精品解析：山东烟台市莱州市第一中学2023-2024学年高二下学期收心检测物理试题

莱州一中2022级高二收心检测物理试题（物理） 一、单选题：本大题共9小题，共36分。 1. 首先通过实验发现电磁感应现象的科学家是（　　） A. 赫兹 B. 法拉第 C. 爱因斯坦 D. 麦克斯韦 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】首先通过实验发现电磁感应现象的科学家是法拉第，B正确。 故选B。 2. 如图所示，工人正在用铅垂线测量建筑楼体是否竖直，铅垂线沿竖直墙壁垂下，铅锤用长为3.6m的细线悬挂在房顶边缘。现将铅锤拉开一个小角度，由静止释放，使之做单摆运动，铅垂线从最右端摆到墙体位置与从墙体位置摆到最左端所用的时间之比为3：2，不计空气阻力，重力加速度g取 ，则窗上沿到房顶的高度为（       ） A. 1.2m B. 1.6m C. 2m D. 2.4m 【答案】C 【解析】 【详解】铅垂线从最右端摆到墙体位置与从墙体位置摆到最左端所用的时间之比为3：2，根据单摆周期公式 可知 解得 h=2m 故选C。 3. 如图1为一波源的共振曲线，图2中实线表示该波源在共振状态下沿x轴形成的机械波在时刻的波形图线，虚线表示一段时间后的某时刻形成的波形图线，由图1及图2可判断出（　　） A. 图1中，若驱动力周期变大，共振曲线的峰将向频率大的方向移动 B. 当此波遇到宽度为2m的障碍物时不能发生明显的衍射 C. 从波动图可知该波波速为2.4m/s D. 实线、虚线波形的时间间隔可能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．图1中，共振曲线的波峰与驱动力的周期无关，若驱动力周期变大，共振曲线的峰不移动，A错误； B．根据图2，该波的波长为8m，当此波遇到宽度为2m的障碍物时能发生明显的衍射，B错误； C．从波动图可知该波的周期为 波速为 C正确； D．如果向右传播，时间间隔为 当时 当时 因为 所以，波向右传播时，时间间隔不可能等于； 当波向左传播时，时间间隔为 当 时 当时 因为 所以，波向左传播时，时间间隔不可能等于，D错误。 故选C。 4. 如图所示，某同学用“插针法”测量两面平行玻璃砖的折射率。和分别是玻璃砖与空气的两个界面。由于没有量角器，在完成了光路图以后，他在数据处理时用圆规以 AO为半径，O为圆心作圆，交折射光线延长线于C，且AB、CD垂直于法线。关于该实验，下列说法不正确的是（ ） A. 实验中必须选取表面和平行的玻璃砖 B. 大头针、及、之间的距离应适当大些 C. 玻璃砖的折射率可据计算 D. 玻璃砖的宽度（即和之间的距离）应适当大些 【答案】A 【解析】 【详解】A．测折射率只需确定第一界面处入射光线与折射光线的方向，由折射定律即可求出折射率，第二界面不必与第一界面平行，故A错误； B．两组大头针各自间距适当增大，可减小由插针位置误差造成的光线方向误差，故B正确； C．圆心为，与均为同一圆的半径。由图中直角三角形和可得入射角和折射角的正弦之比，再由折射定律得，故C正确； D．适当增大玻璃砖的宽度，可使两界面间的折射光线更长，便于确定其方向，减小测量误差，故D正确。 故选A。 5. 将一个粗细均匀的“ ”形导体环放置在粗糙绝缘的水平面上，俯视图如图所示，范围足够大的磁感应强度大小为的匀强磁场垂直水平面向下。导体环的一部分为正方形的三边，另一部分为等边三角形的两边，将间距为的A、B两端接入电路并通以从左向右的电流，导体环的部分和部分受到的安培力大小之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设匀强磁场的磁感应强度大小为，“ ”形导体环两端接入电路部分有效长度均为，由电阻定律可知，导体环两部分的电阻之比为 由并联电路特点可知 ， 导体环的部分和部分受到的安培力大小之比为 故选B。 6. 如图甲所示，一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中，若磁感强度B随时间t按如图乙所示的规律变化，设图中磁感强度垂直纸面向里为正方向，环中感应电流沿顺时针方向为正方向，则环中电流随时间变化的图象可能是图（  ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，0—1s内，线圈中磁通量的变化率相同，故0—1s内电流的方向相同，由楞次定律可知，电路中电流方向为逆时针，即电流为负方向；同理可知，1—2s电路中的电流方向为顺时针，2—3s内，电路中的电流为顺时针，3—4s内，电路中的电流方向为逆时针，由 可知，电路中电流大小恒定不变。 故选C。 7. 在双缝干涉实验中，图甲是用蓝光进行实验时，屏上观察到的条纹情况，a处为中央亮条纹，图乙是换用另一种颜色的单色光进行实验时，屏上观察到的条纹情况，a处仍为中央亮条纹，下列说法中正确的是（　　） A. 图乙可能是用黄光实验产生的条纹，表明黄光波长较短 B. 图乙可能是用黄光实验产生的条纹，表明黄光波长较长 C. 图乙可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短 D. 图乙可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】乙图中条纹的间距比甲图大，根据双缝干涉的条纹间距公式 知，乙图中光的波长较长，且比蓝光的波长长，黄光比蓝光的波长长，紫光的波长比蓝光短。 故选B。 8. 如图所示，金属圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与零刻度在中央的电流表连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘逆时针（俯视）匀速转动。下列说法正确的是（　　） A. 圆盘的磁通量不变，电流表指针指向零刻度 B. 若圆盘转动的角速度增大，产生的感应电流减小 C. 若磁场的磁感应强度增大，产生的感应电流增大 D. 若圆盘顺时针（俯视）匀速转动，电流从导线流入电流表 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．圆盘转动时，沿半径R方向的导体棒切割磁场产生感应电动势，其大小为 回路中电阻不变，根据欧姆定律，回路中产生恒定电流，当圆盘转动的角速度增大或磁场的磁感应强度增大，产生的感应电流都会增大，A、B错误，C正确； D．若圆盘顺时针匀速转动，根据右手定则可知电流从导线流入电流表，D错误。 故选C。 9. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（　　） A. 向右加速运动 B. 向左加速运动 C. 向右匀速运动 D. 向左匀速运动 【答案】B 【解析】 【详解】根据安培定则可知，ab在右侧产生的磁场方向为垂直向里，又因为MN向右运动，根据左手定则可判断MN中感应电流方向由M到N，由安培定则可知L1中感应电流产生的磁场方向向上，由楞次定律可知，L2中感应电流产生的磁场方向向上并减弱或向下并增强。如果L2中磁场向上减弱，根据安培定则可知PQ中感应电流为Q到P且减小，再根据右手定则可知PQ向右减速运动；如果L2中磁场向下增强，根据安培定则可知PQ中感应电流为P到Q且增大，再根据右手定则可知PQ向左加速运动。 故选B。 二、多选题：本大题共6小题，共24分。 10. 关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中、、在磁场中偏转半径最大的是 【答案】BD 【解析】 【详解】A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，当粒子在磁场中的半径达到最大时，有 可得粒子的最大动能为 可知粒子获得的最大动能与所加的电压没有关系，故A错误； B．图乙是磁流体发电机的结构示意图，根据左手定则可知，带正电粒子向下偏转，带负电粒子向上偏转，故A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极，故B正确； C．图丙是速度选择器，根据受力平衡可得 解得 带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是，且速度方向由P到Q，故C错误； D．图丁是质谱仪的主要原理图，粒子经过加速电场时，根据动能定理可得 解得 粒子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可得 解得 可知其中、、在磁场中偏转半径最大的是，故D正确。 故选BD。 11. 如图所示，质量为、半径为R的光滑圆弧形轨道槽C静止在光滑水平地面上，槽低端与水平面相切，质量为m的小球A与轻弹簧相连接并静止于水平地面上，现有一个质量为m的小球B从圆弧轨道最高点由静止下滑，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 小球B沿圆弧轨道滑至底端的过程中与圆弧轨道C组成的系统动量守恒 B. 小球B从圆弧轨道最高点滑至底端的过程中圆弧轨道向右运动了 C. 在运动过程中轻弹簧具有的最大弹性势能为 D. 若轻弹簧左端固定在墙上，则小球B仍能返回圆弧轨道且上升的最大高度为 【答案】BCD 【解析】 【详解】A．小球B沿圆弧轨道滑至底端的过程中与圆弧轨道C组成的系统合力不为零，水平方向合力为零，所以水平方向动量守恒，故A错误； B．球B沿圆弧轨道滑至底端的过程中与圆弧轨道C组成的系统水平方向动量守恒，则有 可得 则 且 可得 故B正确； C．由机械能守恒得 可得 B与弹簧碰撞过程中，AB的动量守恒，弹簧压缩到最短时AB共速，弹簧弹性势能最大，有 AB弹簧三者能量守恒，有 所以在运动过程中轻弹簧具有的最大弹性势能为 故C正确； D．若轻弹簧左端固定在墙上，则BC组成的系统水平动量守恒，机械能守恒。则有 带入数值可得小球B仍能返回圆弧轨道且上升的最大高度为 故D正确。 故选BCD。 12. 如图所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路。虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始终与MN 垂直。从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）。 A. 感应电流方向不变 B. CD 段直线始终不受安培力 C. 感应电动势最大值 D. 感应电动势平均值 【答案】AC 【解析】 【详解】A．闭合回路进入磁场的过程中，磁通量一直在变大，由楞次定律可知，感应电流的方向不变，A正确； B．从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止，闭合回路的磁通量一直在变大，故回路中始终存在感应电流，CD 段与磁场方向垂直，所以CD 段直线始终受安培力，B错误； C．从D 点到达边界开始到C 点进入磁场的过程可以理解为部分电路切割磁感线的运动，在切割的过程中，切割的有效长度先增大后减小，最大有效长度等于半圆的半径，即最大感应电动势为 C正确； D．根据法拉第电磁感应定律可知，感应电动势的平均值为 D错误。 故选AC。 13. 在匀强磁场中，一闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化，则（　　） A. 时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的感应电动势为零 B. 时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的电流改变方向 C. 时，线圈平面与磁场方向垂直，线圈中的感应电动势为零 D. 时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的磁通量的变化率最大 【答案】CD 【解析】 【详解】ABD．根据题意，由图可知，、、时，穿过线圈的磁通量为零，磁通量的变化率最大，则线圈平面与磁场方向平行，线圈中的感应电动势最大，感应电流最大，电流方向不发生改变，故AB错误，D正确； C．根据题意，由图可知，时，穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零，则线圈平面与磁场方向垂直，线圈中的感应电动势为零，故C正确。 故选CD。 14. 如图1所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，磁场方向垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的规律如图2所示，定值电阻。0~10s内（　　） A. 线圈产生的感应电动势均匀增大 B. 线圈产生的感应电流沿逆时针方向 C. a、b两点间电压 D. 通过电阻R的电荷量为4C 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因B-t图像的斜率一定，则一定，线圈面积S不变，由法拉第电磁感应定律知产生的感应电动势不变，选项A错误； BC．根据楞次定可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，则a点电势高于b点，由乙图知 则 电路的总电流为I，则有 Uab=IR=0.4×6 V=2.4 V 选项B正确，C错误； D．通过电阻R的电荷量为 q=It=0.4×10C=4C 选项D正确。 故选BD。 15. 如图所示，在竖直面内有垂直于竖直面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域，磁场上下边界相距H。边长为l、电阻为R、质量为m的正方形导线框abcd从cd边距离磁场上边界l处由静止下落，cd边运动到磁场的下边界线框匀速穿出磁场。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 线框进入磁场的过程中产生的感应电流沿逆时针方向 B. 线框ab边离开磁场时，线框的速度大小为 C. 线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为 D. 线框穿过整个磁场区域的过程中，线框产生的焦耳热为mg（H+2l） 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．由楞次定律可知，感应电流沿顺时针方向，故A错误； B．线框匀速穿出磁场，则安培力与重力等大反向，即 解得 故B正确； C．线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为 故C正确； D．线框离开磁场时具有一定的速度，即线框的重力势能并没有全部转化为焦耳热，故D错误。 故选BC。 三、计算题：本大题共3小题，共40分。 16. 如图，光滑水平轨道上放置长为的长木板（上表面粗糙）和滑块，滑块距的右端距离为，有一滑块（可看为质点）以水平速度滑上的上表面并带动滑动，当刚要与相撞时，恰好、达到了共同速度，与碰撞（时间极短）后向右运动，经过一段时间后，恰好运动到的最右端没有掉下来，之后与的距离不再变化。已知、、质量分别为，，，与间的动摩擦因数，。求： （1）滑上上表面时速度的大小； （2）与碰撞后的瞬间的速度大小； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 对长木板，与碰前过程 ，根据牛顿第二定律有 解得 与碰前过程做匀加速直线运动，碰前速度满足      解得 、碰前，对、系统，由动量守恒定律得 解得 【小问2详解】 对、碰撞，满足、系统动量守恒，即 对、、系统，最终恰好运动到的最右端没有掉下来，之后与的距离不再变化，故最终系统速度大小相等，满足 解得， 17. 如图甲所示，倾角为、足够长的光滑绝缘斜面，虚线MN、PQ间存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，MN、PQ均与斜面顶边（顶边水平）平行。一单匝正方形金属线框abcd通过一轻质绝缘细线连接静止在斜面上，且线框一半位于磁场中，ab边平行MN。已知线框质量、边长、电阻，重力加速度g取。 （1）求时线框中的感应电流大小及时细线的拉力大小； （2）在后剪断细线，金属线框由静止沿斜面下滑，ab边进磁场前瞬间，线框加速度为0，当cd边刚出磁场时，线框加速度大小为，整个下滑过程cd边始终与PQ平行。求MN、PQ间距s及线框进入磁场的过程中产生的焦耳热Q。 【答案】（1），；（2）， 【解析】 【详解】（1）时线框中的感应电动势为 感应电流为 时磁感应强度为4T，线框所受安培力沿斜面向下，细线的拉力大小为 （2）ab边进磁场前瞬间，线框匀速运动，则 得 当cd边刚出磁场时，根据牛顿第二定律 得 根据机械能守恒 得 根据能量守恒 线框进入磁场的过程中产生的焦耳热为 18. 如图所示，有一边长为2L的正方形abcd，内部存在匀强磁场，虚线ef把正方形分成面积相等的上、下两部分，上部磁场磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，下部磁感应强度大小为0.5B，方向垂直纸面向外。P是bc边上的一点，比荷均为的带正电粒子甲、乙先后从P点垂直于bc射入磁场，甲的速率是乙的3倍，甲经过直线ef上的Q点时速度与ef成60°角，此时乙才从P点出发，不计粒子重力。 （1）求粒子甲的速度； （2）当粒子甲从ad边的M点离开时，粒子乙刚好经过ef下方区域中的N点，求N与直线QM的距离； （3）当粒子甲从ad边的M点离开后经多长时间粒子乙离开磁场。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）粒子运动的轨迹如图所示 设粒子甲在下方区域内做匀速圆周运动的圆心为O1，半径为R1，粒子速率为v1，根据洛伦兹力提供向心力得 甲经过Q点时速度与ef成60°角，由几何关系可知，圆心角为 解得 （2）设粒子甲在上方区域内做圆周运动的圆心为，半径为，粒子乙的半径为，由洛伦兹力提供向心力有 解得 ， 由几何关系知圆心角为 设粒子甲上方磁场区域周期为，从Q到M的时间为t，则有 粒子乙从P到N的时间也为t 解得粒子乙转过的圆心角为 设N与直线QM的距离为h，根据几何关系知 代入数据解得 （3）粒子乙经过N点之后，从bc边垂直离开时转过的角度为 需要的时间为 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 莱州一中2022级高二收心检测物理试题（物理） 一、单选题：本大题共9小题，共36分。 1. 首先通过实验发现电磁感应现象的科学家是（　　） A. 赫兹 B. 法拉第 C. 爱因斯坦 D. 麦克斯韦 2. 如图所示，工人正在用铅垂线测量建筑楼体是否竖直，铅垂线沿竖直墙壁垂下，铅锤用长为3.6m的细线悬挂在房顶边缘。现将铅锤拉开一个小角度，由静止释放，使之做单摆运动，铅垂线从最右端摆到墙体位置与从墙体位置摆到最左端所用的时间之比为3：2，不计空气阻力，重力加速度g取 ，则窗上沿到房顶的高度为（       ） A. 1.2m B. 1.6m C. 2m D. 2.4m 3. 如图1为一波源的共振曲线，图2中实线表示该波源在共振状态下沿x轴形成的机械波在时刻的波形图线，虚线表示一段时间后的某时刻形成的波形图线，由图1及图2可判断出（　　） A. 图1中，若驱动力周期变大，共振曲线的峰将向频率大的方向移动 B. 当此波遇到宽度为2m的障碍物时不能发生明显的衍射 C. 从波动图可知该波波速为2.4m/s D. 实线、虚线波形的时间间隔可能为 4. 如图所示，某同学用“插针法”测量两面平行玻璃砖的折射率。和分别是玻璃砖与空气的两个界面。由于没有量角器，在完成了光路图以后，他在数据处理时用圆规以 AO为半径，O为圆心作圆，交折射光线延长线于C，且AB、CD垂直于法线。关于该实验，下列说法不正确的是（ ） A. 实验中必须选取表面和平行的玻璃砖 B. 大头针、及、之间的距离应适当大些 C. 玻璃砖的折射率可据计算 D. 玻璃砖的宽度（即和之间的距离）应适当大些 5. 将一个粗细均匀的“ ”形导体环放置在粗糙绝缘的水平面上，俯视图如图所示，范围足够大的磁感应强度大小为的匀强磁场垂直水平面向下。导体环的一部分为正方形的三边，另一部分为等边三角形的两边，将间距为的A、B两端接入电路并通以从左向右的电流，导体环的部分和部分受到的安培力大小之比为（ ） A. B. C. D. 6. 如图甲所示，一闭合金属圆环处在垂直圆环平面的匀强磁场中，若磁感强度B随时间t按如图乙所示的规律变化，设图中磁感强度垂直纸面向里为正方向，环中感应电流沿顺时针方向为正方向，则环中电流随时间变化的图象可能是图（  ） A. B. C. D. 7. 在双缝干涉实验中，图甲是用蓝光进行实验时，屏上观察到的条纹情况，a处为中央亮条纹，图乙是换用另一种颜色的单色光进行实验时，屏上观察到的条纹情况，a处仍为中央亮条纹，下列说法中正确的是（　　） A. 图乙可能是用黄光实验产生的条纹，表明黄光波长较短 B. 图乙可能是用黄光实验产生的条纹，表明黄光波长较长 C. 图乙可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较短 D. 图乙可能是用紫光实验产生的条纹，表明紫光波长较长 8. 如图所示，金属圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与零刻度在中央的电流表连接起来形成回路。转动摇柄，使圆盘逆时针（俯视）匀速转动。下列说法正确的是（　　） A. 圆盘的磁通量不变，电流表指针指向零刻度 B. 若圆盘转动的角速度增大，产生的感应电流减小 C. 若磁场的磁感应强度增大，产生的感应电流增大 D. 若圆盘顺时针（俯视）匀速转动，电流从导线流入电流表 9. 如图所示，水平放置的两条光滑轨道上有可自由移动的金属棒PQ、MN，MN的左边有一闭合电路，当PQ在外力的作用下运动时，MN向右运动，则PQ所做的运动可能是（　　） A. 向右加速运动 B. 向左加速运动 C. 向右匀速运动 D. 向左匀速运动 二、多选题：本大题共6小题，共24分。 10. 关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（　　） A. 图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压 B. 图乙是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极 C. 图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是 D. 图丁是质谱仪的主要原理图。其中、、在磁场中偏转半径最大的是 11. 如图所示，质量为、半径为R的光滑圆弧形轨道槽C静止在光滑水平地面上，槽低端与水平面相切，质量为m的小球A与轻弹簧相连接并静止于水平地面上，现有一个质量为m的小球B从圆弧轨道最高点由静止下滑，下列说法中正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 小球B沿圆弧轨道滑至底端的过程中与圆弧轨道C组成的系统动量守恒 B. 小球B从圆弧轨道最高点滑至底端的过程中圆弧轨道向右运动了 C. 在运动过程中轻弹簧具有的最大弹性势能为 D. 若轻弹簧左端固定在墙上，则小球B仍能返回圆弧轨道且上升的最大高度为 12. 如图所示，一导线弯成半径为a 的半圆形闭合回路。虚线MN 右侧有磁感应强度为B 的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v 向右匀速进入磁场，直径CD 始终与MN 垂直。从D 点到达边界开始到C 点进入磁场为止，下列结论正确的是（ ）。 A. 感应电流方向不变 B. CD 段直线始终不受安培力 C. 感应电动势最大值 D. 感应电动势平均值 13. 在匀强磁场中，一闭合矩形金属线圈，绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动，穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化，则（　　） A. 时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的感应电动势为零 B. 时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的电流改变方向 C. 时，线圈平面与磁场方向垂直，线圈中的感应电动势为零 D. 时，线圈平面与磁场方向平行，线圈中的磁通量的变化率最大 14. 如图1所示，面积为的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，磁场方向垂直线圈平面向里，磁感应强度随时间变化的规律如图2所示，定值电阻。0~10s内（　　） A. 线圈产生的感应电动势均匀增大 B. 线圈产生的感应电流沿逆时针方向 C. a、b两点间电压 D. 通过电阻R的电荷量为4C 15. 如图所示，在竖直面内有垂直于竖直面向外、磁感应强度大小为B的有界匀强磁场区域，磁场上下边界相距H。边长为l、电阻为R、质量为m的正方形导线框abcd从cd边距离磁场上边界l处由静止下落，cd边运动到磁场的下边界线框匀速穿出磁场。已知重力加速度为g，忽略空气阻力。下列说法正确的是（　　） A. 线框进入磁场的过程中产生的感应电流沿逆时针方向 B. 线框ab边离开磁场时，线框的速度大小为 C. 线框进入磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量为 D. 线框穿过整个磁场区域的过程中，线框产生的焦耳热为mg（H+2l） 三、计算题：本大题共3小题，共40分。 16. 如图，光滑水平轨道上放置长为的长木板（上表面粗糙）和滑块，滑块距的右端距离为，有一滑块（可看为质点）以水平速度滑上的上表面并带动滑动，当刚要与相撞时，恰好、达到了共同速度，与碰撞（时间极短）后向右运动，经过一段时间后，恰好运动到的最右端没有掉下来，之后与的距离不再变化。已知、、质量分别为，，，与间的动摩擦因数，。求： （1）滑上上表面时速度的大小； （2）与碰撞后的瞬间的速度大小； 17. 如图甲所示，倾角为、足够长的光滑绝缘斜面，虚线MN、PQ间存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示，MN、PQ均与斜面顶边（顶边水平）平行。一单匝正方形金属线框abcd通过一轻质绝缘细线连接静止在斜面上，且线框一半位于磁场中，ab边平行MN。已知线框质量、边长、电阻，重力加速度g取。 （1）求时线框中的感应电流大小及时细线的拉力大小； （2）在后剪断细线，金属线框由静止沿斜面下滑，ab边进磁场前瞬间，线框加速度为0，当cd边刚出磁场时，线框加速度大小为，整个下滑过程cd边始终与PQ平行。求MN、PQ间距s及线框进入磁场的过程中产生的焦耳热Q。 18. 如图所示，有一边长为2L的正方形abcd，内部存在匀强磁场，虚线ef把正方形分成面积相等的上、下两部分，上部磁场磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，下部磁感应强度大小为0.5B，方向垂直纸面向外。P是bc边上的一点，比荷均为的带正电粒子甲、乙先后从P点垂直于bc射入磁场，甲的速率是乙的3倍，甲经过直线ef上的Q点时速度与ef成60°角，此时乙才从P点出发，不计粒子重力。 （1）求粒子甲的速度； （2）当粒子甲从ad边的M点离开时，粒子乙刚好经过ef下方区域中的N点，求N与直线QM的距离； （3）当粒子甲从ad边的M点离开后经多长时间粒子乙离开磁场。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $