精品解析：广东省深圳市汉开数理高中2025-2026学年高二下学期期中考试练习物理试卷

005期中考试练习（限时75分钟） 班级________ 姓名________ 学号________ 得分________ 一、单项选择题（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，只有一个选项符合题目要求） 1. 用粗细均匀的相同导线制成“☆”形的导体框，“☆”的每条边长度均相等，将导体框放置在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在a、c之间接一直流电源，电流方向如图所示，整个导体框受到的安培力大小为F，则abc边受到的安培力大小为（　　） A. B. C. F D. 2. 如图，合肥一中某教室墙上有一朝南的钢窗，将钢窗右侧向外打开45°，在这一过程中，以推窗人的视角来看，下列说法正确的是（ ） A. AB边切割地磁场过程中可以等效成一个左负右正的电源 B. 钢窗中有顺时针电流 C. 钢窗有收缩趋势 D. B点电势高于C点 3. 如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接，一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。若使一条形磁体从左向右靠近螺线管，则（　　） A. 小球不动 B. 小球向左摆动 C. 螺线管的左端相当于条形磁体的N极 D. 螺线管的左端相当于条形磁体的S极 4. 如图所示为远距离输电的示意图，已知交流电源电压为U，升压变压器的原、副线圈匝数比为1:m，降压变压器的原、副线圈匝数比为，负载R正常工作。现输电距离增大，输电线电阻随之增大，若要保证负载仍能正常工作，只改变选项中的一个量，下列做法可行的是（　　） A. 增大m B. 减小m C. 减小n D. 减小U 5. 如图所示，一个矩形线框以速度匀速穿过匀强磁场区域，若取逆时针方向为电流的正方向，在下图中能正确反映出回路中感应电流随时间变化的情况的图像是（　　） A. B. C. D. 6. 如图是我国研制的超导型核磁共振仪（MRI）。在圆筒状机器内部，通电的超导型线圈能在受检者周围制造高强度磁场环境，借由高频无线电波的脉冲撞击身体细胞中的氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核会将吸收的能量释放出来，按特定频率发出射频电信号，被电脑收录并加以分析，继而转换成2D影像。下列说法正确的是（　　） A. 超导线圈的电流产生高强度磁场是电磁感应现象 B. 无线电波是电磁波，传播需要介质，不能在真空中传播 C. 无线电波脉冲激发身体的氢原子核应用了电流的磁效应 D. 检查过程中会产生高强度磁场，所以受检者不能携带铁磁性金属佩件 7. 在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的质量相等的离子和，经电压为的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示。已知离子、在磁场中转过的角度分别为和，则离子和（离子重力忽略不计）（　　） A. 在磁场中运动的半径之比为 B. 在磁场中运动的半径之比为 C. 电量之比为 D. 电量之比为 二、多项选择题（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，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 8. 图甲是一台小型发电机构造示意图。磁极N、S间的磁场看成匀强磁场，磁感应强度大小为T，线圈共100匝，矩形线圈的面积为S。该发电机产生的感应电动势图像如图乙所示，该交流电通过自耦变压器对一定值电阻R供电，不计发电机内阻，则下列说法正确的是（　　） A. 矩形线圈面积为0.12m2 B. 电阻中电流方向每秒钟改变10次 C. 当变压器滑片Р向上滑动时，电阻R消耗的功率增大 D. 线圈从t=0开始转过90°的过程中，电压表的读数先增大后减小 9. 如图所示，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，方向垂直于纸面向里。边界上C点有一粒子源，可平行于纸面向磁场内任意方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子速度大小均为v0.不计粒子重力以及粒子间的相互作用，所有粒子运动半径均为R且离开磁场时速度方向均与AB平行，AB、CD为互相垂直的直径，则（　　） A. 粒子离开磁场时速度方向平行AB向下 B. 磁感应强度大小为 C. 经过圆心O的粒子在磁场中运动的时间为 D. 沿着CO方向射入的粒子在磁场中运动的时间为 10. 我国建造的第一台回旋加速器的工作原理如图所示，其核心部分是两个D形盒，两盒中间接入交变电压。粒子源О置于D形盒的圆心附近，能不断释放出带电粒子，忽略粒子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中引起的粒子质量变化。现用该回旋加速器分别对、粒子进行加速，下列说法正确的是（　　） A. 粒子能获得的最大动能跟所加交变电压的大小有关 B. 两种粒子离开出口处的动能之比为 C. 两种粒子在回旋加速器中运动的时间相等 D. 两种粒子在回旋加速器中运动的时间不相等 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示，实验设定恒定电流为50.0μA，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表V。 （1）用加热器调节RT的温度后，为使电流表的示数仍为50.0μA，须调节___________（选填一种给定的实验器材）。当RT两端未连接电压表时，电流表示数为50.0μA；连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻___________（选填“远大于”“接近”“远小于”）RT阻值的电压表。 （2）测得RT两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从35.0°C变化到40.0°C的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率是___________（保留2位有效数字）。 12. 智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，光照强度简称照度I，反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）。为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路。 （1）智能光控电路的核心元件是光敏电阻R，某同学用如图乙所示电路，测量光敏电阻在不同照度时的阻值，实验所用器材：电源E1（9 V）、滑动变阻器R4 （最大阻值为20 Ω），电压表（量程为0~3 V，内阻为3 kΩ）和毫安表（量程为0~3 mA，内阻不计）。定值电阻R0＝6 kΩ、开关、导线若干。则在闭合电路开关前应该把滑动变阻器的滑片移到______（选填“左”或“右”）端。 （2）某次测量时电压表的示数如图丙所示，其读数为______V，电流表读数为1. 5 mA，此时光敏电阻的阻值为______ kΩ。 （3）通过测量得到6组数据如下表，请在图丁中作出阻值R随照度I变化的图像______，由图可判断光敏电阻的阻值与照度______反比例函数关系（选填“满足”或“不满足”）。 照度I（klx） 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 电阻R（kΩ） 7.5 4.0 2.8 2.3 2.0 1.8 （4）该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6.0V，内阻忽略不计，电阻R1＝100Ω，电阻箱R2的阻值调节范围是0~9999.9Ω，光敏电阻R的电压U增加到2.0V时光照系统开始工作，为了使照度降低到4klx时，自动控制系统开始补光，R2的阻值应该调节为______kΩ。 （5）要加快蔬菜的生长，适度提高光照时间，可调节的方法是______。 13. 如下图所示是一个小型交流发电机的示意图。线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=20cm，B=T，线圈匝数n=50，线圈电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以120r/min的转速匀速转动。所示电流表和电压表均为理想交流电表。求： （1）若从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，感应电动势瞬时表达式； （2）电流表和电压表的示数； （3）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势的大小。 14. 正方形线框的质量，边长，匝数匝，总电阻，用绳子将其吊在天花板下，线框竖直静止且上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场，磁场方向如图甲所示，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，求： （1）判断线框中的电流方向； （2）求内流过导线横截面的电量； （3）在时绳子的拉力大小。 15. 如图所示的xOy平面内，x轴上方存在平行于y轴向下的匀强电场，x轴下方存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，在y轴上坐标为L处的P点有一质量为m、电荷量为q（q > 0）的带电粒子，以v0的速度平行x轴进入电场中，并从x轴上的M点（图中未标出）以与x轴成60°角方向首次进入磁场中，粒子在磁场中做匀速圆周运动，随后从x轴上的N点（图中未标出）首次离开磁场，且恰能回到P点，不计粒子重力，求： （1）匀强电场的场强大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）若改变磁感应强度的大小，粒子经多次进出磁场之后能再次经过M点，求磁感应强度可能的值及粒子相邻两次经过M点的时间间隔。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 005期中考试练习（限时75分钟） 班级________ 姓名________ 学号________ 得分________ 一、单项选择题（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，只有一个选项符合题目要求） 1. 用粗细均匀的相同导线制成“☆”形的导体框，“☆”的每条边长度均相等，将导体框放置在磁场方向垂直导体框平面向里的匀强磁场中。在a、c之间接一直流电源，电流方向如图所示，整个导体框受到的安培力大小为F，则abc边受到的安培力大小为（　　） A. B. C. F D. 【答案】B 【解析】 【详解】设流过abc边的电流为，根据并联关系可知，流过与abc边并联部分的电流为，设ac连线长度为，则整个导体框受到的安培力大小为 abc边受到的安培力大小为 故选B。 2. 如图，合肥一中某教室墙上有一朝南的钢窗，将钢窗右侧向外打开45°，在这一过程中，以推窗人的视角来看，下列说法正确的是（ ） A. AB边切割地磁场过程中可以等效成一个左负右正的电源 B. 钢窗中有顺时针电流 C. 钢窗有收缩趋势 D. B点电势高于C点 【答案】D 【解析】 【详解】A．合肥所在处地磁场的水平分量由南指向北，竖直分量竖直向下；将朝南的钢窗右侧向外打开45°，根据右手定则可知AB边切割地磁场过程中可以等效成一个左正右负的电源，故A错误； BCD．钢窗右侧向外打开过程，向北穿过窗户的磁通量减少，根据楞次定律可知，感应电流产生的磁场方向由南指向北，以推窗人的视角来看，感应电流为逆时针电流，同时根据“增缩减扩”推论可知，钢窗有扩张趋势；由于流过BC边的电流方向由B到C，所以B点电势高于C点，故BC错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，螺线管导线的两端与平行金属板相接，一个带正电的小球用绝缘细线悬挂在两金属板间，并处于静止状态。若使一条形磁体从左向右靠近螺线管，则（　　） A. 小球不动 B. 小球向左摆动 C. 螺线管的左端相当于条形磁体的N极 D. 螺线管的左端相当于条形磁体的S极 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当磁体靠近时，导致线圈的磁通量发生变化，从而导致线圈中产生感应电动势，假设电路闭合，则由楞次定律可知，感应电流方向是从右极板向下通过线圈再到左极板，由于线圈相当于电源，因此左极板电势高，所以带正电小球将向右摆动，故AB错误； CD．假如电路闭合，则螺线管中的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则可知螺线管的左端相当于S极，故C错误，D正确。 故选D。 【点睛】 4. 如图所示为远距离输电的示意图，已知交流电源电压为U，升压变压器的原、副线圈匝数比为1:m，降压变压器的原、副线圈匝数比为，负载R正常工作。现输电距离增大，输电线电阻随之增大，若要保证负载仍能正常工作，只改变选项中的一个量，下列做法可行的是（　　） A. 增大m B. 减小m C. 减小n D. 减小U 【答案】A 【解析】 【详解】AB．现输电距离增大，输电线电阻随之增大，上面消耗的电压增多，要保证负载仍能正常工作，即副线圈两端电压不变，增大m，升压变压器副线圈上的电压增大，可保证降压变压器原线圈上的电压不变，故A正确，B错误； C．设升压变压器副线圈两端的电压为，输电线的电阻和电流分别为r和，降压变压器原、副线圈的电压分别为、，降压变压器副线圈的电流为，由欧姆定律得 由降压变压器的原副线圈匝数比为，可得， 由电压关系得 代入得 一定，当r增大时，若要使不变，n的变化无法判断，即减小n，不能保证负载正常工作，故C错误； D．减小U，负载两端电压变小，负载不能正常工作，故D错误。 故选A。 5. 如图所示，一个矩形线框以速度匀速穿过匀强磁场区域，若取逆时针方向为电流的正方向，在下图中能正确反映出回路中感应电流随时间变化的情况的图像是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据楞次定律判断可知，线圈进入磁场时，感应电流方向为逆时针方向，为正值；线圈穿出磁场时，感应电流方向为顺时针方向，为负值；由公式 得线圈进入和穿出磁场时，感应电流的大小不变；线圈完全在磁场中运动时，磁通量不变，没有感应电流产生。故C正确。 故选C。 6. 如图是我国研制的超导型核磁共振仪（MRI）。在圆筒状机器内部，通电的超导型线圈能在受检者周围制造高强度磁场环境，借由高频无线电波的脉冲撞击身体细胞中的氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量。在停止射频脉冲后，氢原子核会将吸收的能量释放出来，按特定频率发出射频电信号，被电脑收录并加以分析，继而转换成2D影像。下列说法正确的是（　　） A. 超导线圈的电流产生高强度磁场是电磁感应现象 B. 无线电波是电磁波，传播需要介质，不能在真空中传播 C. 无线电波脉冲激发身体的氢原子核应用了电流的磁效应 D. 检查过程中会产生高强度磁场，所以受检者不能携带铁磁性金属佩件 【答案】D 【解析】 【详解】A．超导线圈的电流产生高强度磁场是电流的磁效应，不是电磁感应现象，选项A错误； B．无线电波是电磁波，传播不需要介质，能在真空中传播，选项B错误； C．无线电波脉冲激发身体的氢原子核，引起氢原子核共振，并吸收能量，不是应用了电流的磁效应，选项C错误； D．检查过程中会产生高强度磁场，所以受检者不能携带铁磁性金属佩件，以防对仪器产生影响，选项D正确。 故选D。 7. 在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的质量相等的离子和，经电压为的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示。已知离子、在磁场中转过的角度分别为和，则离子和（离子重力忽略不计）（　　） A. 在磁场中运动的半径之比为 B. 在磁场中运动的半径之比为 C. 电量之比为 D. 电量之比为 【答案】D 【解析】 【详解】AB．设磁场宽度为，离子通过磁场转过的角度等于其圆心角，根据几何关系可得 在磁场中运动的半径之比为，故AB错误； CD．带电粒子在加速电场中，由动能定理可得 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 整理可得 结合半径之比可算得电量之比为，故C错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分） 8. 图甲是一台小型发电机构造示意图。磁极N、S间的磁场看成匀强磁场，磁感应强度大小为T，线圈共100匝，矩形线圈的面积为S。该发电机产生的感应电动势图像如图乙所示，该交流电通过自耦变压器对一定值电阻R供电，不计发电机内阻，则下列说法正确的是（　　） A. 矩形线圈面积为0.12m2 B. 电阻中电流方向每秒钟改变10次 C. 当变压器滑片Р向上滑动时，电阻R消耗的功率增大 D. 线圈从t=0开始转过90°的过程中，电压表的读数先增大后减小 【答案】AB 【解析】 【详解】A．从乙图中可知线圈转动过程中产生的感应电动势最大值为12V，周期为0.2s，根据 解得 A正确； B．由于周期为0.2s，则1s内共有5个周期，每个周期内电流方向变化2次，故电阻中电流方向每秒钟改变10次，B正确； D．电压表测得数值是电压有效值，保持不变，D错误； C．变压器的滑片P向上滑时，原线圈的匝数增大，根据 可知变压器副线圈输出电压减小，故电阻消耗的功率减小，C错误。 故选AB。 9. 如图所示，半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，方向垂直于纸面向里。边界上C点有一粒子源，可平行于纸面向磁场内任意方向发射质量为m、电荷量为q的带正电粒子，粒子速度大小均为v0.不计粒子重力以及粒子间的相互作用，所有粒子运动半径均为R且离开磁场时速度方向均与AB平行，AB、CD为互相垂直的直径，则（　　） A. 粒子离开磁场时速度方向平行AB向下 B. 磁感应强度大小为 C. 经过圆心O的粒子在磁场中运动的时间为 D. 沿着CO方向射入的粒子在磁场中运动的时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由于粒子做圆周运动的半径等于磁场圆的半径，根据磁发散原理可知，带正电的粒子从C点射入磁场中均平行于AB向上射出，故A错误； B．根据洛伦兹力提供向心力有 所以 故B正确； C．若粒子经过圆心O，则其圆心角等于120°，则 所以粒子在磁场中运动的时间为 故C正确； D．若粒子沿着CO方向射入磁场，其圆心角等于90°，所以粒子在磁场中运动的时间为 故D错误。 故选BC。 10. 我国建造的第一台回旋加速器的工作原理如图所示，其核心部分是两个D形盒，两盒中间接入交变电压。粒子源О置于D形盒的圆心附近，能不断释放出带电粒子，忽略粒子在电场中运动的时间，不考虑加速过程中引起的粒子质量变化。现用该回旋加速器分别对、粒子进行加速，下列说法正确的是（　　） A. 粒子能获得的最大动能跟所加交变电压的大小有关 B. 两种粒子离开出口处的动能之比为 C. 两种粒子在回旋加速器中运动的时间相等 D. 两种粒子在回旋加速器中运动的时间不相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中的最大轨道半径为D形盒的半径，对应速度也最大，则有 最大动能为 所以粒子能获得的最大动能跟所加交变电压的大小无关，故A错误； B．粒子离开出口处的动能最大，为 ，由粒子的质量数为2，电荷数为1；粒子的质量数为4，电荷数为2，可知粒子的出口处的动能为粒子的两倍，故B正确； CD．设粒子加速的次数为n，则有 则粒子运动的时间 由，解得 可知，两种粒子在回旋加速器中运动的时间相等，故C正确，D错误。 故选BC。 三、非选择题（本题共5小题，共54分） 11. 某兴趣小组研究热敏电阻在通以恒定电流时，其阻值随温度的变化关系。实验电路如图所示，实验设定恒定电流为50.0μA，主要实验器材有：恒压直流电源E、加热器、测温仪、热敏电阻RT、可变电阻R1、电流表A、电压表V。 （1）用加热器调节RT的温度后，为使电流表的示数仍为50.0μA，须调节___________（选填一种给定的实验器材）。当RT两端未连接电压表时，电流表示数为50.0μA；连接电压表后，电流表示数显著增大，须将原电压表更换为内阻___________（选填“远大于”“接近”“远小于”）RT阻值的电压表。 （2）测得RT两端的电压随温度的变化如图所示，由图可得温度从35.0°C变化到40.0°C的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率是___________（保留2位有效数字）。 【答案】 ①. 可变电阻R1 ②. 远大于 ③. -1.2 【解析】 【详解】（1）[1]由题知恒压直流电源E的电动势不变，而用加热器调节RT的温度后，导致整个回路的总电阻改变。而要确保电流表的示数仍为50.0μA，则需控制整个回路的总电阻不变，故需要调节的器材是可变电阻R1。 [2]连接电压表后，电流表示数显著增大，则说明电压表与RT并联后R总减小，则根据并联电阻的关系有 则要保证R总不变需须将原电压表更换为内阻远大于RT阻值的电压表。 （2）[3]图可得温度为35.0°C时电压表的电压为1.6V，且实验设定恒定电流为50.0μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT1= 32kΩ；温度为40.0°C时电压表的电压为1.3V，且实验设定恒定电流为50.0μA，则根据欧姆定律可知此时热敏电阻RT2= 26kΩ，则温度从35.0°C变化到40.0°C的过程中，RT的阻值随温度的平均变化率是 负号表示随着温度升高RT的阻值减小。 12. 智能化育苗蔬菜基地对环境要求严格，其中包括对光照强度的调控，光照强度简称照度I，反映光照的强弱，光越强，照度越大，单位为勒克斯（lx）。为了控制照度，科技人员设计了图甲所示的智能光控电路。 （1）智能光控电路的核心元件是光敏电阻R，某同学用如图乙所示电路，测量光敏电阻在不同照度时的阻值，实验所用器材：电源E1（9 V）、滑动变阻器R4 （最大阻值为20 Ω），电压表（量程为0~3 V，内阻为3 kΩ）和毫安表（量程为0~3 mA，内阻不计）。定值电阻R0＝6 kΩ、开关、导线若干。则在闭合电路开关前应该把滑动变阻器的滑片移到______（选填“左”或“右”）端。 （2）某次测量时电压表的示数如图丙所示，其读数为______V，电流表读数为1. 5 mA，此时光敏电阻的阻值为______ kΩ。 （3）通过测量得到6组数据如下表，请在图丁中作出阻值R随照度I变化的图像______，由图可判断光敏电阻的阻值与照度______反比例函数关系（选填“满足”或“不满足”）。 照度I（klx） 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0 电阻R（kΩ） 7.5 4.0 2.8 2.3 2.0 1.8 （4）该同学用上述光敏电阻接入图甲所示的电路，其中电源电动势E＝6.0V，内阻忽略不计，电阻R1＝100Ω，电阻箱R2的阻值调节范围是0~9999.9Ω，光敏电阻R的电压U增加到2.0V时光照系统开始工作，为了使照度降低到4klx时，自动控制系统开始补光，R2的阻值应该调节为______kΩ。 （5）要加快蔬菜的生长，适度提高光照时间，可调节的方法是______。 【答案】（1）左 （2） ①. 1.80V ②. 3.6 （3） ①. ②. 不满足 （4）7.9 （5）减小R2 【解析】 【小问1详解】 为了保证电路的安全应将滑动变阻器滑到左端，从而使光敏电阻两端的电压为零； 【小问2详解】 [1]电压表的最小刻度值为0.1V，如图丙所示，电压表的读数为1.80V， [2]根据串联电路电压与电阻成正比的关系，磁敏电阻两端的电压为 电流表读数为1.5mA，故此时磁敏电阻的阻值为 【小问3详解】 [1] [2]根据图像可知纵坐标与横坐标的乘积不是一个常数，所以光敏电阻的阻值与照度不满足反比例函数关系； 【小问4详解】 （4）根据闭合电路欧姆定律 根据图像可知在照度降低到4klx时，对应的阻值为 又有 其中 U=2V 联立可得 【小问5详解】 减小R2 的阻值，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流变大，R两端的电压变大，从而导致自动控制系统正常工作时的最小照度高于4000lx，加快蔬菜的生长。 13. 如下图所示是一个小型交流发电机的示意图。线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=20cm，B=T，线圈匝数n=50，线圈电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以120r/min的转速匀速转动。所示电流表和电压表均为理想交流电表。求： （1）若从线圈平面与磁场垂直的位置开始计时，感应电动势瞬时表达式； （2）电流表和电压表的示数； （3）由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势的大小。 【答案】（1） （2）4V，0.8A （3）V 【解析】 【小问1详解】 线圈转动产生的是正弦交流电，最大值为 由题意可知 联立代入数据可得 由于从垂直中性面位置开始计时，故电动势的瞬时表达式为 【小问2详解】 由有效值计算公式 ， 由闭合电路欧姆定律，回路中电流为 【小问3详解】 由图示位置转过60°角的过程中磁通量的变化量为 产生的平均感应电动势为 其中 联立可解得 V 14. 正方形线框的质量，边长，匝数匝，总电阻，用绳子将其吊在天花板下，线框竖直静止且上下两边水平，在线框的中间位置以下区域分布有与线框平面垂直的匀强磁场，磁场方向如图甲所示，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示，求： （1）判断线框中的电流方向； （2）求内流过导线横截面的电量； （3）在时绳子的拉力大小。 【答案】（1）顺时针方向 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，穿过线圈的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，感应电流的磁场方向也是垂直纸面向里，结合右手定则可知，线圈中的电流方向为顺时针方向。 【小问2详解】 根据法拉第电磁感应定律可知，线框的感应电动势为 通过线框的电流为 6s内流过导线横截面的电荷量 【小问3详解】 由图乙可知，时磁感应强度，线框受到安培力大小为 根据左手定则可知，安培力方向竖直向下，根据平衡条件可得，绳子的拉力大小为 15. 如图所示的xOy平面内，x轴上方存在平行于y轴向下的匀强电场，x轴下方存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，在y轴上坐标为L处的P点有一质量为m、电荷量为q（q > 0）的带电粒子，以v0的速度平行x轴进入电场中，并从x轴上的M点（图中未标出）以与x轴成60°角方向首次进入磁场中，粒子在磁场中做匀速圆周运动，随后从x轴上的N点（图中未标出）首次离开磁场，且恰能回到P点，不计粒子重力，求： （1）匀强电场的场强大小； （2）匀强磁场的磁感应强度大小B； （3）若改变磁感应强度的大小，粒子经多次进出磁场之后能再次经过M点，求磁感应强度可能的值及粒子相邻两次经过M点的时间间隔。 【答案】（1） （2） （3）； 【解析】 【小问1详解】 粒子在电场中做平抛运动，由牛顿第二定律可知 根据匀变速直线运动的规律可得 联立上述各式解得 【小问2详解】 带电粒子进入磁场后做匀速圆周运动，圆心在y轴上，轨迹关于y轴对称，如图所示 粒子进入磁场时的速度大小 洛伦兹力提供粒子圆周运动的向心力，则有 根据几何关系可知 解得 联立可得 【小问3详解】 磁感应强度增大，将使粒子在磁场中的轨道半径变小，粒子每次进出磁场的位置将向右移动，设粒子第n次出磁场的位置恰好在M点，则粒子每次出磁场的位置相对于上一次出磁场的位置右移的长度正好为MN的n分之一，即 解得 再结合牛顿第二定律可知 解得 粒子在电场中运动的时间 粒子在磁场中运动的周期 粒子在磁场中运动的时间 粒子先后两次经过M点的时间间隔为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $