖直向下与地面相撞后，缓冲槽立即静止，此后主体在磁场中向下做减速运动，当主体下落高度后，速度达到稳定。已知主体（含线圈）总质量为，重力加速度大小为 ，不计其他阻力。求： （1）整个装置与地面相撞后瞬间，主体受到的安培力大小； （2）主体下落高度过程中，线圈中产生的热量； （3）主体下落高度所用的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 整个装置与地面相撞后瞬间，线圈速度仍为，则感应电动势 感应电流的大小为 又因为 联立解得 【小问2详解】 当主体下落高度后，设此时的速度大小为， 速度达到稳定，根据受力平衡 主体下落高度过程中，根据能量守恒有 联立解得 【小问3详解】 线圈下落，以竖直向下为正方向，由动量定理有 求和得 又因为 联立解得 15. 在科学研究中，经常用电场和磁场来精准地控制带电粒子的运动轨迹。如图，在直角坐标系 的第一、四象限内分别存在足够大的匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直于 平面向里，电场方向沿轴负方向。位于坐标处的粒子源 ，以大小为的初速度沿轴正方向射出质量为、电荷量为的电子，经磁场、电场偏转后，刚好经过点。已知匀强磁场的磁感应强度大小，不计电子的重力，求： （1）电子被射出后，经过多长时间第1次经过轴？ （2）电场强度的大小； （3）若仅改变粒子源 射出电子的方向，让电子沿轴正方向射出，则电子第2026次经过轴时的横坐标。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 电子在匀强磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，满足 结合 解得 设电子从轴上的点进入电场时，速度方向与轴方向的夹角为，电子的运动轨迹如图所示，圆心为 根据几何关系可知 解得 根据几何关系，电子在匀强磁场中转过的圆心角为 电子做匀速圆周运动的周期 故电子被射出后，第1次经过轴的时间为 解得 【小问2详解】 根据几何关系，两点之间的距离 电子在电场中做类斜抛运动，竖直方向根据牛顿第二定律有 从点运动到的时间 又 解得 【小问3详解】 设电子第1次经过轴上的点，速度方向与轴方向的夹角为 ，电子的运动轨迹如图所示，圆心为 根据几何关系有，， 解得， 电子在电场中做类斜抛运动，运动的时间 又 解得 根据对称性，电子运动到、点时，速度方向与轴正方向的夹角均为，根据几何关系，可知 解得 所以电子第1次从匀强磁场进入匀强电场与第2次从匀强磁场进入匀强电场经过轴上两点间的距离为 之后电子运动具有周期性，从第2次到第2026次共经历了2024次穿越轴，对应1012个周期，故电子第2026次经过轴时，横坐标 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $