精品解析：江西省临川第一中学2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷

临川一中2024-2025学年下学期第一次月考高二年级 物理试卷 一、选择题：共46分，1-7为单选题，每题4分；8-10为多选题，每题6分。 1. 关于磁场、电磁感应、电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 磁感线在磁体内部从N极发出终止于S极 B. 电磁波依靠电和磁的相互“感应”而传播 C. 车站和重要场所的安检门利用的是电流的磁效应 D. 真空冶炼炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 【答案】B 【解析】 【详解】A．磁感线在磁体内部从S极到N极，在磁体外部从N极到S极，是闭合曲线，A错误； B．电磁波依靠电和磁的相互“感应”而传播，B正确； C．车站和重要场所的安检门利用的是电磁感应（涡流），C错误； D．真空冶炼炉锅体中的涡流是由变化的磁场产生的，D错误。 故选B。 2. 电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备，如图所示，当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动（俯视），则（　　） A. 感生电场与静电场的性质完全相同 B. 感生电场的方向为逆时针方向 C. 电磁铁中通入的电流应保持不变 D. 电磁铁中通入的电流应越来越强 【答案】D 【解析】 【详解】A．感应电场是由变化的磁通量产生的，其性质与静电场不同，静电场是保守场，而感应电场是非保守场，故A错误； B．电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动，即电子受电场力方向为逆时针方向，根据电子所受电场力方向与电场方向相反，可知感生电场的方向为顺时针方向，故B错误； CD．由于电场方向为顺时针，所以感应电流的方向为顺时针，可知感应电流的磁场方向向下，和原磁场方向相反，结合楞次定律可知原磁场增强，所以电磁铁中通入的电流应越来越强，故C错误，D正确。 故选D。 3. 回旋加速器的原理图如图所示，两D形金属盒处在垂直于盒底面的匀强磁场中，现用该回旋加速器对质子（）进行加速，所加的高频电源的电压为U、频率为f，则（　　） A. 质子在磁场中加速 B. 仅增大电压U，质子最终获得的动能变大 C. 质子在磁场中做圆周运动的周期等于 D. 所有量不变，该回旋加速器可以对氘核（）经行加速 【答案】C 【解析】 【详解】A．质子仅在电场中加速，在磁场中洛伦兹力对粒子不做功，不能从磁场中获得能量，故A错误； B．设D形盒的半径为，则最终射出回旋加速器的速度满足 即有 动能为 最终射出回旋加速器的动能与电压无关，故B错误； C．高频电源的频率与粒子在磁场中的回旋频率相同，即 故C正确； D．因为氘核与质子的比荷不同，由 可知它们的运动周期不同，所以不可以用来加速氘核，故D错误； 故选C。 4. 如图，某学校教室墙上有一朝南的钢窗，该地地磁场竖直分量竖直向下，水平分量由南向北，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ABCD没有感应电流 C. 钢窗有扩张趋势 D. B点电势低于C点 【答案】C 【解析】 【详解】A．地磁场竖直分量竖直向下，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BD错误，C正确。 故选C。 5. 如图所示，半径为R的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B，一比荷为的带正电粒子，从圆形磁场边界上的A点以的速度垂直直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且，下列选项正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的时间为 B. 粒子从N点射出方向竖直向下 C. 若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出 D. 若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场的最小面积为πR2 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力，则有 解得 作出粒子运动轨迹如图所示 根据几何关系可知，粒子轨迹对应圆心角 粒子做匀速圆周运动，则有 结合上述解得 粒子在磁场中运动的时间为 故A错误； B．结合上述，根据几何关系可知，粒子从N点射出方向与竖直方向夹角为 故B错误； C．结合上述有 若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，即速度方向仍然垂直于MN，令此时轨迹圆的圆心为，则一定平行于，且一定有，可知，为菱形，即若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出，故C正确； D．结合上述可知，所加圆形磁场的直径为AN，根据几何关系 则所加圆形磁场的最小面积为 解得 故D错误。 故选C。 6. 如图为电磁流量计示意图，匀强磁场的磁感应强度大小为B。当管中的导电液体流过时，测得管壁上M、N两点间的电压为U，已知管道直径为d，单位时间内流过管道横截面的液体体积为流量，则（　　） A. 管壁上N点电势低于M点 B. 管中导电液体的流速为 C. 管中导电液体的流量为 D. 管中导电液体的流量为 【答案】D 【解析】 【详解】A．若导电液体带正电，根据左手定则可知，其受向下的洛伦兹力，正电荷打在N处，所以N点的电势高于M点，故A错误； B．稳定时电荷受力平衡，根据平衡条件得 解得 故B错误； CD．流量为 故C错误，D正确。 故选D。 7. 真空中有区域I和存在如图所示的匀强电场和匀强磁场，区域I中电场强度大小为E。磁感应强度大小为B1，区域II中磁感应强度大小为B2，等腰直角三角形CGF的腰长为L，A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域I中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域II，并从CF边靠近F的三等分点D射出，它们在区域II中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域II中的粒子在区域II中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 从D点飞出的粒子速度大小为 B. 粒子的比荷为 C. 若仅将区域I中电场强度大小变为2E，则t>t0 D. 若仅将区域II中磁感应强度大小变为，则粒子从GF边出射，出射点距离O点 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据题意可知区域Ⅰ中粒子电场力和洛伦兹力相等，由此可得 解得 粒子在区域Ⅱ中做匀速圆周运动，速度大小不变，故从D点飞出的粒子速度大小为，故A错误； B．粒子的运动轨迹如图所示 在区域Ⅱ中，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则 根据几何关系可知粒子转过的圆心角为90°，则 联立可得粒子的比荷为 故B错误； C．若仅将区域Ⅰ中电场强度大小变为2E，设进入区域Ⅱ中的速度大小为，则 解得 在区域Ⅱ中，粒子受到的洛伦兹力提供向心力，则 解得 则粒子将从GF边离开区域Ⅱ，轨迹的圆心角小于90°，根据粒子在磁场中的周期公式 由于区域Ⅱ中的磁场不变，粒子的比荷也不变，所以周期不变，根据 因为粒子在区域Ⅱ中做圆周运动的圆心角减小，所以粒子运动时间减小，则 故C错误； D．若仅将区域Ⅱ中磁感应强度大小变为，设粒子在区域Ⅱ中运动的半径为，根据 解得 则粒子从GF边出射，粒子在区域Ⅱ中的运动轨迹如图所示 由几何关系可得 根据勾股定理有 则出射点与O点的距离为 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，长直导线a、b、c分别固定在等边三角形三个顶点上，a、c通有垂直直面向里的电流，b通垂直直面向外的电流．电流强度大小相等，A、B、C为三角形三边中点，下列关于A、B、C三点磁场说法正确的是（ ） A. C点磁感强度最小 B. B点磁感应强度可能为零 C. A、B两点磁感应强度大小相等 D. 若外加垂直直面向里的匀强磁场，A点磁感强度可能为零 【答案】AC 【解析】 【分析】根据安培定则画出磁感应强度的方向，根据平行四边形法则进行叠加． 【详解】A．如下图所示，根据安培定则画出磁感应强度的方向，然后进行叠加比较大小， 由图中可知C点磁感应强度最小，故A正确 B．由图中可知B点磁感应强度不为零，故B错误； C．图中A、B两点的磁感应强度按平行四边形法则合成，由于： 所以A、B两点的磁感应强度大小相等，故C正确； D．由图可知A点的磁感应强度方向不是垂直于纸面向外，故D错误． 【点睛】掌握直流导线磁感应强度方向的判断是解决本题的关键． 9. 某工厂为了检验正方形线圈的合格率，将线圈放在传送带上，传送带所在空间中加上竖直向下的匀强磁场，磁场边界与平行且与线圈速度方向成，磁感应强度为B。如图所示，线圈与传送带一起以恒定速度v向右运动，线圈与传送带间的动摩擦因数为μ。线圈进入磁场过程中线圈恰好不打滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知线圈质量为m，匝数为N，边长为L，总电阻为R，且磁场宽度大于L。下列说法正确的是（　　） A. 线圈进入磁场过程中，电流方向为 B. 在线圈进入磁场的过程中，线圈对传送带的摩擦力始终沿所在直线方向，且最大值为 C. 线圈在进入磁场的过程中通过截面的电荷量为 D. 在不改变传送带速度的情况下，相同质量、材料、边长但匝数为的线圈进入磁场过程也恰好不打滑 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．线圈进入磁场的过程，磁通量增加，根据楞次定律，可判断出，感应电流的方向为，故A正确； B．在线圈进入磁场的过程中，受到沿方向的安培力作用，由于线圈匀速运动，所以线圈受到的摩擦力方向为方向，根据牛顿第三定律可知，线圈对传送带的摩擦力始终沿方向，最大值为 又有 ， 解得 故B正确； C．线圈在进入磁场的过程中通过截面的电荷量为 解得 故C错误； D．线圈质量不变，材料不变，边长不变，匝数变成2倍，则导线长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的，根据 可知，电阻变为原来的4倍，又因为安培力的最大值为 可知，匝数变成2倍，电阻变为原来的4倍，线框受到的安培力的最大值不变，而最大静摩擦力为 不变，所以在不改变传送带速度的情况下，相同质量、材料、边长但匝数为的线圈进入磁场过程也恰好不打滑，故D正确。 故选ABD。 10. 如图所示，xOy平面内存在沿y轴正向的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，带正电粒子从坐标原点O由静止释放，运动轨迹如图虚线所示，不计粒子的重力。下列描述粒子沿x轴方向的分速度随时间t、位置坐标y的变化图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．释放时粒子可视为有沿x轴正方向和负方向、大小均为v的两个分速度，且满足 则粒子的运动可分解为沿x轴正方向以速率v做匀速直线运动的同时以速率v在xOy平面内做匀速圆周运动，t时刻粒子沿x轴方向的分速度满足（ω为粒子做匀速圆周运动的角速度） 可知选项A满足函数关系，故A正确，B错误； CD．由动量定理可知 解得 即 则图像是过原点的直线，故C正确，D错误。 故选 AC。 二、实验题（共12分，每空2分） 11. 为探究影响感应电流方向的因素，“荀子实验小组”的同学们做了如下的实验。 （1）同学们首先用如图甲的实验装置进行探究，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 将条形磁铁按如图甲方式极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。说明螺线管中感应电流在螺线管内部产生的磁场方向与条形磁铁在螺线管内部产生磁场方向_____（填“相同”或“相反”）； （2）同学们又用如图乙所示的器材进行探究。发现为了使小灯泡能短暂发光，应将如图所示的N极向下的条形磁铁快速_____（选填“向下插入”或“向上拔出”）。同学们还发现条形磁铁运动越快，小灯泡发光的亮度就越大，这说明感应电动势随_____（选填“通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大； （3）实验结束后，实验小组的同学们又结合教材中自感实验做了如下实验。如图丙所示，将两条支路分别接上电流传感器（可以测出电流大小，且内阻忽略不计），已知灯泡电阻不变且阻值为。闭合开关后，流过两个电流传感器的图像如图丁所示。由图可知： ①流过灯泡的电流是_____（选填“”或“”）； ②线圈的直流电阻_____（选填“大于”“等于”或“小于”）灯泡电阻。 【答案】（1）相反 （2） ①. 向下插入 ②. 磁通量的变化率 （3） ①. a ②. 大于 【解析】 【小问1详解】 将条形磁铁极向下插入螺线管时，发现电流计的指针向右偏转。说明感应电流方向为从经螺线管到，由安培定则可知，螺线管中感应电流产生的磁场方向向下，与条形磁铁在螺线管内部产生磁场方向相反。 【小问2详解】 [1]将条形磁铁极向下插入螺线管，则穿过螺线管的磁通量向下增大，感应电流磁场方向向上，根据安培定则，可知感应电流方向从下向上流经二极管，电路导通，灯泡发光。 [2]条形磁铁从初始位置到完全插入，磁通量的变化量相同，磁体运动的越快，则穿过线圈的磁通量就变化的越快，二极管发光的亮度就越大，说明回路中产生的感应电流越大，线圈两端产生的感应电动势越大，因此该实验说明感应电动势随磁通量变化率的增大而增大。 【小问3详解】 [1] 开关闭合瞬间，灯泡电流瞬间增大，线圈对电流阻碍作用逐渐减小，通过线圈电流逐渐增大，灯泡分流逐渐减小，所以流经灯泡电流是图像。 [2] 电路稳定后通过灯泡电流大于通过线圈电流，所以线圈电阻大于灯泡电阻。 12. 欧姆表是用电流表改装而成的电学仪器。某欧姆表内部电路（部分）如图甲所示，通过调节开关S，可使欧姆表具有“×1”和“×10”的两种倍率。 改装所用器材如下： A．电池（电动势，内阻）； B．电流表G（满偏电流，内阻）； C．定值电阻（阻值为2Ω）； D．滑动变阻器（最大阻值为150Ω）； E．定值电阻； F．开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。 （1）表笔A是______（填“红”或“黑”）表笔。 （2）虚线框内是改装电流表的电路图，已知，当使用虚线框内P、Q两个端点时，对应电流表量程是0~0.3A，那么定值电阻______。 （3）当开关S拨向______（填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“×10”。 （4）该欧姆表使用时间久了，电池的电动势变小为4.35V，内阻变大为3.6Ω，欧姆表仍可调零。某次开关接到“×10”，规范操作后测得一电阻的读数如图乙所示，则该电阻实际的阻值为______。 【答案】（1）红 （2）9 （3）b （4）145 【解析】 【小问1详解】 电流从红表笔流进，黑表笔流出，由图甲可知，表笔A是红表笔。 【小问2详解】 使用虚线框内P、Q两个端点时，对应电流表量程是0~0.3A，则 解得 【小问3详解】 由（2）可知，当S接a时，对应电流表量程是0～0.3A，则欧姆表内阻为 当S接b时，设满偏电流为，根据并联电路分流特点有 解得 则欧姆表内阻为 欧姆表的中值电阻等于欧姆表的内阻，即 所以当开关S拨向b，欧姆表的倍率是“×10”。 【小问4详解】 某次开关接到“×10”倍率时，电池的电动势变小为，内阻变大为，欧姆表调零后，欧姆表内阻为 如图乙所示，指针指示表盘的中央，被测电阻的阻值等于欧姆表的内阻，则该电阻实际的阻值为。 三、解答题（共42分） 13. 如图甲所示，轻绳吊着匝数的正方形闭合线圈，下方区域分布着匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化关系如图乙所示，线圈始终处于静止状态。已知线圈的质量、边长、电阻，取。求时 （1）线圈中的感应电流大小I； （2）轻绳中的拉力大小F。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据法拉第电磁感应定律可得 解得 则线圈中的感应电流大小为 【小问2详解】 时，线圈受到的安培力为 解得 安培力的方向竖直向下，线圈处于平衡状态，则有 解得 14. 如图，足够长的固定光滑平行金属导轨CD、GH相距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成角。导轨所在区域有方向垂直导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。导轨端点C、G通过导线与单刀双掷开关、电源、阻值为R的定值电阻连接。先将开关S拨向1，再将质量为m的均匀导体棒ab水平置于导轨上并由静止释放，ab将沿导轨向上运动。已知电源电动势为E，内阻为r，其余电阻不计，ab在运动过程中始终与两导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为g。 （1）求磁感应强度B的方向以及刚释放时ab棒的加速度大小； （2）一段时间后ab棒将匀速运动，求此时R消耗的热功率； （3）承接（2），迅速将开关S合拨向2，一段时间后ab棒再次匀速运动，求此时ab棒速度的大小。 【答案】（1）磁感应强度方向垂直导轨平面向下， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意可知ab棒受到的安培力沿斜面向上，由左手定则可知，磁感应强度方向垂直导轨平面向下；刚释放时，根据闭合电路欧姆定律可得 ab棒受到的安培力大小为 根据牛顿第二定律可得 联立解得 【小问2详解】 一段时间后ab棒将匀速运动，根据受力平衡可得 此时R消耗的热功率为 联立解得 【小问3详解】 迅速将开关S合拨向2，ab棒先向上减速运动，速度减为0后向下加速运动，一段时间后ab棒再次匀速运动，设此时ab棒速度的大小为，则有， 根据受力平衡可得 联立解得 15. 在如图所示的平面内，轴和区间有垂直于纸面向外的匀强磁场，质量为、电荷量为的质子从坐标原点沿轴射入磁场。入射速度为时，质子恰好不从磁场上边界射出。 （1）求磁感应强度大小； （2）若入射的质子数按速度大小均匀分布在范围，求能到达磁场中横坐标位置（图中虚线）的质子数占总质子数的百分比； （3）若磁场区域存在沿-方向的非匀强电场，电场强度随方向均匀增大，关系式为，要使入射速度为的质子不从磁场上边界射出，求满足的条件。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据洛伦兹力提供向心力得 如图1所示当质子恰好不从磁场上边界射出 解得 【小问2详解】 如图2所示，当粒子刚好到达处时 由洛伦兹力提供向心力有 解得 由（1）可知恰能到达的质子速度为，综上，到达的质子入射速度在范围内，占总质子数的百分比 【小问3详解】 设入射速度为的质子刚好经过边界，此时速度方向沿轴正向，速度大小为。 根据动能定理可得 电场力做功 水平方向应用动量定理 即 由 可得 解得， 所以 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临川一中2024-2025学年下学期第一次月考高二年级 物理试卷 一、选择题：共46分，1-7为单选题，每题4分；8-10为多选题，每题6分。 1. 关于磁场、电磁感应、电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 磁感线在磁体内部从N极发出终止于S极 B. 电磁波依靠电和磁的相互“感应”而传播 C. 车站和重要场所的安检门利用的是电流的磁效应 D. 真空冶炼炉锅体中的涡流是由恒定磁场产生的 2. 电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备，如图所示，当磁场发生变化时，产生的感应电场就会不断加速电子，电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动（俯视），则（　　） A. 感生电场与静电场的性质完全相同 B. 感生电场的方向为逆时针方向 C. 电磁铁中通入的电流应保持不变 D. 电磁铁中通入的电流应越来越强 3. 回旋加速器的原理图如图所示，两D形金属盒处在垂直于盒底面的匀强磁场中，现用该回旋加速器对质子（）进行加速，所加的高频电源的电压为U、频率为f，则（　　） A. 质子在磁场中加速 B. 仅增大电压U，质子最终获得的动能变大 C. 质子在磁场中做圆周运动的周期等于 D. 所有量不变，该回旋加速器可以对氘核（）经行加速 4. 如图，某学校教室墙上有一朝南的钢窗，该地地磁场竖直分量竖直向下，水平分量由南向北，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ABCD没有感应电流 C. 钢窗有扩张趋势 D. B点电势低于C点 5. 如图所示，半径为R的圆形区域中有垂直纸面向外的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度B，一比荷为的带正电粒子，从圆形磁场边界上的A点以的速度垂直直径MN射入磁场，恰好从N点射出，且，下列选项正确的是（　　） A. 粒子在磁场中运动的时间为 B. 粒子从N点射出方向竖直向下 C. 若粒子改为从圆形磁场边界上的C点以相同的速度入射，一定从N点射出 D. 若要实现带电粒子从A点入射，从N点出射，则所加圆形磁场的最小面积为πR2 6. 如图为电磁流量计示意图，匀强磁场的磁感应强度大小为B。当管中的导电液体流过时，测得管壁上M、N两点间的电压为U，已知管道直径为d，单位时间内流过管道横截面的液体体积为流量，则（　　） A. 管壁上N点电势低于M点 B. 管中导电液体的流速为 C. 管中导电液体的流量为 D. 管中导电液体的流量为 7. 真空中有区域I和存在如图所示的匀强电场和匀强磁场，区域I中电场强度大小为E。磁感应强度大小为B1，区域II中磁感应强度大小为B2，等腰直角三角形CGF的腰长为L，A点处的粒子源持续将比荷一定但速率不同的粒子射入区域I中，只有沿直线AC运动的粒子才能进入区域II，并从CF边靠近F的三等分点D射出，它们在区域II中运动的时间为t0。若改变电场或磁场强弱，能进入区域II中的粒子在区域II中运动的时间为t，不计粒子的重力及粒子之间的相互作用，下列说法正确的是（　　） A. 从D点飞出的粒子速度大小为 B. 粒子的比荷为 C. 若仅将区域I中电场强度大小变为2E，则t>t0 D. 若仅将区域II中磁感应强度大小变为，则粒子从GF边出射，出射点距离O点 8. 如图所示，长直导线a、b、c分别固定在等边三角形三个顶点上，a、c通有垂直直面向里的电流，b通垂直直面向外的电流．电流强度大小相等，A、B、C为三角形三边中点，下列关于A、B、C三点磁场说法正确的是（ ） A. C点磁感强度最小 B. B点磁感应强度可能为零 C. A、B两点磁感应强度大小相等 D. 若外加垂直直面向里的匀强磁场，A点磁感强度可能为零 9. 某工厂为了检验正方形线圈的合格率，将线圈放在传送带上，传送带所在空间中加上竖直向下的匀强磁场，磁场边界与平行且与线圈速度方向成，磁感应强度为B。如图所示，线圈与传送带一起以恒定速度v向右运动，线圈与传送带间的动摩擦因数为μ。线圈进入磁场过程中线圈恰好不打滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。已知线圈质量为m，匝数为N，边长为L，总电阻为R，且磁场宽度大于L。下列说法正确的是（　　） A. 线圈进入磁场过程中，电流方向为 B. 在线圈进入磁场的过程中，线圈对传送带的摩擦力始终沿所在直线方向，且最大值为 C. 线圈在进入磁场的过程中通过截面的电荷量为 D. 在不改变传送带速度的情况下，相同质量、材料、边长但匝数为的线圈进入磁场过程也恰好不打滑 10. 如图所示，xOy平面内存在沿y轴正向的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场，带正电粒子从坐标原点O由静止释放，运动轨迹如图虚线所示，不计粒子的重力。下列描述粒子沿x轴方向的分速度随时间t、位置坐标y的变化图像中可能正确的是（ ） A. B. C. D. 二、实验题（共12分，每空2分） 11. 为探究影响感应电流方向的因素，“荀子实验小组”的同学们做了如下的实验。 （1）同学们首先用如图甲的实验装置进行探究，所用电流表指针偏转方向与电流方向间的关系为：当电流从“+”接线柱流入电流表时，指针向右偏转。 将条形磁铁按如图甲方式极向下插入螺线管时，发现电流表的指针向右偏转。说明螺线管中感应电流在螺线管内部产生的磁场方向与条形磁铁在螺线管内部产生磁场方向_____（填“相同”或“相反”）； （2）同学们又用如图乙所示的器材进行探究。发现为了使小灯泡能短暂发光，应将如图所示的N极向下的条形磁铁快速_____（选填“向下插入”或“向上拔出”）。同学们还发现条形磁铁运动越快，小灯泡发光的亮度就越大，这说明感应电动势随_____（选填“通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”）的增大而增大； （3）实验结束后，实验小组的同学们又结合教材中自感实验做了如下实验。如图丙所示，将两条支路分别接上电流传感器（可以测出电流大小，且内阻忽略不计），已知灯泡电阻不变且阻值为。闭合开关后，流过两个电流传感器的图像如图丁所示。由图可知： ①流过灯泡的电流是_____（选填“”或“”）； ②线圈的直流电阻_____（选填“大于”“等于”或“小于”）灯泡电阻。 12. 欧姆表是用电流表改装而成的电学仪器。某欧姆表内部电路（部分）如图甲所示，通过调节开关S，可使欧姆表具有“×1”和“×10”的两种倍率。 改装所用器材如下： A．电池（电动势，内阻）； B．电流表G（满偏电流，内阻）； C．定值电阻（阻值为2Ω）； D．滑动变阻器（最大阻值为150Ω）； E．定值电阻； F．开关一个，红、黑表笔各一支，导线若干。 （1）表笔A是______（填“红”或“黑”）表笔。 （2）虚线框内是改装电流表的电路图，已知，当使用虚线框内P、Q两个端点时，对应电流表量程是0~0.3A，那么定值电阻______。 （3）当开关S拨向______（填“a”或“b”）时，欧姆表的倍率是“×10”。 （4）该欧姆表使用时间久了，电池的电动势变小为4.35V，内阻变大为3.6Ω，欧姆表仍可调零。某次开关接到“×10”，规范操作后测得一电阻的读数如图乙所示，则该电阻实际的阻值为______。 三、解答题（共42分） 13. 如图甲所示，轻绳吊着匝数的正方形闭合线圈，下方区域分布着匀强磁场，磁感应强度大小B随时间t变化关系如图乙所示，线圈始终处于静止状态。已知线圈的质量、边长、电阻，取。求时 （1）线圈中的感应电流大小I； （2）轻绳中的拉力大小F。 14. 如图，足够长的固定光滑平行金属导轨CD、GH相距为L，两导轨及其所构成的平面均与水平面成角。导轨所在区域有方向垂直导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场。导轨端点C、G通过导线与单刀双掷开关、电源、阻值为R的定值电阻连接。先将开关S拨向1，再将质量为m的均匀导体棒ab水平置于导轨上并由静止释放，ab将沿导轨向上运动。已知电源电动势为E，内阻为r，其余电阻不计，ab在运动过程中始终与两导轨垂直且接触良好，重力加速度大小为g。 （1）求磁感应强度B的方向以及刚释放时ab棒的加速度大小； （2）一段时间后ab棒将匀速运动，求此时R消耗的热功率； （3）承接（2），迅速将开关S合拨向2，一段时间后ab棒再次匀速运动，求此时ab棒速度的大小。 15. 在如图所示的平面内，轴和区间有垂直于纸面向外的匀强磁场，质量为、电荷量为的质子从坐标原点沿轴射入磁场。入射速度为时，质子恰好不从磁场上边界射出。 （1）求磁感应强度大小； （2）若入射的质子数按速度大小均匀分布在范围，求能到达磁场中横坐标位置（图中虚线）的质子数占总质子数的百分比； （3）若磁场区域存在沿-方向的非匀强电场，电场强度随方向均匀增大，关系式为，要使入射速度为的质子不从磁场上边界射出，求满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $