精品解析：黑龙江大庆市林甸县第一中学2025-2026学年高二上学期期末物理试卷

林甸一中2025~2026学年度第一学期期末考试 高二物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；回答非选择题时，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上、写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 4．本卷主要命题范围：必修第三册第九~十二章，选择性必修第二册第一、二章、 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量，下列说法正确的是（　　） A. 磁通量是标量，不能反映磁场的强弱和方向 B. 由磁感应强度定义式可知，B与F成正比、与IL成反比 C. 磁感线在磁场中是客观存在的，总是从磁体的N极指向S极 D. 磁场是由磁感线组成的，实际不存在而是人们假想出来的一种物质 2. 电磁炉（图甲）是目前家庭常用的炊具，具有无明火、无污染、高效节能等优点。某同学依据电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉，其结构简图如图乙所示。在线圈上放置一盛有冷水的金属杯，接通交流电源，一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是（　　） A. 家用电磁炉工作时，利用其面板产生的涡流来加热食物 B. 家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷的导热性能较差 C. 简易电磁炉工作时，利用自感产生的电流来加热水 D. 仅增大简易电磁炉所接交流电源的频率，可以缩短从开始加热到水达到沸腾的时间 3. 如图甲所示，一根直径为D，长为L的均匀圆柱形金属导体的阻值为R，现将该金属导体沿直径分为两个完全相同的半圆柱形导体，并分别按照图乙和图丙的方式用导线连接，则下列说法中正确的是（　　） A. 该种金属的电阻率为 B. 分割后导体的电阻率减半 C. 用图乙的方式连接后，整体的总电阻为 D. 用图丙的方式连接后，整体的总电阻为4R 4. 如图所示，比荷不同的带电粒子M和N以相同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，不计带电粒子所受重力，M和N运动的半圆轨迹如图中虚线所示，则下列表述正确的是（　　） A. M带正电，N带负电 B. M的比荷大于N的比荷 C. M的运行周期等于N的运行周期 D. M的运行时间大于N的运行时间 5. 如图所示，A、B为一对等量同种正点电荷连线上的两点（其中B为连线中点），C为连线中垂线上的一点。现将一个电荷量为q的负点电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C，则下列说法正确的是（　　） A. 从A到B的过程中，负点电荷的电势能不断减小 B. 从B到C的过程中，负点电荷的电势能不断增大 C. 从A到B的过程中，负点电荷所受电场力的大小不断增大 D. 从B到C的过程中，负点电荷所受电场力的大小不断减小 6. 如图所示的电路中，电流表为理想电表，电源的电动势为、内阻为，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 两端的电压减小 B. 的功率增大 C. 电流表的示数变大 D. 通过的电流增大 7. 两个完全相同的竖直弹簧秤，下方悬挂一粗细均匀的水平直导线ab，长度为L。整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。若在ab中通入由a到b的恒定电流，电流强度为I，稳定后弹簧秤的示数为，若将电流反向，电流强度变为，稳定后弹簧秤的示数为，两次弹簧均处于伸长状态，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 直导线ab的质量为 D. 匀强磁场的磁感应强度B的大小为 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 下列关于教科书上的四幅插图，说法正确的是（ ） A. 图甲为静电除尘装置的示意图，应用了静电屏蔽的原理 B. 图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，是为了导走手上的静电 C. 图丙中，导线外面包裹着金属外衣是为了增加导线的硬度 D. 图丁的燃气灶中安装了电子点火器，应用了尖端放电的原理 9. 如图所示为利用海流发电的磁流体发电机原理示意图，上、下两块绝缘金属板浸没在海水中，金属板表面积，板间距离，海水的电阻率，平行金属板间加一垂直于海水流动方向的匀强磁场，磁感应强度大小，海水中含有大量的带电离子，这些离子随海流以速度流过金属板间，两板间产生电势差，可为阻值的航标灯供电。不计地磁场的影响，忽略离子的重力及离子间的相互作用力，忽略海水运动所受阻力。则（ ） A. 平行金属板板是电源的负极 B. 该发电机内阻为 C. 通过航标灯的电流为 D. 该发电机内消耗的机械能为 10. 如图甲所示，由中车长客股份公司自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行。超导磁悬浮列车可以简化为如图乙所示模型：间距为的平行导轨间连续交替分布着竖直向下和竖直向上的等大、等宽的匀强磁场，一单匝矩形金属线框放置在导轨上方，其长、宽恰好等于导轨的间距和磁场的宽度。当磁场以速度向右匀速移动时，线框在安培力的驱动下向右运动，已知磁场的磁感应强度大小为，线框移动过程中所受摩擦阻力恒为，线框的质量为、电阻为，则下列说法正确的是（　　） A. 线框中的电流始终沿顺时针方向 B. 线框运动的最大速度为 C. 线框匀速运动时安培力的功率为 D. 线框匀速运动后相对磁场位移为的过程中，通过线框的电荷量为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学想要测量待测电阻Rx（约5Ω）的阻值，实验室中提供的器材有：电压表（量程0~3V，内阻约2kΩ）、电流表（0~0.6A，内阻约2Ω）、电源（电动势3V，内阻约2Ω），滑动变阻器RP（最大阻值15Ω），导线、开关若干。 （1）如图甲、乙所示为使用伏安法测电阻时的两种实验电路的接线方式，其中如图_______（填“甲”或“乙”）所示的接线方式误差较小。 （2）实验小组设计了一种新的测量待测电阻Rx阻值的方法，电路图如图丙所示，先将电压表接入接线柱a、b之间，移动滑动变阻器的滑片，得到多组电压与电流的数据，根据测得数据在坐标轴中描点并连线，得到一条U-I图像，之后将电压表接入接线柱a、c之间，重复上述步骤，得到另一条U-I图像，两条图线与纵轴的截距均为d，与横轴的截距分别为e1，e2，如图丁所示。 ①如图丁所示，图像Ⅰ是电压表在接线柱_______（填“ab”或“ac”）之间时测得的U-I图像； ②由图丁可知，待测电阻Rx的阻值为_______（用图丁中给出的参数表示）。 12. 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”） 13. 如图所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为，，，规定磁场方向垂直于线圈平面向里为正方向，定值电阻，线圈电阻。求： （1）回路中感应电动势的大小。 （2）回路中电流的大小和方向。 （3）、两点间的电势差。 14. 如图所示，两足够长的平行金属导轨沿水平方向固定，两导轨之间的距离为，导体棒中通有由到的电流，现在空间加一匀强磁场、磁感应强度大小不变但方向可调，给导体棒一水平向右的初速度，当磁场斜向右上方与水平的夹角为时，导体棒做匀速直线运动；当磁场斜向左上方与水平的夹角为时，导体棒仍做匀速直线运动，重力加速度为。求： （1）磁感应强度的大小以及导体棒与导轨之间的动摩擦因数； （2）当磁场的方向竖直向上，将导体棒由静止释放，时间内导体棒的位移。 15. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，在第Ⅰ象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅳ象限内区域存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的带电粒子以初速度从y轴上点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点进入磁场，粒子恰好不能从磁场的下边界离开磁场。不计粒子重力。求： （1）粒子在Q点位置的速度和速度方向与x轴正方向夹角； （2）匀强磁场磁感应强度大小B； （3）粒子从P点开始运动至第一次到达磁场下边界所需要的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 林甸一中2025~2026学年度第一学期期末考试 高二物理 （试卷满分：100分，考试时间：75分钟） 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号；回答非选择题时，用0.5mm的黑色字迹签字笔将答案写在答题卡上、写在本试卷上无效。 3．考试结束后，请将答题卡上交。 4．本卷主要命题范围：必修第三册第九~十二章，选择性必修第二册第一、二章、 一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 关于磁场、磁感应强度、磁感线、磁通量，下列说法正确的是（　　） A. 磁通量是标量，不能反映磁场的强弱和方向 B. 由磁感应强度定义式可知，B与F成正比、与IL成反比 C. 磁感线在磁场中是客观存在的，总是从磁体的N极指向S极 D. 磁场是由磁感线组成的，实际不存在而是人们假想出来的一种物质 【答案】A 【解析】 【详解】A．磁通量是标量，其大小为，其中θ为磁场方向与线圈平面法线方向的夹角，不能直接反映磁场强弱和方向，故A正确； B．磁感应强度B由磁场本身决定，该式为磁感应强度的定义式，采用比值定义法，B与F不成正比、与IL也不成反比，故B错误； C．磁感线是人为假想的曲线，用于形象直观描述磁场强弱及方向，并非客观存在；其方向在磁体外部从N极指向S极，但在内部从S极指向N极，故C错误； D．磁场是客观存在的物质，磁感线仅是假想的描述工具，磁场并非由磁感线组成，故D错误。 故选A。 2. 电磁炉（图甲）是目前家庭常用的炊具，具有无明火、无污染、高效节能等优点。某同学依据电磁炉原理自己制作了一个简易电磁炉，其结构简图如图乙所示。在线圈上放置一盛有冷水的金属杯，接通交流电源，一段时间后杯内的水就会沸腾起来。下列说法正确的是（　　） A. 家用电磁炉工作时，利用其面板产生的涡流来加热食物 B. 家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷的导热性能较差 C. 简易电磁炉工作时，利用自感产生的电流来加热水 D. 仅增大简易电磁炉所接交流电源的频率，可以缩短从开始加热到水达到沸腾的时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．家用电磁炉工作时，通过锅体的磁通量发生变化，锅体中会产生涡流，利用涡流的热效应来加热食物或者水，故A错误； B．家用电磁炉的锅用铁而不用陶瓷材料，主要是因为陶瓷中不能产生涡流，铁中能产生涡流，故B错误； C．简易电磁炉工作时，金属杯中会产生涡流，利用涡流的热效应来加热水，故C错误； D．仅增大简易电磁炉所接交流电源的频率，通过金属杯的磁通量变化率增大，感应电动势增大，感应电流增大，电功率增大，可以缩短从开始加热到水达到沸腾的时间，故D正确。 故选D。 3. 如图甲所示，一根直径为D，长为L的均匀圆柱形金属导体的阻值为R，现将该金属导体沿直径分为两个完全相同的半圆柱形导体，并分别按照图乙和图丙的方式用导线连接，则下列说法中正确的是（　　） A. 该种金属的电阻率为 B. 分割后导体的电阻率减半 C. 用图乙的方式连接后，整体的总电阻为 D. 用图丙的方式连接后，整体的总电阻为4R 【答案】D 【解析】 【详解】A．该金属的电阻率，故A错误； B．导体的电阻率只由导体的材质决定，与形状无关，故B错误； C．如题图乙所示，每个半圆柱体的电阻为2R，并联后总体的电阻为R，故C错误； D．如题图丙所示，每个半圆柱体的电阻为2R，串联后总电阻为4R，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，比荷不同的带电粒子M和N以相同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，不计带电粒子所受重力，M和N运动的半圆轨迹如图中虚线所示，则下列表述正确的是（　　） A. M带正电，N带负电 B. M的比荷大于N的比荷 C. M的运行周期等于N的运行周期 D. M的运行时间大于N的运行时间 【答案】D 【解析】 【详解】A．由左手定则判断出N带正电荷，M带负电荷，选项A错误； B．粒子在磁场中运动，洛伦兹力提供向心力，由 解得，M的运动半径大于N，可知M的比荷小于N的比荷，选项B错误； CD．粒子在磁场中运动半周，即时间为周期的一半，周期为，则M的运行周期、运行时间大于N的运行周期、运行时间，选项C错误，选项D正确。 故选D。 5. 如图所示，A、B为一对等量同种正点电荷连线上的两点（其中B为连线中点），C为连线中垂线上的一点。现将一个电荷量为q的负点电荷自A沿直线移到B再沿直线移到C，则下列说法正确的是（　　） A. 从A到B的过程中，负点电荷的电势能不断减小 B. 从B到C的过程中，负点电荷的电势能不断增大 C. 从A到B的过程中，负点电荷所受电场力的大小不断增大 D. 从B到C的过程中，负点电荷所受电场力的大小不断减小 【答案】B 【解析】 【详解】AB．负点电荷从A移动到B、从B移动到C的过程中电场力始终做负功，因此负点电荷的电势能不断增大，故A错误，B正确； CD．负点电荷从A移动到B的过程中所受电场力大小不断减小，从B移动到C的过程中所受电场力可能一直增大也可能先增大后减小，故CD错误。 故选B。 6. 如图所示的电路中，电流表为理想电表，电源的电动势为、内阻为，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列说法正确的是（　　） A. 两端的电压减小 B. 的功率增大 C. 电流表的示数变大 D. 通过的电流增大 【答案】C 【解析】 【详解】当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器阻值变大，总电阻变大，总电流减小，内阻上的电压减小，路端电压 变大，即两端的电压以及电流变大，则的电流 减小，则R2的功率减小，R2的电压减小，则R1和R4并联支路的电压 变大，R4的电流变大，电流表的示数变大，通过的电流减小。 故选C。 7. 两个完全相同的竖直弹簧秤，下方悬挂一粗细均匀的水平直导线ab，长度为L。整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，如图所示。若在ab中通入由a到b的恒定电流，电流强度为I，稳定后弹簧秤的示数为，若将电流反向，电流强度变为，稳定后弹簧秤的示数为，两次弹簧均处于伸长状态，重力加速度大小为g。则下列说法正确的是（　　） A. B. C. 直导线ab的质量为 D. 匀强磁场的磁感应强度B的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】设直导线ab的质量为m，匀强磁场的磁感应强度为B。 根据题意，和是单个弹簧秤的示数，由于有两个完全相同的弹簧秤，所以弹簧秤对导线的总拉力在两种情况下分别为和。 情况一： 电流由a到b，强度为。 根据左手定则，导线ab受到的安培力方向竖直向上，大小为 导线处于平衡状态，受力分析可得 情况二： 电流反向，由b到a，强度变为。 根据左手定则，导线ab受到的安培力方向竖直向下，大小为 导线处于平衡状态，受力分析可得 联立方程进行求解， 即，， 故选C。 二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 下列关于教科书上的四幅插图，说法正确的是（ ） A. 图甲为静电除尘装置的示意图，应用了静电屏蔽的原理 B. 图乙为给汽车加油前要触摸一下的静电释放器，是为了导走手上的静电 C. 图丙中，导线外面包裹着金属外衣是为了增加导线的硬度 D. 图丁的燃气灶中安装了电子点火器，应用了尖端放电的原理 【答案】BD 【解析】 【详解】A．静电除尘的原理是让尘粒带电后，在电场力作用下向电极沉积，利用的是静电对带电粒子的作用力，不是静电屏蔽，故A错误； B．加油前人体会积累静电，触摸静电释放器可以将人体的静电导走，避免静电火花引燃油气，故B正确； C．导线外包裹金属外衣是利用静电屏蔽，避免外界电磁场对导线内的信号产生干扰，不是为了增加硬度，故C错误； D．燃气灶电子点火器利用了尖端放电原理：导体尖端处电荷密度大，周围场强很大，容易击穿空气产生放电，从而实现点火，故D正确。 故选BD。 9. 如图所示为利用海流发电的磁流体发电机原理示意图，上、下两块绝缘金属板浸没在海水中，金属板表面积，板间距离，海水的电阻率，平行金属板间加一垂直于海水流动方向的匀强磁场，磁感应强度大小，海水中含有大量的带电离子，这些离子随海流以速度流过金属板间，两板间产生电势差，可为阻值的航标灯供电。不计地磁场的影响，忽略离子的重力及离子间的相互作用力，忽略海水运动所受阻力。则（ ） A. 平行金属板板是电源的负极 B. 该发电机内阻为 C. 通过航标灯的电流为 D. 该发电机内消耗的机械能为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知，带正电的离子在洛伦兹力的作用下向板偏转，带负电的离子向板偏转，故板为负极，故A正确； B．两金属板间电流方向垂直于金属板，根据电阻定律，该发电机内阻，故B错误； C．当洛伦兹力和两金属板间形成的电场对离子的电场力平衡时，两金属板间的电势差等于电源电动势，由 可得电动势 由闭合电路欧姆定律，通过航标灯的电流为，故C正确； D．根据能量守恒，发电机消耗机械能等于产生的电能，故D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，由中车长客股份公司自主研制的国内首套高温超导电动悬浮全要素试验系统完成首次悬浮运行。超导磁悬浮列车可以简化为如图乙所示模型：间距为的平行导轨间连续交替分布着竖直向下和竖直向上的等大、等宽的匀强磁场，一单匝矩形金属线框放置在导轨上方，其长、宽恰好等于导轨的间距和磁场的宽度。当磁场以速度向右匀速移动时，线框在安培力的驱动下向右运动，已知磁场的磁感应强度大小为，线框移动过程中所受摩擦阻力恒为，线框的质量为、电阻为，则下列说法正确的是（　　） A. 线框中的电流始终沿顺时针方向 B. 线框运动的最大速度为 C. 线框匀速运动时安培力的功率为 D. 线框匀速运动后相对磁场位移为的过程中，通过线框的电荷量为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据右手定则可知，线框中的感应电流有时沿逆时针方向，有时沿顺时针方向，故A错误； B．设线框的最大速度为，产生的感应电动势为 受到的安培力为 电流为 根据题意有 联立解得，故B正确； C．根据能量守恒可知线框匀速运动时安培力的功等于克服阻力做功，则有，故C错误； D．线框匀速运动后相对磁场位移为的过程中，通过线框的电荷量为，故D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学想要测量待测电阻Rx（约5Ω）的阻值，实验室中提供的器材有：电压表（量程0~3V，内阻约2kΩ）、电流表（0~0.6A，内阻约2Ω）、电源（电动势3V，内阻约2Ω），滑动变阻器RP（最大阻值15Ω），导线、开关若干。 （1）如图甲、乙所示为使用伏安法测电阻时的两种实验电路的接线方式，其中如图_______（填“甲”或“乙”）所示的接线方式误差较小。 （2）实验小组设计了一种新的测量待测电阻Rx阻值的方法，电路图如图丙所示，先将电压表接入接线柱a、b之间，移动滑动变阻器的滑片，得到多组电压与电流的数据，根据测得数据在坐标轴中描点并连线，得到一条U-I图像，之后将电压表接入接线柱a、c之间，重复上述步骤，得到另一条U-I图像，两条图线与纵轴的截距均为d，与横轴的截距分别为e1，e2，如图丁所示。 ①如图丁所示，图像Ⅰ是电压表在接线柱_______（填“ab”或“ac”）之间时测得的U-I图像； ②由图丁可知，待测电阻Rx的阻值为_______（用图丁中给出的参数表示）。 【答案】（1）甲 （2） ①. ab ②. 【解析】 【小问1详解】 根据 为了减小实验误差，电流表应采用外接法，则应该选用图甲。 【小问2详解】 [1]由欧姆定律可知，电流相同时，电压表接在ab之间示数更小，故图像Ⅰ为电压表接在ab之间时的图像； [2]由闭合回路的欧姆定律可知，图像Ⅰ斜率的绝对值等于电源内阻和待测电阻阻值之和，图线Ⅱ斜率的绝对值为电源内阻，故待测电阻的阻值为两条图线斜率绝对值之差，即 12. 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。 13. 如图所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为，，，规定磁场方向垂直于线圈平面向里为正方向，定值电阻，线圈电阻。求： （1）回路中感应电动势的大小。 （2）回路中电流的大小和方向。 （3）、两点间的电势差。 【答案】（1） （2），沿顺时针方向 （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意可知 根据法拉第电磁感应定律，有 【小问2详解】 根据楞次定律，垂直线圈平面向里的磁通量减小，感应电流磁场向里，根据安培定则，电流沿顺时针方向；根据闭合电路欧姆定律，有 【小问3详解】 根据电源内部电流方向由负极流向正极，左侧相当于电源，则a为负极，电势小于b点，根据欧姆定律，则有 14. 如图所示，两足够长的平行金属导轨沿水平方向固定，两导轨之间的距离为，导体棒中通有由到的电流，现在空间加一匀强磁场、磁感应强度大小不变但方向可调，给导体棒一水平向右的初速度，当磁场斜向右上方与水平的夹角为时，导体棒做匀速直线运动；当磁场斜向左上方与水平的夹角为时，导体棒仍做匀速直线运动，重力加速度为。求： （1）磁感应强度的大小以及导体棒与导轨之间的动摩擦因数； （2）当磁场的方向竖直向上，将导体棒由静止释放，时间内导体棒的位移。 【答案】（1）， （2） 【解析】 【小问1详解】 设磁感应强度的大小为B，导体棒中通有由到的电流，则安培力 当磁场斜向右上方与水平的夹角为时，根据力的平衡条件有 当磁场斜向左上方与水平的夹角为时，根据力的平衡条件有 代入数据解得， 【小问2详解】 当磁场的方向竖直向上，根据牛顿第二定律可知 时间内导体棒的位移 解得 15. 如图所示，平面直角坐标系xOy中，在第Ⅰ象限内存在方向沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅳ象限内区域存在方向垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为的带电粒子以初速度从y轴上点沿x轴正方向开始运动，经过电场后从x轴上的点进入磁场，粒子恰好不能从磁场的下边界离开磁场。不计粒子重力。求： （1）粒子在Q点位置的速度和速度方向与x轴正方向夹角； （2）匀强磁场磁感应强度大小B； （3）粒子从P点开始运动至第一次到达磁场下边界所需要的时间。 【答案】（1）2v0， （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设粒子从到的过程中，加速度大小为，运动时间为，在点进入磁场时速度大小为，方向与轴正方向间的夹角为沿轴方向的大小为，则水平方向上 竖直方向上 解得 点的合速度 解得 【小问2详解】 设粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的半径为，据洛伦兹力提供向心力 解得 粒子运动轨迹如图所示，根据几何关系得 解得 【小问3详解】 根据几何关系，粒子从进入磁场到到达下边界在磁场中转过的圆心角为 在磁场中运动的周期 在磁场中运动的时间 粒子运动总的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $