精品解析：新疆喀什第二中学2025-2026学年高二下学期期中考试物理试卷

喀什二中2025-2026学年第二学期高二年级期中考试 物理试卷 试卷分值：100分 考试时间：90分钟 范围：选择性必修第二册第一章、第二章 注意事项： 1．答题前在答题卡上填写自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一项符合题意） 1. 如图所示，两根长直导线和平行放置，分别通有大小为、的电流，电流方向相反，若的磁场对的作用力的大小为，则的磁场对的作用力的大小和方向分别为（　　） A. ，向左 B. ，向右 C. ，向左 D. ，向右 2. 课本中有关电磁感应的四幅图，以下说法正确的是（　　） A. 甲图中，真空冶炼炉利用炉体外线圈产生大量热量，从而冶炼金属 B. 乙图中，蹄形磁体在顺时针方向转动时，铝框也会顺时针方向转动 C. 丙图中，金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属 D. 丁图中，磁电式仪表通过把线圈绕在铝框骨架上，工作时铝框起到电磁驱动的作用 3. 如图，在水平桌面上放置的金属导轨与一静止的空心铜棒形成闭合回路，将其正上方的强磁铁的Ｎ极向下靠近此回路的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 铜棒向左滚动 B. 回路中有顺时针方向电流（俯视） C. 铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小 D. 磁场力对磁铁做正功 4. 在图示电路中，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联，与可调电阻串联。闭合开关S，调节电阻和，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S。则（　　） A. 和都立即熄灭 B. 和都逐渐熄灭 C. 逐渐熄灭，立即熄灭 D. 先闪亮一下然后熄灭，立即熄灭 5. 如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面上放置一根质量为、长度为的通电直导线通有如图所示电流，大小为。空间中存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。重力加速度为，导线处于静止平衡状态。下列说法正确的是（ ） A. 导线所受安培力方向沿斜面向上，大小为 B. 导线所受安培力方向沿斜面向上，大小为 C. 若仅将磁场方向改为竖直向上，导线所受安培力方向变为水平向左 D. 若仅将磁场方向改为竖直向上，导线所受安培力方向变为沿斜面向下 6. 质谱仪在物理研究中起着非常重要的作用。如图是质谱仪的工作原理示意图。粒子源（在加速电场上方，未画出）产生的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的电场强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有磁感应强度为的匀强磁场。不计带电粒子的重力和粒子间的作用力，下列表述正确的是（　　） A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 B. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 C. 粒子打在胶片上的位置离狭缝P越远，粒子的比荷越大 D. 某种元素同位素的原子核，打在胶片上的位置离狭缝P越远，表明其质量数越大 7. 如图所示，两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距L=0.1m，导轨电阻不计，导轨右端连一个电容器，有一根长度为0.2m的导体棒ab，a端与导轨下端接触良好，从图中实线位置开始，绕a点以角速度顺时针匀速转动60°，此过程电容器的最大电荷量为（　　） A. 4×10-10C B. C C. C D. C 8. 如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度D，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以I表示通过线框的电流（规定逆时针为正）、F表示拉力、P表示拉力的功率、表示线框ab两点间的电势差，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分，全部选对得4分，对而不全得2分，错选0分） 9. 关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（　　） A. 安培力只能做负功，洛伦兹力不做功 B. 洛伦兹力方向一定与磁场方向垂直 C. 安培力的方向可能和磁场方向相同也可能相反 D. 如果带电粒子在某区域不受洛伦兹力，该区域的磁感应强度不一定为零 10. 如图所示为磁场的相关应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是回旋加速器的示意图，粒子是在洛伦兹力作用下加速的 B. 乙图中，处于蹄形磁铁中的导体棒通电后向左摆动 C. 丙图中，下端刚好与水银液面接触的金属软弹棒通电后将上下振动 D. 图丁是磁流体发电机的结构示意图，其中B板带正电 11. 质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 该微粒一定带负电荷 B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的电场强度大小为 12. 如图所示，足够长的金属导轨MN、PQ水平平行放置，处于竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中，导轨间距为。导体棒、垂直导轨放置并与导轨接触良好，两导体棒的质量均为，其在导轨间的电阻均为，不计一切摩擦及导轨电阻。现给导体棒一个平行于导轨向右的初速度，运动中导体棒、未相撞。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒做匀减速直线运动，导体棒做匀加速直线运动 B. 导体棒的速度为时，导体棒的加速度大小为 C. 整个运动过程中电路中产生的焦耳热为 D. 整个运动过程穿过导轨横截面的电荷量为 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共14分，每空2分，13题6分，14题8分） 13. 如图所示是“探究影响通电导线受安培力的因素”的实验装置，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，实验时先保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流的大小不变，改变导体棒通电部分的长度，每次实验导体棒在磁场中平衡时，悬线与竖直方向的夹角记为。 （1）该实验运用的实验方法是_________。 A. 微元法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 理想模型法 （2）下列说法正确的是_________。 A. 该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响 B. 该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒长度对安培力的影响 C. 如果想增大，可以把磁铁的N极和S极对调 D. 如果想减小，可以把接入电路的导体棒从①④两端换成②③两端 （3）若电流为I且接通②③时，导体棒受到的安培力记为F；则当电流加倍且接通①④时，导体棒的安培力为_________。 14. 完成下列填空，如图所示是探究电磁感应现象的实验装置。 （1）如图甲，用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，在下面的实验探究中，关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处。 ①磁体不动，使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线，电流表的指针___________； ②导体AB不动，使磁体左右运动，电流表的指针___________。（选填“偏转”或“不偏转”） （2）如图乙，各电路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，则：保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，会观测到电流表的指针___________；断开开关的瞬间，会观测到电流表的指针___________后又迅速回到中间位置。（选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”） 四、解答题（共46分，第15题7分，第16题9分，第16题14分，第16题16分，要有必要的文字说明和过程） 15. 轻质细线吊着一边长的单匝正方形线圈，其总电阻。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。求： （1）线圈中产生的感应电流的大小； （2）时，磁场对线圈的作用力大小。 16. 如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向跟磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角，磁场区域的宽度为d，求： （1）粒子的运动半径； （2）粒子在磁场中运动的时间； （3）若粒子恰好不从右边界射出，求粒子的速度大小。 17. 如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴，质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点以初速度v0水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，已知OM=2OA，不计空气阻力，重力加速度为g，求: （1）电场强度E的大小和方向； （2）M、N两点之间的距离； 18. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨固定在倾角为的斜面上，导轨间距，导轨底端接有阻值的电阻，整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。长为的金属杆垂直导轨放置，金属杆质量，电阻为，杆在平行导轨向上的恒力F作用下从静止开始沿导轨向上运动，当运动距离时，达到最大速度．不计其他电阻，重力加速度，求： （1）当杆的速度时杆两端的电压，并指出a、b两端哪点电势高； （2）恒力F； （3）杆达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 喀什二中2025-2026学年第二学期高二年级期中考试 物理试卷 试卷分值：100分 考试时间：90分钟 范围：选择性必修第二册第一章、第二章 注意事项： 1．答题前在答题卡上填写自己的姓名、班级、考号等信息 2．请将答案正确填写在答题卡上 第Ⅰ卷（选择题） 一、单项选择题：（本题共8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一项符合题意） 1. 如图所示，两根长直导线和平行放置，分别通有大小为、的电流，电流方向相反，若的磁场对的作用力的大小为，则的磁场对的作用力的大小和方向分别为（　　） A. ，向左 B. ，向右 C. ，向左 D. ，向右 【答案】B 【解析】 【详解】对的作用力与对的作用力是一对相互作用力，大小相等；则的磁场对的作用力大小为；根据安培定则可知，的磁场在处垂直纸面向里，根据左手定则可知，受到的安培力向右。 故选B。 2. 课本中有关电磁感应的四幅图，以下说法正确的是（　　） A. 甲图中，真空冶炼炉利用炉体外线圈产生大量热量，从而冶炼金属 B. 乙图中，蹄形磁体在顺时针方向转动时，铝框也会顺时针方向转动 C. 丙图中，金属探测器通过使用恒定电流的长柄线圈来探测地下是否有金属 D. 丁图中，磁电式仪表通过把线圈绕在铝框骨架上，工作时铝框起到电磁驱动的作用 【答案】B 【解析】 【详解】A．甲图是真空冶炼炉，它利用涡流效应：高频交流电通过线圈，在金属内部产生涡流，从而使金属自身发热熔化。热量是金属内部涡流产生的，不是线圈本身发热，故A错误； B．乙图中，蹄形磁体顺时针转动时，穿过铝框的磁通量发生变化，铝框中产生感应电流。根据楞次定律，感应电流的效果会阻碍磁通量变化，所以铝框会随磁体同向转动（但转速慢于磁体），故B正确； C．丙图是金属探测器，它的工作原理是：线圈通交变电流，产生变化的磁场，当靠近金属时，金属中会产生涡流，反过来影响线圈的电流，从而被检测到。若使用恒定电流，磁场不变，无法产生涡流，故C错误； D．丁图是磁电式仪表，把线圈绕在铝框骨架上，铝框中产生感应电流，使线框尽快停止摆动，起到电磁阻尼的作用，故D错误。 故选B。 3. 如图，在水平桌面上放置的金属导轨与一静止的空心铜棒形成闭合回路，将其正上方的强磁铁的Ｎ极向下靠近此回路的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 铜棒向左滚动 B. 回路中有顺时针方向电流（俯视） C. 铜棒对导轨的压力大小等于铜棒所受重力大小 D. 磁场力对磁铁做正功 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据楞次定律“增缩减扩”可知，强磁铁的Ｎ极向下靠近此回路的过程中，回路中的磁通量增大，回路面积有减小的趋势，则铜棒向左滚动，故A正确； B．根据楞次定律“增反减同”可知，回路中向下的磁通量增大，产生向上的感应磁场，根据安培定则可知，回路中有逆时针方向电流（俯视），故B错误； C．感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，即磁铁靠近回路时会受到阻碍靠近的向上的排斥力，铜棒受到向下的排斥力，对导轨的压力大于重力，故C错误； D．磁铁受到的磁场力向上，与运动方向相反，则磁场力对磁铁做负功，故D错误。 故选A。 4. 在图示电路中，两个灯泡和的规格相同，与线圈L串联，与可调电阻串联。闭合开关S，调节电阻和，使两个灯泡都正常发光，然后断开开关S。则（　　） A. 和都立即熄灭 B. 和都逐渐熄灭 C. 逐渐熄灭，立即熄灭 D. 先闪亮一下然后熄灭，立即熄灭 【答案】B 【解析】 【详解】闭合开关S，调节电阻和，两个灯泡的亮度相同，说明两支路电流相等。断开开关S，线圈L中产生自感电动势阻碍电流减小，L相当于电源，A1和A2与L、R1构成回路，因两支路电流相等，所以不会出现A1、A2闪亮一下再熄灭的现象，A1、A2都会逐渐变暗，且同时熄灭。 故选B。 5. 如图所示，倾角为的光滑绝缘斜面上放置一根质量为、长度为的通电直导线通有如图所示电流，大小为。空间中存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为。重力加速度为，导线处于静止平衡状态。下列说法正确的是（ ） A. 导线所受安培力方向沿斜面向上，大小为 B. 导线所受安培力方向沿斜面向上，大小为 C. 若仅将磁场方向改为竖直向上，导线所受安培力方向变为水平向左 D. 若仅将磁场方向改为竖直向上，导线所受安培力方向变为沿斜面向下 【答案】A 【解析】 【详解】AB．导线中的电流方向与磁场方向垂直，故导线所受安培力大小为。根据左手定则，安培力方向沿斜面向上，故A正确，B错误。 CD．磁场方向改为竖直向上后，根据左手定则，导线所受安培力方向水平向右，故C、D错误。 故选A。 6. 质谱仪在物理研究中起着非常重要的作用。如图是质谱仪的工作原理示意图。粒子源（在加速电场上方，未画出）产生的带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场的磁感应强度和匀强电场的电场强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片。平板S下方有磁感应强度为的匀强磁场。不计带电粒子的重力和粒子间的作用力，下列表述正确的是（　　） A. 速度选择器中的磁场方向垂直纸面向里 B. 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于 C. 粒子打在胶片上的位置离狭缝P越远，粒子的比荷越大 D. 某种元素同位素的原子核，打在胶片上的位置离狭缝P越远，表明其质量数越大 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据带电粒子在磁场中的偏转方向，根据左手定则知，该粒子带正电，则在速度选择器中电场力水平向右，则洛伦兹力水平向左，根据左手定则知，磁场方向垂直纸面向外，A错误； B．在速度选择器中，电场力和洛伦兹力平衡，有 求得 能通过狭缝P的带电粒子的速率等于，B错误； CD．粒子进入磁场后，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的轨迹半径越小，粒子的比荷越大；粒子所带电荷量相同时，打在胶片上的位置越远离狭缝P，粒子的轨迹半径越大，表明其质量越大，C错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，两根足够长且平行的金属导轨置于磁感应强度为B=0.1T的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距L=0.1m，导轨电阻不计，导轨右端连一个电容器，有一根长度为0.2m的导体棒ab，a端与导轨下端接触良好，从图中实线位置开始，绕a点以角速度顺时针匀速转动60°，此过程电容器的最大电荷量为（　　） A. 4×10-10C B. C C. C D. C 【答案】B 【解析】 【详解】在导体棒ab绕a点以角速度顺时针匀速转动60°时，导体棒切割磁感应线产生的最大感应电动势 则金属棒给电容器C充电最大电荷量为 代入数据解得C 故选B。 8. 如图所示，边长为L的单匝均匀金属线框置于光滑水平桌面上，在拉力作用下以恒定速度通过宽度为D、方向竖直向下的有界匀强磁场，线框的边长L小于有界磁场的宽度D，在整个过程中线框的ab边始终与磁场的边界平行，若以I表示通过线框的电流（规定逆时针为正）、F表示拉力、P表示拉力的功率、表示线框ab两点间的电势差，则下列反映这些物理量随时间变化的图像中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】A．线框中的感应电流大小为 大小保持不变，由楞次定律可知，线框进入磁场时感应电流为逆时针方向（正值），离开磁场时电流为顺时针方向（负值），A错误； B．进出磁场时线框所受安培力均向左，大小恒定，故拉力F均向右，大小恒定，当线框完全进入磁场后，拉力应为0，B错误； C．由于线框匀速运动，故满足 拉力的功率为 进出磁场时功率相同，C正确； D．进入磁场时ab边切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，ab两点间电压为路端电压，即 离开磁场时cd边相当于电源，ab只是外电路的一部分，此时ab两点间的电压为 当线框完全在磁场中运动时，虽无感应电流，但ab、cd均向右切割磁感线，ab间电压等于电动势E，对比图像可知，D错误。 故选C。 二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分，全部选对得4分，对而不全得2分，错选0分） 9. 关于安培力和洛伦兹力，下列说法正确的是（　　） A. 安培力只能做负功，洛伦兹力不做功 B. 洛伦兹力方向一定与磁场方向垂直 C. 安培力的方向可能和磁场方向相同也可能相反 D. 如果带电粒子在某区域不受洛伦兹力，该区域的磁感应强度不一定为零 【答案】BD 【解析】 【详解】A．安培力可以对载流导体做功（如电动机中做正功，发电机中做负功），而洛伦兹力因始终与速度方向垂直，总不做功。故A错误。 B．洛伦兹力方向始终垂直于速度和磁场所在的平面，必然与磁场方向垂直，故B正确。 C．安培力始终垂直于电流方向和磁场方向，因此不可能与磁场方向相同或相反。故C错误。 D．如果带电粒子在某区域不受洛伦兹力，该区域的磁感应强度不一定为零，可能粒子速度为零或与磁场平行。故D正确。 故选BD。 10. 如图所示为磁场的相关应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是回旋加速器的示意图，粒子是在洛伦兹力作用下加速的 B. 乙图中，处于蹄形磁铁中的导体棒通电后向左摆动 C. 丙图中，下端刚好与水银液面接触的金属软弹棒通电后将上下振动 D. 图丁是磁流体发电机的结构示意图，其中B板带正电 【答案】CD 【解析】 【详解】A．粒子在洛伦兹力作用下改变方向，在周期性电场下实现加速，故A错误； B．磁场方向由N极指向S极，通电后，导体棒通电后的电流方向为由内向外，由左手定则判断出导体棒受到向右的安培力，向右摆动，故B错误； C．通电后，线圈产生的磁场从无到有，水银的磁场增大，由楞次定律，水银将产生与线圈产生的磁场方向相反的磁场，线圈向上移动，电路断开；受重力作用的线圈向下运动与水银液面接触，电路导通，重复之前的过程；线圈上下振动，故C正确； D．等离子体中的带电粒子受到洛伦兹力的作用，带正电粒子向下运动，带负电粒子向上移动，因此B板带正电，A板带负电，故D正确。 故选CD。 11. 质量为m、电荷量为q的微粒以速度v与水平方向成θ角从O点进入方向如图所示的正交的匀强电场和匀强磁场组成的混合场区，该微粒在电场力、洛伦兹力和重力的共同作用下，恰好沿直线运动到A，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 该微粒一定带负电荷 B. 微粒从O到A的运动可能是匀变速运动 C. 该磁场的磁感应强度大小为 D. 该电场的电场强度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．若粒子带正电，电场力向左，洛伦兹力垂直于OA线斜向右下方，则电场力、洛伦兹力和重力不能平衡，则粒子带负电，故A正确； B．粒子如果做匀变速运动，重力和电场力不变，而洛伦兹力随速度变化而变化，粒子不可能沿直线运动，故B错误； CD．粒子受力如图 由平衡条件得 解得 由图可知 解得，故C正确，D错误。 故选AC。 12. 如图所示，足够长的金属导轨MN、PQ水平平行放置，处于竖直向上、磁感应强度为的匀强磁场中，导轨间距为。导体棒、垂直导轨放置并与导轨接触良好，两导体棒的质量均为，其在导轨间的电阻均为，不计一切摩擦及导轨电阻。现给导体棒一个平行于导轨向右的初速度，运动中导体棒、未相撞。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒做匀减速直线运动，导体棒做匀加速直线运动 B. 导体棒的速度为时，导体棒的加速度大小为 C. 整个运动过程中电路中产生的焦耳热为 D. 整个运动过程穿过导轨横截面的电荷量为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知导体棒、以及两导轨构成的回路中电流方向为逆时针方向，根据左手定则可知刚开始导体棒所受的安培力水平向左，做减速运动。导体棒所受的安培力水平向右，开始向右做加速运动，切割磁感线。两导体棒中感应电流大小相等均为 两导体棒所受安培力方向相反，大小相等，均为 随着导体棒减速，加速可知感应电流逐渐减小，两导体棒所受安培力逐渐减小，根据加速度可知，导体棒做加速度逐渐减小的减速运动，导体棒做加速度逐渐减小的加速运动，故A错误； B．两导体棒所受的安培力大小相等方向相反，合外力为0，整体动量守恒，当导体棒的速度为时，根据 解得 代入A选项中的表达式可得导体棒的加速度大小为 故B错误； C．根据分析可知最终两导体棒会共速，则有 解得 根据能量守恒定律可知 解得整个运动过程中电路中产生的焦耳热为 故C正确； D．对导体棒分析，根据动量定理可得 又因为 解得整个运动过程穿过导轨横截面的电荷量为 故D正确。 故选CD。 第Ⅱ卷（非选择题） 三、实验题（本题共14分，每空2分，13题6分，14题8分） 13. 如图所示是“探究影响通电导线受安培力的因素”的实验装置，三块相同的蹄形磁铁并列放置，可以认为磁极间的磁场是均匀的，实验时先保持导体棒通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流的大小不变，改变导体棒通电部分的长度，每次实验导体棒在磁场中平衡时，悬线与竖直方向的夹角记为。 （1）该实验运用的实验方法是_________。 A. 微元法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 理想模型法 （2）下列说法正确的是_________。 A. 该实验探究了电流大小以及磁感应强度大小对安培力的影响 B. 该实验探究了磁感应强度大小以及通电导体棒长度对安培力的影响 C. 如果想增大，可以把磁铁的N极和S极对调 D. 如果想减小，可以把接入电路的导体棒从①④两端换成②③两端 （3）若电流为I且接通②③时，导体棒受到的安培力记为F；则当电流加倍且接通①④时，导体棒的安培力为_________。 【答案】（1）B （2）D （3）6F 【解析】 【小问1详解】 实验运用的实验方法是控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 AB．该实验探究了导体棒的通电长度和电流大小对安培力的影响，A错误，B错误； C．根据安培力大小公式 及导体棒平衡时有 即 可知把磁铁的N极和S极对调，不改变B的大小，故夹角不变，C错误； D．把接入电路的导体棒从①④两端换成②③两端，则L减小，故安培力减小，夹角减小，D正确。 故选D。 【小问3详解】 若把电流为I且接通②③时，导体棒受到的安培力记为F，则，当电流加倍且接通①④时，导体棒的安培力为 14. 完成下列填空，如图所示是探究电磁感应现象的实验装置。 （1）如图甲，用绝缘线将导体AB悬挂在蹄形磁铁的磁场中，闭合开关后，在下面的实验探究中，关于电流表的指针是否偏转填写在下面的空格处。 ①磁体不动，使导体AB向上或向下运动，并且不切割磁感线，电流表的指针___________； ②导体AB不动，使磁体左右运动，电流表的指针___________。（选填“偏转”或“不偏转”） （2）如图乙，各电路连接完好，线圈A在线圈B中，在开关闭合的瞬间，实验小组发现电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，则：保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，会观测到电流表的指针___________；断开开关的瞬间，会观测到电流表的指针___________后又迅速回到中间位置。（选填“向左偏”、“向右偏”或“不动”） 【答案】（1） ①. 不偏转 ②. 偏转 （2） ①. 向左偏 ②. 向右偏 【解析】 【小问1详解】 ①[1]磁体不动，使导体向上或向下运动，并且不切割磁感线，不会产生感应电流，则电流表的指针不偏转。 ②[2]导体不动，使磁体左右运动，导体棒会切割磁感线产生感应电流，则电流表的指针会偏转。 【小问2详解】 [1][2]在开关闭合的瞬间，电流表的指针向左偏一下后又迅速回到中间位置，可知当穿过线圈B的磁通量增加时，电流表指针左偏；保持开关闭合，在把滑动变阻器的滑片向左移动的过程中，电阻变小，电流增大，则穿过线圈B的磁通量增大，会观测到电流表的指针向左偏。断开开关的瞬间，穿过线圈B的磁通量减小，会观测到电流表的指针向右偏。 四、解答题（共46分，第15题7分，第16题9分，第16题14分，第16题16分，要有必要的文字说明和过程） 15. 轻质细线吊着一边长的单匝正方形线圈，其总电阻。在线圈的中间位置以下区域分布着磁场，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化关系如图乙所示。求： （1）线圈中产生的感应电流的大小； （2）时，磁场对线圈的作用力大小。 【答案】（1）0.05A （2）0.04N 【解析】 【小问1详解】 线圈中产生的感应电动势大小 感应电流大小 【小问2详解】 时，磁场对线圈的作用力大小 16. 如图所示，一质量为m、带电荷量为q的粒子以速度v垂直射入一有界匀强磁场区域内，速度方向跟磁场左边界垂直，从右边界离开磁场时速度方向偏转角，磁场区域的宽度为d，求： （1）粒子的运动半径； （2）粒子在磁场中运动的时间； （3）若粒子恰好不从右边界射出，求粒子的速度大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 作出粒子的运动轨迹如图所示 由几何知识可得粒子的运动半径为 【小问2详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动的周期为 粒子在磁场中的运动时间 【小问3详解】 粒子在磁场中做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力得 可得 若粒子恰好不从右边界射出，设粒子的速度为，由几何关系可知此时粒子的运动半径为 则有 解得 17. 如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应强度为B，方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴，质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点以初速度v0水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，已知OM=2OA，不计空气阻力，重力加速度为g，求: （1）电场强度E的大小和方向； （2）M、N两点之间的距离； 【答案】（1），电场强度方向竖直向上；（2） 【解析】 【详解】（1）小球在电场、磁场中恰能做匀速圆周运动，说明电场力和重力平衡，有 求得 电场强度方向竖直向上； （2）小球做匀速圆周运动，为圆心，弦长为，，如图所示 设半径为，由几何关系知 根据牛顿第二定律有 在第一象限中，小球做平抛运动可得 联立求得 18. 如图所示，足够长的平行光滑金属导轨固定在倾角为的斜面上，导轨间距，导轨底端接有阻值的电阻，整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为的匀强磁场中。长为的金属杆垂直导轨放置，金属杆质量，电阻为，杆在平行导轨向上的恒力F作用下从静止开始沿导轨向上运动，当运动距离时，达到最大速度．不计其他电阻，重力加速度，求： （1）当杆的速度时杆两端的电压，并指出a、b两端哪点电势高； （2）恒力F； （3）杆达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。 【答案】（1）4V，端电势高；（2）9N；（3）4J 【解析】 【详解】（1）当杆的速度时，感应电动势 杆两端的电压 由右手定则判断可知端电势高； （2）最大速度时，感应电动势 回路中电流 导体棒受安培力 由平衡条件得 （3）杆达到最大速度的过程中，由能量守恒得 电阻R上产生的焦耳热为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $