精品解析：广东东莞市两校2025-2026学年高二下学期6月阶段检测物理试题

2025-2026学年两校高二年第二学期物理质量检测 一、选择题，本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求；第8~10题，每小题6分，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。 1. 电磁炉具有无明火、无污染、高效节能等优点，某同学仿照电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉，其结构简图如图所示。在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，接通交流电源，一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是（　　） A. 若将交流电源改为恒定电流，则简易电磁炉仍能正常工作 B. 若将金属杯换作陶瓷器皿，则简易电磁炉仍能正常工作 C. 若仅增大交流电的频率，则简易电磁炉的功率增大 D. 在线圈和金属杯之间放一层绝缘垫片，简易电磁炉将不能正常工作 2. 如图甲所示，虚线（磁场边界）左侧有一竖直向下的匀强磁场（磁感应强度为B），一正方形线框（边长为L，匝数为N，不计线框内阻）从图示位置绕水平上边O为轴顺时针匀速转动，以角速度进入磁场区域。现将该线框产生的交流电接入图乙电路的CD端，定值电阻R1阻值为R，L1电阻为4R，忽略灯丝电阻随温度的变化，A1为理想交流电流表，K为理想二极管，P为理想自耦变压器上的滑动触头，为滑动变阻器上的滑片。下列说法正确的是（　 　） A. 线框转动切割产生的电动势最大值为 B. 电流表A1的读数为 C. P不动，向下滑动时，减小 D. P顺时针转动一个小角度，小灯泡L2变亮 3. 如图，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是多级直线加速器，丁是霍尔元件。下列说法正确的是（　　） A. 甲图中如果只增大磁感应强度B，即可增大粒子获得的最大动能 B. 乙图可判断出通过电阻的电流从b流向a C. 丙图中带电粒子在筒中做匀加速直线运动 D. 丁图中若载流子带负电，稳定时C板电势低 4. 如图甲所示，一圆形线圈面积，匝数，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度B随时间t正弦变化的图像如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为 ，与副线圈连接的电阻、D为理想二极管，下列说法正确的是（　　） A. 时，圆形线圈中有逆时针方向的电流 B. 原线圈中交变电流的频率为 C. 1s内原线圈输入的能量为 D. 0~0.005s内，流过的电荷量为 5. 如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中（方向向里），间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器．现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以ω转过90°的过程中，通过R的电荷量为（ ） A. B. C. D. 6. 在某频道播出的节目中，海军电力工程专家马伟明院士表示，正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局。电磁弹射就是采用电磁场的能量来推动被弹射的物体向外运动，电磁炮也是利用电磁弹射工作的。电磁炮的原理如图所示，若电容器的电容C=5×10-2F，电磁炮释放前两端电压为2kV，利用这种装置可以把质量m=20g的弹体（包括金属杆的质量）在极短的时间内加速到300m/s发射出去。若这种装置的轨道宽L=2m、轨道内充满磁感应强度B=2.5T的匀强磁场，不计轨道摩擦且金属杆与轨道始终接触良好。 则在这个过程中下列说法正确的是（　　） A. 电容器两端的电压将变为40V B. 电容器两端的电压将变为2.5kV C. 通过电磁炮的电荷量为1.2C D. 通过电磁炮的电荷量为100C 7. 空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是（　　） A. 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C. 在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D. 在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹一定越长 8. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 ，左侧A、C两点间接入交流电源U，定值电阻接在原线圈两端，电阻箱接在副线圈两端，初始状态。则（　　） A. 电阻箱中的电流为 B. 电阻箱中的电流为 C. 若减小阻值，电压表、示数都增大 D. 若增大阻值，电压表、示数都增大 9. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为热敏电阻，阻值随温度升高后明显减小，R2为定值电阻，阻值R2 > r，电表都为理想电表。当环境温度升高后，电表示数变化量的绝对值分别用I、U1、U2和U表示，则下列说法正确的是（ ） A. U1 > U2 B. 减小，不变 C. D. 热敏电阻的功率可能不变 10. 如图所示，两足够长平行光滑固定导轨，倾角为θ，导体棒ab、cd用绝缘细线相连，处于水平状态，在平行于斜面向上的恒力F作用下静止于轨道，一范围足够大的匀强磁场垂直于轨道斜面（未画出）。磁感应强度为B，轨道宽度为，导体棒ab、cd接入电路的电阻分别为R和2R。剪断细线，经t时间ab达到最大速度。已知导体棒ab质量为2m，导体棒cd质量为m。下列说法正确的是（　　） A. 经t时间cd达到最大速度 B. ab的最大速度为 C. 在0到t时间内，流过ab的电荷量为 D. 在0到t时间内，ab上滑的距离为 二、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示，图中数字表示线圈匝数。 （1）变压器的铁芯不是整块硅钢，而是用彼此绝缘的硅钢片叠成，其目的是__________。（填正确答案标号） A. 为了减轻变压器的重量 B. 使原、副线圈彼此绝缘 C. 减少工作时产生涡流而发热 （2）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用交流电压表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为4. 0V，则原线圈的输入电压可能为__________。（填正确答案标号） A. 1. 5V B. 2. 0V C. 7. 0V D. 9. 0V （3）实验发现，原、副线圈两端的电压比与它们的匝数比不相等，原因可能是____________________（至少答出2种原因）。 12. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。 （1）请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好；（ ） （2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了下，然后将原线圈A迅速拔出副线圈B，那么此过程中，电流计的指针将向___________偏；若原线圈插入副线圈不动，然后将滑动变阻器阻值迅速减小，那么此时电流计的指针将向_________偏。 （3）看似简单的“电磁感应现象”，在历史研究上并非一帆风顺。瑞士物理学家科拉顿曾设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验。他将一块磁铁放在螺线管中移动，试图在闭合线圈中产生电流，又在另一个小线圈中放一个小磁针，作为“灵敏电流计”。他将装置的两个部分放在了两个房间中，并用长导线连接，但是他无论如何尝试都没发现感应电流。请用所学知识分析以下问题： ①为何他要将装置两部分分别放在两个房间中？（ ） ②为何他发现不了感应电流？（ ） 四、解答题 13. 电能从发电厂送到用户，要用升压变压器升压后向远距离送电，在接近用户的地点再用降压变压器把电压降为用户所需电压。模拟电能输送过程，输电电路图如图所示。发电机的输出功率P1=100kW，输出电压U1=250V，两根输电线的总电阻R=10Ω，用户端电压U4=220V，输电效率（用户得到的功率与发电机输出的功率之比）η=96%。升压变压器和降压变压器均为理想变压器。 （1）求升压变压器输入的电流I1； （2）求降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4； （3）用户增加用电设备从而提高用电功率，若发电机通过调整工作状态使输出电压U1不变而增大其输出功率来满足用户需求，试分析此时是否提高了输电效率，并简要说明理由。 14. 电磁弹射有多种类型，一种导轨型电磁弹射器的原理如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面上，导轨间垂直安放金属棒。金属棒与导轨接触良好，可沿导轨滑行。恒流源与导轨、金属棒组成闭合回路。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度与导轨电流的关系式为 （为已知常量）。已知回路中的电流为，两个导轨的间距为，金属棒的质量为，电阻为 ，从静止开始经过长为的发射距离，金属棒被弹射飞出。不计导轨电阻、回路自感及金属棒与导轨间的摩擦，求： （1）弹射过程中，金属棒受到的安培力的大小； （2）一次弹射任务消耗的电能； （3）以金属棒开始运动为零时刻，请推导出金属棒两端电压与时间的关系式，并定性画出 图像。 15. 如图所示，在平面直角坐标系I象限中存在一个半径为R的圆形磁场区域，磁场边界与坐标轴相切，磁场方向垂直纸面向外。在II象限中存在沿x轴正方向的匀强电场，一个质量为m。电荷量为q（q>0）的带电粒子从A点以v0速度沿y轴正方向射入电场中，从y轴上的C点离开电场之后能够进入磁场，并从磁场中的D点离开磁场，已知A、C、D三点的坐标分别为（ 2L，0）、（0，3L）和。不考虑重力作用，求： （1）电场强度的大小E； （2）带电粒子从D点离开磁场的速度大小； （3）磁感应强度的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年两校高二年第二学期物理质量检测 一、选择题，本大题共10小题，共46分。第1~7题，每小题4分，只有一项符合题目要求；第8~10题，每小题6分，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。 1. 电磁炉具有无明火、无污染、高效节能等优点，某同学仿照电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉，其结构简图如图所示。在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，接通交流电源，一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是（　　） A. 若将交流电源改为恒定电流，则简易电磁炉仍能正常工作 B. 若将金属杯换作陶瓷器皿，则简易电磁炉仍能正常工作 C. 若仅增大交流电的频率，则简易电磁炉的功率增大 D. 在线圈和金属杯之间放一层绝缘垫片，简易电磁炉将不能正常工作 【答案】C 【解析】 【详解】AB．交流电源产生变化的磁场，通过金属杯的磁通量发生变化而产生涡流，利用涡流来加热食物或者水，如果将交流电源改为恒定电流或者将金属杯换作陶瓷器皿，将不能再产生涡流，即简易电磁炉不能正常工作，AB错误； C．仅增大交流电的频率，根据法拉第电磁感应定律可知，涡流增大，简易电磁炉的功率增大，C正确； D．交流电源产生变化的磁场能穿过绝缘垫片，通过金属杯的磁通量仍会发生变化而产生涡流，故电磁炉仍能正常工作，D错误。 故选C。 2. 如图甲所示，虚线（磁场边界）左侧有一竖直向下的匀强磁场（磁感应强度为B），一正方形线框（边长为L，匝数为N，不计线框内阻）从图示位置绕水平上边O为轴顺时针匀速转动，以角速度进入磁场区域。现将该线框产生的交流电接入图乙电路的CD端，定值电阻R1阻值为R，L1电阻为4R，忽略灯丝电阻随温度的变化，A1为理想交流电流表，K为理想二极管，P为理想自耦变压器上的滑动触头，为滑动变阻器上的滑片。下列说法正确的是（　 　） A. 线框转动切割产生的电动势最大值为 B. 电流表A1的读数为 C. P不动，向下滑动时，减小 D. P顺时针转动一个小角度，小灯泡L2变亮 【答案】B 【解析】 【详解】A．线框转动切割产生的电动势最大值为，故A错误； B．设和两端电压的有效值为，由于二极管的单向导电性，线框转动一周的过程中，A1所在回路中只有时间有电流，故有 解得 电流表A1的读数为，故B正确； C．P不动，相当于理想变压器的匝数比不变，则不变，与的位置无关，故C错误； D．P顺时针转动一个小角度，相当于理想变压器副线圈匝数减小，则减小，故小灯泡L2变暗，故D错误。 故选B。 3. 如图，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是多级直线加速器，丁是霍尔元件。下列说法正确的是（　　） A. 甲图中如果只增大磁感应强度B，即可增大粒子获得的最大动能 B. 乙图可判断出通过电阻的电流从b流向a C. 丙图中带电粒子在筒中做匀加速直线运动 D. 丁图中若载流子带负电，稳定时C板电势低 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图，粒子在回旋加速器中由洛伦兹力提供向心力 解得 由上式可知，若D形盒的半径为R，当，则粒子的最大动能为 可知增大磁感应强度B，可增大粒子的最大动能，但如果只增大磁感应强度B，粒子在磁场中的运动周期会发生变化，所以也要调整对应交变电流的频率，使粒子同步运动，故A错误； B．乙图，由左手定则可知，正离子向下偏转，因此下极板带正电，则A板是电源的负极，B板是电源的正极，所以电流从b流向a，故B正确； C．丙图，在多级直线加速器中，粒子在两筒间的电场中做加速运动，在筒中由于筒内电场强度为0，粒子做匀速直线运动，故C错误； D．丁图中若载流子带负电，由左手定则可知，粒子向D板偏转，因此D板带负电，则稳定时D板电势低，故D错误。 故选B。 4. 如图甲所示，一圆形线圈面积，匝数，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度B随时间t正弦变化的图像如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为 ，与副线圈连接的电阻、D为理想二极管，下列说法正确的是（　　） A. 时，圆形线圈中有逆时针方向的电流 B. 原线圈中交变电流的频率为 C. 1s内原线圈输入的能量为 D. 0~0.005s内，流过的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．在时，磁通量的变化率最大；根据 图像，此时图像的斜率为负，表示穿过线圈向里（正方向）的磁通量在减小，根据楞次定律，感应电流产生的磁场方向向里，根据安培定则，可知感应电流方向为顺时针，故A错误； B．原线圈中交变电流的频率应为磁感应强度变化周期的倒数，即50赫兹，故B错误； C．原线圈中电动势的最大值为 原线圈电压的有效值为 副线圈两端电压的有效值为 电阻消耗的功率为 由于理想二极管D的单向导电性，电阻只在半个周期内有电流通过，其消耗的功率是正常工作时的一半，即 输入功率等于副线圈端总功率 在1s内原线圈输入的能量为，故C错误； D．在0~0.005s时间内，根据法拉第电磁感应定律，原线圈中的平均感应电动势为 副线圈的平均电动势为 流过的平均电流为 流过的电荷量为，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中（方向向里），间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器．现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以ω转过90°的过程中，通过R的电荷量为（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】ab棒从开始位置转动到b端恰好接触到导轨的过程中，切割磁感线的有效长度不断增大，产生的感应电动势不断增大，对电容器C不断充电，通时又与电阻R构成闭合回路。根据几何关系可得此过程中ab扫过的面积为 根据法拉第电磁感应定律可得此过程中ab产生的平均感应电动势为 由闭合电路欧姆定律可得通过R的平均电流为 根据电流的定义可得通过R的电荷量为 当ab的b端到达导轨时，电容器C两端电压到达最大值，为 当b端脱离导轨后，ab与R和C不再构成闭合回路，电容器开始放电，则之后通过R的电荷量即为C储存的最大电荷量，为 故整个过程中通过R的电荷量为 故选D。 6. 在某频道播出的节目中，海军电力工程专家马伟明院士表示，正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局。电磁弹射就是采用电磁场的能量来推动被弹射的物体向外运动，电磁炮也是利用电磁弹射工作的。电磁炮的原理如图所示，若电容器的电容C=5×10-2F，电磁炮释放前两端电压为2kV，利用这种装置可以把质量m=20g的弹体（包括金属杆的质量）在极短的时间内加速到300m/s发射出去。若这种装置的轨道宽L=2m、轨道内充满磁感应强度B=2.5T的匀强磁场，不计轨道摩擦且金属杆与轨道始终接触良好。 则在这个过程中下列说法正确的是（　　） A. 电容器两端的电压将变为40V B. 电容器两端的电压将变为2.5kV C. 通过电磁炮的电荷量为1.2C D. 通过电磁炮的电荷量为100C 【答案】C 【解析】 【详解】CD．由动量定理 解得 C正确，D错误； AB．电容器两端的电压将变为 AB错误。 故选C。 7. 空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是（　　） A. 入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C. 在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D. 在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹一定越长 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据 周期 联立得，在磁场中运动半径 这两种粒子带同种电荷，比荷相同，则周期相同，若不同速度粒子都从左边界离开磁场，圆心角均为180°，运动时间一定相同，故A错误； B．根据 在磁场中运动半径 运动圆弧对应的半径与速率成正比，入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同，故B正确； C．若不同速度粒子都从左边界离开磁场，圆心角均为180°，运动时间一定相同，运动半径不同，轨迹不同，故C错误； D．如图 运动轨迹为1的粒子的运动时间较长，但轨迹长度比2的短，故D错误。 故选B。 8. 如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 ，左侧A、C两点间接入交流电源U，定值电阻接在原线圈两端，电阻箱接在副线圈两端，初始状态。则（　　） A. 电阻箱中的电流为 B. 电阻箱中的电流为 C. 若减小阻值，电压表、示数都增大 D. 若增大阻值，电压表、示数都增大 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设副线圈的电压为，则通过副线圈的电流为 根变压器的变压比有 ， 解得原线圈 ， 则通过的电流 通过的电流 根据电路连接情况可得 整理得 结合，初始时解得 则 选项A正确，B错误； CD．V1、V2的示数分别为原、副线圈的电压。由代入及得 若增大，则减小，由于为定值，可知增大，再由可知增大。 同理可知若减小，则增大，可知减小、减小，选项C错误，D正确。 故选AD。 9. 如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1为热敏电阻，阻值随温度升高后明显减小，R2为定值电阻，阻值R2 > r，电表都为理想电表。当环境温度升高后，电表示数变化量的绝对值分别用I、U1、U2和U表示，则下列说法正确的是（ ） A. U1 > U2 B. 减小，不变 C. D. 热敏电阻的功率可能不变 【答案】AD 【解析】 【详解】A．当环境温度升高后，热敏电阻R1阻值减小，电路总电阻减小，因此电路总电流I增大，因此U2、U内增大，U1减小，由于电源电动势不变，故 U1 = U2＋U内 因此 U1 > U2 A正确； B．由于电路串联，因此各个电子器件I相等，因此 而 故不变，B错误； C．由于 E = U＋Ir 因此 而 由题意可知 R2 > r 故 C错误； D．由上面分析可知，热敏电阻两端的电压减小，而电流增大，若电压减小的倍数与电压增大的倍数相等时，则功率不变，D正确。 故选AD。 10. 如图所示，两足够长平行光滑固定导轨，倾角为θ，导体棒ab、cd用绝缘细线相连，处于水平状态，在平行于斜面向上的恒力F作用下静止于轨道，一范围足够大的匀强磁场垂直于轨道斜面（未画出）。磁感应强度为B，轨道宽度为，导体棒ab、cd接入电路的电阻分别为R和2R。剪断细线，经t时间ab达到最大速度。已知导体棒ab质量为2m，导体棒cd质量为m。下列说法正确的是（　　） A. 经t时间cd达到最大速度 B. ab的最大速度为 C. 在0到t时间内，流过ab的电荷量为 D. 在0到t时间内，ab上滑的距离为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．对导体棒ab、cd组成的系统进行受力分析，可知合外力为零，系统动量守恒，cd速度同时达到最大，故A正确； B．未剪断细线时，有 导体棒达到最大速度时，有 又 根据导体棒切割磁感线产生电动势，可得 又 联立解得 故B错误； C．根据动量定理，可得 又 联立解得 故C错误； D．设在0到时间内，上滑的距离为 ，则下滑的距离为，有 联立解得 故D正确。 故选AD。 二、非选择题：本大题共5小题，共54分。 11. 在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示，图中数字表示线圈匝数。 （1）变压器的铁芯不是整块硅钢，而是用彼此绝缘的硅钢片叠成，其目的是__________。（填正确答案标号） A. 为了减轻变压器的重量 B. 使原、副线圈彼此绝缘 C. 减少工作时产生涡流而发热 （2）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用交流电压表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为4. 0V，则原线圈的输入电压可能为__________。（填正确答案标号） A. 1. 5V B. 2. 0V C. 7. 0V D. 9. 0V （3）实验发现，原、副线圈两端的电压比与它们的匝数比不相等，原因可能是____________________（至少答出2种原因）。 【答案】 ①. C ②. D ③. 见解析 【解析】 【详解】（1）[1]变压器的线圈都绕在铁芯上，线圈中流过变化的电流，在铁芯中产生的涡流使铁芯发热，浪费能量。为了减少工作时产生涡流而发热，变压器的铁芯用彼此绝缘的硅钢片叠成。 故选C。 （2）[2]若是理想变压器，则有变压器线圈两端的电压与匝数的关系为 由题意可知，将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，副线圈接在“0”和“4”两个接线柱之间，可知原、副线圈的匝数比为 ，副线圈的电压为4.0V，则原线圈的电压为 考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压应大于8..0V，可能为9.0V。 故选D。 （3）[3]变压器铁芯漏磁损耗能量；铁芯在交变磁场作用下产生涡流从而发热损耗能量；原、副线圈上通过的电流发热损耗能量等。 12. 如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。 （1）请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好；（ ） （2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了下，然后将原线圈A迅速拔出副线圈B，那么此过程中，电流计的指针将向___________偏；若原线圈插入副线圈不动，然后将滑动变阻器阻值迅速减小，那么此时电流计的指针将向_________偏。 （3）看似简单的“电磁感应现象”，在历史研究上并非一帆风顺。瑞士物理学家科拉顿曾设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验。他将一块磁铁放在螺线管中移动，试图在闭合线圈中产生电流，又在另一个小线圈中放一个小磁针，作为“灵敏电流计”。他将装置的两个部分放在了两个房间中，并用长导线连接，但是他无论如何尝试都没发现感应电流。请用所学知识分析以下问题： ①为何他要将装置两部分分别放在两个房间中？（ ） ②为何他发现不了感应电流？（ ） 【答案】 ①. 见详解； ②. 右； ③. 右； ④. 为避免磁铁对磁针的作用； ⑤. 电磁感应现象是在变化或运动的过程中出现的。 【解析】 【详解】（1）[1]将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱，电路图如图所示 （2）[2]如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了一下，知磁通量增大产生感应电流，若将原线圈A迅速拔出副线圈，则磁通量减小，产生的感应电流与开始相反，所以电流计指针向右偏； [3]若原线圈插入副线圈不动，滑动变阻器滑片向右移动，则电流减小，磁通量减小，产生的感应电流与开始相反，所以电流计指针向右偏； （3）[4]为避免磁铁对磁针的作用，他要将装置两部分分别放在两个房间中； [5]科拉顿没能看到电磁感应现象是因为电磁感应现象是在变化或运动的过程中出现的。科拉顿将磁铁放入螺线管时，穿过线圈的磁通量变化，回路中产生感应电流，电流计指针偏转，之后磁铁静止，穿过线圈的磁通量保持不变，回路中无感应电流，电流计指针不偏转。由于科拉顿放完磁铁后跑到另一室观察，需一定时间，所以他观察不到电流计指针偏转。 四、解答题 13. 电能从发电厂送到用户，要用升压变压器升压后向远距离送电，在接近用户的地点再用降压变压器把电压降为用户所需电压。模拟电能输送过程，输电电路图如图所示。发电机的输出功率P1=100kW，输出电压U1=250V，两根输电线的总电阻R=10Ω，用户端电压U4=220V，输电效率（用户得到的功率与发电机输出的功率之比）η=96%。升压变压器和降压变压器均为理想变压器。 （1）求升压变压器输入的电流I1； （2）求降压变压器原、副线圈匝数比n3：n4； （3）用户增加用电设备从而提高用电功率，若发电机通过调整工作状态使输出电压U1不变而增大其输出功率来满足用户需求，试分析此时是否提高了输电效率，并简要说明理由。 【答案】（1）400A （2） （3）否，见解析 【解析】 【小问1详解】 根据发电机输出功率公式 代入数据解得 【小问2详解】 输电线上损失的功率 由 可得输电线电流 升压变压器副线圈两端电压 降压变压器原线圈两端电压 根据变压器电压比公式 解得 【小问3详解】 输电效率降低。理由如下：发电机输出电压不变，升压变压器匝数比不变，则升压变压器输出电压不变。当发电机输出功率增大时，由 可知输电线电流增大。输电效率 由于和不变，增大，导致增大，故输电效率降低 14. 电磁弹射有多种类型，一种导轨型电磁弹射器的原理如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面上，导轨间垂直安放金属棒。金属棒与导轨接触良好，可沿导轨滑行。恒流源与导轨、金属棒组成闭合回路。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度与导轨电流的关系式为 （为已知常量）。已知回路中的电流为，两个导轨的间距为，金属棒的质量为，电阻为 ，从静止开始经过长为的发射距离，金属棒被弹射飞出。不计导轨电阻、回路自感及金属棒与导轨间的摩擦，求： （1）弹射过程中，金属棒受到的安培力的大小； （2）一次弹射任务消耗的电能； （3）以金属棒开始运动为零时刻，请推导出金属棒两端电压与时间的关系式，并定性画出 图像。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 恒流源产生的磁场的磁感应强度为 则弹射过程中，金属棒受到的安培力的大小 【小问2详解】 根据牛顿第二定律 由于 解得 由能量关系可知一次弹射任务消耗的电能 解得 【小问3详解】 金属棒两端电压U与时间t的关系式推导如下 金属棒在恒流源提供的恒定电流I作用下，受到安培力 ，做匀加速直线运动，加速度 速度​ 金属棒切割磁感线产生的动生电动势（反电动势）为 金属棒两端电压U等于反电动势与电阻压降之和（电流方向与反电动势相反），即 U−t图像为一条过纵截距Ir、斜率为 的倾斜直线，如图所示（定性画出从 (0,r)出发向右上方延伸的直线）图像如下 15. 如图所示，在平面直角坐标系I象限中存在一个半径为R的圆形磁场区域，磁场边界与坐标轴相切，磁场方向垂直纸面向外。在II象限中存在沿x轴正方向的匀强电场，一个质量为m。电荷量为q（q>0）的带电粒子从A点以v0速度沿y轴正方向射入电场中，从y轴上的C点离开电场之后能够进入磁场，并从磁场中的D点离开磁场，已知A、C、D三点的坐标分别为（2L，0）、（0，3L）和。不考虑重力作用，求： （1）电场强度的大小E； （2）带电粒子从D点离开磁场的速度大小； （3）磁感应强度的大小。 【答案】（1）；（2），（3） 【解析】 【详解】(1)带正电的粒子在电场中做类平抛运动，根据类平抛运动的规律可得 根据牛顿第二定律可得 联立解得 (2)设粒子从C点射出时速度方向偏向角为θ，位移方向偏向角为φ，如图所示 根据类平抛运动的规律可得 解得 则粒子进入磁场的速度为 粒子在磁场中只受与速度方向垂直的洛伦兹力，所以速度大小不变，从D点离开磁场的速度大小也是； (3)在磁场中有 由几何关系得，D点的切线方向与x轴的夹角α，则 那么与x轴的夹角为 则与y轴的夹角为53°，即粒子进入磁场的方向与离开磁场的方向相反，所以粒子轨迹圆半径 以上几式联立解得 B= 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $