精品解析：天津一中2025-2026学年高三上学期第四次月考物理试卷

天津一中2025-2026-1高三年级物理学科第四次月考试卷 本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。 第I卷 一、单项选择题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 涡流是电磁感应现象中产生的一种感应电流，看起来就像水中的漩涡，因此称作涡流。生产生活中有时利用涡流，有时也需要减小涡流。下列图中的设备或元件为了减小涡流的是（　　） A. 变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯 B. 探测贵重金属的探测器 C. 用来冶炼合金钢的真空冶炼炉 D. 磁电式仪表的线圈用铝框做骨架 【答案】A 【解析】 【详解】A．变压器工作时铁芯中磁通量发生变化，若使用整块铁芯会产生较大涡流导致发热损耗能量。使用互相绝缘的硅钢片叠成铁芯，可以增大电阻，阻断涡流路径，从而减小涡流损耗。故A符合题意； B．金属探测器利用线圈产生变化磁场，使金属物体中产生涡流，涡流磁场反过来影响原磁场从而被探测到，是利用涡流。故B不符合题意； C．真空冶炼炉利用高频交变电流产生变化磁场，使炉内金属产生强烈涡流发热熔化，是利用涡流的热效应。故C不符合题意； D．磁电式仪表的铝框骨架在转动时切割磁感线产生涡流，受到安培力阻碍转动，起到电磁阻尼作用，是利用涡流。故D不符合题意； 故选A。 2. 空间中有一匀强电场，一带正电荷的粒子以某一初速度进入该匀强电场中。不计粒子受到的重力影响，为了使粒子的速度方向在最短的时间内发生30°角的偏转，则电场方向与粒子的初速度方向之间的夹角应是（　　） A. 150° B. 120° C. 60° D. 30° 【答案】B 【解析】 【详解】设电场方向与粒子初速度方向夹角为，粒子加速度大小为，初速度为，速度偏转角度。将加速度沿初速度方向、垂直初速度方向分解，得分量，经过时间，两个方向的速度分别为 ， 偏转角度满足 代入得 令，利用三角恒等变换整理得 由于与成正比，要使最短，需取最大值1，即 代入 得 故选B。 3. 空间中有一复杂电场，在其中选取某一直线为x轴，则轴上各点的电势与位置的关系如图所示。质量为m、带电荷量为e的粒子，在原点由静止释放后只能沿x轴运动，不计粒子所受的重力影响，则下列说法正确的是（　　） A. 在范围内，电场场强的x轴分量最大，为6V/m B. 在范围内，电场场强的x轴分量最小，为 C. 如果粒子是正电荷，当粒子运动到时，其动能为6eV D. 如果粒子是负电荷，则粒子在和之间做简谐运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．由图像斜率表示电场强度 在范围内，斜率 则，场强大小为。但在右侧附近电势下降更陡，斜率绝对值更大，且该区域场强分量为负值，故A错误； B．在范围内，电势保持不变，图像斜率为零，则电场强度，故B错误； C．粒子在原点由静止释放，初位置电势。若粒子带正电，受电场力方向指向电势降低的方向，即沿轴正方向运动。运动到处，由图可知电势。根据动能定理 解得 在此过程中，右侧路径电势最高为，小于初始电势，粒子能到达该位置，故C正确； D．若粒子带负电，受电场力指向电势升高的方向，即沿轴负方向运动。在范围内，电势随位置线性减小，电场强度恒定，粒子做匀加速直线运动；在范围内，电势不变，场强为零，粒子做匀速直线运动。简谐运动要求回复力与位移成正比，此处受力为恒力或零，不满足简谐运动条件，故D错误 故选C。 4. 一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示（边界上有磁场），，bcde为正方形，ef足够长。一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率v。不计粒子之间的相互作用和重力影响，则下列说法中正确的是（　　） A. 速率越大的粒子，在磁场中运动弧长越长，在磁场中运动时间越长 B. 在磁场中运动时间为的粒子，其速率一定满足 C. 当粒子速率为时，粒子从c点离开磁场，运动时间为 D. 当粒子速率为时，粒子从d点离开磁场，运动时间为 【答案】C 【解析】 【详解】A．粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得 解得轨道半径 周期 粒子在磁场中运动的时间 其中为轨迹对应的圆心角。当粒子速率较小时，粒子从边射出，轨迹为半圆，圆心角 运动时间 与速率无关，故A错误； B．当粒子从边射出时，需满足 ，即，此时运动时间为。当粒子速率较大，从边（点右侧）射出时，轨迹也为半圆，运动时间也为，此时需满足 ，粒子越过正方形区域，即。因此在磁场中运动时间为的粒子，其速率满足或，故B错误； C．当粒子速率为时，轨道半径 粒子从点射入，圆心在点，轨迹经过点进入正方形区域，最终从点离开磁场。轨迹对应的圆心角为，即，运动时间，故C正确； D．当粒子速率为时，轨道半径 因为d点右侧无磁场，所以打到ef上之后就出磁场了，不会经过d点，故D错误。 故选C。 5. 水平面上固定放置两个互相平行的足够长的光滑金属导轨，间距为d，电阻不计，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m、长度为d、阻值为R、与导轨接触良好的导体棒MN以速度v垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦，在整个运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒的平均速度为 B. 导体棒上产生的焦耳热为 C. 通过导体棒截面的电量为 D. 导体棒运动的最大距离为 【答案】D 【解析】 【详解】A．导体棒受安培力 由牛顿第二定律 加速度随速度减小而减小，导体棒做加速度减小的减速运动，不是匀变速运动，平均速度不等于。故A错误； B．根据能量守恒定律，回路产生的总焦耳热等于导体棒动能的减少量，即 导体棒电阻与定值电阻相等，串联电路热量与电阻成正比，导体棒上产生的焦耳热。故B错误； C．对导体棒应用动量定理，取向右为正方向， 即 解得通过导体棒截面的电量。故C错误； D．根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律，电量 联立 解得导体棒运动的最大距离。故D正确； 故选D。 二、多项选择题（每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的） 6. 如图所示，固定在水平面上的半径为r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。长也为r的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO’上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其他电阻和摩擦。则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒上产生的电动势大小为 B. 金属棒转动一周，电阻上产生热量为 C. 电容器上极板所带的电荷为负电荷 D. 带电微粒的比荷为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．金属棒随轴转动，切割磁感线，棒产生的电动势为，故A错误； D．电容器两极板间电压等于电源电动势E，带电微粒在两极板间处于静止状态，则 微粒的电荷量与质量之比为，故D错误； C．由右手定则可知，金属棒中电流指向轴，所以电容器下极板带正电，上极板带负电，故C正确； B．金属棒转动一周，电阻上产生热量为，故B正确。 故选BC。 7. 某种质谱仪的工作原理示意图如图所示。此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器；磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场；胶片M。若静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E；由粒子源发出初速度为零的正离子（重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于静电分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点。则下列说法正确的是（　　） A. 该质谱仪根据落点的位置可以区分同位素，但是不能区分比荷相同的离子 B. 只要P、Q间加速电压为ER，就可以使正离子被加速后沿中心线做匀速圆周运动 C. 离子比荷越大，落在胶片上的位置就离O点越近，且比荷与落点到O点距离成反比 D. 若离子比荷为，只要磁感应强度，离子就一定不能打在胶片上 【答案】AD 【解析】 【详解】直线加速过程，根据动能定理得 电场中偏转过程，根据牛顿第二定律得 在磁场中偏转过程，根据牛顿第二定律得 解得， B．根据可知只要P、Q间加速电压为，就可以使正离子被加速后沿中心线做匀速圆周运动，故B错误； C．落点到点的距离 可得 可知离子比荷越大，落在胶片上的位置就离O点越近，且与成反比，故C错误； A．对于同位素，质量不同，比荷不同，在磁场中运动半径不同，落点不同，所以质谱仪能区分同位素；若比荷相同，质量相同，在磁场中运动半径相同，落点相同，不能区分比荷相同的离子，故A正确； D．根据，若离子不能打在胶片上，则 即 整理可得，故D正确。 故选AD。 8. 如图所示，在半径为2R的半圆形区域内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场；方向垂直纸面向内，圆弧PQ上覆盖有一层厚度不计的收集板（未画出）。另有一半径为R的圆形磁场区域与直径PQ相切于圆心O点，磁感应强度大小未知，方向垂直纸面向内。一束宽度为2R，均匀分布的电子束，以速度沿着与直径PQ平行的方向，射向圆形磁场区域。电子的电荷量为e，质量为m，最终所有电子均从圆心O进入半圆形磁场区域。不计电子间的相互作用以及重力影响，则下列说法中正确的是（　　） A. 圆形区域内磁场的磁感应强度大小为2B B. 收集板上有电子接收的范围占整个收集板的 C. 收集板接收到的电子数占所有电子的80% D. 沿QP方向向左移动圆形磁场区域，可以增大收集板上有电子接收的范围 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．根据磁汇聚知识，电子在磁场中做圆周运动的半径大小等于圆形磁场区域的半径大小，即 根据洛伦兹力提供向心力 解得圆形区域内磁场的磁感应强度大小为，故A正确； BC．电子在半圆形区域内做匀速圆周运动时，根据洛伦兹力提供向心力 可得 当电子沿OP方向进入半圆形磁场区域时的轨迹如图1所示 根据几何知识可知 可得 当电子沿某方向进入半圆形磁场区域，刚好从Q点离开的轨迹如图2所示 根据几何知识可知 可得 对应电子在圆形磁场区域的运动轨迹如图3所示 综上，收集板上有电子收集的范围为圆弧MQ，收集板上有电子接收的范围占整个收集板的 收集效率为，故B正确，C错误； D．两磁场区域的相切点，即电子的入射点在直径上向左平移至N点时，电子恰好不能经过Q点时，收集板上电子收集的范围最大，电子在半圆形区域内做匀速圆周运动为，可知与恰好重合，即沿QP方向向左移动圆形磁场区域，可以增大收集板上有电子接收的范围，故D正确。 故选ABD。 第II卷 三、实验题 9. 如图所示为“探究电磁感应的产生条件”的实验中所用器材的示意图。不通电时，灵敏电流计指针停在正中央。将灵敏电流计与线圈B连成一个闭合回路，将带铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路。 （1）如图布置好电路后，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将铁芯迅速插入线圈A的过程中，灵敏电流计的指针将________（选填“向左”、“向右”或“不会”）偏转。 （2）如图布置好电路后，在闭合开关之后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转一下，可采取的操作是________。 A. 从线圈A中迅速拔出铁芯 B. 变阻器的滑片向右滑动 C. 断开开关S D. 断开线圈B与灵敏电流计“＋”接线柱间的导线 （3）上述实验中，线圈A可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计简化，如图所示。当电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转。则图中灵敏电流计指针向其________（选填“正”或“负”）接线柱一侧偏转。 【答案】（1）向右 （2）AC （3）负 【解析】 【小问1详解】 闭合开关时指针右偏，说明线圈B磁通量增加时，感应电流使指针右偏，将铁芯迅速插入线圈A，线圈A磁场增强，线圈B磁通量增加，感应电流方向与闭合开关时相同，故指针向右偏转。 【小问2详解】 A指针左偏对应线圈B磁通量减少 A．从线圈A中迅速拔出铁芯，线圈A磁场减弱，线圈B磁通量减少，故A正确； B．变阻器滑片向右滑动，接入电阻减小，线圈A电流增大，磁场增强，线圈B磁通量增加，故B错误； C．断开开关S，线圈A电流消失，磁场消失，线圈B磁通量减少，故C正确； D．断开线圈B与灵敏电流计“＋”接线柱的导线，电路断开，无感应电流，指针不偏转，故D错误。 故选AC。 【小问3详解】 线圈A等效为N极向上运动的条形磁铁，线圈B磁通量减小，根据楞次定律，感应电流磁场阻碍磁通量减小，线圈B上端为S极，电流流入灵敏电流计负接线柱，故指针向负接线柱偏转。 10. 小组同学探究带电粒子在复合场中运动的特性，用“AI物理虚拟实验室系统”进行研究。在虚拟空间的地面上方选定一真空区域，该区域内重力加速度为，存在由南到北的水平匀强磁场，磁感应强度大小为。将一带正电荷的质点由静止释放，观察该质点的空间运动轨迹，并以轨迹所在平面建立平面直角坐标系，如图甲所示，经过曲线拟合发现是摆线（旋轮线）。 （1）在建立坐标系的时候，以质点的释放位置为坐标原点，以竖直向下为y轴正方向，则x轴正方向应该是向________（选填“东”、“南”、“西”或“北”）方向； （2）由甲图中数值分析可知，轨迹的y轴坐标最大值为0.8m，则该质点的比荷应为________。 （3）在程序中设定该质点初速度沿x轴正方向，大小分别为和，再次进行模拟实验，记录的轨迹是图乙中a、b所示的某一条轨迹，则正确的对应关系应为________。 A. 对应轨迹a，对应轨迹b B. 对应轨迹b，对应轨迹a 【答案】（1）东 （2）5C/kg （3）B 【解析】 【小问1详解】 粒子先受重力向下运动，再受洛伦兹力，由图可知洛伦兹力沿x轴正方向，由左手定则可知磁场方向垂直坐标系平面向里，所以x轴正方向为东； 【小问2详解】 令h=0.8m，粒子由静止释放，可将速度分解为等大反向的v和-v，令qvB=mg；沿x轴正向的速度v，粒子受力平衡，向右做匀速直线运动； 沿x轴负向的速度v，洛伦兹力提供向心力，粒子在x轴下方做匀速圆周运动，则 又，代入数据可得 【小问3详解】 若粒子做匀速直线运动，有qvB=mg，代入数据可得v=2m/s，v1＜v，则重力大于洛伦兹力，运动轨迹位于x轴下方；v2＞v，则重力小于洛伦兹力，运动轨迹位于x轴上方，故A错误，B正确。 故选B。 四、计算题 11. 如图所示，有一个匝数为、横截面积为的螺线管，其电阻为。将螺线管与两个定值电阻、串联成闭合回路，其阻值，。已知从左向右穿过螺线管内部的磁场的磁感应强度随时间均匀增加，其变化率为。不计导线电阻，求： （1）回路中的电流方向是还是？ （2）螺线管两端的电压的大小； （3）的电功率。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据楞次定律（增反减同）可知感应电流产生的磁场与原磁场方向相反，则根据右手螺旋定则可知回路中的电流方向是； 【小问2详解】 根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势 根据题意可得 联立可得 螺线管两端的电压的大小 【小问3详解】 感应电流的大小 的电功率 联立可得 12. 如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个质量为、带电荷量为的小球从点以速度沿直线运动，与轴负方向成角。在轴右侧存在宽度为的竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，小球从点进入轴右侧后做匀速圆周运动并恰好不能从右侧边界飞出，已知重力加速度为，，求： （1）第二象限内电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）轴右侧电场强度的大小和磁感应强度的大小； （3）小球第二次经过轴时的位置坐标。 【答案】（1）， （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 小球从A点以速度沿直线AO运动，在第二象限内其所受到的重力、电场力、洛伦兹力这三个力为平衡力，小球做匀速运动。对小球受力分析如下图所示 由几何关系有， 解得， 【小问2详解】 小球从O点进入y轴右侧后做匀速圆周运动并恰好不能从右侧边界飞出，作出小球的运动轨迹如图所示 小球做匀速圆周运动所需向心力由洛伦兹力提供，电场力与重力平衡，则有 解得 小球做圆周运动的半径r满足 解得 根据洛伦兹力提供向心力得 解得 【小问3详解】 由几何关系可得小球第二次经过y轴时的y轴坐标为 可得小球第二次经过y轴时的位置坐标为。 13. 如图，一倾角为的光滑固定斜面的顶端放有质量的U型导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻的金属棒的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路；与斜面底边平行，长度。初始时与相距，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行；金属棒在磁场中做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的边正好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小，重力加速度大小取。求： （1）金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小； （2）金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数； （3）导体框匀速运动的距离。 【答案】（1）；（2），；（3） 【解析】 【分析】、 【详解】（1）根据题意可得金属棒和导体框在没有进入磁场时一起做匀加速直线运动，由动能定理可得 代入数据解得 金属棒在磁场中切割磁场产生感应电动势，由法拉第电磁感应定律可得 由闭合回路的欧姆定律可得 则导体棒刚进入磁场时受到的安培力为 （2）金属棒进入磁场以后因为瞬间受到安培力的作用，根据楞次定律可知金属棒的安培力沿斜面向上，之后金属棒相对导体框向上运动，因此金属棒受到导体框给的沿斜面向下的滑动摩擦力，因匀速运动，可有 此时导体框向下做匀加速运动，根据牛顿第二定律可得 设磁场区域的宽度为x，则金属棒在磁场中运动的时间为 当金属棒刚好离开磁场区域时，则此时导体框的速度为 则导体框的位移 因此导体框和金属棒的相对位移为 由题意当金属棒离开磁场时金属框的上端EF刚好进入磁场，则有位移关系 金属框进入磁场时匀速运动，此时的电动势为 导体框受到向上的安培力和滑动摩擦力，因此可得 联立以上可得 （3）金属棒出磁场以后，速度小于导体框的速度，因此受到向下的摩擦力，做加速运动，则有 金属棒向下加速，导体框匀速，当共速时导体框不再匀速，则有 导体框匀速运动的距离为 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津一中2025-2026-1高三年级物理学科第四次月考试卷 本试卷分为第I卷（选择题）、第II卷（非选择题）两部分，共100分，考试用时60分钟。 第I卷 一、单项选择题（每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的） 1. 涡流是电磁感应现象中产生的一种感应电流，看起来就像水中的漩涡，因此称作涡流。生产生活中有时利用涡流，有时也需要减小涡流。下列图中的设备或元件为了减小涡流的是（　　） A. 变压器中用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯 B. 探测贵重金属的探测器 C. 用来冶炼合金钢的真空冶炼炉 D. 磁电式仪表的线圈用铝框做骨架 2. 空间中有一匀强电场，一带正电荷的粒子以某一初速度进入该匀强电场中。不计粒子受到的重力影响，为了使粒子的速度方向在最短的时间内发生30°角的偏转，则电场方向与粒子的初速度方向之间的夹角应是（　　） A. 150° B. 120° C. 60° D. 30° 3. 空间中有一复杂电场，在其中选取某一直线为x轴，则轴上各点的电势与位置的关系如图所示。质量为m、带电荷量为e的粒子，在原点由静止释放后只能沿x轴运动，不计粒子所受的重力影响，则下列说法正确的是（　　） A. 在范围内，电场场强的x轴分量最大，为6V/m B. 在范围内，电场场强的x轴分量最小，为 C. 如果粒子是正电荷，当粒子运动到时，其动能为6eV D. 如果粒子是负电荷，则粒子在和之间做简谐运动 4. 一匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外，其边界如图中虚线所示（边界上有磁场），，bcde为正方形，ef足够长。一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子，在纸面内从a点垂直于ab射入磁场，这些粒子具有各种速率v。不计粒子之间的相互作用和重力影响，则下列说法中正确的是（　　） A. 速率越大的粒子，在磁场中运动弧长越长，在磁场中运动时间越长 B. 在磁场中运动时间为的粒子，其速率一定满足 C. 当粒子速率为时，粒子从c点离开磁场，运动时间为 D. 当粒子速率为时，粒子从d点离开磁场，运动时间为 5. 水平面上固定放置两个互相平行的足够长的光滑金属导轨，间距为d，电阻不计，其左端连接一阻值为R的电阻。导轨处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。质量为m、长度为d、阻值为R、与导轨接触良好的导体棒MN以速度v垂直导轨水平向右运动直到停下。不计一切摩擦，在整个运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 导体棒的平均速度为 B. 导体棒上产生的焦耳热为 C. 通过导体棒截面的电量为 D. 导体棒运动的最大距离为 二、多项选择题（每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的） 6. 如图所示，固定在水平面上的半径为r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。长也为r的金属棒，一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO’上，随轴以角速度ω匀速转动。在圆环的A点和电刷间接有阻值为R的电阻和电容为C、板间距为d的平行板电容器，有一带电微粒在电容器极板间处于静止状态。已知重力加速度为g，不计其他电阻和摩擦。则下列说法正确的是（　　） A. 金属棒上产生的电动势大小为 B. 金属棒转动一周，电阻上产生热量为 C. 电容器上极板所带的电荷为负电荷 D. 带电微粒的比荷为 7. 某种质谱仪的工作原理示意图如图所示。此质谱仪由以下几部分构成：粒子源N；P、Q间的加速电场；静电分析器；磁感应强度为B、方向垂直纸面向外的有界匀强磁场；胶片M。若静电分析器通道中心线半径为R，通道内有均匀辐射电场，在中心线处的电场强度大小为E；由粒子源发出初速度为零的正离子（重力不计），经加速电场加速后，垂直场强方向进入静电分析器，在静电分析器中，离子沿中心线做匀速圆周运动，而后由S点沿着既垂直于静电分析器的左边界，又垂直于磁场方向射入磁分析器中，最终打到胶片上的某点。则下列说法正确的是（　　） A. 该质谱仪根据落点的位置可以区分同位素，但是不能区分比荷相同的离子 B. 只要P、Q间加速电压为ER，就可以使正离子被加速后沿中心线做匀速圆周运动 C. 离子比荷越大，落在胶片上的位置就离O点越近，且比荷与落点到O点距离成反比 D. 若离子比荷为，只要磁感应强度，离子就一定不能打在胶片上 8. 如图所示，在半径为2R的半圆形区域内存在磁感应强度大小为B的匀强磁场；方向垂直纸面向内，圆弧PQ上覆盖有一层厚度不计的收集板（未画出）。另有一半径为R的圆形磁场区域与直径PQ相切于圆心O点，磁感应强度大小未知，方向垂直纸面向内。一束宽度为2R，均匀分布的电子束，以速度沿着与直径PQ平行的方向，射向圆形磁场区域。电子的电荷量为e，质量为m，最终所有电子均从圆心O进入半圆形磁场区域。不计电子间的相互作用以及重力影响，则下列说法中正确的是（　　） A. 圆形区域内磁场的磁感应强度大小为2B B. 收集板上有电子接收的范围占整个收集板的 C. 收集板接收到的电子数占所有电子的80% D. 沿QP方向向左移动圆形磁场区域，可以增大收集板上有电子接收的范围 第II卷 三、实验题 9. 如图所示为“探究电磁感应的产生条件”的实验中所用器材的示意图。不通电时，灵敏电流计指针停在正中央。将灵敏电流计与线圈B连成一个闭合回路，将带铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路。 （1）如图布置好电路后，如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后，将铁芯迅速插入线圈A的过程中，灵敏电流计的指针将________（选填“向左”、“向右”或“不会”）偏转。 （2）如图布置好电路后，在闭合开关之后，若要使灵敏电流计的指针向左偏转一下，可采取的操作是________。 A. 从线圈A中迅速拔出铁芯 B. 变阻器的滑片向右滑动 C. 断开开关S D. 断开线圈B与灵敏电流计“＋”接线柱间的导线 （3）上述实验中，线圈A可等效为一个条形磁铁，将线圈B和灵敏电流计简化，如图所示。当电流从正接线柱流入灵敏电流计时，指针向正接线柱一侧偏转。则图中灵敏电流计指针向其________（选填“正”或“负”）接线柱一侧偏转。 10. 小组同学探究带电粒子在复合场中运动的特性，用“AI物理虚拟实验室系统”进行研究。在虚拟空间的地面上方选定一真空区域，该区域内重力加速度为，存在由南到北的水平匀强磁场，磁感应强度大小为。将一带正电荷的质点由静止释放，观察该质点的空间运动轨迹，并以轨迹所在平面建立平面直角坐标系，如图甲所示，经过曲线拟合发现是摆线（旋轮线）。 （1）在建立坐标系的时候，以质点的释放位置为坐标原点，以竖直向下为y轴正方向，则x轴正方向应该是向________（选填“东”、“南”、“西”或“北”）方向； （2）由甲图中数值分析可知，轨迹的y轴坐标最大值为0.8m，则该质点的比荷应为________。 （3）在程序中设定该质点初速度沿x轴正方向，大小分别为和，再次进行模拟实验，记录的轨迹是图乙中a、b所示的某一条轨迹，则正确的对应关系应为________。 A. 对应轨迹a，对应轨迹b B. 对应轨迹b，对应轨迹a 四、计算题 11. 如图所示，有一个匝数为、横截面积为的螺线管，其电阻为。将螺线管与两个定值电阻、串联成闭合回路，其阻值，。已知从左向右穿过螺线管内部的磁场的磁感应强度随时间均匀增加，其变化率为。不计导线电阻，求： （1）回路中的电流方向是还是？ （2）螺线管两端的电压的大小； （3）的电功率。 12. 如图所示，平面直角坐标系的第二象限内存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，一个质量为、带电荷量为的小球从点以速度沿直线运动，与轴负方向成角。在轴右侧存在宽度为的竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，小球从点进入轴右侧后做匀速圆周运动并恰好不能从右侧边界飞出，已知重力加速度为，，求： （1）第二象限内电场强度的大小和磁感应强度的大小； （2）轴右侧电场强度的大小和磁感应强度的大小； （3）小球第二次经过轴时的位置坐标。 13. 如图，一倾角为的光滑固定斜面的顶端放有质量的U型导体框，导体框的电阻忽略不计；一电阻的金属棒的两端置于导体框上，与导体框构成矩形回路；与斜面底边平行，长度。初始时与相距，金属棒与导体框同时由静止开始下滑，金属棒下滑距离后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域，磁场边界（图中虚线）与斜面底边平行；金属棒在磁场中做匀速运动，直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间，导体框的边正好进入磁场，并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好，磁场的磁感应强度大小，重力加速度大小取。求： （1）金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小； （2）金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数； （3）导体框匀速运动的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $