精品解析：上海市东华大学附属致远中学2026-2027学年高二第一学期期中教学评估物理试卷

东华大学附属奉贤致远中学2026学年第一学期期中教学评估 高二物理 考试时间：60分钟 满分100分 试卷说明： 1、本试卷除标有“多选”的试题外，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项； 2、在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示； 3、本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、考号等信息，并粘贴条形码； 4、若无特殊说明，本卷所用重力加速度大小均。 一、电与磁 麦克斯韦提出的“变化的磁场产生电场”和“变化的电场产生磁场”是电磁场理论的两个重要思想。 1. 磁感应强度B的单位等价于（ ） A. B. C. D. 2. 下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（ ） A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实 B. 乙图表明条形磁铁的磁感线总是从极出发，到极终止 C. 丙图中导线通电后，其产生磁场的磁感应强度的方向符合物理事实 D. 丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针极向纸面内旋转符合物理事实 3. 长为的直导线置于磁感应强度大小为B的匀强磁场，导线中的电流为。下列说法正确的是（ ） A. 通电直导线受到的安培力大小为 B. 无论通电直导线如何放置，它都将受到安培力 C. 通电直导线所受安培力的方向垂直于磁感应强度方向和电流方向构成的平面 D. 安培力是带电粒子受到的洛伦兹力的宏观表现，所以安培力对通电直导线不做功 4. 图为带电粒子穿过一金属箔的轨迹。气泡室处于垂直纸面向里的匀强磁场中，则带电粒子（ ） A. 运动方向由A到B，粒子带正电 B. 运动方向由A到B，粒子带负电 C. 运动方向由B到A，粒子带正电 D. 运动方向由B到A，粒子带负电 5. 阴极射线管是一种能从其阴极A发射出电子流的装置。如图所示的电子流阴极射线管放在蹄形磁铁的两极间，则此时电子流将（ ） A. 向上偏转 B. 向下偏转 C. 向S极偏转 D. 向N极偏转 6. （计算）一个初速度为零的质子，经过电压的电场加速后垂直进入磁感应强度B为的匀强磁场。质子的质量，电荷量。求： （1）质子进入磁场时的速度大小。 （2）质子在磁场中运动的轨道半径： （3）质子做匀速圆周运动的周期。 二、传感器 传感器能将非电学量转化为电学量，传感器中的核心部件为敏感元件， 7. 磁传感器可以用来测量磁场的强弱，其核心敏感元件是（ ）。 A. 条形磁铁 B. 霍尔元件 C. LC振荡电路 D. 软铁芯 8. 某磁电式轮速传感器基本结构如图所示。齿圈上形状相同的铁齿分布均匀。铁齿在磁铁附近被磁化，齿圈转动使穿过线圈的磁通量发生变化，从而通过电压传感器信号获得齿圈转速， 如图，齿圈从图示位置转过一个齿距的过程中，穿过线圈的磁通量先减小后增大。设两点电势分别为，则此过程中（ ） A. 始终高于 B. 先高于，后低于 C. 始终低于 D. 先低于，后高于 9. 图中的金属片和金属丝为力传感器的敏感元件。上、下表面的金属丝分别为和，当金属片受力弯曲时，其中一根金属丝被拉长，另一根被压缩。当金属片右端向下受力弯曲时，上表面的金属丝阻值（ ） A. 减小 B. 不变 C. 增大 三、特雷门琴 特雷门琴是一种“不能碰的乐器”，它的两根天线与演奏者的双手构成两个电容器。弹奏者通过在空中移动双手来控制音调和音量。 10. 特雷门琴电路的一部分可看成图中的LC回路。将其电磁振荡视为自由振荡。 （1）若将手与水平天线构成的电容器近似看成平行板电容器，则当手与水平天线之间的距离减小时，它们构成的电容器的电容（ ） A、变大 B、不变 C、变小 （2）电容器放电完毕瞬间，以下各物理量中达到最大值的有（ ） A、电场能 B、电流 C、磁场能 D、电压 11. 将阻值为的电阻接在交流电源上，电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。电阻两端电压的表达式为___________，电阻在内消耗的电能为___________J。 12. 特雷门琴的电磁振荡通过扬声器转换为声波。扬声器的音圈绕在永磁体N上，其结构的剖面图和正视图分别如图（a）（b）所示。 （1）音的频率为，时空气中的声速为，则时音的声波在空气中的波长为___________m （2）当音圈中电流的方向如图（a）所示时，图（a）中音圈所受安培力的方向为（ ） A、向左 B、向右 C、径向向内 D、径向向外 （3）音圈中一匝线圈的周长为，若音圈所在处的径向磁场磁感应强度大小，音圈中的电流，其中，，则该电流的有效值为___________A：音圈中一匝线圈受到安培力的最大值为___________。 四、电动机 电动机是把电能转化为机械能的装置。 13. 下列表示电动机图形符号的是___________。 A. B. C. D. 14. 某电动机的原理如图所示。可绕轴转动的正方形导线框静止于匀强磁场中，磁场方向与轴垂直且与线框平面平行。某时刻起，线框内通以图示方向的电流。 （1）线框将___________（沿观察） A、顺时针转动 B、逆时针转动 （2）线框转过位置时，边所受安培力为，速度为，则___________ A、 B、 C、 D、 （3）若磁场的磁感应强度为，线框的边长为，电流强度为，则线框转过的过程中，安培力对线框做的功为___________。 五、质谱仪 质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器。其结构如图（a）所示，它分别由加速器Ⅰ、速度选择器Ⅱ、质量分离器Ⅲ三部分组成。若从粒子源点发出一个电量、质量为的正离子，经过加速器得到加速，进入速度选择器，速度符合一定大小的离子能够通过S3缝射入质量分离器中。整个过程中可以不考虑离子重力的影响。 15. 加速器I由S1、S2两块带电平行金属板组成，为了使正离子得到加速，则应让金属板S1带___________电（填“正”或“负”）。在下降过程中，离子的电势能___________（填“减少”“增大”或“不变”）。如果离子从速度开始经加速后速度达到，则加速器两极板间电压___________。 16. 离子以速度进入速度选择器Ⅱ中，两板间电压为，两板长度，相距。离子在穿过电场过程中，为了不让离子发生偏转，需要在该区域加一个垂直于电场和速度平面的磁场。 （1）则所加磁场的磁感强度___________； （2）离开分离器时离子的速度___________。 （3）若粒子不能沿直线匀速通过速度选择器，则粒子在速度选择器中做___________（填“匀变速曲线运动”“变加速曲线运动”）。 17. 若离子以速度垂直于磁场方向进入质量分离器Ⅲ，图（c）所示。其磁感应强度大小为。离子在磁场力作用下做半圆周运动。 （1）圆周运动的直径___________。 （2）带电粒子的电量和质量之比称为粒子的比荷，设，如果在质谱仪底片上得到了1、2两条谱线，可以比较其对应的两个电荷的比荷大小（ ） A. B. C. D.无法比较 六、电磁的应用 电磁感应有很多应用：电磁制动可用于辅助减速，还能将动能转化回收；也可以远距离传输高压电…… 18. 光滑平行金属导轨倾角为，间距为。导轨顶端连接一个电容为的理想电容器（初始未充电）。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量为、电阻不计的金属棒从导轨上高处由静止开始滑下。设金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为。（必要时作图求解） （1）（论证）金属棒在导轨上做匀加速直线运动。 （2）（计算）金属棒以大小为的加速度沿导轨向下做匀加速运动，求金属棒滑至导轨底端时的速度大小。 （3）（计算）求金属棒以加速度沿导轨匀加速下滑至底端的过程中，电容器储存的最大电能。 19. 从发电厂到小区用户的远距离输电过程如图所示。可分别视作理想的升压变压器和降压变压器，发电厂的输出电压，远距离输电线上电阻阻值恒定。升压变压器的原副线圈匝数之比为，则副线圈中电流的频率为___________，副线圈输出电压的最大值为___________。 20. 如图甲所示，除导体棒可沿光滑水平平行导轨滑动外，其余部分固定，导轨间距为，左端连接一阻值为的定值电阻。棒的质量为，初始获得向右的初速度，大小为。装置均处于竖直向下的磁感应强度大小为的匀强磁场中。（导轨足够长，棒和导轨的电阻均不计，棒与导轨接触良好，忽略电路的自感、导轨产生的磁场） （1）（作图）在乙图虚框中用箭头标出棒上的电流和受到的安培力的方向，标上“”和“”___________。 （2）在此回路中串联一电容为的电容器，如图丙所示。已知该电容器初始不带电，棒以大小为的初速度向右运动。不计电磁辐射，棒减少的动能转化为电容器储存的___________和电路中的焦耳热。棒最终做匀速直线运动时，通过该棒的电流为___________。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 东华大学附属奉贤致远中学2026学年第一学期期中教学评估 高二物理 考试时间：60分钟 满分100分 试卷说明： 1、本试卷除标有“多选”的试题外，未特别标注的选择性类试题，均只有1个正确选项； 2、在列式计算，逻辑推理以及简答题的过程书写中，必须给出必要的文字说明，公式，演算和图示； 3、本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名、考号等信息，并粘贴条形码； 4、若无特殊说明，本卷所用重力加速度大小均。 一、电与磁 麦克斯韦提出的“变化的磁场产生电场”和“变化的电场产生磁场”是电磁场理论的两个重要思想。 1. 磁感应强度B的单位等价于（ ） A. B. C. D. 2. 下列关于磁场的相关判断和描述正确的是（ ） A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实 B. 乙图表明条形磁铁的磁感线总是从极出发，到极终止 C. 丙图中导线通电后，其产生磁场的磁感应强度的方向符合物理事实 D. 丁图中环形导线通电后，其轴心位置小磁针极向纸面内旋转符合物理事实 3. 长为的直导线置于磁感应强度大小为B的匀强磁场，导线中的电流为。下列说法正确的是（ ） A. 通电直导线受到的安培力大小为 B. 无论通电直导线如何放置，它都将受到安培力 C. 通电直导线所受安培力的方向垂直于磁感应强度方向和电流方向构成的平面 D. 安培力是带电粒子受到的洛伦兹力的宏观表现，所以安培力对通电直导线不做功 4. 图为带电粒子穿过一金属箔的轨迹。气泡室处于垂直纸面向里的匀强磁场中，则带电粒子（ ） A. 运动方向由A到B，粒子带正电 B. 运动方向由A到B，粒子带负电 C. 运动方向由B到A，粒子带正电 D. 运动方向由B到A，粒子带负电 5. 阴极射线管是一种能从其阴极A发射出电子流的装置。如图所示的电子流阴极射线管放在蹄形磁铁的两极间，则此时电子流将（ ） A. 向上偏转 B. 向下偏转 C. 向S极偏转 D. 向N极偏转 6. （计算）一个初速度为零的质子，经过电压的电场加速后垂直进入磁感应强度B为的匀强磁场。质子的质量，电荷量。求： （1）质子进入磁场时的速度大小。 （2）质子在磁场中运动的轨道半径： （3）质子做匀速圆周运动的周期。 【答案】1. D 2. A 3. C 4. A 5. B 6. （1）；（2）；（3） 【解析】 【1题详解】 根据磁感应强度的定义式 可知 所以单位T等价于N/(A∙m)。 故选D。 【2题详解】 A．图中通电导线通入反向电流，彼此间为斥力，所以导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实，故A正确； B．条形磁铁外部的磁感线总是从N极出发，指向S极，内部磁感线从S极指向N极，故B错误； C．导线通电后，根据右手螺旋定则可知，其产生磁场的磁感应强度的方向应向右，不符合物理事实，故C错误； D．环形导线通电后，根据右手螺旋定则可知，环形导线内部的磁场方向垂直纸面向外，所以其轴心位置小磁针N极向纸面外旋转，故D错误。 故选A。 【3题详解】 A．只有当通电导线与磁场方向垂直时，通电导线受到安培力的大小才为BIL，故A错误； B．当通电导线与磁场平行时，它不受安培力，故B错误； C．通电直导线所受安培力的方向既垂直于磁感应强度方向又垂直于电流方向，即垂直于磁感应强度方向和电流方向构成的平面，故C正确； D．若通电直导线在磁场中受安培力作用，在安培力的方向上导线产生了位移，则安培力对通电导线也能做功，故D错误。 故选C。 【4题详解】 由于带电粒子在气泡室中穿过一金属箔，则速度减小，根据洛伦兹力提供向心力 可得 即带电粒子的半径减小，故粒子的运动方向由A到B，根据左手定则结合带电粒子的轨迹可知该粒子带正电。 故选A。 【5题详解】 阴极射线管A端为阴极，B端为阳极，电子流从A端向B端运动，电流方向从B到A，根据左手定则，让磁感线穿过掌心，四指的指向是电流的方向，大拇指的指向是所受安培力的方向，因此可知电子流向下偏转。 故选B。 【6题详解】 （1）质子经过加速电场，根据动能定理得 解得质子进入磁场时的速度大小为 （2）根据洛伦兹力提供向心力 得质子在磁场中运动的轨道半径为 （3）质子在磁场中做圆周运动的周期为 二、传感器 传感器能将非电学量转化为电学量，传感器中的核心部件为敏感元件， 7. 磁传感器可以用来测量磁场的强弱，其核心敏感元件是（ ）。 A. 条形磁铁 B. 霍尔元件 C. LC振荡电路 D. 软铁芯 8. 某磁电式轮速传感器基本结构如图所示。齿圈上形状相同的铁齿分布均匀。铁齿在磁铁附近被磁化，齿圈转动使穿过线圈的磁通量发生变化，从而通过电压传感器信号获得齿圈转速， 如图，齿圈从图示位置转过一个齿距的过程中，穿过线圈的磁通量先减小后增大。设两点电势分别为，则此过程中（ ） A. 始终高于 B. 先高于，后低于 C. 始终低于 D. 先低于，后高于 9. 图中的金属片和金属丝为力传感器的敏感元件。上、下表面的金属丝分别为和，当金属片受力弯曲时，其中一根金属丝被拉长，另一根被压缩。当金属片右端向下受力弯曲时，上表面的金属丝阻值（ ） A. 减小 B. 不变 C. 增大 【答案】7. B 8. D 9. C 【解析】 【7题详解】 磁传感器的核心敏感元件是霍尔元件，它可以将磁感应强度这一非电学量转化为电压电学量输出。 故选B。 【8题详解】 初始磁铁内部磁场方向从S极指向N极，即线圈内原磁场方向向左。 第一阶段磁通量减小时，感应电流产生的磁场要阻碍原磁通量减小，因此感应磁场方向向左，把线圈等效为电源，电源内部电流从低电势流向高电势，可判断此时a点电势低于b点电势； 第二阶段磁通量增大时，感应电流产生的磁场要阻碍原磁通量增大，因此感应磁场方向向右，等效电源内部电流反向，此时a点电势高于b点电势； 则此过程中先低于，后高于。 故选D。 【9题详解】 根据电阻定律，当金属片右端向下受力弯曲时，上表面的金属丝被拉长，长度L增大、横截面积S因拉伸略微减小，因此金属丝的阻值增大。 故选C。 三、特雷门琴 特雷门琴是一种“不能碰的乐器”，它的两根天线与演奏者的双手构成两个电容器。弹奏者通过在空中移动双手来控制音调和音量。 10. 特雷门琴电路的一部分可看成图中的LC回路。将其电磁振荡视为自由振荡。 （1）若将手与水平天线构成的电容器近似看成平行板电容器，则当手与水平天线之间的距离减小时，它们构成的电容器的电容（ ） A、变大 B、不变 C、变小 （2）电容器放电完毕瞬间，以下各物理量中达到最大值的有（ ） A、电场能 B、电流 C、磁场能 D、电压 11. 将阻值为的电阻接在交流电源上，电阻两端电压随时间的变化规律如图所示。电阻两端电压的表达式为___________，电阻在内消耗的电能为___________J。 12. 特雷门琴的电磁振荡通过扬声器转换为声波。扬声器的音圈绕在永磁体N上，其结构的剖面图和正视图分别如图（a）（b）所示。 （1）音的频率为，时空气中的声速为，则时音的声波在空气中的波长为___________m （2）当音圈中电流的方向如图（a）所示时，图（a）中音圈所受安培力的方向为（ ） A、向左 B、向右 C、径向向内 D、径向向外 （3）音圈中一匝线圈的周长为，若音圈所在处的径向磁场磁感应强度大小，音圈中的电流，其中，，则该电流的有效值为___________A：音圈中一匝线圈受到安培力的最大值为___________。 【答案】10. ①. A ②. BC##CB 11. ①. ②. 20 12. ①. 0.79 ②. B ③. 0.5 ④. 【解析】 【10题详解】 [1]根据平行板电容器电容的决定式 当手与水平天线之间的距离减小时，相当于改变了d，使d减小，从而它们构成的电容器的电容变大。 故选A。 [2]在LC振荡电路中，根据i−t图像，可知电容器放电完毕瞬间，电荷量为零，电流达到最大值，磁场能达到最大。而电荷量为零时，电压，电压也为零，电场能也为零。 故选BC。 【11题详解】 [1]由电压图像可得：电压最大值为，周期为0.02s，则角频率为 t=0时电压为最大值，因此电压表达式为 [2]正弦交流电的电压有效值 1s内电阻消耗电能为 【12题详解】 （1）[1]根据波速、频率和波长的关系，则有 （2）[2]观察图a，根据左手定则可知线圈所受安培力方向为向右。 故选B。 （3）[3]对于正弦式交变电流，电流的有效值与峰值​的关系为 则I的有效值为 [4]单匝线圈受到的安培力的最大值为 四、电动机 电动机是把电能转化为机械能的装置。 13. 下列表示电动机图形符号的是___________。 A. B. C. D. 14. 某电动机的原理如图所示。可绕轴转动的正方形导线框静止于匀强磁场中，磁场方向与轴垂直且与线框平面平行。某时刻起，线框内通以图示方向的电流。 （1）线框将___________（沿观察） A、顺时针转动 B、逆时针转动 （2）线框转过位置时，边所受安培力为，速度为，则___________ A、 B、 C、 D、 （3）若磁场的磁感应强度为，线框的边长为，电流强度为，则线框转过的过程中，安培力对线框做的功为___________。 【答案】13. C 14. ①. A ②. D ③. 【解析】 【13题详解】 表示电动机图形符号的是 故选C。 【14题详解】 [1]某时刻起，线框内通以图示方向的电流，根据左手定则可判断ad将向纸面内、bc将向纸面外转动，因此沿O'O观察线框将逆时针转动。 故选B。 [2]线框从静止开始转动，转过90°过程中持续受安培力加速，到达该位置时因惯性速度v≠0； ad边电流方向与磁场方向总垂直，则安培力F=BIL≠0 故选D。 [3]初始位置磁通量为0，转过90°后磁通量Φ=BS=BL2 因此 五、质谱仪 质谱仪是用来测量带电粒子质量的一种仪器。其结构如图（a）所示，它分别由加速器Ⅰ、速度选择器Ⅱ、质量分离器Ⅲ三部分组成。若从粒子源点发出一个电量、质量为的正离子，经过加速器得到加速，进入速度选择器，速度符合一定大小的离子能够通过S3缝射入质量分离器中。整个过程中可以不考虑离子重力的影响。 15. 加速器I由S1、S2两块带电平行金属板组成，为了使正离子得到加速，则应让金属板S1带___________电（填“正”或“负”）。在下降过程中，离子的电势能___________（填“减少”“增大”或“不变”）。如果离子从速度开始经加速后速度达到，则加速器两极板间电压___________。 16. 离子以速度进入速度选择器Ⅱ中，两板间电压为，两板长度，相距。离子在穿过电场过程中，为了不让离子发生偏转，需要在该区域加一个垂直于电场和速度平面的磁场。 （1）则所加磁场的磁感强度___________； （2）离开分离器时离子的速度___________。 （3）若粒子不能沿直线匀速通过速度选择器，则粒子在速度选择器中做___________（填“匀变速曲线运动”“变加速曲线运动”）。 17. 若离子以速度垂直于磁场方向进入质量分离器Ⅲ，图（c）所示。其磁感应强度大小为。离子在磁场力作用下做半圆周运动。 （1）圆周运动的直径___________。 （2）带电粒子的电量和质量之比称为粒子的比荷，设，如果在质谱仪底片上得到了1、2两条谱线，可以比较其对应的两个电荷的比荷大小（ ） A. B. C. D.无法比较 【答案】15. ①. 正 ②. 减少 ③. 16. ①. ②. v1 ③. 变加速曲线运动 17. ①. ②. C 【解析】 【15题详解】 [1]为了使正离子得到加速，正离子所受电场力应向下，则S1带正电； [2]电场力做正功，则离子的电势能减少； [3]根据动能定理 得 【16题详解】 （1）[1]由题意有 得 （2）[2]不让离子发生偏转，则离子受到的电场力和洛伦兹力的合力为0，则离开分离器的速度为 （3）[3]离子不沿直线匀速通过速度选择器，则受到的洛兹伦力的方向时刻发生变化，导致合力一直发生改变，故做变加速曲线运动。 【17题详解】 （1）[1]根据 又 得 （2）[2]由（1）得，直径大则比荷小，故 故选C。 六、电磁的应用 电磁感应有很多应用：电磁制动可用于辅助减速，还能将动能转化回收；也可以远距离传输高压电…… 18. 光滑平行金属导轨倾角为，间距为。导轨顶端连接一个电容为的理想电容器（初始未充电）。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中。一质量为、电阻不计的金属棒从导轨上高处由静止开始滑下。设金属棒始终与导轨垂直且接触良好，导轨电阻不计，重力加速度为。（必要时作图求解） （1）（论证）金属棒在导轨上做匀加速直线运动。 （2）（计算）金属棒以大小为的加速度沿导轨向下做匀加速运动，求金属棒滑至导轨底端时的速度大小。 （3）（计算）求金属棒以加速度沿导轨匀加速下滑至底端的过程中，电容器储存的最大电能。 19. 从发电厂到小区用户的远距离输电过程如图所示。可分别视作理想的升压变压器和降压变压器，发电厂的输出电压，远距离输电线上电阻阻值恒定。升压变压器的原副线圈匝数之比为，则副线圈中电流的频率为___________，副线圈输出电压的最大值为___________。 20. 如图甲所示，除导体棒可沿光滑水平平行导轨滑动外，其余部分固定，导轨间距为，左端连接一阻值为的定值电阻。棒的质量为，初始获得向右的初速度，大小为。装置均处于竖直向下的磁感应强度大小为的匀强磁场中。（导轨足够长，棒和导轨的电阻均不计，棒与导轨接触良好，忽略电路的自感、导轨产生的磁场） （1）（作图）在乙图虚框中用箭头标出棒上的电流和受到的安培力的方向，标上“”和“”___________。 （2）在此回路中串联一电容为的电容器，如图丙所示。已知该电容器初始不带电，棒以大小为的初速度向右运动。不计电磁辐射，棒减少的动能转化为电容器储存的___________和电路中的焦耳热。棒最终做匀速直线运动时，通过该棒的电流为___________。 【答案】18. （1）取沿导轨向下为正方向。棒受重力、导轨的支持力和安培力；由楞次定律，安培力沿导轨向上。下图标出棒所受的重力、支持力和安培力，其中表示支持力，表示安培力 设释放后任意时刻的棒速为，电容器电压为，一个极板所带电荷量的绝对值为。棒垂直切割磁感线，感应电动势为。电路电阻不计，电容器电压等于感应电动势，由电容定义得 安培力大小为，其中为充电电流。设某一小段时间内的平均电流为、电荷量增加，由电流定义有，该时间段内安培力的冲量大小为 把从释放到时刻的各段冲量相加，利用电容器初始未充电，得到安培力的总冲量大小为 对棒沿导轨方向应用动量定理，支持力在此方向无分量，有 代入电荷量与速度的关系，整理得 速度与时间成正比，故棒从静止开始沿导轨向下做匀加速直线运动。式中的比例系数就是棒的加速度，即 （2）（3） 19. ①. ②. 20. ①. ②. 电场能 ③. 【解析】 【18题详解】 （1）见答案。 （2）棒下降的竖直高度为，沿导轨的位移为 由匀变速直线运动的速度与位移关系得 将第（1）问的加速度代入，得到棒滑至底端时的速度大小为 （3）下滑过程中棒速不断增大，电容器的电压和储能也不断增大，因此棒到达底端时电容器储能最大。整个过程没有电阻发热，重力势能的减少量转化为棒的动能和电容器储能，由能量守恒定律得 代入第（2）问的速度，得到最大电能为 【19题详解】 [1]发电厂输出电压为正弦交变电压，角频率为。由角频率与频率的关系，且理想变压器不改变交变电流的频率，副线圈中电流的频率为 [2]题给输出电压表达式中的为原线圈电压的最大值。设副线圈输出电压的最大值为，理想变压器原、副线圈电压之比等于匝数之比，有 因此副线圈输出电压的最大值为 【20题详解】 [1]棒向右运动，磁场垂直纸面向里。根据右手定则，棒上的感应电流由流向，在乙图中向上；再根据左手定则，棒所受安培力向左。 [2]电容器初始未充电，棒运动产生的感应电流使电容器充电，同时电流通过电阻产生焦耳热。棒受到的安培力阻碍其运动，在没有其他能量损失的条件下，棒减少的动能转化为电容器储存的电场能和电阻产生的焦耳热。 [3]棒最终做匀速直线运动时，水平方向合力为零。水平方向只有安培力，因此有 由于磁感应强度和导轨间距均不为零，棒中的电流为。此时电容器电压与棒的感应电动势相等，电容器停止充电。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $