2023魯科版新教材高中物理選擇性必修第二冊(cè)同步練習(xí)-期中學(xué)業(yè)水平檢測(cè)

期中學(xué)業(yè)水平檢測(cè)

注

懸1.本試卷滿分100分，考試用時(shí)75分鐘。

事2.無(wú)特殊說(shuō)明，本試卷中g(shù)取10m/s2.

項(xiàng)

一、單項(xiàng)選擇題（本題共8小題,每小題3分，共24分。每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求）

1.如圖，真空冶煉爐、動(dòng)圈式揚(yáng)聲器和磁電式電流表都有導(dǎo)線繞制的線圈，關(guān)于這三種器件的說(shuō)法正確的

真空冶煉爐動(dòng)圈式揚(yáng)聲器磁電式電流表

A.真空冶煉爐線圈中應(yīng)通入較大的恒定電流，才能使?fàn)t中金屬容易熔化

B.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器是利用通電線圈受安培力作用的原理進(jìn)行工作的

C.磁電式電流表在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍內(nèi)，各處的磁場(chǎng)都是勻強(qiáng)磁場(chǎng)

D.動(dòng)圈式揚(yáng)聲器和磁電式電流表都是根據(jù)電磁感應(yīng)原理進(jìn)行工作的

2.已知通電長(zhǎng)直導(dǎo)線周?chē)ぐl(fā)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小與導(dǎo)線中的電流大小成正比。有四條垂直于紙面

的長(zhǎng)直固定導(dǎo)線，電流方向如圖所示，其中a、b、c三條導(dǎo)線到d導(dǎo)線的距離相等，三條導(dǎo)線與d的連線

互成120。角，四條導(dǎo)線中的電流大小都為/，其中a導(dǎo)線對(duì)d導(dǎo)線的安培力大小為凡現(xiàn)突然把氏c導(dǎo)

線的電流方向同時(shí)改為垂直于紙面向外，電

流大小同時(shí)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則此時(shí)d導(dǎo)線所受安培力的合力（）

A.大小為3F,方向?yàn)閍—d

B.大小為3F,方向?yàn)閐—4

C.大小為2F,方向?yàn)閍id

D.大小為F,方向?yàn)閐—a

3.如圖甲所示，兩固定導(dǎo)體線圈a、。在同一平面內(nèi),4在內(nèi)側(cè)力在外側(cè)。現(xiàn)使a接交流電源，規(guī)定逆時(shí)針

方向?yàn)檎较?，。中的電流i隨時(shí)間/按正弦規(guī)律變化，圖像如圖乙所示，以下說(shuō)法正確的是（）

A.h-a時(shí)間內(nèi)線圈b中有逆時(shí)針?lè)较虻碾娏?/p>

B.Z2時(shí)刻線圈匕中的電流最大

C.A時(shí)刻兩線圈間的作用力最大

D/52時(shí)間內(nèi)兩線圈相互排斥

4.

y

<—

B

益。,

0A%

如圖所示，僅在第一象限存在垂直xOy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，方向未知。一個(gè)質(zhì)量為“、電荷量為口（4>0）、

不計(jì)重力的帶電粒子從x軸上的A點(diǎn)以速度u沿與x軸正方向成60。角的方向射入勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,并恰好

垂直于），軸射出第一象限。已知OA=a。下列說(shuō)法正確的是（）

A.勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直平面向里

B.改變粒子的電性，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將變短

C.粒子速度變?yōu)榻穹较虿蛔?，粒子將能夠到達(dá)。點(diǎn)

D.該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度8=磬

2qa

5.

4

MXXXxN

1

XXXX

F

XXXX

1r

XXXX。

R

如圖所示,MMPQ為水平光滑金屬導(dǎo)軌（電阻忽略不計(jì)）,MMPQ相距L=50cm,導(dǎo)體棒A3在兩軌道間

的電阻為片0.5C,且可以在MN、PQ上滑動(dòng)，定值電阻Ri=3Q/?2=6Q,整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為

8=2.0T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于整個(gè)導(dǎo)軌平面,現(xiàn)用水平外力P拉著A3棒向右以v=4m/s的速

度做勻速運(yùn)動(dòng)，則（）

A.導(dǎo)體棒AB產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=8V

B.導(dǎo)體棒A8兩端的電壓U.=0.8V

C.導(dǎo)體棒43受到的外力F=1.6N

D.定值電阻Ri和R2的總電功率為6.4W6.

如圖1所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,導(dǎo)軌上端接入阻值為R的電阻，其他部分電阻不計(jì)，導(dǎo)

軌處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為6、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。質(zhì)量為，小有效電阻為/?的金屬

棒從導(dǎo)軌上某一位置由靜止釋放，下滑過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且保持良好接觸。從金屬棒由靜止釋

放開(kāi)始計(jì)時(shí),關(guān)于圖2中甲、乙、丙、丁四個(gè)圖像的說(shuō)法正確的是)

圖2

A.甲圖可以用來(lái)描述金屬棒的速度大小變化

B.乙圖可以用來(lái)描述重力的功率變化

C.丙圖可以用來(lái)描述金屬棒用N的位移大小變化

D.丁圖可以用來(lái)描述金屬棒MN的加速度大小變化

7.

如圖，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，不同防甯電粒子從圓周上的〃點(diǎn)沿直徑〃ON方向射入

磁場(chǎng)。若粒子射入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小均為％粒子甲離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速度方向偏轉(zhuǎn)90。,粒子乙離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)速

度方向偏轉(zhuǎn)60。,不計(jì)粒子重力，則甲、乙兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比?為（）

A.—B.—C,-D.V3

232

8.某同學(xué)研究電磁阻尼效果的實(shí)驗(yàn)示意圖如圖甲所示，虛線MN右側(cè)有垂直于光滑絕緣水平面向下的勻

強(qiáng)磁場(chǎng)，邊長(zhǎng)為1m、質(zhì)量為0.1kg、電阻為0.2C的正方形金屬線框在水平面上以大小為vo=2m/s的

速度向右滑動(dòng)并進(jìn)入磁場(chǎng)，磁場(chǎng)邊界MN與線框的右邊框平行。從線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)開(kāi)始計(jì)時(shí)，線框的速

度u隨滑行的距離x變化的規(guī)律如圖乙所示，下列說(shuō)法正確的是（）

M

xXX

xXX

XXX

XXX

N

甲乙

A.圖乙中xo=O.5m

B.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，線框的加速度先不變?cè)偻蝗粶p為零

C.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為（）.1J

D.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)線框某橫截面的電荷量為苧C

二、多項(xiàng)選擇題（本題共4小題,每小題4分，共16分。每小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4

分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分）

9.如圖所示，下列說(shuō)法正確的是)

丙丁

A.圖甲是用來(lái)加速帶電粒子的回旋加速器的示意圖，要想粒子獲得的最大動(dòng)能增大，增加電壓U即可

B.圖乙是磁流體發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，可以判斷出A極板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極,8極板是發(fā)電機(jī)的正極

C.圖丙是速度選擇器，能夠?qū)挠蚁蜃笱刂芯€射入的帶電粒子（不計(jì)重力且只受電場(chǎng)和磁場(chǎng)的作用）進(jìn)行

選擇

D.圖丁是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖，粒子打在照相底片上的位置越靠近狹縫S3,粒子的比荷越大

10.法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè)想,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖所示，兩塊面積

均為S、平行、正對(duì)、豎直的矩形金屬板，全部浸在河水中,間距為4,水流速度處處相同,大小為匕方向

水平。金屬板與水流方向平行，地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的豎直分量為B,水的電阻率為"，水面上方有一阻值

為R的電阻通過(guò)絕緣導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)K連接到金屬板上,忽略邊緣效應(yīng)，以下說(shuō)法正確的是（）

該裝置產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小與水中帶電離子的濃度有關(guān)

B.如果水流方向反向,則通過(guò)R的電流反向

C.通過(guò)電阻R的電流為粵

pd+SR

D.若電阻R的阻值增大，則R消耗的電功率一定增大

11.

光滑平行不計(jì)內(nèi)阻的U形導(dǎo)軌相距為。傾角為。，一面值為R、長(zhǎng)為人質(zhì)量為機(jī)的導(dǎo)體棒在距導(dǎo)軌底

端L處?？臻g內(nèi)存在方向豎直向上的變化磁場(chǎng)，大小滿足8=&+依Q0）,現(xiàn)在導(dǎo)體棒上加一沿導(dǎo)軌平面

向上的力，使導(dǎo)體棒始終保持靜止，則（）

A./時(shí)刻穿過(guò)導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒回路的磁通量為L(zhǎng)2s

B.0~f時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體棒橫截面的電荷量為噂cos0

C.f時(shí)刻的外力大小為（Bo+&f）段-cos20+mgsinQ

D./時(shí)刻導(dǎo)體棒上電動(dòng)勢(shì)的大小為2也2cos6

12.勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為方向垂直于紙面向外，其邊界如圖中虛線所示,eHcd是邊長(zhǎng)為2/的正

六邊形的一部分，〃與ae、c、d垂直且過(guò)正六邊形的中心。。一質(zhì)量均為加、電荷量均為+q的粒子束，在

紙面內(nèi)從g點(diǎn)垂直于水平邊界射入磁場(chǎng)，這些粒子具有不同速率,dg=8/。不計(jì)粒子重力和粒子間相互

的作用力，則（）

b

.....—?

.?e?0

A.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為普

3qB

B.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為千

C.粒子能夠打在虛線邊界上的任意點(diǎn)

D.從。點(diǎn)打出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間比從b點(diǎn)打出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)

三、非選擇題（本題共6小題，共60分）

13.（8分）某同學(xué)用圖中所給器材進(jìn)行與安培力有關(guān)的實(shí)驗(yàn)。兩根金屬導(dǎo)軌必和〃面固定在同一水平面

內(nèi)且相互平行，足夠大的電磁鐵（未畫(huà)出）的S極位于兩導(dǎo)軌的正上方,N極位于兩導(dǎo)軌的正下方,一金屬

棒置于導(dǎo)軌上且與兩導(dǎo)軌垂直。

（1）在圖中畫(huà)出連線，完成實(shí)驗(yàn)電路;要求滑動(dòng)變阻器以限流方式接入電路，且在開(kāi)關(guān)閉合后,金屬棒沿箭頭

所示的方向運(yùn)動(dòng)。

（2）為使金屬棒在離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)具有更大的速度，有人提出以下建議：

A.適當(dāng)減小兩導(dǎo)軌間的距離

B.換一根更長(zhǎng)的金屬棒（材料、粗細(xì)相同）

C.適當(dāng)增大金屬棒中的電流

其中正確的是（填入正確選項(xiàng)前的字母）。

（3）根據(jù)磁場(chǎng)會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生作用力的原理，人們發(fā)明了（填入正確選項(xiàng)前的字母）。

A.回旋加速器B.電磁炮C.質(zhì)譜儀

14.（6分）小王同學(xué)用如圖甲所示電路研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小李同學(xué)用如圖乙所示電路研究自感現(xiàn)象。

甲乙

（1）小王同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，閉合開(kāi)關(guān)時(shí)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)。電路穩(wěn)定后，若向右移動(dòng)滑片,此過(guò)程中電流

表指針將向（選填“左''或"右”）偏轉(zhuǎn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，未斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，也未把A、B兩線圈和鐵芯分開(kāi)放置,

在拆除電路時(shí)突然被電擊了一下，則被電擊是在拆除（選填"A”或"B”）線圈所在電路時(shí)發(fā)生的。

（2）小李同學(xué)用圖乙中（1）、（2）兩個(gè)電路研究通電自感和斷電自感現(xiàn)象，圖中L是一帶鐵芯的線圈,直流電

阻忽略不計(jì)/、3是額定電壓為1.5V的燈泡，直流電源為一節(jié)新的干電池。兩電路開(kāi)關(guān)S閉合后，會(huì)看

到:小燈泡A將（選填“慢慢變亮”“立即變亮”或“立即變亮,然后慢慢熄滅"）；小燈泡B將

（選填“慢慢變亮”“立即變亮”或“立即變亮，然后慢慢熄滅"）；S斷開(kāi)后，小燈泡A將（選填“慢慢熄

滅”“立即熄滅”或“閃亮一下，然后熄滅"）;S斷開(kāi)后，小燈泡B將（選填“慢慢熄滅”“立即熄滅”或

“閃亮一下,然后慢慢熄滅"）。

15.（9分）半徑為L(zhǎng)的光滑的圓形導(dǎo)體環(huán)CDNM處于垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi)，其

左側(cè)留有一小缺口8,右側(cè)與磁場(chǎng)外的電路連接，如圖所示?？傋柚禐镽、長(zhǎng)為4L、質(zhì)量為機(jī)的金屬

棒必在恒力F的作用下從CD位置由靜止沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)圓環(huán)圓心0時(shí)的速度為匕外電路定值

電阻阻值也為R其余電阻不計(jì)，電容器的電容為C。求：

（1）金屬棒經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)，金屬棒兩端的電勢(shì)差Uab;

（2）金屬棒經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)，電容器的電荷量q;

（3）從開(kāi)始到金屬棒經(jīng)過(guò)。點(diǎn)的過(guò)程中，金屬棒克服安培力做的功

XXXX

X：X人XX

16.(10分)如圖所示，兩光滑金屬導(dǎo)軌間距為1m,固定在絕緣桌面上的導(dǎo)軌部分是水平的,且處在磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小為1T、方向豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(導(dǎo)軌其他部分所在處無(wú)磁場(chǎng))，電阻R的阻值為2C,

桌面距水平地面的高度為”=1.25m,金屬桿ab的質(zhì)量為0.1kg,有效電阻為1C?，F(xiàn)將金屬桿必從導(dǎo)軌

上距桌面高度為/?=0.45m的位置由靜止釋放，其落地點(diǎn)距桌面左邊緣的水平距離為x=lmo空氣阻力

不計(jì)，離開(kāi)桌面前金屬桿ab與金屬導(dǎo)軌垂直且接觸良好。求:

(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；

(2)金屬桿剛穿出勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小和克服安培力所做的功;

(3)金屬桿穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過(guò)程中,通過(guò)金屬桿某一橫截面的電荷量。

17.(12分)托卡馬克是一種利用磁約束來(lái)實(shí)現(xiàn)受控核聚變的環(huán)形容器，如圖甲所示，它的中央是一個(gè)環(huán)形

的真空室，外面纏繞著線圈，在通電的時(shí)候托卡馬克的內(nèi)部產(chǎn)生的磁場(chǎng)可以把高溫條件下高速運(yùn)動(dòng)的離

子約束在小范圍內(nèi)。如圖乙為該磁約束裝置的簡(jiǎn)化模型，兩個(gè)圓心均在。點(diǎn)、半徑分別為吊=/?和

&=(2+V5)R(R為已知量)的圓將空間分成圓形區(qū)域I和環(huán)形區(qū)域H,區(qū)域I內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)，區(qū)域H內(nèi)有方向垂

直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為瓦一不同速率、電荷量均為+分質(zhì)量均為加的帶電粒

子束從。點(diǎn)沿著區(qū)域I的半徑方向射入環(huán)形的勻強(qiáng)磁場(chǎng),不計(jì)一切阻力與粒子重力。

(1)若某粒子從。點(diǎn)沿x軸正方向射出，沿y軸負(fù)方向第一次返回區(qū)域I,求該粒子的速度大小；

(2)求能約束在此裝置內(nèi)的粒子的最大動(dòng)能Ekm；

(3)求粒子從射入環(huán)形磁場(chǎng)到第一次返回圓形區(qū)域I,在區(qū)域II中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間。

圖甲圖乙

18.(15分)如圖所示，豎直虛線ab的左側(cè)區(qū)域存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)和豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小

為瓦在外右側(cè)一定距離的某矩形區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)(圖中未畫(huà)出)，磁場(chǎng)均垂直于紙面向里、磁感應(yīng)

強(qiáng)度大小均為人一質(zhì)量為小帶電荷量為+q的帶電粒子從c點(diǎn)沿水平線〃向右運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)4進(jìn)入必

右側(cè)的矩形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，當(dāng)帶電粒子再次運(yùn)動(dòng)到必線時(shí)速度方向與ab或Q60。角，不計(jì)粒子的重力，

求:(sin75°=^+^,cos75。=遙一與

44

(1)帶電粒子在油右側(cè)的磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑;

(2)帶電粒子在ab右側(cè)的磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間;

(3)右側(cè)的矩形磁場(chǎng)區(qū)域的最小面積。

答案與解析

期中學(xué)業(yè)水平檢測(cè)

1.B真空冶煉爐利用的是渦流原理,因此線圈中應(yīng)通入交變電流，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;動(dòng)圈式揚(yáng)聲器是利用通

電線圈受安培力作用的原理進(jìn)行工作的，選項(xiàng)B正確;磁電式電流表中U形磁鐵和鐵芯間的磁場(chǎng)是均勻

輻射分布的，特點(diǎn)是大小相等，方向不同，因此不是勻強(qiáng)磁場(chǎng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤;動(dòng)圈式揚(yáng)聲器和磁電式電流表

都是利用通電線圈受安培力作用的原理進(jìn)行工作的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。

2.A把c導(dǎo)線的電流方向同時(shí)改為垂直于紙面向外，電流大小同時(shí)變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,由于三條導(dǎo)線

與”的連線互成120。角,a導(dǎo)線對(duì)4導(dǎo)線的安培力大小為F,方向?yàn)椤耙灰?對(duì)”進(jìn)行受力分析可知力、。導(dǎo)

線對(duì)d的作用力為2F,方向?yàn)椤耙籨,所以此時(shí)d導(dǎo)線所受安培力的合力大小為3尸,方向?yàn)閍-d,B、C、D

錯(cuò)誤,A正確。

3.B由圖乙可知r3Vl時(shí)間內(nèi)a中的電流i沿順時(shí)針?lè)较蚯以跍p小，產(chǎn)生垂直于紙面向里的感應(yīng)磁場(chǎng)，根

據(jù)楞次定律可知，線圈b中有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?A錯(cuò)誤；f2時(shí)刻線圈a中的電流I圖像斜率最大，即電流

變化得最快，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知，此刻b中的電流最大,B正確；八時(shí)刻線圈a中電流最大，變化

率為0,故線圈b中電流為（）,兩線圈間的作用力為0,C錯(cuò)誤油文時(shí)間內(nèi)，線圈a中電流減小，根據(jù)楞次定

律可知，線圈人中電流與。中電流同向，兩線圈相互吸引,D錯(cuò)誤。

4.D根據(jù)左手定則可知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)方向垂直平面向外，故A錯(cuò)誤;如圖所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知，改變粒子

的電性，粒子在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角與原來(lái)相同，所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將不變，故B錯(cuò)誤;若粒子速度變?yōu)?，易

知其半徑變?yōu)?，粒子將從圖中的Oi點(diǎn)射出磁場(chǎng)區(qū)域，不能夠到達(dá)。點(diǎn)，故C錯(cuò)誤;根據(jù)幾何關(guān)系可知粒子

運(yùn)動(dòng)半徑為片■根據(jù)牛頓第二定律有，解得8=等,故D正確。

V3r2qa

5.C導(dǎo)體棒A8產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=8前=2.0x0.5x4V=4V,故A錯(cuò)誤;并聯(lián)電阻阻值R*=芻也~=2。，干

路電流/=丁匚=±A=1.6A,導(dǎo)體棒A6兩端的電壓UAB=IR產(chǎn)1.6X2V=3.2V,故B錯(cuò)誤;導(dǎo)體棒AB受到

的安培力/安=8憶=2.0x1.6x0.5N=1.6N,因?yàn)閷?dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，外力與安培力為平衡力，所以外力尸大小

為1.6N,故C正確;定值電阻R和&的總電功率為外電路功率（電源的輸出功率）P肝/艮尸外代入數(shù)據(jù)可

得半出=5.12W,故D錯(cuò)誤。故選C。

6.B以金屬棒MN為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,根據(jù)牛頓第二定律得mg-sin義警刁陽(yáng),隨著金屬棒速度

的增大，加速度減小，最后金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)，所以速度圖像應(yīng)該是曲線，加速度圖展應(yīng)該是下降的,A、D

錯(cuò)誤;重力的功率為P=mgvsin。所W,聯(lián)立得P=mgatsin&因?yàn)榧铀俣葴p小,所以重力的功率變化圖像的

斜率減小,B正確;金屬棒后來(lái)做勻速運(yùn)動(dòng)，位移圖像末端應(yīng)為傾斜的直線,C錯(cuò)誤。故選B?

7.A根據(jù)題意，甲、乙粒子射入磁場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示

設(shè)圓形區(qū)域的半徑為，，由幾何關(guān)系可知，軌跡圓的半徑分別為4=「,R=舟=舊「

粒子運(yùn)動(dòng)的周期一產(chǎn)碼1,77=地

VV

甲和乙在磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角分別是90。和60。,則時(shí)間之比為包=卓至=會(huì)，故選A?

t乙/_nJ_Tz

2n乙

8.B線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中，穿過(guò)線框的磁通量變化，線框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,線框會(huì)受到安培力的作用,

速度會(huì)變化，當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場(chǎng)后，穿過(guò)線框的磁通量不變，線框中無(wú)感應(yīng)電流，線框不受安培力速度不

變，即圖乙中檢=1m,A錯(cuò)誤;線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中，安培力為尸=8憶,其中/備等，由圖乙可知，速度減小,

則安培力減小，由牛頓第二定律可知，線框的加速度減小，因此線框做變減速運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;根據(jù)能量守恒定

律可得，減少的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱，則有0=△反三加詔-步病,代入數(shù)據(jù)，可得Q=015J,C錯(cuò)誤；線框進(jìn)

入磁場(chǎng)過(guò)程中，取水平向右為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理可得上誓目加加心解得v=忖受孕，結(jié)合圖乙可知，當(dāng)

x=\m時(shí)gm/s,代入解得通過(guò)線框某橫截面的電荷量為g=7r=誓，解得q考C,D正確。

9.BD設(shè)回旋加速器D形盒的半徑為r,根據(jù)帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

有應(yīng)田=7若,氏4nH聯(lián)立得反=嘿；因此最大動(dòng)能與電壓U無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤;根據(jù)左手定則可知，正離

子向下偏套，所以下極板帶正電，因0A板是發(fā)電機(jī)的負(fù)極,8板是發(fā)電機(jī)的正極，故B正確;粒子沿中線從

右向左運(yùn)動(dòng),若粒子帶正電，電場(chǎng)力與洛倫茲力方向均向下，粒子向下偏轉(zhuǎn),若粒子帶負(fù)電，電場(chǎng)力與洛倫茲

2

力方向均向上，粒子向上偏轉(zhuǎn)，不可能做直線運(yùn)動(dòng)，無(wú)法選擇粒子，故C錯(cuò)誤;根據(jù)可知5=熱，粒子

打在照相底片上的位置越靠近狹縫S3,粒子的比荷越大，故D正確。

10.BC該裝置產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小E=B小,與水中帶電離子的濃度無(wú)關(guān)，故A錯(cuò)誤;根據(jù)右手定則，如果水

流方向反向,則通過(guò)R的電流反向，故B正確;根據(jù)閉合電路歐姆定律E=/（R+r）,其中內(nèi)阻尸號(hào),通過(guò)電阻

R的電流/=萼射故C正確;/?消耗的電功率「=/大=高潦=一^—,觀察發(fā)現(xiàn)當(dāng)R=/■時(shí),R消耗的電功率

pd+SR（R+ryR+二十2r

有最大值,故電阻R的阻值增大,R消耗的電功率不一定增大，故D錯(cuò)誤。

H.BC磁感線豎直向上，根據(jù)磁通量的定義可知J時(shí)刻穿過(guò)導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒回路的磁通量為

0=8S尸（氏+匕）￡?cos。，故A錯(cuò)誤;07時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)恒定，為氐竽=竽cos4則07時(shí)間內(nèi)

AtAt

通過(guò)導(dǎo)體棒橫截面的電荷量為q=/u法=生鏟，故B正確,D錯(cuò)誤;導(dǎo)體棒始終保持靜止，則受力平衡，有

RR

F=B1Lcos6+mgsin0,解得F=（&+協(xié)_^-+mgsin。，故C正確;故選B、C。

12.AB粒子從g點(diǎn)垂直于水平邊界射贏場(chǎng)，根據(jù)左手定則知粒子將向左偏轉(zhuǎn)，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡

所對(duì)應(yīng)的圓心角越大，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間就越長(zhǎng)，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在eg所在直線上，則當(dāng)粒子

從c點(diǎn)飛出磁場(chǎng)時(shí)，軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角最大，設(shè)此時(shí)軌跡半徑為r,由幾何知識(shí)可得/=尸+（遮/-「產(chǎn),求

得右手/，則由數(shù)學(xué)知識(shí)可求得運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角出180。+60。=240。,所以,粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最

長(zhǎng)時(shí)間為?牛=空,故A正確;同理,當(dāng)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角最小時(shí)，粒子

在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短，由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)粒子從dg部分飛出磁場(chǎng)時(shí),所對(duì)應(yīng)的圓心角最小，均為

180。,則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最短時(shí)間為故B正確;由數(shù)學(xué)知識(shí)可求得eg=3g/,顯然當(dāng)粒子的

軌跡半徑滿足片子/時(shí)，粒子將垂直eg邊經(jīng)過(guò)e點(diǎn)，并從虛線ab上某一點(diǎn)飛出磁場(chǎng)，若粒子的軌跡半徑

，?夸/,則粒子將從e點(diǎn)左側(cè)垂直eg邊飛出磁場(chǎng)，顯然此時(shí)粒子無(wú)法打在ae虛線上，所以粒子并不能夠打

在虛線邊界上的任意點(diǎn)，故C錯(cuò)誤;利用幾何知識(shí)可知當(dāng)粒子從b點(diǎn)打出時(shí),可求得此時(shí)粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的

半徑為％=手/，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為夕=180。+60°=240。,顯然從b點(diǎn)打出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)

時(shí)間與從。點(diǎn)打出的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等，均為右霽，故D錯(cuò)誤。

3qB

13.答案（1）圖見(jiàn)解析（3分）（2）C（3分）（3）B（2分）

解析（1）電路連線如圖

⑵根據(jù)公式可得，適當(dāng)增加導(dǎo)軌間的距離或者增大電流,可增大金屬棒受到的安培力，根據(jù)動(dòng)能定

理有優(yōu)則金屬棒離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的動(dòng)能變大，即離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的速度變大,A錯(cuò)誤,C正確;若換用一

根更長(zhǎng)的金屬棒，但導(dǎo)軌間的距離不變,安培力F不變,棒的質(zhì)量變大，速度v=J華-2〃gs變小,B借誤。

故選C。

（3）根據(jù)磁場(chǎng)會(huì)對(duì)電流產(chǎn)生作用力的原理,人們發(fā)明了電磁炮;回旋加速器和質(zhì)譜儀都是根據(jù)帶電粒子在

磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)制成的，故選Bo

14.答案（1）左（1分）A（1分）（2）慢慢變亮（1分）立即變亮,然后慢慢熄滅（1分）立即熄滅（1分）閃

亮一下然后慢慢熄滅（］分）

譚析、由題意端知，電流增大時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量增大,電流表指針向左偏轉(zhuǎn)，電路穩(wěn)定后，若向右移

動(dòng)滑片，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻減小，回路中的電流增大，穿過(guò)線圈的磁通量增大，則電流表指針向

左偏轉(zhuǎn)；

在完成實(shí)驗(yàn)后未斷開(kāi)開(kāi)關(guān),也未把A、B兩線圈和鐵芯分開(kāi)放置,在拆除A線圈所在電路時(shí)，線圈A中的

電流突然減小，從而出現(xiàn)斷電自感現(xiàn)象，線圈中會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，進(jìn)而突然會(huì)被電擊了一下。

（2）兩電路開(kāi)關(guān)S閉合后，由于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流增力口，則會(huì)看到小燈泡A將慢慢變亮;小燈泡B

將立即變亮,電路穩(wěn)定后線圈中自感電動(dòng)勢(shì)消失，電阻為零，則燈泡B會(huì)慢慢被短路而熄滅;S斷開(kāi)后，小燈

泡A立即熄滅;分析題圖乙（2）,由于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流減小，線圈和燈泡8形成回路，使得燈泡B

15.答案（l）yBLv⑵*8八⑶尸6加，

解析⑴閉合電路中的電動(dòng)勢(shì)為E=B.23=2BLu（1分）

金屬棒在經(jīng)過(guò)。點(diǎn)時(shí)接入電路中的電阻為0.5R

分\

l

則通過(guò)R的電流/=—（1z

分

必棒兩端的電勢(shì)差為U面=84Lw-/。5A（1

分v

)

解得U=yBLv（1z

ah分

x

)

z

（2）電容器兩端的電壓為U-UR=IR（1分

電容器的電荷量占R（1

CU分

X

解得（17

分x

2l

⑶由動(dòng)能定理可得FL-W^mv-0（1z

2分\

解得W=FL-^mv（17

16.答案（1）3V（2）2m/s0.25J（3）0.1C

解析（1）由機(jī)械能守恒定律，有mgh-^nv2（1分）

解得v=3m/s

感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=3V（2分）

⑵由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，有戶四,”=改尸（1分）

聯(lián)立解得vo=2m/s（l分）

由動(dòng)能定理得，金屬桿穿過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的過(guò)程中，克服安培力做功^=^^-|^0=0.25J（2分）

⑶由動(dòng)量定理有-8〃/=加以皿（2分）

BP-BL^=W2（VO-V）

解得4=0.1C（1分）

17.答案⑴曬⑵誓生⑶瞿

m27713qB

解析（1）由題意畫(huà)出該粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖1所示，根據(jù)幾何關(guān)系可知這種情況下粒子的軌道半徑為尺

設(shè)該粒子的速度大小為V

2

根據(jù)牛頓第二定律有（1分）

解得口四（1分）

m

（2）設(shè)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最大半徑為rm,最大速度為Vm,如圖2所示，根據(jù)幾何關(guān)系可得

（R2-加）2=唁+賬（2分）

解得r=y/3R

m2

根據(jù)牛頓第二定律有口，■=管（1分）

根據(jù)動(dòng)能的表達(dá)式有Ekm-^rnVm（1分）

聯(lián)立解得Ekm=誓至

2m