精品解析：广东省中山市桂山中学2024-2025学年高二下学期4月段考物理试卷

2025年中山市桂山中学高二年级4月段考试卷 物理 一、单选题（共7小题，每题4分，共28分） 1. 关于电荷在磁场中所受的洛伦兹力，下列说法正确的是（　　） A. 大小跟速度无关 B. 可以不与速度垂直 C. 总是与磁场垂直 D. 可以不与磁场垂直 2. 如图所示，某兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置。U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为；导体棒通以图示方向电流I（如图所示）时，测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场分布的影响。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为 B. 若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将增大 C. 若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将减小 D. 若通以图示大小相等方向相反的电流I，测力计示数将变为 3. 图甲是某一交流发电机的示意图，两磁极N、S间存在可视为水平向右的匀强磁场，V为理想电压表，电阻，线圈内阻。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，通过线圈的电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 线圈转动的角速度为 C. 时，穿过线圈的磁通量变化率为零 D. 时间内，通过电阻R的电荷量为 4. 在如图所示的电路中，理想变压器原线圈接电压有效值恒定的正弦交流电，下列分析正确的是（　　） A. 只将开关S1从2拨向1，电流表A的示数变小 B. 只将开关S1从2拨向1，副线圈两端的电压不变 C. 只将开关S2从4拨向3，R1和R2消耗的总功率变大 D. 只将开关S3从闭合改为断开，变压器的输入功率变小 5. 某同学用粗细均匀的金属丝弯成如图所示的图形，两个正方形的边长均为L，A、B两点之间的距离远小于L，在右侧正方形区域存在均匀增强的磁场，磁感应强度随时间的变化率，则A、B两点之间的电势差为（　　） A. B. C. D. 6. 图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮过程，螺线管P端电势较高 B. 松开按钮过程，螺线管Q端电势较高 C. 若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大 D. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 7. 如图所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为l的正方形线框abcd，其总电阻为R，现使线框以水平向右的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域，整个过程中ab、cd两边始终保持与磁场边界平行。令线框的cd边刚好与磁场左边界重合时t＝0，规定电流方向沿顺时针为正，U0＝Blv。线框中电流及a、b两点间电势差Uab随线框ad边的位移x变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题（共5小题，每题4分，共20分） 8. 下列说法错误的是（　　） A. 图甲是回旋加速器的示意图，粒子的最大动能与狭缝之间的电压U有关 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可通过增大磁感应强度B来增大电源电动势 C. 图丙是速度选择器，粒子从P、Q两点进入后均能沿直线匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪，电荷量相同的粒子（初速度为零）打在照相底片D的同一位置 9. 神舟十二号乘组在与香港大中学生进行的天地连线中，聂海胜示范了太空踩单车。太空自行车是利用电磁力增加阻力的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的单车原理图：其中圆形结构为金属圆盘，当航天员踩脚踏板时，金属圆盘随之旋转。则下列设计中可行的方案有（　　） A. 金属圆盘全部处于匀强磁场B中 B. 金属圆盘处于与其同心的环形匀强磁场B中 C. 金属圆盘的一半处于匀强磁场B中 D. 金属圆盘处于有矩形边界的匀强磁场B中 10. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，O为圆心，A、B、C为圆形区域边界上的三点，BC为直径，，现有一对质量相等、电荷量不等的正、负粒子，从A点沿AO方向以相同大小的速度垂直磁场射入，一个从B点离开磁场，另一个从C点离开磁场．粒子的重力及相互作用力均不计，则下列说法正确的是（ ） A. 从B点离开磁场的粒子带负电 B. 正、负粒子的电荷量大小之比为1：3 C. 正、负粒子在磁场中运动的周期之比为1：3 D. 正、负粒子在磁场中运动的时间之比为2：3 11. 如图是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，如图甲所示，灯突然闪亮一下，随后逐渐变暗，直至熄灭；闭合开关，如图乙所示，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，闭合瞬间和断开瞬间，通过中电流方向相同 B. 图甲中，闭合，电路稳定后，中电流小于中电流 C. 图乙中，闭合瞬间，有可能观察到灯也会闪亮一下 D. 图乙中，断开瞬间，灯立刻熄灭，灯缓慢熄灭 12. 如图所示，固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。电阻为、长度为的水平金属棒ab一端固定在竖直导电转轴上，随轴以一定的角速度顺时针匀速转动，转动时棒与圆环接触良好，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和板间距为d的平行板电容器C，质量为m、电荷量大小为q的颗粒在电容器极板间恰好处于静止状态。重力加速度为，不计其他电阻和摩擦，则（　　） A. 电容器两极板间的电压为 B. 电容器两极板间的电压为 C. 金属棒转动的角速度大小为 D. 金属棒转动的角速度大小为 三、实验题（12分） 13. 在“探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，小明同学采用了如图所示的可拆式变压器进行研究。 （1）本实验中，除可拆变压器外，还需要的器材有______ A.低压直流电源 B.低压交流电源 C.交流电压表 D.开关、导线若干 （2）观察变压器的铁芯，发现它的结构和材料是______。 A．整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯 C.互相绝缘的硅钢片叠成 （3）观察原、副线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______（选填“多”或“少”）。 （4）小明正确选材并接线后，记录如下表所示的四组实验数据。 匝 100 100 200 200 匝 200 400 400 800 2.10 1.95 5.22 2.35 4.28 8.00 10.60 9.64 分析表中数据可知，一定是______（选填“原”或“副”）线圈的匝数。 14. 为了探究电磁感应现象，如图所示为“探究产生感应电流的条件的实验装置”。 （1）下列操作中，电流表的指针不会发生偏转的是（ ） A.将条形磁铁插入线圈 B.将条形磁铁从线圈中拔出 C.将条形磁铁放在线圈中不动 D.将条形磁铁从图示位置向左移动 （2）某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知： （a）当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针__________（填“左偏”、“不动”、“右偏”）； （b）将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针__________（填“左偏”、“不动”、“右偏”），此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向__________（填“相同”或“相反”）。 四、解答题 15. 如图所示，金属杆 的质量为m，长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为θ角斜向上，结果 静止于水平导轨上。求： （1）金属杆 受到的摩擦力大小和方向； （2）金属杆对导轨的压力大小。 16. 如图所示，边长为L的正方形金属框ABCD质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中，金属框的一半处于磁场内，磁场方向与线框平面垂直。磁场随时间变化规律为（）。重力加速度为g。求： （1）线框中感应电流的方向； （2）线框中感应电动势的大小； （3）从时刻开始，经多长时间细线的拉力为零？ 17. 如图所示，两根足够长平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计，金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数，，，取。 （1）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度； （2）若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻上产生的焦耳热总共为，求这段过程中金属棒向下运动的位移x和流过电阻的总电荷量q。 18. 如图所示，、为两个同心半圆弧面，构成辐向型加速电场，电势差为，共同圆心为，在加速电场右侧有一与直线相切于、半径为的圆形区域，其圆心为，圆内（及圆周上）存在垂直于纸面向外的匀强磁场；是一个足够长的平板，与、连线平行且位于其下方处；质量为、电荷量为的带正电粒子，从圆弧面由静止开始加速到后，从点进入磁场偏转，最后打到板上，其中沿连线方向入射的粒子经磁场偏转后恰好从圆心的正下方点射出磁场（不计重力的影响）。求： (1)粒子到达点时速度的大小及圆形磁场的磁感应强度的大小； (2)在图中点（与成夹角）出发后打在板上点（图中未画出）的粒子，从点运动到板上所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年中山市桂山中学高二年级4月段考试卷 物理 一、单选题（共7小题，每题4分，共28分） 1. 关于电荷在磁场中所受的洛伦兹力，下列说法正确的是（　　） A. 大小跟速度无关 B. 可以不与速度垂直 C. 总是与磁场垂直 D. 可以不与磁场垂直 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据洛伦兹力的计算公式 可知，电荷在磁场中所受的洛伦兹力与垂直于磁场方向的速度大小有关，故A错误； BCD．洛伦兹力方向总是与粒子速度方向和磁场方向都垂直，故B、D错误；C正确。 故C。 2. 如图所示，某兴趣小组制作了一种可“称量”磁感应强度大小的实验装置。U形磁铁置于水平电子测力计上，U形磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场，不计两极间以外区域磁场。一水平导体棒垂直磁场方向放入U形磁铁两极之间（未与磁铁接触），导体棒由两根绝缘杆固定于铁架台上。导体棒没有通电时，测力计的示数为；导体棒通以图示方向电流I（如图所示）时，测力计的示数为。测得导体棒在两极间的长度为L，磁铁始终静止，不考虑导体棒电流对磁铁磁场分布的影响。下列说法正确的是（　　） A. 导体棒所在处磁场的磁感应强度大小为 B. 若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将增大 C. 若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度将减小 D. 若通以图示大小相等方向相反的电流I，测力计示数将变为 【答案】D 【解析】 【详解】A．当导体棒通以图示方向电流I时，根据左手定则可知，导体棒受安培力向上，则磁铁受到向下的作用力，由平衡可知 解得 选项A错误； BC．磁体两极间的磁感应强度只与磁体本身有关，若使图示方向电流增大，被“称量”的磁感应强度不变，选项BC错误； D．若通以图示大小相等方向相反的电流I，则安培力反向，此时测力计示数将变为 选项D正确。 故选D。 3. 图甲是某一交流发电机的示意图，两磁极N、S间存在可视为水平向右的匀强磁场，V为理想电压表，电阻，线圈内阻。线圈绕垂直于磁场的水平轴沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，通过线圈的电流随时间变化的图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A. 电压表的示数为 B. 线圈转动的角速度为 C. 时，穿过线圈的磁通量变化率为零 D. 时间内，通过电阻R的电荷量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图乙可知，电流有效值为 电压表的示数等于两端电压有效值，则有 故A错误； B．由图乙可知，周期为 则线圈转动的角速度为 故B错误； C．由图乙可知，时，感应电流最大，感应电动势最大，则穿过线圈的磁通量变化率最大，故C错误； D．电动势最大值为 根据 可得 时间内，磁通量变化为 则通过电阻R的电荷量为 故D正确。 故选D。 4. 在如图所示的电路中，理想变压器原线圈接电压有效值恒定的正弦交流电，下列分析正确的是（　　） A. 只将开关S1从2拨向1，电流表A的示数变小 B. 只将开关S1从2拨向1，副线圈两端的电压不变 C. 只将开关S2从4拨向3，R1和R2消耗的总功率变大 D. 只将开关S3从闭合改为断开，变压器的输入功率变小 【答案】D 【解析】 【详解】AB．只将S1从2拨向1时，变小，由变压器的变压公式 不变，副线圈两端的电压变大，由可知输出电流变大，则输出功率变大，而变压器的输入功率变大，故原线圈的电流变大，即电流表的示数变大，故AB错误； C．将开关S2从4拨向3，变小，由变压器的变压公式 不变，副线圈两端的电压变小，由可知R1和R2消耗的总功率变小，故C错误； D．只将开关S3从闭合改为断开，副线圈少一个支路，其总电阻变大，而不变，由可知副线圈的功率减小，则变压器的原线圈的功率变小，故D正确； 故选D。 5. 某同学用粗细均匀的金属丝弯成如图所示的图形，两个正方形的边长均为L，A、B两点之间的距离远小于L，在右侧正方形区域存在均匀增强的磁场，磁感应强度随时间的变化率，则A、B两点之间的电势差为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据楞次定律可知，金属丝中电流沿逆时针方向，A点电势高于B点；根据法拉第电磁感应定律可知金属丝中电动势 由于金属丝粗细均匀，A、B两点间的电势差为电动势的一半； 故选B。 6. 图甲为某款“自发电”无线门铃按钮，其“发电”原理如图乙所示，按下门铃按钮过程，磁铁靠近螺线管；松开门铃按钮过程，磁铁远离螺线管回归原位，下列说法正确的是（　　） A. 按下按钮过程，螺线管P端电势较高 B. 松开按钮过程，螺线管Q端电势较高 C. 若更快按下按钮，则P、Q两端的电势差更大 D. 按住按钮不动，螺线管中产生恒定的感应电动势 【答案】C 【解析】 【详解】A．按下按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左增大，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从P端流入从Q端流出，螺线管充当电源，则Q端电势较高，故A错误； B．松开按钮过程，穿过螺线管的磁通量向左减小，根据楞次定律可知螺线管中感应电流为从Q端流入，从P端流出，螺线管充当电源，则P端电势较高，故B错误； C．若更快按下按钮，则螺线管中磁通量变化率越大，P、Q两端的电势差更大，故C正确； D．住按钮不动，穿过螺线管的磁通量不变，螺线管不会产生感应电动势，故D错误。 故选C 7. 如图所示，由粗细均匀的电阻丝制成的边长为l的正方形线框abcd，其总电阻为R，现使线框以水平向右的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域，整个过程中ab、cd两边始终保持与磁场边界平行。令线框的cd边刚好与磁场左边界重合时t＝0，规定电流方向沿顺时针为正，U0＝Blv。线框中电流及a、b两点间电势差Uab随线框ad边的位移x变化的图像正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】因为线框各边电阻均匀，cd边进入磁场后，产生的感应电动势为 E＝Blv =U0 由楞次定律判断出感应电流方向沿逆时针方向，则a的电势低于b的电势，Uab为负；则ab两端电势差 线框全部进入磁场后，线框中虽然感应电流为零，但ab两端仍有电势差，由右手定则判断可知，a的电势低于b的电势，Uab为负，且 Uab=-U0 cd边穿出磁场后，ab边切割磁感线，相当于电源，其两端电势差等于路端电压，由右手定则知，a点的电势始终低于b的电势，Uab为负。 即 故选B。 二、多选题（共5小题，每题4分，共20分） 8. 下列说法错误的是（　　） A. 图甲是回旋加速器的示意图，粒子的最大动能与狭缝之间的电压U有关 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可通过增大磁感应强度B来增大电源电动势 C. 图丙是速度选择器，粒子从P、Q两点进入后均能沿直线匀速通过速度选择器 D. 图丁是质谱仪，电荷量相同的粒子（初速度为零）打在照相底片D的同一位置 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．图甲是回旋加速器示意图，当粒子轨迹半径等于D形盒子半径时，粒子的动能最大，由洛伦兹力提供向心力可得 解得 则最大动能为 可知粒子的最大动能与狭缝之间的电压U无关，故A错误，满足题意要求； B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，根据 可得 则可通过增大磁感应强度B来增大电源电动势，故B正确，不满足题意要求； C．图丙是速度选择器，粒子从Q点进入，受到的电场力和洛伦兹力方向一定相同，粒子不可能能沿直线匀速通过速度选择器，故C错误，满足题意要求； D．图丁是质谱仪，粒子经过加速电场过程，根据动能定理可得 可得 粒子进入磁场，由洛伦兹力提供向心力得 联立可得 电荷量相同的粒子（初速度为零），如果质量不相等，则粒子在磁场中的半径不相等，打在照相底片D的不同位置，故D错误，满足题意要求。 故选ACD。 9. 神舟十二号乘组在与香港大中学生进行的天地连线中，聂海胜示范了太空踩单车。太空自行车是利用电磁力增加阻力的一种体育锻炼器材。某同学根据电磁学的相关知识，设计了这样的单车原理图：其中圆形结构为金属圆盘，当航天员踩脚踏板时，金属圆盘随之旋转。则下列设计中可行的方案有（　　） A. 金属圆盘全部处于匀强磁场B中 B. 金属圆盘处于与其同心的环形匀强磁场B中 C. 金属圆盘的一半处于匀强磁场B中 D. 金属圆盘处于有矩形边界的匀强磁场B中 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．磁场充满整个圆盘，一次圆盘转动过程中产生的涡流为0，AB错误； CD．金属圆盘看成无数金属辐条组成，根据右手定则判断可知，圆盘上的感应电流流向边缘，所以靠近圆心处电势低，圆盘中磁场不对称，故有感应电流，同时会产生阻力，CD正确。 故选CD。 10. 如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，O为圆心，A、B、C为圆形区域边界上的三点，BC为直径，，现有一对质量相等、电荷量不等的正、负粒子，从A点沿AO方向以相同大小的速度垂直磁场射入，一个从B点离开磁场，另一个从C点离开磁场．粒子的重力及相互作用力均不计，则下列说法正确的是（ ） A. 从B点离开磁场的粒子带负电 B. 正、负粒子的电荷量大小之比为1：3 C. 正、负粒子在磁场中运动的周期之比为1：3 D. 正、负粒子在磁场中运动的时间之比为2：3 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．带电粒子进入磁场，在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，根据左手定则可以判断，从B点离开磁场的粒子带负电。故A正确； BC．由以上分析可得，从C点出去为带正电的粒子，画出运动轨迹，圆心为O1，从B点出去为带负电的粒子，画出运动轨迹，圆心为O2，设磁场的磁感应强度为，由几何关系得 匀速圆周运动中，洛伦兹力提供向心力 联立解得 同理得 联立得正负电荷的电荷量大小之比为 正、负粒子在磁场中运动的周期之比为 故B错误。故C正确； D．正、负粒子在磁场中运动的时间之比为 故D正确。 故选ACD。 11. 如图是演示自感现象的两个电路图，和为电感线圈。实验时，断开开关瞬间，如图甲所示，灯突然闪亮一下，随后逐渐变暗，直至熄灭；闭合开关，如图乙所示，灯逐渐变亮，而另一个相同的灯立即变亮，最终与的亮度相同。下列说法正确的是（　　） A. 图甲中，闭合瞬间和断开瞬间，通过中电流方向相同 B. 图甲中，闭合，电路稳定后，中电流小于中电流 C. 图乙中，闭合瞬间，有可能观察到灯也会闪亮一下 D. 图乙中，断开瞬间，灯立刻熄灭，灯缓慢熄灭 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图甲中，闭合瞬间，电流向右流过；断开瞬间，原来通过的电流向左流经构成回路，所以闭合瞬间和断开瞬间，通过的电流方向相反，A错误； B．图甲中，因为的直流电阻很小，即，所以闭合电路稳定后，中的电流小于L1中的电流，B正确； C．图乙中，闭合瞬间，由于的阻碍作用，灯没有马上亮，所以灯分压较多，故比较明亮；电路稳定后，从灯流过的电流和灯的一样大，灯相比稳定前分压较少，故亮度较之前有所变暗，故C正确； D．图乙中，断开瞬间，原来通过的电流会流过灯和灯构成回路，所以灯、灯会同时缓慢熄灭，D错误。 故选BC。 12. 如图所示，固定在水平面上的半径为的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。电阻为、长度为的水平金属棒ab一端固定在竖直导电转轴上，随轴以一定的角速度顺时针匀速转动，转动时棒与圆环接触良好，在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和板间距为d的平行板电容器C，质量为m、电荷量大小为q的颗粒在电容器极板间恰好处于静止状态。重力加速度为，不计其他电阻和摩擦，则（　　） A. 电容器两极板间的电压为 B. 电容器两极板间的电压为 C. 金属棒转动的角速度大小为 D. 金属棒转动的角速度大小为 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．颗粒在电容器极板间恰好处于静止状态，受力分析可得 电容器极板间电场的电场强度 电容器两极板间的电压 故A正确，B错误； CD．电容器并联在电阻R两端，电阻R两端的电压与电容器两极板间的电压相等，由串联电路的分压可知，金属棒ab切割的感应电动势大小 金属棒ab切割的感应电动势的表达式 金属棒转动的角速度大小 故C正确，D错误； 故选AC。 三、实验题（12分） 13. 在“探究变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，小明同学采用了如图所示的可拆式变压器进行研究。 （1）本实验中，除可拆变压器外，还需要的器材有______ A.低压直流电源 B.低压交流电源 C.交流电压表 D.开关、导线若干 （2）观察变压器的铁芯，发现它的结构和材料是______。 A．整块硅钢铁芯 B.整块不锈钢铁芯 C.互相绝缘的硅钢片叠成 （3）观察原、副线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数______（选填“多”或“少”）。 （4）小明正确选材并接线后，记录如下表所示的四组实验数据。 匝 100 100 200 200 匝 200 400 400 800 2.10 1.95 5.22 2.35 4.28 8.00 10.60 9.64 分析表中数据可知，一定是______（选填“原”或“副”）线圈的匝数。 【答案】 ①. BCD ②. C ③. 少 ④. 副 【解析】 【详解】（1）[1]本实验中应选用低压交流电源，用交流电压表测副线圈电压，实验还需要开关、导线若干。 故选BCD。 （2）[2]为了减小涡流，变压器的铁芯用互相绝缘的硅钢片叠成。 故选C。 （3）[3]原、副线圈的导线粗细不同，匝数少的电流大，则导线粗。 （4）[4]由表中数据可得，在误差允许范围内变压器原、副线圈的电压比等于匝数比，即 由于存在漏磁、铁芯发热、导线发热等影响电压，则变压器的副线圈两端测得的电压略小于理想值，故可知一定是副线圈的匝数。 14. 为了探究电磁感应现象，如图所示为“探究产生感应电流的条件的实验装置”。 （1）下列操作中，电流表的指针不会发生偏转的是（ ） A.将条形磁铁插入线圈 B.将条形磁铁从线圈中拔出 C.将条形磁铁放在线圈中不动 D.将条形磁铁从图示位置向左移动 （2）某实验小组将电池、线圈A、线圈B、滑动变阻器、灵敏电流计、开关按照如图所示的方式连接。当闭合开关时发现灵敏电流计的指针右偏。由此可知： （a）当滑动变阻器的滑片P向右移动时，灵敏电流计的指针__________（填“左偏”、“不动”、“右偏”）； （b）将线圈A拔出时，灵敏电流计的指针__________（填“左偏”、“不动”、“右偏”），此时线圈A与线圈B中电流的绕行方向__________（填“相同”或“相反”）。 【答案】 ①. C ②. 右偏 ③. 左偏 ④. 相同 【解析】 【详解】（1）[1] A．将条形磁铁插入线圈，线圈内磁通量增加，有感应电流产生，电流表的指针会发生偏转，故A不符合题意； B．将条形磁铁从线圈中拔出，线圈内磁通量减少，有感应电流产生，电流表的指针会发生偏转，故B不符合题意； C．将条形磁铁放在线圈中不动，线圈内磁通量不变，没有感应电流产生，电流表的指针不会发生偏转，故C符合题意； D．将条形磁铁从图示位置向左移动，线圈内磁感应强度变小，磁通量减小，有感应电流产生，电流表的指针会发生偏转，故D不符合题意。 故选C。 （2）[2][3][4]闭合开关时灵敏电流计的指针右偏，即线圈内磁通量增加时，灵敏电流计的指针右偏。滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入的有效电阻变小，回路中电流变大，线圈内的磁场变强，磁通量增加，所以灵敏电流计的指针右偏；将线圈A拔出时，线圈内磁通量减小，灵敏电流计的指针左偏，由楞次定律可知线圈B中产生的感应电流方向与A中电流方向相同。 四、解答题 15. 如图所示，金属杆 的质量为m，长为l，通过的电流为I，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨平面为θ角斜向上，结果 静止于水平导轨上。求： （1）金属杆 受到的摩擦力大小和方向； （2）金属杆对导轨的压力大小。 【答案】（1），水平向左 （2） 【解析】 【小问1详解】 对导体棒作受力分析有 根据共点力的平衡有 摩擦力的方向为水平向左。 【小问2详解】 竖直方向的受力有 解得 根据牛顿第三定律，金属杆对导轨的压力大小 16. 如图所示，边长为L的正方形金属框ABCD质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中，金属框的一半处于磁场内，磁场方向与线框平面垂直。磁场随时间变化规律为（）。重力加速度为g。求： （1）线框中感应电流的方向； （2）线框中感应电动势的大小； （3）从时刻开始，经多长时间细线的拉力为零？ 【答案】（1）逆时针；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）由楞次定律可知，感应电流产生的磁场阻碍线圈磁通量的变化。线圈磁通量向里增强，则感应磁场方向向外，再根据安培定则可判断感应电流方向为逆时针。 （2）由法拉第电磁感应定律知 （3）由闭合电路欧姆定律知 由平衡条件知 根据，则 17. 如图所示，两根足够长平行金属导轨、固定在倾角的绝缘斜面上，顶部接有一阻值的定值电阻，下端开口，轨道间距，整个装置处于磁感应强度的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向上，质量的金属棒ab置于导轨上，ab在导轨之间的电阻，电路中其余电阻不计，金属棒ab由静止释放后沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，不计空气阻力影响。已知金属棒ab与导轨间动摩擦因数，，，取。 （1）求金属棒ab沿导轨向下运动的最大速度； （2）若从金属棒ab开始运动至达到最大速度过程中，电阻上产生的焦耳热总共为，求这段过程中金属棒向下运动的位移x和流过电阻的总电荷量q。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）金属棒由静止释放后，沿斜面做变加速运动，加速度不断减小，当加速度为零时有最大速度，由牛顿第二定律得 又 ，， 解得 （2）设金属棒从开始运动到达到最大速度过程中，沿导轨下滑距离为x，由能量守恒定律 根据焦耳定律 联立解得 根据 ，，， 解得 18. 如图所示，、为两个同心半圆弧面，构成辐向型加速电场，电势差为，共同圆心为，在加速电场右侧有一与直线相切于、半径为的圆形区域，其圆心为，圆内（及圆周上）存在垂直于纸面向外的匀强磁场；是一个足够长的平板，与、连线平行且位于其下方处；质量为、电荷量为的带正电粒子，从圆弧面由静止开始加速到后，从点进入磁场偏转，最后打到板上，其中沿连线方向入射的粒子经磁场偏转后恰好从圆心的正下方点射出磁场（不计重力的影响）。求： (1)粒子到达点时速度的大小及圆形磁场的磁感应强度的大小； (2)在图中点（与成夹角）出发后打在板上点（图中未画出）的粒子，从点运动到板上所用的时间。 【答案】(1) ；；(2) 【解析】 【详解】（1）带正电粒子从圆弧面静止开始加速到圆弧面上，由动能定理得 解得 在圆形磁场中洛伦兹力提供向心力 由题意可知 所以磁感应强度为 （2）从点被加速的粒子运动轨迹如图所示 则在磁场中的运动周期 在磁场中的运动时间 出磁场后到达平板所需的时间 从点到平板所需的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $