精品解析：福建省厦门双十中学2023-2024学年高二下学期3月月考物理试题

2024年3月双十高二下学期物理月考 一、单选题（4×4分） 1. 如图所示，A、B都是质量很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。若用磁铁分别按图示方式靠近这两个圆环，则下面说法正确的是（ ） A. 磁铁N极靠近A环时，A环内部产生顺时针方向的感应电流（图示视角） B. 磁铁N极靠近B环时，B环内部产生逆时针方向的感应电流（图示视角） C. 磁铁N极靠近B环时，B环内没有感应电动势产生 D. 磁铁的任意磁极靠近A环时，A环均会被排斥 2. 如图所示电路中，灯泡A，B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合时，A、B同时变亮，之后亮度都保持不变 B. 开关S闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮 C. 开关S断开时，A、B闪亮一下后熄灭 D. 开关S断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭 3. 某交变电流电压随时间变化的规律如图所示（初始部分为正弦函数的四分之一周期），下列说法正确的是（　　） A. 该交变电流的周期为2s B. 该交变电流电压的有效值为200V C. 将该交变电流加在交流电压表两端时，电压表读数为 D. 将该交变电流加在启辉电压（达到或超过启辉电压后氖管会发光）为200V的氖管上，氖管未被击穿，氖管1秒钟内发光次数为100次 4. 如图所示为回旋加速器的主要结构，两个半径为R的半圆形中空金属盒、置于真空中，两盒间留有一狭缝；在两盒的狭缝处加上大小为U的高频交变电压，空间中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直向上穿过盒面的匀强磁场。从粒子源P引出质量为、电荷量为的粒子，粒子初速度视为零，在狭缝间被电场加速，在D形盒内做匀速圆周运动，最终从边缘的出口处引出。不考虑相对论效应，忽略粒子在狭缝间运动的时间，则（　　） A. 仅提高加速电压，粒子最终获得的动能增大 B. 所需交变电压的频率与被加速粒子的比荷无关 C. 粒子第n次通过狭缝后的速度大小为 D. 粒子通过狭缝的次数为 二、双选题（4×6分） 5. 关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B. 周期性变化的电场和磁场可相互激发，形成电磁 C. 利用电磁波传递信号可实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 D. 电磁波可由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 6. 如图所示，均匀导线框abc为边长为L的正三角形，有界匀强磁场宽为2L，导线框从磁场左边界开始向右做匀速直线运动穿过有界磁场，直至恰好完全穿出。此过程中，关于回路产生的感应电流I、ab两端的电势差、施加的外力F及回路产生的电功率P随时间t的变化关系中（规定电流逆时针为正），下列图像中正确的是（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，利用一内阻不计的交流发电机通过理想变压器向定值电阻、供电。已知发电机线圈的匝数为N，面积为S，转动的角速度为，所在磁场的磁感应强度为B，理想交流电流表A、理想交流电压表V的示数分别为I、U，则（　　） A. 从图示位置开始计时，发电机产生的感应电动势瞬时值 B. 发电机产生的交流电压有效值为 C. 若发电机线圈的角速度变为，则电压表V的示数变为 D. 若发电机线圈的角速度变为，则电流表A的示数变 8. 2022年6月17日，我国003号航母“福建舰”下水，该舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母。某同学采用如图甲所示装置模拟电磁弹射，匝数的线圈可在圆柱形铁芯上无摩擦滑动，并通过电刷与导轨保持良好接触；铁芯上存在垂直于表面向外的辐向磁场，线圈所在处的磁感应强度大小均为。将开关S与1连接，恒流源输出电流使线圈向右匀加速一段时间，之后将开关S掷向2与阻值为的电阻相连，同时施加水平外力F，使线圈向右匀减速到零，线圈运动的图像如图乙所示。已知线圈质量、每匝周长，不计线圈及导轨电阻，忽略电刷与导轨间摩擦及空气阻力，则线圈（　　） A. 向右匀加速阶段，电流应从恒流源的a端流出 B. 向右匀加速阶段，恒流源输出的电流大小为 C. 向右匀减速阶段，通过电阻R的电荷为0.25C D. 向右匀减速阶段，水平外力F随时间t变化的关系为， 三、填空题（每空2分） 9. 如图所示，半径为R的金属圆盘处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，圆盘的中心和边缘分别用导线与电容器两极板相连，电容器的电容为C，圆盘绕O点以角速度ω按图示方向匀速转动，电容器上极板带________（填“正电”或“负电”），带电量为______。 10. 如图1所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在匀强磁场中，磁场方向垂直于板的两个侧面向里，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，这种导体板做成磁敏元件。当前大量使用的磁传感器就是由磁敏元件与集成电路制作的。 （1）若图中的电流I是电子的定向运动产生的，则导体板的上侧面电势比下侧面电势__________（高或低） （2）设该导体板单位体积中自由电子的个数为n，导体板的宽度为d，通过导体板的电流为I，磁感应强度为B，电子电荷量为e，发生霍尔效应时，导体板上下侧面间的电势差为__________ 四、实验题（每空2分） 11. 某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图所示。 （1）以下给出的器材中，本实验需要用到的是______； A． B． C． D． （2）关于本实验，下列说法正确的有______； A．铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，目的是为了减小涡流，提高变压器效率 B．变压器正常工作时，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈 C．实验结束时，应先断开连接电表的导线，再断开电源开关 （3）实验小组选择的原线圈匝数为400匝，副线圈匝数为800匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“”挡位，测得副线圈的电压为，其原因可能是学生电源实际输出电压______（选填“大于”或“小于”）标注的“”。 12. 小明用如图所示的装置研究“电磁感应现象”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。 （1）要想使电流计指针发生偏转，小明进行了以下4种操作，其中可行的是____（选填选项前的字母）。 A.螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管 B.螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管 C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动 （2）在（1）的研究中，小明发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，那么感应电流方向与下列哪些因素有关_________________（选填选项前的字母）。 A.磁铁的磁性强弱 B.磁铁运动的方向 C.磁铁运动的速度大小 D.螺线管的匝数 （3）小明又将实验装置改造，如图所示，螺线管A经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管B与电流计构成闭合电路。螺线管B套在螺线管A的外面。为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同的速度移动滑动变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是______（选填选项前的字母） A.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向 B.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小 C.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向 D.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小 （4）在（3）研究中，闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？___________________________。 五、解答题（10+14+16） 13. 倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上放着一个带正电的小球，小球质量为m、带电量为q，空间中存在一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将小球在斜面上由静止释放，重力加速度为g，求： （1）小球刚释放时的加速度大小； （2）小球在斜面上滑行多长时间后将会脱离斜面？ 14. 如图所示，坐标系xoy在竖直平面内，整个空间存在竖直向上的匀强电场，y轴两侧均有方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧的磁感应强度大小是右侧的两倍。t=0时刻，一个带正电微粒从O点以的初速度射入y轴右侧空间，初速度方向与x轴正方向成60°，微粒恰能做匀速圆周运动，第一次经过y轴的点记为P，OP长。已知微粒电荷量，质量，重力加速度g取，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）y轴右侧磁场的磁感应强度大小； （3）粒子第二次经过P点的时刻（结果可含）。 15. 如图，两条足够长的平行金属导轨间距L＝0.5m，与水平面的夹角θ＝30°，处于磁感应强度B＝0.2T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。导轨上的a、b两根导体棒质量分别为ma＝0.3kg、mb＝0.1kg，电阻均为R＝0.1Ω。现将a、b棒由静止释放，同时用大小为2N的恒力F沿平行导轨方向向上拉a棒。导轨光滑且电阻忽略不计，运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，取重力加速度g＝10m/s2.已知当a棒中产生的焦耳热Qa＝0.12J时，其速度va＝1.0m/s，求： （1）此时b棒的速度大小； （2）此时b棒的加速度大小； （3）a棒从静止释放到速度达到1.0m/s所用的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年3月双十高二下学期物理月考 一、单选题（4×4分） 1. 如图所示，A、B都是质量很轻的铝环，环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点自由转动。若用磁铁分别按图示方式靠近这两个圆环，则下面说法正确的是（ ） A. 磁铁N极靠近A环时，A环内部产生顺时针方向的感应电流（图示视角） B. 磁铁N极靠近B环时，B环内部产生逆时针方向的感应电流（图示视角） C. 磁铁N极靠近B环时，B环内没有感应电动势产生 D. 磁铁的任意磁极靠近A环时，A环均会被排斥 【答案】D 【解析】 【详解】A．磁铁N极靠近A环时，A环有增大的磁通量和垂直于A环向里的磁感应强度，由楞次定律可知，将产生垂直于A环向外的感应磁场，由右手定则，产生图示视角逆时针的电流，故A错误； B．磁铁N极靠近B环时，由于没有闭合回路，故不能产生感应电流，故B错误； C．磁铁N极靠近B环时，由于有磁通量的变化，因此会产生感应电动势，故C错误； D．磁铁的任意磁极靠近A环时，环内磁通量变大，根据楞次定律，圆环受到的安培力的效果总是阻碍磁通量的变化（来拒）可知闭合圆环中会产生感应电流，A环被排斥，故D正确。 故选D。 2. 如图所示电路中，灯泡A，B的规格相同，电感线圈L的自感系数足够大且电阻可忽略。下列说法正确的是（　　） A. 开关S闭合时，A、B同时变亮，之后亮度都保持不变 B. 开关S闭合时，B先亮，A逐渐变亮，最后A，B一样亮 C. 开关S断开时，A、B闪亮一下后熄灭 D. 开关S断开时，A闪亮一下后熄灭，B立即熄灭 【答案】D 【解析】 【详解】AB．开关S闭合时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，且亮度相同；由于线圈直流电阻可忽略不计，A逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，B变亮，故AB错误； CD．开关S断开时，B立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，线圈和A组成回路，感应电流流过A灯，A闪亮一下后熄灭，故C错误，D正确。 故选D。 3. 某交变电流电压随时间变化的规律如图所示（初始部分为正弦函数的四分之一周期），下列说法正确的是（　　） A. 该交变电流的周期为2s B. 该交变电流电压的有效值为200V C. 将该交变电流加在交流电压表两端时，电压表读数为 D. 将该交变电流加在启辉电压（达到或超过启辉电压后氖管会发光）为200V的氖管上，氖管未被击穿，氖管1秒钟内发光次数为100次 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，该交变电流的周期为0.02 s，故A错误； B．根据电流的热效应计算电压的有效值，则有 解得该交变电流电压的有效值为 故B错误； C．交流电压表读数为交变电流电压的有效值，所以电压表读数为，故C错误； D．只有当交流电压大于或等于启辉电压200 V时，氖管才能发光，由图像可知，一个周期发光两次，而交变电流的周期为0.02 s，则1秒内发光100次，故D正确。 故选D。 4. 如图所示为回旋加速器的主要结构，两个半径为R的半圆形中空金属盒、置于真空中，两盒间留有一狭缝；在两盒的狭缝处加上大小为U的高频交变电压，空间中存在着磁感应强度大小为B、方向垂直向上穿过盒面的匀强磁场。从粒子源P引出质量为、电荷量为的粒子，粒子初速度视为零，在狭缝间被电场加速，在D形盒内做匀速圆周运动，最终从边缘的出口处引出。不考虑相对论效应，忽略粒子在狭缝间运动的时间，则（　　） A. 仅提高加速电压，粒子最终获得的动能增大 B. 所需交变电压的频率与被加速粒子的比荷无关 C. 粒子第n次通过狭缝后的速度大小为 D. 粒子通过狭缝的次数为 【答案】D 【解析】 【详解】A．粒子经过电场加速，磁场回旋，最终从磁场的边缘做匀速圆周运动离开，有 解得粒子最终获得的动能为 可得粒子最终获得的动能与加速电压无关，而与D形盒的半径有关，即仅提高加速电压，粒子最终获得的动能不变，故A错误； B．粒子每通过狭缝一次，交变电场改变一次方向，电场变换两次为一个周期，而这个周期的时间粒子做两个半圆的运动，则有电场变换的周期等于磁场中做一个匀速圆周的周期，有 则所需交变电压的频率与被加速粒子的比荷有关，故B错误； C．粒子初速度视为零，第n次通过狭缝即被电场加速了n次，由动能定理有 解得速度大小为 故C错误； D．对粒子运动的全过程由动能定理有 联立各式解得粒子通过狭缝的次数为 故D正确； 故选D。 二、双选题（4×6分） 5. 关于电磁波，下列说法正确的是（　　） A. 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关 B. 周期性变化的电场和磁场可相互激发，形成电磁 C. 利用电磁波传递信号可实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输 D. 电磁波可由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，故A正确； B．变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的磁场，相互激发，形成电磁波，故B正确； C．电磁波可在介质中传播，所以可以根据电缆、光缆进行有线传播，也可以不需要介质进行无线传播，故C错误； D．当发射电路的电磁振荡停止了，只是不能产生新的电磁波，但已发出的电磁波不会立即消失，还会继续传播一段时间，故D错误。 故选AB。 6. 如图所示，均匀导线框abc为边长为L的正三角形，有界匀强磁场宽为2L，导线框从磁场左边界开始向右做匀速直线运动穿过有界磁场，直至恰好完全穿出。此过程中，关于回路产生的感应电流I、ab两端的电势差、施加的外力F及回路产生的电功率P随时间t的变化关系中（规定电流逆时针为正），下列图像中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】A．线框进入磁场过程，切割磁感线的有效长度先均匀增大，后均匀减小，故产生的感应电动势和感应电流先均匀增大，后均匀减小，感应电流方向为逆时针，进入阶段图像正确；整个线框完全在磁场中运动阶段，回路磁通量不变，产生的总电动势和感应电流为零，第二阶段图像也正确；出磁场阶段切割磁感线的有效长度仍先均匀增大，后均匀减小，故产生的感应电动势和感应电流先均匀增大，后均减小，感应电流方向为顺时针，第三阶段图像正确，故A正确。 B．线框完全在磁场阶段，虽然回路产生的总电动势为零，但ab和bc均切割磁感线，各自产生的感应电动势不为零，故ab两端的电势差不为零，故B错误。 C．外力和安培力相等，根据 由于导线框匀速穿过有界磁场，可知产生安培力阶段过程，切割磁感线的有效长度与时间是一次函数关系，故外力与时间是二次函数关系，应该为曲线，故C错误； D．回路产生的电功率为 可知功率与切割磁感线的有效长度为二次函数变化关系，而切割磁感线的有效长度与时间是一次函数关系，故功率与时间是二次函数关系，应该为曲线，且进出两段完全相同，完全在磁场中无感应电流，无电功率，故D正确。 故选AD。 7. 如图所示，利用一内阻不计的交流发电机通过理想变压器向定值电阻、供电。已知发电机线圈的匝数为N，面积为S，转动的角速度为，所在磁场的磁感应强度为B，理想交流电流表A、理想交流电压表V的示数分别为I、U，则（　　） A. 从图示位置开始计时，发电机产生的感应电动势瞬时值 B. 发电机产生的交流电压有效值为 C. 若发电机线圈的角速度变为，则电压表V的示数变为 D. 若发电机线圈的角速度变为，则电流表A的示数变 【答案】BC 【解析】 【详解】A．图示位置为中性面位置，从中性面位置开始计时，发电机产生的感应电动势瞬时值为 故A错误； B．发电机产生的交流为正弦式交流电，根据正弦式交流电电压有效值与峰值的关系有 故B正确； CD．若发电机线圈的角速度变为，则变压器原线圈电压变为 U1变为原来的一半，根据理想变压器规律 ， 知变压器副线圈电压U2变为原来的一半，根据欧姆定律 知变压器副线圈电流I2减为原来的一半，则原线圈电流I1也减为原来的一半，则电流表A的示数变，电压表的示数为 则电压表V的示数变为，故C正确，D错误。 故选BC。 8. 2022年6月17日，我国003号航母“福建舰”下水，该舰是我国完全自主设计建造的首艘电磁弹射型航母。某同学采用如图甲所示装置模拟电磁弹射，匝数的线圈可在圆柱形铁芯上无摩擦滑动，并通过电刷与导轨保持良好接触；铁芯上存在垂直于表面向外的辐向磁场，线圈所在处的磁感应强度大小均为。将开关S与1连接，恒流源输出电流使线圈向右匀加速一段时间，之后将开关S掷向2与阻值为的电阻相连，同时施加水平外力F，使线圈向右匀减速到零，线圈运动的图像如图乙所示。已知线圈质量、每匝周长，不计线圈及导轨电阻，忽略电刷与导轨间摩擦及空气阻力，则线圈（　　） A. 向右匀加速阶段，电流应从恒流源的a端流出 B. 向右匀加速阶段，恒流源输出的电流大小为 C. 向右匀减速阶段，通过电阻R的电荷为0.25C D. 向右匀减速阶段，水平外力F随时间t变化的关系为， 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由左手定定则可知向右匀加速阶段，电流应从恒流源的a端流出，A正确； B．由图乙可知，向右匀加速阶段的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 解得 故B错误； C．向右匀减速时，感应电流 通过电阻R的电荷 结合图乙求得 故C错误； D．向右匀减速阶段，线圈的加速度大小为 根据牛顿第二定律可得 结合图象可得 ， 故D正确。 故选AD。 三、填空题（每空2分） 9. 如图所示，半径为R的金属圆盘处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，圆盘的中心和边缘分别用导线与电容器两极板相连，电容器的电容为C，圆盘绕O点以角速度ω按图示方向匀速转动，电容器上极板带________（填“正电”或“负电”），带电量为______。 【答案】 ①. 正电 ②. 【解析】 【详解】[1]由右手定则可知金属圆盘的边缘相当于电源的正极，所以电容器上极板带正电。 [2]由感应电动势 又，所以电容器上极板带电量为 10. 如图1所示，厚度为h，宽度为d的导体板放在匀强磁场中，磁场方向垂直于板的两个侧面向里，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应，这种导体板做成磁敏元件。当前大量使用的磁传感器就是由磁敏元件与集成电路制作的。 （1）若图中的电流I是电子的定向运动产生的，则导体板的上侧面电势比下侧面电势__________（高或低） （2）设该导体板单位体积中自由电子的个数为n，导体板的宽度为d，通过导体板的电流为I，磁感应强度为B，电子电荷量为e，发生霍尔效应时，导体板上下侧面间的电势差为__________ 【答案】 ①. 低 ②. 【解析】 【详解】（1）[1]规定电流方向与负电荷定向移动的方向相反，由于电流的方向向右，则电子移动的方向向左，由左手定则可知电子会向A即上侧面偏转，故上侧面的电势低于下侧面的电势 （2）[2]发生霍尔效应时，根据受力平衡可知 根据电流的微观表达式有 联立解得 四、实验题（每空2分） 11. 某实验小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”，可拆变压器如图所示。 （1）以下给出的器材中，本实验需要用到的是______； A． B． C． D． （2）关于本实验，下列说法正确的有______； A．铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，目的是为了减小涡流，提高变压器效率 B．变压器正常工作时，通过铁芯导电将电能从原线圈传递到副线圈 C．实验结束时，应先断开连接电表的导线，再断开电源开关 （3）实验小组选择的原线圈匝数为400匝，副线圈匝数为800匝，原线圈接学生电源的正弦交流输出端“”挡位，测得副线圈的电压为，其原因可能是学生电源实际输出电压______（选填“大于”或“小于”）标注的“”。 【答案】 ①. AD##DA ②. AC##CA ③. 大于 【解析】 【详解】（1）[1]AB．实验中变压器原线圈需要输入交流电压，而干电池只能输出恒定直流电压，学生电源可以输出交流电压，故A符合题意，B不符合题意； CD．实验中变压器副线圈输出交流电压，而实验室用电压表只能测量直流电压，多用电表可以测量交流电压，故C不符合题意，D符合题意。 故选AD。 （2）[2]A．铁芯是由相互绝缘的硅钢片平行叠成，目的是为了减小涡流，提高变压器效率，A正确； B．互感现象是变压器的工作基础，电流通过原线圈时在铁芯中激发磁场，由于电流的大小、方向在不断变化，铁芯中的磁场也在不断变化。变化的磁场在副线圈中产生感应电动势，因此变压器是通过铁芯传导磁路将电能从原线圈传递到副线圈，故B错误； C．实验结束时，应先断开连接电表的导线，再断开电源开关，防止因断开开关时线圈产生大的自感电动势烧毁电表，C正确。 故选AC； （3）[3]根据 可知原线圈接学生电源的正弦交流输出端“”挡位，副线圈电压应为，测得副线圈的电压为，其原因可能是学生电源实际输出电压大于标注的“”。 12. 小明用如图所示的装置研究“电磁感应现象”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下。 （1）要想使电流计指针发生偏转，小明进行了以下4种操作，其中可行的是____（选填选项前的字母）。 A.螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管 B.螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管 C.磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动 D.磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动 （2）在（1）的研究中，小明发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，那么感应电流方向与下列哪些因素有关_________________（选填选项前的字母）。 A.磁铁的磁性强弱 B.磁铁运动的方向 C.磁铁运动的速度大小 D.螺线管的匝数 （3）小明又将实验装置改造，如图所示，螺线管A经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管B与电流计构成闭合电路。螺线管B套在螺线管A的外面。为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同的速度移动滑动变阻器的滑片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是______（选填选项前的字母） A.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向 B.螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小 C.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向 D.螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小 （4）在（3）研究中，闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但不出现感应电流，这说明什么？___________________________。 【答案】 ①. AB ②. B ③. AD ④. 螺线管B中的磁通量不变，则无感应电流产生 【解析】 【详解】(1)[1]A．螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管，穿过线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律可知，在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故A正确； B．螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管，穿过线圈的磁通量发生变化，根据楞次定律可知，在螺线管中会产生感应电流，即电流计指针发生偏转，故B正确； C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动，穿过线圈的磁通量不变，根据楞次定律可知，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不发生偏转，故C错误； D．磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动，穿过线圈的磁通量不变，根据楞次定律可知，在螺线管中不会产生感应电流，即电流计指针不发生偏转，故D错误。 故选AB。 (2)[2]根据（1）中的操作可知，在磁铁插入或拔出螺线管时，电流计指针偏转方向不同，说明，感应电流方向与磁铁运动方向有关，故B正确。 故选B。 (3)[3]AB．螺线管A的磁性变强或变弱时，穿过线圈B的磁通量变大或变小，由楞次定律可知，线圈B中产生的感应电流方向相反，所以螺线管A的磁性变强或变弱影响指针摆动方向，故A正确，B错误； CD．螺线管A的磁性强弱变化越快，由法拉第电磁感应定律可知，线圈B中产生的感应电动势越大，感应电流越大，所以螺线管A的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小，故C错误，D正确。 故选AD。 (4)[4]闭合开关后，螺线管A的电流稳定时，螺线管B中也存在磁场，但螺线管B中的磁通量不变，则无感应电流产生。 五、解答题（10+14+16） 13. 倾角为的足够长的光滑绝缘斜面上放着一个带正电的小球，小球质量为m、带电量为q，空间中存在一垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B。现将小球在斜面上由静止释放，重力加速度为g，求： （1）小球刚释放时的加速度大小； （2）小球在斜面上滑行多长时间后将会脱离斜面？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球刚释放时的加速度大小 解得 （2）小球脱离斜面时 又 解得小球脱离斜面经过的时间 14. 如图所示，坐标系xoy在竖直平面内，整个空间存在竖直向上的匀强电场，y轴两侧均有方向垂直纸面向里的匀强磁场，左侧的磁感应强度大小是右侧的两倍。t=0时刻，一个带正电微粒从O点以的初速度射入y轴右侧空间，初速度方向与x轴正方向成60°，微粒恰能做匀速圆周运动，第一次经过y轴的点记为P，OP长。已知微粒电荷量，质量，重力加速度g取，求： （1）匀强电场的电场强度大小； （2）y轴右侧磁场的磁感应强度大小； （3）粒子第二次经过P点的时刻（结果可含）。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 微粒射入y轴右侧空间，恰能做匀速圆周运动，说明微粒受到的电场力与重力平衡 解得 【小问2详解】 由微粒做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律 由几何关系可知， 联立解得 【小问3详解】 由题知微粒在y轴左侧运动，根据牛顿第二定律 则 粒子从射入到第二次经过P点的运动轨迹如图 根据 知粒子在y轴两侧运动的周期分别为， 粒子从射入到第二次经过P点经历的时间为 粒子第二次经过P点的时刻为。 15. 如图，两条足够长的平行金属导轨间距L＝0.5m，与水平面的夹角θ＝30°，处于磁感应强度B＝0.2T、方向垂直导轨平面向上的匀强磁场中。导轨上的a、b两根导体棒质量分别为ma＝0.3kg、mb＝0.1kg，电阻均为R＝0.1Ω。现将a、b棒由静止释放，同时用大小为2N的恒力F沿平行导轨方向向上拉a棒。导轨光滑且电阻忽略不计，运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好，取重力加速度g＝10m/s2.已知当a棒中产生的焦耳热Qa＝0.12J时，其速度va＝1.0m/s，求： （1）此时b棒的速度大小； （2）此时b棒的加速度大小； （3）a棒从静止释放到速度达到1.0m/s所用的时间。 【答案】（1）3m/s；（2）；（3）0.768s 【解析】 【详解】（1）设a、b棒受到的安培力大小为F安，则对a、b棒由牛顿第二定律分别，有 联立可得 所以有 可解得 （2）设此电路产生的感应电动势为E，电流为I，则有 联立解得 （3）设此过程a、b棒位移分别为、，由（1）的分析可得 根据能量守恒有 对a棒根据动量定理有 其中安培力的冲量 可得 联立代入数据可解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $