精品解析：山东济宁市微山县第二中学2025-2026学年高二下学期第一次测试物理试题

2025-2026学年度下学期第一学段教学质量检测 高二物理试题 本试卷共6页，满分100分，时间90分钟 第I卷（共40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分 1. 如图所示，甲是法拉第发明的圆盘发电机，图乙是这个圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触，使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。若所加磁场为匀强磁场，方向水平向右，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是（ ） A. 铜盘转动过程中，穿过铜盘和线圈构成的回路中磁通量为零 B. 通过电阻R的电流在周期性变化 C. 若铜盘转动过程中不计一切阻力，铜盘会一直运动 D. 铜片C的电势比铜片D的电势低 2. 通过一个线圈的电流在均匀增大时，则这个线圈的（ ） A. 自感系数也将均匀增大 B. 自感电动势也将均匀增大 C. 磁通量保持不变 D. 自感系数和自感电动势不变 3. 如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（　　） A. 丙和丁 B. 甲、乙、丁 C. 甲、乙、丙、丁 D. 只有乙 4. 如图所示是一速度选择器，当粒子速度满足v0＝时，粒子沿图中虚线水平射出；若某一粒子以速度v射入该速度选择器后，运动轨迹为图中实线，则关于该粒子的说法正确的是（　　） A. 粒子射入的速度一定是v> B. 粒子射入的速度可能是v< C. 粒子射出时的速度一定大于射入速度 D. 粒子射出时的速度一定小于射入速度 5. 某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，直角三角形ABC内（包括边界）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，，，两带异种电荷的粒子以相同的速度沿BO方向射入磁场，偏向左边的粒子恰好没有从AB边射出磁场，偏向右边的粒子恰好垂直BC边射出磁场，忽略粒子重力和粒子间的相互作用，则正、负粒子的比荷之比为（　　） A. 1：2 B. C. 1：1 D. 2：1 7. 如图所示，在平行金属板A、B间分布着正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一个质子以初速度垂直于电场和磁场沿从左端入射，恰能沿做直线运动，则（　　） A. A板的电势低于B板的电势 B. 电子以初速度垂直于电场和磁场沿从左端入射，运动轨迹将向A板偏转 C. 氦原子核以初速度垂直于电场和磁场沿从左端入射，仍沿做直线运动 D. 氦原子核以初速度垂直于电场和磁场沿从右端入射，仍沿做直线运动 8. 如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在空间内，质量一定的金属棒PQ垂直于导轨放置。今使棒以一定的初速度v0向右运动。当其通过位置a、b时，速率分别为va、vb，到位置c时刚好静止。设导轨与棒的电阻不计，a到b与b到c的间距相等，则金属棒在由a→b和由b→c的两个过程中（　　） A. 棒运动的加速度相等 B. 棒通过a、b两位置时速率va=2vb C. 回路中产生的内能Eab=2Ebc D. 安培力做功相等 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。 9. 空间存在着一个正方形匀强磁场区域。一束电子从a点以垂直磁感应强度方向射入，初速度方向与ab平行，其中一部分自c射出，一部分从d射出，它们在磁场中运动的轨迹半径分别为和，运动时间分别为和，不计重力和电子间相互作用，则（ ） A. B. C. D. 10. 下列四幅图的有关说法正确的是（　　） A. 图(1)中为扭秤实验装置结构，利用了“放大”的思想 B. 图(2)中可视为质点的排球被水平扣出后，落点的位置只与被扣出时的速度大小有关 C. 图(3)器材装置能测定电流大小 D. 图(4)中用长度为R的AB细杆相连、质量均为m的两球之间的万有引力为 11. 机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品，安检门中接有线圈，线圈中通以交变电流，关于其工作原理，以下说法正确的是（　　） A. 人身上携带的金属物品会被地磁场磁化，在线圈中产生感应电流 B. 人体在线圈交变电流产生的磁场中运动，产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流 C. 线圈产生的交变磁场会在金属物品中产生交变的感应电流 D. 金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流 12. 如图所示，半径为R的半圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上P点有一个单位时间内能发射n个相同带电粒子的粒子源，粒子源发射的粒子以相同的速率v在纸面内沿不同方向射入磁场，且各个方向的粒子数均匀，为竖直放置的挡板，O为圆心，P、O两点的连线与挡板垂直。已知沿方向入射的粒子刚好能到达M点。不计粒子重力及粒子之间的相互作用，则（　　） A. 粒子源发射的粒子的比荷为 B. 粒子到达挡板的最短时间为 C. 从磁场边界上射出的粒子，其速度方向一定竖直向上 D. 单位时间内打在挡板上的粒子数为 第II卷（共60分） 三、实验题：共2小题，每空3分，共27分 13. 如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。 （1）将图中所缺的导线补接完整______； （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：①将A线圈迅速插入B线圈时②A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时。灵敏电流计指针将发生偏转的是______（选填“①”、“②”或“①②”） （3）在实验时，如果B线圈两端不接任何元件，则B线圈电路中将______（不定项选择） A．因电路不闭合，无电磁感应现象 B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势 C．不能用楞次定律判断感应电动势方向 D．可以用楞次定律判断感应电动势方向 （4）在完成实验后未断开开关，也未把A、B两螺线管和铁芯分开设置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击原因是在拆除______（选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生了______（选填“自感”或“互感”）现象。 14. 如图甲所示，排污管道的污水中常含有大量正、负离子，某兴趣小组的同学为探究该管道的污水排放量，利用废旧材料与0刻度线在表盘中央的电压表自制了一简易电磁流量计进行测量，原理如图乙所示。该组同学将横截面为圆形的塑料弯管插入排污管道后密封，污水充满竖直管道后经水平管口排出，图乙中A、B分别为两竖直紧贴塑料管内壁的金属探针，两针间距离恰等于塑料管道内直径D，将两探针用导线自管壁引出后，分别与电压表（图中未画出）两接线柱相连，对竖直管道施加垂直两探针所在平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。已知该管道单位时间内排出污水的体积Q不变，探针与污水接触良好，两引线处无渗漏，电压表可视为理想电表，导线及污水电阻不计，则： （1）若发现电压表的指针偏向0刻度线的左侧，说明探针_______（选填“A”或“B”）与电压表正接线柱相连，要使电压表指针正常显示时偏向0刻度线右侧，可采取的一条措施是___________； （2）经调整，电压表指针正常偏转，则电压表稳定后的示数U与该管道单位时间内排出污水的体积Q的关系式为_________；（用题中所给物理量符号表示） （3）若发现测量时电压表的指针偏转角度太小．要使指针偏转角度适当大些，可采取的一条措施是___________。 四、计算题：共4小题，第15题7分，第16题7分，第17题每题9分，第18题每题10分，共33分 15. 如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由西往东方向运行。卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20.0km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5.0×10-5T。如果航天飞机和卫星的运行速度是7.0km/s，则： （1）缆绳中上下端哪端感应电动势高； （2）感应电动势的大小为多少。 16. 如图所示，水平光滑金属导轨MN、PQ之间的距离L=2m，导轨左端所接的电阻R=10Ω，金属棒ab可沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T，ab在外力作用下以v=5m/s的速度向右匀速滑动，求金属棒所受外力的大小。（金属棒和导轨的电阻不计） 17. 如图所示，一足够长的平行边界PQ的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场宽度为d。一质量为m，电量为q的带负电粒子，以一定的速度与边界P成60°角垂直磁场方向射入匀强磁场，从另一边界Q与边界线成30°角射出磁场，不计粒子重力。求： （1）粒子做匀速圆周运动的速度大小； （2）粒子在磁场中运动的时间。 18. 质量为m＝0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2 T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025-2026学年度下学期第一学段教学质量检测 高二物理试题 本试卷共6页，满分100分，时间90分钟 第I卷（共40分） 一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分 1. 如图所示，甲是法拉第发明的圆盘发电机，图乙是这个圆盘发电机的示意图，铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘良好接触，使铜盘转动，电阻R中就有电流通过。若所加磁场为匀强磁场，方向水平向右，回路的总电阻恒定，从左往右看，铜盘沿顺时针方向匀速转动，下列说法正确的是（ ） A. 铜盘转动过程中，穿过铜盘和线圈构成的回路中磁通量为零 B. 通过电阻R的电流在周期性变化 C. 若铜盘转动过程中不计一切阻力，铜盘会一直运动 D. 铜片C的电势比铜片D的电势低 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁场与铜盘垂直，铜盘转动过程中，穿过铜盘和线圈构成的回路中磁通量不为零，A错误； B．铜盘转动过程中，铜盘半径切割磁感线产生感应电动势，铜盘做匀速圆周运动，感应电动势不变，感应电流不变，B错误； C．铜盘转动过程中，机械能转化为电能，铜盘最终会停下来，C错误； D．根据右手定则，电流方向为C到D，铜盘相当于电源，在电源内部电流从低电势流向高电势，所以铜片C的电势比铜片D的电势低，D正确。 故选D。 2. 通过一个线圈的电流在均匀增大时，则这个线圈的（ ） A. 自感系数也将均匀增大 B. 自感电动势也将均匀增大 C. 磁通量保持不变 D. 自感系数和自感电动势不变 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．线圈的自感系数由线圈本身的特性决定，所以线圈的自感系数不变，线圈的自感电动势与线圈的自感系数以及电流的变化率成正比，与电流的变化量无关线圈电流均匀增大，即电流的变化率不变，所以线圈自感电动势不变，所以AB错误，D正确； C．线圈电流增大，磁通量也会增大，所以C错误。 故选D。 3. 如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（　　） A. 丙和丁 B. 甲、乙、丁 C. 甲、乙、丙、丁 D. 只有乙 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】根据动生电动势公式 E＝Blv 其中的l应指导体的有效切割长度，甲、乙、丁中的有效切割长度均为l，则电动势E＝Blv；而丙的有效切割长度为0，则电动势为0。 故选B。 4. 如图所示是一速度选择器，当粒子速度满足v0＝时，粒子沿图中虚线水平射出；若某一粒子以速度v射入该速度选择器后，运动轨迹为图中实线，则关于该粒子的说法正确的是（　　） A. 粒子射入的速度一定是v> B. 粒子射入的速度可能是v< C. 粒子射出时的速度一定大于射入速度 D. 粒子射出时的速度一定小于射入速度 【答案】B 【解析】 【详解】假设粒子带正电，则所受电场力向下，由左手定则知所受洛伦兹力方向向上，由受力分析结合运动轨迹知 qvB>qE 则 v> 运动过程中洛伦兹力不做功，电场力做负功，则粒子速度减小；若粒子带负电，所受电场力向上，则由左手定则知所受洛伦兹力方向向下，由受力分析结合运动轨迹知 qvB<qE 则 v< 运动过程中洛伦兹力不做功，电场力做正功，则粒子速度增大，选项ACD错误，B正确。 故选B。 5. 某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图所示，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则导线所受安培力竖直向上，故A错误； B．根据左手定则导线所受安培力竖直向上，故B正确； C．根据左手定则导线所受安培力垂直于磁感线向左上，故C错误； D．电流方向和磁场方向平行，导线不受安培力，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，直角三角形ABC内（包括边界）存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，，，两带异种电荷的粒子以相同的速度沿BO方向射入磁场，偏向左边的粒子恰好没有从AB边射出磁场，偏向右边的粒子恰好垂直BC边射出磁场，忽略粒子重力和粒子间的相互作用，则正、负粒子的比荷之比为（　　） A. 1：2 B. C. 1：1 D. 2：1 【答案】C 【解析】 【详解】依题意，画出粒子运动轨迹图 几何关系可知 由 可得 则两粒子的比荷之比为1：1，故选C。 7. 如图所示，在平行金属板A、B间分布着正交的匀强电场和匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．一个质子以初速度垂直于电场和磁场沿从左端入射，恰能沿做直线运动，则（　　） A. A板的电势低于B板的电势 B. 电子以初速度垂直于电场和磁场沿从左端入射，运动轨迹将向A板偏转 C. 氦原子核以初速度垂直于电场和磁场沿从左端入射，仍沿做直线运动 D. 氦原子核以初速度垂直于电场和磁场沿从右端入射，仍沿做直线运动 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．质子带正电，根据左手定则可得质子受到的洛伦兹力竖直向上，因为质子沿直线运动，所以在竖直方向上合力为零，故洛伦兹力和电场力等大反向，即 故 ， 场力竖直向下，所以A板的电势高于B板的电势，故A错误； B．若电子从左端射入，受到的电场力方向竖直向上，洛伦兹力方向竖直向下，仍旧满足 即竖直方向上合力为零，故仍沿直线运动，故B错误； C．从上式中发现从左端射入时，只要粒子的速度为，就能做直线运动，与粒子的电荷量无关，所以C正确； D．若氦原子核以初速度垂直于电场和磁场沿从右端入射，受到的电场力和洛伦兹力都向下，则粒子向下偏转，故D错误。 故选C。 8. 如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R，匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在空间内，质量一定的金属棒PQ垂直于导轨放置。今使棒以一定的初速度v0向右运动。当其通过位置a、b时，速率分别为va、vb，到位置c时刚好静止。设导轨与棒的电阻不计，a到b与b到c的间距相等，则金属棒在由a→b和由b→c的两个过程中（　　） A. 棒运动的加速度相等 B. 棒通过a、b两位置时速率va=2vb C. 回路中产生的内能Eab=2Ebc D. 安培力做功相等 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．金属棒由aa到bb再到cc过程中，速度逐渐减小，根据 E减小，故I减小，再根据 安培力减小，根据 加速度减小，故A错误； B ．在b→c的过程中，对金属棒运用动量定理得 而 解得 同理，在a→c的过程中，对金属棒运用动量定理得 而 解得 又 因此 故B正确； C．产生的内能由能量守恒有 所以 故C错误； D．金属棒在安培力作用下做减速运动，速度v越来越小，导体棒克服安培力做功，把金属棒的动能转化为内能，由于ab、bc间距相等，故从a到b安培力做的功大于从b到c安培力做的功，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16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4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分。 9. 空间存在着一个正方形匀强磁场区域。一束电子从a点以垂直磁感应强度方向射入，初速度方向与ab平行，其中一部分自c射出，一部分从d射出，它们在磁场中运动的轨迹半径分别为和，运动时间分别为和，不计重力和电子间相互作用，则（ ） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．设磁场边长为a，如图所示 粒子从c点离开，其半径为 粒子从d点离开，其半径为 则 B错误，A正确； CD．由 根据圆心角求出运行时间 运行时间 则 C错误，D正确。 故选AD。 10. 下列四幅图的有关说法正确的是（　　） A. 图(1)中为扭秤实验装置结构，利用了“放大”的思想 B. 图(2)中可视为质点的排球被水平扣出后，落点的位置只与被扣出时的速度大小有关 C. 图(3)器材装置能测定电流大小 D. 图(4)中用长度为R的AB细杆相连、质量均为m的两球之间的万有引力为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．用库仑扭秤做实验，是用了放大思想故A正确； B．平抛运动的落点位置与水平速度和高度有关，B错误； C．磁电式仪表装置利用了安培力与弹力的力矩平衡原理，可以做成电流表所以可以测电流大小，故C正确； D．两球之间距离为3R，没有远远大于R，不符合万有引力的条件，所以D错误； 故选AC。 11. 机场的安检门可以利用涡流探测人身上携带的金属物品，安检门中接有线圈，线圈中通以交变电流，关于其工作原理，以下说法正确的是（　　） A. 人身上携带的金属物品会被地磁场磁化，在线圈中产生感应电流 B. 人体在线圈交变电流产生的磁场中运动，产生感应电动势并在金属物品中产生感应电流 C. 线圈产生的交变磁场会在金属物品中产生交变的感应电流 D. 金属物品中感应电流产生的交变磁场会在线圈中产生感应电流 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．般金属物品不一定能被磁化，且地磁场很弱，即使金属被磁化磁性也很弱，由于人体电阻很大，且一般不会与金属物品构成回路，故AB错误； C．安检门利用涡流探测金属物品的工作原理是:线圈中交变电流产生交变磁场，使金属物品中产生涡流，故C正确； D．该涡流产生的磁场又会在线圈中产生感应电流，而线圈中交变电流的变化可以被检测到，故D正确。 故选CD。 12. 如图所示，半径为R的半圆形区域内存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，磁场边界上P点有一个单位时间内能发射n个相同带电粒子的粒子源，粒子源发射的粒子以相同的速率v在纸面内沿不同方向射入磁场，且各个方向的粒子数均匀，为竖直放置的挡板，O为圆心，P、O两点的连线与挡板垂直。已知沿方向入射的粒子刚好能到达M点。不计粒子重力及粒子之间的相互作用，则（　　） A. 粒子源发射的粒子的比荷为 B. 粒子到达挡板的最短时间为 C. 从磁场边界上射出的粒子，其速度方向一定竖直向上 D. 单位时间内打在挡板上的粒子数为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．由于沿方向入射的粒子刚好能到达点，由几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的半径 由 可得粒子的比荷为 A正确； B．分析可知，当粒子在磁场中做圆周运动的圆弧所对应的弦为PO时，粒子到达挡板时所用的时间最短（粒子在磁场中运动时间最短时，对应的弧长最短），由几何关系可知，此时粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为60°，故粒子到达挡板时所用的最短时间为 B错误； C．由于粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径刚好与磁场区域的半径相等，由几何关系可知，只要是从磁场边界上射出的粒子，其速度方向一定竖直向上，C正确； D．由于从粒子源射出的粒子全部进入磁场区域，故粒子源发射的粒子只能在粒子源右方180°范围内运动，由于沿PO方向入射的粒子刚好到达挡板MN，故粒子初速度方向在PO下方的粒子均不能射出磁场区域，所以单位时间内打在挡板上的粒子数为，D正确。 故选ACD。 第II卷（共60分） 三、实验题：共2小题，每空3分，共27分 13. 如图为“探究电磁感应现象”的实验装置。 （1）将图中所缺的导线补接完整______； （2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：①将A线圈迅速插入B线圈时②A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时。灵敏电流计指针将发生偏转的是______（选填“①”、“②”或“①②”） （3）在实验时，如果B线圈两端不接任何元件，则B线圈电路中将______（不定项选择） A．因电路不闭合，无电磁感应现象 B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势 C．不能用楞次定律判断感应电动势方向 D．可以用楞次定律判断感应电动势方向 （4）在完成实验后未断开开关，也未把A、B两螺线管和铁芯分开设置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击原因是在拆除______（选填“A”或“B”）螺线管所在电路时发生了______（选填“自感”或“互感”）现象。 【答案】 ①. ②. ①②##②① ③. BD##DB ④. A ⑤. 自感 【解析】 【详解】（1）[1]A线圈与电源、开关、滑动变阻器串联，B线圈与电流计串联，用来检测B线圈中是否有感应电流，实物连接如图所示 （2）[2]如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，可知当B线圈中磁通量增大时，电流计指针向右偏，那么合上开关后可能出现的情况有： ①将A线圈迅速插入B线圈时，导致B线圈中磁通量增大，电流计指针向右偏； ②A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，导致A线圈中电流减小，B线圈中磁通量减小，电流计向左偏，故灵敏电流计指针将发生偏转的是①②。 （3）[3]AB．在实验时，如果B线圈两端不接任何元件，则B线圈电路中仍有电磁感应现象，会产生感应电动势，但由于线圈没闭合，不会形成感应电流，A错误，B正确； CD．仍能用楞次定律判断感应电动势方向，C错误，D正确。 故选BD。 （4）[4][5]在完成实验后未断开开关，也未把A、B两螺线管和铁芯分开设置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击原因是在拆除A螺线管所在电路时，电流迅速减小，发生了自感现象。 14. 如图甲所示，排污管道的污水中常含有大量正、负离子，某兴趣小组的同学为探究该管道的污水排放量，利用废旧材料与0刻度线在表盘中央的电压表自制了一简易电磁流量计进行测量，原理如图乙所示。该组同学将横截面为圆形的塑料弯管插入排污管道后密封，污水充满竖直管道后经水平管口排出，图乙中A、B分别为两竖直紧贴塑料管内壁的金属探针，两针间距离恰等于塑料管道内直径D，将两探针用导线自管壁引出后，分别与电压表（图中未画出）两接线柱相连，对竖直管道施加垂直两探针所在平面向里的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B。已知该管道单位时间内排出污水的体积Q不变，探针与污水接触良好，两引线处无渗漏，电压表可视为理想电表，导线及污水电阻不计，则： （1）若发现电压表的指针偏向0刻度线的左侧，说明探针_______（选填“A”或“B”）与电压表正接线柱相连，要使电压表指针正常显示时偏向0刻度线右侧，可采取的一条措施是___________； （2）经调整，电压表指针正常偏转，则电压表稳定后的示数U与该管道单位时间内排出污水的体积Q的关系式为_________；（用题中所给物理量符号表示） （3）若发现测量时电压表的指针偏转角度太小．要使指针偏转角度适当大些，可采取的一条措施是___________。 【答案】 ①. B ②. 将探针A、B分别与电压表正、负接线柱相连，也可以将匀强磁场的方向改为垂直于A、B所在平面向外 ③. ④. 适当增大匀强磁场的磁感应强度大小，也可换用直径小一些的塑料管，还可换用量程小一些的电压表 【解析】 【详解】（1）[1][2]由左手定则可知，正离子在洛伦兹力的作用下应向探针A侧偏转，故A侧电势高，因电压表示数为负值，说明探针B连在了电压表的正接线柱上；采取措施可以将探针A、B分别与电压表正、负接线柱相连，也可以将匀强磁场的方向改为垂直于A、B所在平面向外等； （2）[3]由平衡条件可知 即 而 得 （3）[4]由可知，要增大电压表指针偏角，可适当增大匀强磁场的磁感应强度大小，也可换用直径小一些的塑料管，还可换用量程小一些的电压表等。 四、计算题：共4小题，第15题7分，第16题7分，第17题每题9分，第18题每题10分，共33分 15. 如图所示，当航天飞机在环绕地球的轨道上飞行时，从中释放一颗卫星，卫星与航天飞机保持相对静止，两者用导电缆绳相连，这种卫星称为绳系卫星，利用它可以进行多种科学实验。现有一颗绳系卫星在地球赤道上空由西往东方向运行。卫星位于航天飞机正上方，它与航天飞机间的距离约20.0km，卫星所在位置的地磁场沿水平方向由南往北约5.0×10-5T。如果航天飞机和卫星的运行速度是7.0km/s，则： （1）缆绳中上下端哪端感应电动势高； （2）感应电动势的大小为多少。 【答案】（1）上端；（2） 【解析】 【详解】（1）绳系卫星在地球赤道上空由西往东方向运行，赤道上空的地磁场方向向北，根据右手定则，感应电动势的方向由B指向A，故A点(上端)的电势较高。 （2）金属缆绳在切割地磁场，产生感应电动势，为 16. 如图所示，水平光滑金属导轨MN、PQ之间的距离L=2m，导轨左端所接的电阻R=10Ω，金属棒ab可沿导轨滑动，匀强磁场的磁感应强度为B=0.5T，ab在外力作用下以v=5m/s的速度向右匀速滑动，求金属棒所受外力的大小。（金属棒和导轨的电阻不计） 【答案】0.5N 【解析】 【详解】根据感应电动势计算公式，可得金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势为 根据欧姆定律可得电路中电流为 根据安培力计算公式可得金属棒所受安培力为 由于金属棒匀速运动，外力与安培力平衡，所以外力大小也为0.5N。 17. 如图所示，一足够长的平行边界PQ的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，磁场宽度为d。一质量为m，电量为q的带负电粒子，以一定的速度与边界P成60°角垂直磁场方向射入匀强磁场，从另一边界Q与边界线成30°角射出磁场，不计粒子重力。求： （1）粒子做匀速圆周运动的速度大小； （2）粒子在磁场中运动的时间。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由几何关系得 解得 粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则 解得 （2）带电粒子在磁场中运动 联立以上两式得 由几何关系得，带电粒子在磁场中转过的角度为90°，则 18. 质量为m＝0.02 kg的通电细杆ab置于倾角为θ＝37°的平行放置的导轨上，导轨的宽度d＝0.2 m，杆ab与导轨间的动摩擦因数μ＝0.4，磁感应强度B＝2 T 的匀强磁场与导轨平面垂直且方向向下，如图所示．现调节滑动变阻器的触头，试求出为使杆ab静止不动，通过ab杆的电流范围为多少？ 【答案】 【解析】 【详解】当电流较大时，导体有向上的运动趋势，所受静摩擦力向下，当静摩擦力达到最大时，磁场力为最大值，此时通过ab的电流最大为Imax；同理，当电流最小时，应该是导体受向上的最大静摩擦力，此时的安培力为，电流为Imin. 两种情况下的受力图如图所示， 由平衡条件得： 对第一种情况有： 解上述方程得： 对第二种情况有： 解上述方程得： 则通过ab杆的电流范围为： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $