精品解析：海南北京师范大学万宁实验学校2025-2026学年下学期第一次阶段检测高二物理试题

北师大万宁实验学校2025-2026学年下学期第一次月考（高二） 物理试题 考试时间90分钟 满分100分 一、单选题（共8题，每题3分，共24分） 1. 法拉第作出了关于电力场的关键性突破，发现了电磁感应现象，永远改变了人类文明。在下列一些常用家用电器的使用过程中，应用电磁感应原理的是（ ） A. 电吹风机 B. 电磁炉 C. 电热毯 D. 电烤箱 2. 如图所示，B为匀强磁场，v为正电荷的运动速度，F为磁场对电荷的洛伦兹力，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图，在匀强磁场中竖直、平行地放置一对光滑的金属导轨 MN 和 PQ。另有一对相距一定距离的金属杆ab和cd，同时从某一高度由静止开始释放它们，若两杆与 MN和PQ接触良好，那么（　　） A. ab先加速运动后匀速运动 B. cd做自由落体运动 C. 感应电流方向为 abdca D. cd两端电势差为零 4. 如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（　　） A. 拨至M端或N端，圆环都向左运动 B. 拨至M端或N端，圆环都向右运动 C. 拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动 D. 拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动 5. 如图所示，空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场中，现有两完全相同的带电粒子以不同速度从同一位置均沿水平方向垂直射入磁场后从磁场下边界飞出，飞出磁场时与磁场边界的夹角分别为90°，60°，则它们在运动过程中（ ） A. 周期之比为2∶1 B. 轨迹半径之比为2∶3 C. 速度之比为1∶2 D. 运动时间之比为2∶3 6. 如图所示，一质量为m、电荷量为的带电粒子与磁场边界成射入宽度为d的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，粒子从右边界B点射出磁场，连线垂直于边界，不计粒子重力，以下说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子在磁场中运动时间为 C. 粒子射入磁场的速度为 D. 粒子出射速度方向与水平夹角为 7. 甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中增大交流电的频率可增大粒子的最大动能 B. 图乙中可以判断出通过R的电流方向为从a到b C. 图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是 D. 图丁中在分析同位素时，半径最大的粒子对应质量也最大 8. 有一变化的匀强磁场与图甲所示的圆形线圈平面垂直。规定磁场方向向里为正方向，从经流向为电流的正方向。已知中的感应电流随时间变化的图象如图乙，则磁场的变化规律可能与下图中一致的是（　　） A. B. C. D. 二、多选题（共5题，每题4分，漏选得2分，错选多选不得分，共20分） 9. 粒子回旋加速器结构如图所示，有磁感应强度为B的匀强磁场垂直于回旋加速器在A点释放初速度为零、质量为m、电荷量为q的粒子，粒子最后从出口处射出并获得最大动能，加速电压为U，则下列说法正确的是（　　） A. D形盒的最大半径为 B. 粒子在加速器中运动的圈数为 C. 减小加速电压，粒子从加速器射出时的动能变小 D. 若磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当增大才能正常工作 10. 某同学设计了一种天平，其装置如图所示。两相同的同轴圆线圈水平固定，圆线圈P与、N共轴且平行等距。初始时，线圈通以等大反向的电流后，在线圈P处产生沿半径方向的磁场，线圈P内无电流且天平平衡。设从上往下看顺时针方向为正向。当左托盘放入重物后，要使线圈P仍在原位置且天平平衡，可能的办法是（　　） A. 若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入正向电流 B. 若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入负向电流 C. 若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入正向电流 D. 若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入负向电流 11. 如图所示，一质量为m=0.10g、带电荷量q=1.6×103C的带负电滑块（可看作质点）以初速度=5m/s由水平面上的A点向右滑动，到达C点后恰好能通过半径为R=0.5m的光滑半圆轨道的最高点D，已知水平轨道AC与半圆轨道相切于C点，整个装置处在垂直纸面向里、磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A. 滑块运动到最高点D时的速度大小为1m/s B. 滑块运动到最高点D时的速度大小为m/s C. 滑块从C运动到D的过程中，机械能不守恒 D. 滑块从A到C的过程中克服阻力做的功为2×10-4J 12. 倾角为的足够长斜面固定放置，竖直截面如图所示，整个空间存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量大小为q的滑块从斜面顶端由静止滑下，当位移大小为L时离开斜面。已知重力加速度为g，则下列关于滑块的说法中正确的是（　　） A. 带正电 B. 离开斜面时的速度大小为 C. 在斜面上滑行过程中重力势能减少了 D. 在斜面上滑行过程中克服摩擦力做功 13. 质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示。则下列关于导体棒中的电流的分析正确的是（　　） A. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为 B. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小为 C. 若减小导体棒中的电流大小为原来的，棒再次平衡时，导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成30°角 D. 如适当增大导体棒中的电流，棒再次平衡时，受到弧面的支持力变大 六、实验题（每空2分，共20分） 14. 如图为研究电磁感应现象的实验装置。 （1）将图中所缺的导线补接完整。 （2）如果在闭合开关时发现电流表的指针向右偏转一下，那么合上开关后可能出现的情况有： A．将线圈A迅速插入线圈B时，电流表指针将____偏转一下。  B．线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，电流表指针将___偏转一下。 15. 某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中采用了如图甲所示的实验装置。 （1）实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则___________；若实验中没有现成的遮光条，某同学用金属片替代，用20分度的游标卡尺测量金属片的宽度如图丙所示，其读数为___________，这种做法是否合理？___________（填“合理”或“不合理”）。 （2）在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间内感应电动势的平均值，改变速度多次实验，得到多组数据。这样实验的设计满足了物理实验中常用的“控制变量法”，你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是：在时间内___________。 （3）得到多组与数据之后，若以为纵坐标、以为横坐标作出图像，发现图像是一条曲线，不容易得出清晰的实验结论，为了使画出的图像为一条直线，最简单的改进办法是以___________为横坐标。 （4）根据改进后作出的图像得出的结论是：在误差允许的范围内___________。 （5）其他条件都不变，若换用匝数加倍的线圈做实验，根据实验数据所作出的那条直线图像斜率___________（填“减半”“不变”或“加倍”）。 七、解答题（共3题共计36分，需写出详细解题步骤） 16. 电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示。1982年澳大利亚国立大学制成了能把m=2.2g的弹体（包括金属杆CD的质量）加速到v=10km/s的电磁炮。若轨道宽l=2m，长s=100m，通过的电流为I=10A，（轨道摩擦不计）。则 (1)轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B是多少？ (2)磁场力的最大功率多大？ 17. 研究小组设计了一种通过观察粒子在荧光屏上打出的亮点位置来测量粒子速度大小的装置，如题图所示，水平放置的荧光屏上方有沿竖直方向强度大小为B，方向垂直于纸面向外的匀强磁场。O、N、M均为荧光屏上的点，且在纸面内的同一直线上。发射管K（不计长度）位于O点正上方，仅可沿管的方向发射粒子，一端发射带正电粒子，另一端发射带负电粒子，同时发射的正、负粒子速度大小相同，方向相反，比荷均为。已知，，不计粒子所受重力及粒子间相互作用。 （1）若K水平发射的粒子在O点产生光点，求粒子的速度大小。 （2）若K从水平方向逆时针旋转60°，其两端同时发射的正、负粒子恰都能在N点产生光点，求粒子的速度大小。 （3）要使（2）问中发射的带正电粒子恰好在M点产生光点，可在粒子发射t时间后关闭磁场，忽略磁场变化的影响，求t。 18. 如图所示，两根质量均为的相同金属棒a、b垂直地放在水平导轨和上，左右两部分导轨间距之比为，导轨间有大小相等但左右两部分方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，金属棒b开始位于图中位置，金属棒a在NQ位置。b用绝缘细线绕过光滑定滑轮和一小物块c相连，c的质量，c开始时距地面高度。整个导轨光滑，且和金属棒接触良好，开始用手托着c使系统持静止。现放手开始运动，物体c触地后不再反弹，此时两棒速率之比，此过程b棒上产生的焦耳热为10J，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，，求： （1）从开始运动到c物体着地过程中，a棒上产生的焦耳热； （2）c物体着地时，两棒的速度大小和； （3）假设磁感应强度，左侧导轨宽度为1m，求c物体着地后到最后稳定时通过a棒的电荷量为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 北师大万宁实验学校2025-2026学年下学期第一次月考（高二） 物理试题 考试时间90分钟 满分100分 一、单选题（共8题，每题3分，共24分） 1. 法拉第作出了关于电力场的关键性突破，发现了电磁感应现象，永远改变了人类文明。在下列一些常用家用电器的使用过程中，应用电磁感应原理的是（ ） A. 电吹风机 B. 电磁炉 C. 电热毯 D. 电烤箱 【答案】B 【解析】 【详解】电吹风机利用电动机通电旋转，驱动风叶吸入并加速空气形成气流，主要利用了电流的热效应和通电线圈在磁场中受到安培力作用；电磁炉利用‌高频交变磁场在铁磁锅具底部感应涡流‌，通过‌电流的热效应‌使锅体自身发热，即电磁炉利用了电磁感应原理工作；电热毯、电烤箱利用了电流的热效应工作。 故选 B。 2. 如图所示，B为匀强磁场，v为正电荷的运动速度，F为磁场对电荷的洛伦兹力，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则，图中洛伦兹力方向向上，故A错误； B．根据左手定则，图中洛伦兹力方向向下，故B正确； C．根据左手定则，图中洛伦兹力方向垂直纸面向内，故C错误； D．根据左手定则，图中洛伦兹力方向垂直纸面向外，故D错误。 故选B。 3. 如图，在匀强磁场中竖直、平行地放置一对光滑的金属导轨 MN 和 PQ。另有一对相距一定距离的金属杆ab和cd，同时从某一高度由静止开始释放它们，若两杆与 MN和PQ接触良好，那么（　　） A. ab先加速运动后匀速运动 B. cd做自由落体运动 C. 感应电流方向为 abdca D. cd两端电势差为零 【答案】B 【解析】 【详解】由于光滑，则ab会向下运动，就会切割磁感线，产生感应电动势，a端低电势，b端高电势；而cd也会向下运动，也会切割磁感线，也产生感应电动势，c端低电势，d端高电势；假设速度相等，这两个感应电动势会抵消，整个回路中电流为0，则ab和cd的安培力就为0，即ab和cd做自由落体运动，假设成立。 故选B。 4. 如图，水平放置的圆柱形光滑玻璃棒左边绕有一线圈，右边套有一金属圆环。圆环初始时静止。将图中开关S由断开状态拨至连接状态，电路接通的瞬间，可观察到（　　） A. 拨至M端或N端，圆环都向左运动 B. 拨至M端或N端，圆环都向右运动 C. 拨至M端时圆环向左运动，拨至N端时向右运动 D. 拨至M端时圆环向右运动，拨至N端时向左运动 【答案】B 【解析】 【详解】无论开关S拨至哪一端，当把电路接通一瞬间，左边线圈中的电流从无到有，电流在线圈轴线上的磁场从无到有，从而引起穿过圆环的磁通量突然增大，根据楞次定律（增反减同），右边圆环中产生了与左边线圈中方向相反的电流，异向电流相互排斥，所以无论哪种情况，圆环均向右运动。 故选B。 5. 如图所示，空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场中，现有两完全相同的带电粒子以不同速度从同一位置均沿水平方向垂直射入磁场后从磁场下边界飞出，飞出磁场时与磁场边界的夹角分别为90°，60°，则它们在运动过程中（ ） A. 周期之比为2∶1 B. 轨迹半径之比为2∶3 C. 速度之比为1∶2 D. 运动时间之比为2∶3 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可知，周期之比为1:1，选项A错误； B．设入射点到虚线边界的距离为，可知粒子1的运动半径 粒子2由几何关系 得 两粒子的轨迹半径之比为1∶2，选项B错误； C．根据 得 可得速度之比为1:2，选项C正确； D．周期相等，根据 可知时间之比为 选项D错误。 故选C。 6. 如图所示，一质量为m、电荷量为的带电粒子与磁场边界成射入宽度为d的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，粒子从右边界B点射出磁场，连线垂直于边界，不计粒子重力，以下说法正确的是（　　） A. 粒子带正电 B. 粒子在磁场中运动时间为 C. 粒子射入磁场的速度为 D. 粒子出射速度方向与水平夹角为 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据左手定则可知粒子带负电，故A错误； C．设粒子在磁场中运动的半径为r，根据几何关系以及对称性可得 解得 设粒子射入磁场的速度为v，根据牛顿第二定律有 解得 故C错误； B．粒子在磁场中运动的周期为 粒子在磁场中转过的圆心角为 所以粒子在磁场中运动时间为 故B正确； D．根据几何关系可知粒子出射速度方向与水平夹角为，故D错误。 故选B。 7. 甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，下列说法中正确的是（　　） A. 图甲中增大交流电的频率可增大粒子的最大动能 B. 图乙中可以判断出通过R的电流方向为从a到b C. 图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是 D. 图丁中在分析同位素时，半径最大的粒子对应质量也最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．由洛伦兹力提供向心力可得 则 粒子的最大动能为 与交流电的频率无关，故A错误； B．根据左手定则可知B为正极，所以通过R的电流方向为从b到a，故B错误； C．图丙中粒子沿直线PQ运动的条件是 可得 故C错误； D．在加速电场中有 在磁场中洛伦兹力提供向心力 联立可得 对于同位素，电荷量相等，半径最大的粒子对应质量也最大，故D正确。 故选D。 8. 有一变化的匀强磁场与图甲所示的圆形线圈平面垂直。规定磁场方向向里为正方向，从经流向为电流的正方向。已知中的感应电流随时间变化的图象如图乙，则磁场的变化规律可能与下图中一致的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】应用楞次定律定性分析知，内，电流为正方向，根据安培定则知磁场应正方向减小或负方向增大。内，电流为负方向，根据安培定则知磁场应正方向增大或负方向减小。设线圈面积为，则电动势 ① 电流 ② 解①②式得 ③ 由图象知两过程中电流大小关系为 ④ 解③④式得 所以A正确，BCD错误。 故选A。 二、多选题（共5题，每题4分，漏选得2分，错选多选不得分，共20分） 9. 粒子回旋加速器结构如图所示，有磁感应强度为B的匀强磁场垂直于回旋加速器在A点释放初速度为零、质量为m、电荷量为q的粒子，粒子最后从出口处射出并获得最大动能，加速电压为U，则下列说法正确的是（　　） A. D形盒的最大半径为 B. 粒子在加速器中运动的圈数为 C. 减小加速电压，粒子从加速器射出时的动能变小 D. 若磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当增大才能正常工作 【答案】BD 【解析】 【详解】A．根据题意可知，粒子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力 可得 可知，速度最大时，动能最大，半径最大，又有 联立可得 故A错误； B．设粒子在磁场中转动圈数为，因每转一圈加速2次，则有 解得 故B正确； C．由A分析可知，粒子获得的最大动能 可知，粒子所能获得的最大动能与加速电压无关，故C错误； D．要想回旋加速器正常工作，交流电源的频率与粒子在磁场中做圆周运动的频率相等，即 若磁感应强度B增大，交流电频率f必须适当增大才能正常工作，故D正确； 故选BD。 10. 某同学设计了一种天平，其装置如图所示。两相同的同轴圆线圈水平固定，圆线圈P与、N共轴且平行等距。初始时，线圈通以等大反向的电流后，在线圈P处产生沿半径方向的磁场，线圈P内无电流且天平平衡。设从上往下看顺时针方向为正向。当左托盘放入重物后，要使线圈P仍在原位置且天平平衡，可能的办法是（　　） A. 若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入正向电流 B. 若P处磁场方向沿半径向外，则在P中通入负向电流 C. 若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入正向电流 D. 若P处磁场方向沿半径向内，则在P中通入负向电流 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．当左托盘放入重物后，要使线圈P仍在原位置且天平平衡，则需要线圈P需要受到竖直向下的安培力，若P处磁场方向沿半径向外，由左手定则可知，可在P中通入负向电流，故A错误，B正确； CD．若P处磁场方向沿半径向内，由左手定则可知，可在P中通入正向电流，故C正确，D错误。 故选BC。 11. 如图所示，一质量为m=0.10g、带电荷量q=1.6×103C的带负电滑块（可看作质点）以初速度=5m/s由水平面上的A点向右滑动，到达C点后恰好能通过半径为R=0.5m的光滑半圆轨道的最高点D，已知水平轨道AC与半圆轨道相切于C点，整个装置处在垂直纸面向里、磁感应强度B=0.50T的匀强磁场中，重力加速度g=10m/s2，则（　　） A. 滑块运动到最高点D时的速度大小为1m/s B. 滑块运动到最高点D时的速度大小为m/s C. 滑块从C运动到D的过程中，机械能不守恒 D. 滑块从A到C的过程中克服阻力做的功为2×10-4J 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．因滑块恰好能通过光滑半圆轨道的最高点D，在D点由竖直向下的重力和竖直向上的洛伦兹力的合力提供向心力，即 代入数值得 故A正确，B错误。 C．滑块从C到D的过程中，洛伦兹力时刻与速度方向垂直，不做功，只有重力做功，机械能守恒，故C错误。 D．滑块从C到D的过程中，由机械能守恒定律知 即 滑块从A到C的过程中，由动能定理知克服阻力做的功为 即 故D正确。 故选AD。 12. 倾角为的足够长斜面固定放置，竖直截面如图所示，整个空间存在垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电荷量大小为q的滑块从斜面顶端由静止滑下，当位移大小为L时离开斜面。已知重力加速度为g，则下列关于滑块的说法中正确的是（　　） A. 带正电 B. 离开斜面时的速度大小为 C. 在斜面上滑行过程中重力势能减少了 D. 在斜面上滑行过程中克服摩擦力做功 【答案】BD 【解析】 【详解】A．滑块在斜面上运动一段时间后小滑块离开斜面，可知小滑块受到的洛伦兹力垂直斜面向上，根据左手定则可得，小滑块带负电，故A错误； B．当滑块离开斜面时 解得离开斜面时的速度大小为 故B正确； C．在斜面上滑行过程中，高度降低了，重力势能减少了 故C错误； D．在斜面上滑行过程中，根据动能定理 解得克服摩擦力做功 故D正确。 故选BD。 13. 质量为m、长为L的直导体棒放置于四分之一光滑圆弧轨道上，整个装置处于竖直向上磁感应强度为B的匀强磁场中，直导体棒中通有恒定电流，平衡时导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成60°角，其截面图如图所示。则下列关于导体棒中的电流的分析正确的是（　　） A. 导体棒中电流垂直纸面向外，大小为 B. 导体棒中电流垂直纸面向里，大小为 C. 若减小导体棒中的电流大小为原来的，棒再次平衡时，导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成30°角 D. 如适当增大导体棒中的电流，棒再次平衡时，受到弧面的支持力变大 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．对导体棒受力分析，受重力、支持力和电场力，如图所示 安培力向右，根据左手定则，则导体棒中电流垂直纸面向里，根据平衡条件，有 解得电流 故A错误，B正确； C．若减小导体棒中的电流大小为原来的，棒再次平衡时，导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成角，根据平衡条件，则有 将代入上式，可得 则，故C错误； D．如适当增大导体棒中的电流，棒再次平衡时，导体棒与圆弧圆心的连线与竖直方向成角，根据平衡条件，则有 当电流I增大时，角增大，根据 可知减小，则N增大，故D正确。 故选BD。 六、实验题（每空2分，共20分） 14. 如图为研究电磁感应现象的实验装置。 （1）将图中所缺的导线补接完整。 （2）如果在闭合开关时发现电流表的指针向右偏转一下，那么合上开关后可能出现的情况有： A．将线圈A迅速插入线圈B时，电流表指针将____偏转一下。  B．线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，电流表指针将___偏转一下。 【答案】（1） （2） ①. 向右 ②. 向左 【解析】 【小问1详解】 线圈A所在电路需要有电流，该电流产生磁场，需要将电源接入A所在电路，线圈B是产生感应电流的回路，需要将B与灵敏电流计连接，完整的实物连线如图所示 【小问2详解】 [1][2]果在闭合开关时发现电流表的指针向右偏转一下，可知穿过线圈B的磁通量增加时，电流表的指针向右偏转； A．将线圈A迅速插入线圈B时，则穿过线圈B的磁通量增加，电流表指针将向右偏转； B．线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左拉时，滑动变阻器接入电路阻值增大，线圈A的电流减小，则穿过线圈B的磁通量减少，电流表指针将向左偏转。 15. 某学习小组在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”的实验中采用了如图甲所示的实验装置。 （1）实验需用螺旋测微器测量挡光片的宽度，如图乙所示，则___________；若实验中没有现成的遮光条，某同学用金属片替代，用20分度的游标卡尺测量金属片的宽度如图丙所示，其读数为___________，这种做法是否合理？___________（填“合理”或“不合理”）。 （2）在实验中，让小车以不同速度靠近螺线管，记录下光电门挡光时间内感应电动势的平均值，改变速度多次实验，得到多组数据。这样实验的设计满足了物理实验中常用的“控制变量法”，你认为小车以不同速度靠近螺线管过程中不变的量是：在时间内___________。 （3）得到多组与数据之后，若以为纵坐标、以为横坐标作出图像，发现图像是一条曲线，不容易得出清晰的实验结论，为了使画出的图像为一条直线，最简单的改进办法是以___________为横坐标。 （4）根据改进后作出的图像得出的结论是：在误差允许的范围内___________。 （5）其他条件都不变，若换用匝数加倍的线圈做实验，根据实验数据所作出的那条直线图像斜率___________（填“减半”“不变”或“加倍”）。 【答案】 ①. 4.800 ②. 70.15 ③. 不合理 ④. 穿过线圈的磁通量的变化量 ⑤. ⑥. 感应电动势与磁通量变化率成正比（或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反比） ⑦. 加倍 【解析】 【详解】（1）[1]螺旋测微器固定刻度为，可动刻度为 所以最终读数为 [2]游标卡尺的主尺读数为，游标读数为 所以最终读数为 [3]遮光条的宽度越小，小车经过遮光条时的平均速度越接近小车的瞬时速度，遮光条的宽度越大，小车的速度误差越大，不能用宽金属片替代遮光条； （2）[4]在挡光片每次经过光电门的过程中，磁铁与线圈之间相对位置的改变量都一样，穿过线圈磁通量的变化量都相同； （3）[5]根据 因不变，与成正比，横坐标应该是； （4）[6]感应电动势与磁通量变化率成正比（或者在磁通量变化量相同的情况下，感应电动势与时间成反比）； （5）[7]匝数加倍后，产生的感应电动势加倍，图像纵坐标加倍，横坐标不变，所以新图像的斜率加倍。 七、解答题（共3题共计36分，需写出详细解题步骤） 16. 电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图所示。1982年澳大利亚国立大学制成了能把m=2.2g的弹体（包括金属杆CD的质量）加速到v=10km/s的电磁炮。若轨道宽l=2m，长s=100m，通过的电流为I=10A，（轨道摩擦不计）。则 (1)轨道间所加的匀强磁场的磁感应强度B是多少？ (2)磁场力的最大功率多大？ 【答案】(1)55T；(2) 1.1×10 7 W 【解析】 【详解】(1)在导轨通有电流I时，炮弹作为导体受到磁场施加的安培力为 F=ILB ① 设炮弹的加速度的大小为a F=ma ② 炮弹在两导轨间做匀加速运动 v 2 =2as ③ 联立①②③代入题给数据得 F=1100N B=55T (2)磁场力的最大功率 P=Fv 解得 P=1.1×10 7 W 17. 研究小组设计了一种通过观察粒子在荧光屏上打出的亮点位置来测量粒子速度大小的装置，如题图所示，水平放置的荧光屏上方有沿竖直方向强度大小为B，方向垂直于纸面向外的匀强磁场。O、N、M均为荧光屏上的点，且在纸面内的同一直线上。发射管K（不计长度）位于O点正上方，仅可沿管的方向发射粒子，一端发射带正电粒子，另一端发射带负电粒子，同时发射的正、负粒子速度大小相同，方向相反，比荷均为。已知，，不计粒子所受重力及粒子间相互作用。 （1）若K水平发射的粒子在O点产生光点，求粒子的速度大小。 （2）若K从水平方向逆时针旋转60°，其两端同时发射的正、负粒子恰都能在N点产生光点，求粒子的速度大小。 （3）要使（2）问中发射的带正电粒子恰好在M点产生光点，可在粒子发射t时间后关闭磁场，忽略磁场变化的影响，求t。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 由题意粒子水平发射后做匀速圆周运动，要在O点产生光点，其运动半径 运动过程中由洛伦兹力提供向心力有 联立解得 【小问2详解】 若K从水平方向逆时针旋转60°，其两端同时发射的正、负粒子恰都能在N点产生光点，则两端粒子的轨迹正好构成一个完整的圆，且在N点相切，如图 由于K从水平方向逆时针旋转60°，则，根据和和关系可知此时粒子做匀速圆周运动的半径为 根据洛伦兹力提供向心力可知 解得 【小问3详解】 由题意带正电粒子恰好在M点产生光点，则关闭磁场时粒子速度恰好指向M，过M点做正电粒子轨迹的切线，切点为P，如图 根据前面解析可知，所以 由于，且 根据几何关系可知，而 所以 粒子在磁场中运动的周期，对应的圆心角 所以 18. 如图所示，两根质量均为的相同金属棒a、b垂直地放在水平导轨和上，左右两部分导轨间距之比为，导轨间有大小相等但左右两部分方向相反的匀强磁场，两棒电阻与棒长成正比，不计导轨电阻，金属棒b开始位于图中位置，金属棒a在NQ位置。b用绝缘细线绕过光滑定滑轮和一小物块c相连，c的质量，c开始时距地面高度。整个导轨光滑，且和金属棒接触良好，开始用手托着c使系统持静止。现放手开始运动，物体c触地后不再反弹，此时两棒速率之比，此过程b棒上产生的焦耳热为10J，设导轨足够长且两棒始终在不同磁场中运动，，求： （1）从开始运动到c物体着地过程中，a棒上产生的焦耳热； （2）c物体着地时，两棒的速度大小和； （3）假设磁感应强度，左侧导轨宽度为1m，求c物体着地后到最后稳定时通过a棒的电荷量为多大？ 【答案】（1）5J；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）a，b棒的有效长度分别为L和2L，所以电阻分别为R和2R，由于电路在任何时刻电流均相等，根据焦耳定律 所以a棒的焦耳热为5J （2）根据能量守恒定律，有 又 可解得 ， （3）c物体着地后，a棒继续向左做加速运动，而b棒向右开始做减速运动，两棒最终匀速运动时电路中电流为零，即两棒切割磁感线，产生感应电动势大小相等，此时两棒的速度满足 即 对两棒分别应用动量定理，有 ， 因为 ， 则可得 故有 联立以上各式解得 ， c着地后对a棒有 又由于 代入数据解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $