2023-2024學(xué)年江蘇省無錫市江陰市兩校聯(lián)考高二下學(xué)期3月月考物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE3高二物理階段性試卷一、單選題：本大題共10小題，共40分1.如圖所示，美國物理學(xué)家安德森在研究宇宙射線時(shí)，在云霧室里觀察到有一個(gè)粒子的徑跡和電子的徑跡彎曲程度相同，但彎曲方向相反，從而發(fā)現(xiàn)了正電子，獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．云霧室中磁場方向可能是（）A.垂直紙面向外 B.垂直紙面向里C.沿紙面向上 D.沿紙面向下〖答案〗B〖解析〗由圖可知，向下運(yùn)動(dòng)的正電荷受到的洛倫茲力的方向向右，由左手定則可知，磁場的方向垂直于紙面向里，B正確；2.通電導(dǎo)體棒水平放置在絕緣斜面上，整個(gè)裝置置于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒能保持靜止?fàn)顟B(tài)．以下四種情況中導(dǎo)體棒與斜面間一定存在摩擦力的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)題意，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，A圖中，導(dǎo)體棒受重力、豎直向上的安培力、由共點(diǎn)力平衡可知，可以不受摩擦力，B．根據(jù)題意，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，B圖中，導(dǎo)體棒受重力、沿斜面向上的安培力，垂直與斜面斜向上的支持力，由共點(diǎn)力平衡可知，三力可以平衡，故可不受摩擦力，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，C圖中，導(dǎo)體棒受重力、水平向左的安培力，支持力，三力合力不可以為零，導(dǎo)體棒處于平衡狀態(tài)，則導(dǎo)體棒一定受摩擦力，故C正確；D．根據(jù)題意，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，D圖中，導(dǎo)體棒受豎直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，由共點(diǎn)力平衡可知，三力可以平衡，故可不受摩擦力，故D錯(cuò)誤。故選C。3.質(zhì)譜儀是測(cè)帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的一種儀器，它的工作原理是帶電粒子（不計(jì)重力）經(jīng)同一電場加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動(dòng)，然后利用相關(guān)規(guī)律計(jì)算出帶電粒子的質(zhì)量。其工作原理如圖所示，虛線為某粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，由圖可知（）A.此粒子帶負(fù)電B.下極板比上極板電勢(shì)高C.若只增大加速電壓，則半徑變大D.若只增大入射粒子的質(zhì)量，則半徑變小〖答案〗C〖解析〗A．由左手定則可知，粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B．粒子經(jīng)過電場要加速，因正電粒子，所以下極板S2比上極板S1電勢(shì)低，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理得由得若只增大加速電壓，則半徑變大，若只增大入射粒子的質(zhì)量，則半徑變大，故C正確，D錯(cuò)誤。4.如圖所示是回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，分別與高頻交流電源連接，兩個(gè)D形金屬盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩個(gè)D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，忽略粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，下列說法中正確的是（）A.粒子射出時(shí)的最大動(dòng)能與D形金屬盒的半徑無關(guān)B.加速電壓越大，粒子最終射出時(shí)獲得的動(dòng)能就越大C.若增大加速電壓，粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將減少D.若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，為保證粒子總被加速，必須減小周期性變化電場的頻率〖答案〗C〖解析〗AB．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得解得粒子獲得的最大動(dòng)能為C．粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期對(duì)粒子由動(dòng)能定理得加速次數(shù)粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間增大加速電壓U，粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將減少，故C正確；D．若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，根據(jù)可知，周期減小，為保證粒子總被加速，必須減小周期性變化電場的周期，即增大周期性變化電場的頻率，故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖，MN為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場（未畫出）．一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出，從Q點(diǎn)穿過鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)O，已知粒子穿越鋁板時(shí)，其動(dòng)能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計(jì)重力．鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為（）A.2 B. C.1 D.〖答案〗D〖解析〗帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力，從而求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式．結(jié)合動(dòng)能，最終得到關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與動(dòng)能Ek的關(guān)系式，從關(guān)系式及題設(shè)條件--帶電粒子在穿越鋁板時(shí)減半，就能求出上下磁感應(yīng)強(qiáng)度之比．由動(dòng)能公式，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛侖茲力提供向心力得，聯(lián)立可得，上下磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度之比為，D正確．6.如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上（與紙面平行），磁場方向垂直于紙面向里。三個(gè)帶電的微粒、、電荷量的大小相等，質(zhì)量分別為、、，已知在該區(qū)域內(nèi)，在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列正確的是（）A.粒子可能帶負(fù)電B.粒子一定帶正電C.粒子的質(zhì)量一定小于粒子D.粒子的質(zhì)量一定大于粒子〖答案〗C〖解析〗AC．微粒b向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若b帶負(fù)電，則電場力豎直向下，由左手定則判斷洛倫茲力豎直向下，重力豎直向下，不可能受力平衡；故b一定帶正電，由平衡條件得可得微粒a紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，必有則有故A錯(cuò)誤，C正確；BD．微粒c向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若c帶正電，電場力豎直向上，左手定則判斷洛倫茲力豎直向下，重力豎直向下，由平衡條件得可得則有若c帶負(fù)電，電場力豎直向下，左手定則判斷洛倫茲力豎直向上，重力豎直向下，由平衡條件得無法比較與的大小，故與之間的大小也無法比較，故BD錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小滑塊，放置在傾角α的光滑絕緣斜面上，斜面固定且一半置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中。小滑塊由靜止開始從斜面頂端沿斜面滑下，進(jìn)入磁場后，下列情況不可能出現(xiàn)的是（）A.小滑塊沿斜面勻速滑到斜面底端B.小滑塊沿斜面勻加速滑到斜面底端C.小滑塊脫離斜面作曲線運(yùn)動(dòng)D.小滑塊先沿斜面下滑一小段距離后脫離斜面作曲線運(yùn)動(dòng)〖答案〗A〖解析〗若小滑塊帶正電，進(jìn)入磁場后，受洛倫茲力垂直斜面向下，此后小滑塊會(huì)沿斜面勻加速滑到斜面底端；若小滑塊帶負(fù)電，進(jìn)入磁場后，受洛倫茲力垂直斜面向上，若速度較小，則洛倫茲力較小，此時(shí)小滑塊先沿斜面下滑一小段距離后脫離斜面作曲線運(yùn)動(dòng)，若速度較大，則洛倫茲力較大，小滑塊脫離斜面作曲線運(yùn)動(dòng)；分析可知小滑塊不會(huì)沿斜面勻速滑到斜面底端。故選A。8.研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的防止電梯墜落的應(yīng)急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂上安裝上永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，下列說法正確的是（）A.當(dāng)電梯墜落至圖示位置時(shí)，只有閉合線圈能阻礙電梯下落B.當(dāng)電梯墜落至圖示位置時(shí)，只有閉合線圈能阻礙電梯下落C.當(dāng)電梯墜落至圖示位置時(shí)，閉合線圈、中的電流方向相同D.當(dāng)電梯墜落至圖示位置時(shí)，閉合線圈、中的電流方向相反〖答案〗D〖解析〗AB．當(dāng)電梯突然墜落時(shí)，線圈A中的磁通量突然減少，線圈B中的磁通量突然增多，根據(jù)楞次定律可知線圈AB都能阻礙電梯的運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；CD．當(dāng)電梯墜落至圖示位置時(shí)，磁場方向向上，此時(shí)穿過閉合線圈B中的磁通量增加，由楞次定律可知線圈B中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針（俯視），穿過閉合線圈A中的磁通量減小，由楞次定律可知線圈A中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針（俯視），閉合線圈、中的電流方向相反，故C錯(cuò)誤，D正確；9.近期小朋友熱衷玩的一種夜光飛行器的實(shí)物和模型如圖所示。假設(shè)該飛行器在北半球的地磁極上空，該處地磁場的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。飛行器的螺旋槳葉片遠(yuǎn)端在固定的水平圓環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺旋槳轉(zhuǎn)軸和葉片的運(yùn)端之間連接有一個(gè)發(fā)光二極管，已知葉片長度為，轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為，從上向下看葉片是按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)為正向轉(zhuǎn)動(dòng)。用表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，螺旋槳轉(zhuǎn)軸和葉片均為導(dǎo)體。則（）A.，葉片正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)二極管才能發(fā)光B.，葉片正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)二極管才能發(fā)光C.，葉片反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)二極管才能發(fā)光D.，葉片反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)二極管才能發(fā)光〖答案〗C〖解析〗根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為從上向下看葉片是按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的，通過右手定則，可以判斷出b端相當(dāng)于電源的正極，與二極管的正負(fù)極相反，電路不通，故二極管不會(huì)發(fā)光，所以葉片反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)二極管才能發(fā)光。10.如圖甲所示，三角形金屬框三邊的邊長均為，為邊的中點(diǎn)，三角形所在區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外并隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場，圖乙是勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像。下列說法正確的是（）A.時(shí)刻，金屬框內(nèi)的感應(yīng)電流由大變小B.A、兩端的電勢(shì)差就是金屬框的感生電動(dòng)勢(shì)C.時(shí)間內(nèi)，金屬框的感生電動(dòng)勢(shì)為D.時(shí)間內(nèi)，金屬框的感生電動(dòng)勢(shì)為〖答案〗C〖解析〗A．由法拉第電磁感應(yīng)定律知由圖乙可知，時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律可得，時(shí)刻，金屬框內(nèi)的感應(yīng)電流由小變大，故A錯(cuò)誤；B．由題意可得，A、E兩端的電勢(shì)差始終滿足故B錯(cuò)誤；CD．由題意可得，金屬框的有效面積為由法拉第電磁感應(yīng)定律知，時(shí)間內(nèi)，金屬框的感生電動(dòng)勢(shì)為同理可得，時(shí)間內(nèi)，金屬框的感生電動(dòng)勢(shì)為故C正確，D錯(cuò)誤。二、計(jì)算題：本大題共5小題，共60分。11.2022年10月，我國成功運(yùn)行了世界首個(gè)“電磁撬”，它對(duì)噸級(jí)物體的最高推進(jìn)速度達(dá)到每小時(shí)1030公里（286m/s）。如圖為簡化后的“電磁撬”模型：兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊，滑塊可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。電源提供的強(qiáng)大電流經(jīng)導(dǎo)軌-滑塊-導(dǎo)軌流回電源，滑塊被導(dǎo)軌中電流形成的磁場推動(dòng)而加速。將滑塊所處位置的磁場簡化為方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T，若兩導(dǎo)軌間的距離L=2m，滑塊質(zhì)量為1000kg，設(shè)通電后滑塊開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為50m/s2，求：（1）滑塊勻加速過程中電源提供的電流大小；（2）滑塊沿軌道運(yùn)動(dòng)9m時(shí)所受安培力的瞬時(shí)功率?！即鸢浮剑?）5000A；（2）1.5×106W〖解析〗（1）滑塊在兩導(dǎo)軌間做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有解得（2）根據(jù)速度位移關(guān)系有安培力的瞬時(shí)功率為解得12.如圖所示，一個(gè)匝數(shù)為n的正方形線圈，邊長為d，電阻為r。將其兩端a、b與阻值為R的電阻相連接，其他部分電阻不計(jì)。在線圈中存在垂直線圈平面向里的磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B由零隨時(shí)間t均勻增加，＝k。求：（1）時(shí)刻線圈的磁通量（2）判斷a、b兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，并求兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；（3）0至t2時(shí)間內(nèi)通過電阻R上電荷量?！即鸢浮剑?）；（2）a點(diǎn)電勢(shì)高；；（3）〖解析〗（1）時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度線圈的磁通量（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流則根據(jù)楞次定律可知a點(diǎn)電勢(shì)高。（3）0至t2時(shí)間內(nèi)通過電阻R上的電荷量13.真空區(qū)域有寬度為l、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場，磁場方向如圖所示，MN、PQ是磁場的邊界。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（不計(jì)重力）沿著與MN夾角θ為30°的方向射入磁場中。（1）若帶電粒子進(jìn)入磁場的位置與離開磁場的位置等高，求射入磁場的速度大小及在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間（2）若帶電粒子剛好沒能從PQ邊界射出磁場，求粒子射入磁場速度大小?！即鸢浮剑?）；；（2）〖解析〗（1）若帶電粒子進(jìn)入磁場的位置與離開磁場的位置等高，粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖根據(jù)幾何關(guān)系可知根據(jù)洛倫茲力提供向心力有解得根據(jù)幾何關(guān)系可知軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角為120°，則有（2）粒子恰好不從PQ邊界射出的臨界軌跡如圖所示：根據(jù)幾何關(guān)系可知由洛倫茲力提供向心力有解得14.水平放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌和，相距，導(dǎo)軌兩端、和、兩點(diǎn)分別連接電阻和，組成矩形線框，如圖所示，放在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，一根電阻值為的金屬棒在外力作用下以的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)，如果電阻，，導(dǎo)軌和的電阻不計(jì)，導(dǎo)體與導(dǎo)軌接觸良好。求：（1）流過導(dǎo)體棒的電流大?。?）導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差；（3）3s內(nèi)流過電阻上的電荷量?！即鸢浮剑?）2A；（2）4V；（3）4C〖解析〗（1）導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為回路的總電阻則總電流，即PQ中的電流（2）導(dǎo)體棒兩端的電勢(shì)差（3）3s內(nèi)流過電阻上的電荷量15.現(xiàn)代科技中常利用電場和磁場來控制帶電粒子的運(yùn)動(dòng)，某控制裝置如圖所示，相距為的兩塊平行金屬板、正對(duì)著放置，以為圓心、半徑為的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，圓弧形收集板上各點(diǎn)到點(diǎn)的距離以及板兩端點(diǎn)的距離均為。、分別為、板上的小孔，、、三點(diǎn)連線垂直板、，且。當(dāng)板、間的電壓恒為時(shí)，一束質(zhì)量為帶電量為的粒子，經(jīng)進(jìn)入、間的電場后，通過進(jìn)入磁場，最后打在收集板的正中間。粒子在處的速度和粒子所受的重力均不計(jì)，求：（1）粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度大?。?）圓形磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度為；（3）粒子從出發(fā)到打在收集板上經(jīng)歷的時(shí)間；（4）若、間的電壓可調(diào)節(jié)，為確保粒子都能打在收集板上，則、間電壓的調(diào)節(jié)范圍?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）；（4）〖解析〗（1）粒子從到的過程中，只有電場力做功。由動(dòng)能定理可知可解得粒子進(jìn)入磁場的速度（2）由于粒子最后打到收集板的正中間，所以粒子在磁場中的軌道半徑解得（3）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間粒子的運(yùn)動(dòng)周期解得粒子在電場中運(yùn)動(dòng)時(shí)間粒子離開磁場后勻速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間所以，粒子從出發(fā)到打在收集板上經(jīng)歷的時(shí)間（4）粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖所示由圖可知，其軌道半徑設(shè)電場兩端電壓為時(shí)，粒子進(jìn)入磁場時(shí)的速度為，則結(jié)合解得由于介于60°~120°之間。所以時(shí)，電壓有最大值當(dāng)時(shí)，電壓有最小值所以、間電壓的調(diào)節(jié)范圍高二物理階段性試卷一、單選題：本大題共10小題，共40分1.如圖所示，美國物理學(xué)家安德森在研究宇宙射線時(shí)，在云霧室里觀察到有一個(gè)粒子的徑跡和電子的徑跡彎曲程度相同，但彎曲方向相反，從而發(fā)現(xiàn)了正電子，獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)．云霧室中磁場方向可能是（）A.垂直紙面向外 B.垂直紙面向里C.沿紙面向上 D.沿紙面向下〖答案〗B〖解析〗由圖可知，向下運(yùn)動(dòng)的正電荷受到的洛倫茲力的方向向右，由左手定則可知，磁場的方向垂直于紙面向里，B正確；2.通電導(dǎo)體棒水平放置在絕緣斜面上，整個(gè)裝置置于勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)體棒能保持靜止?fàn)顟B(tài)．以下四種情況中導(dǎo)體棒與斜面間一定存在摩擦力的是（）A. B.C. D.〖答案〗C〖解析〗A．根據(jù)題意，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，A圖中，導(dǎo)體棒受重力、豎直向上的安培力、由共點(diǎn)力平衡可知，可以不受摩擦力，B．根據(jù)題意，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，B圖中，導(dǎo)體棒受重力、沿斜面向上的安培力，垂直與斜面斜向上的支持力，由共點(diǎn)力平衡可知，三力可以平衡，故可不受摩擦力，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)題意，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，C圖中，導(dǎo)體棒受重力、水平向左的安培力，支持力，三力合力不可以為零，導(dǎo)體棒處于平衡狀態(tài)，則導(dǎo)體棒一定受摩擦力，故C正確；D．根據(jù)題意，對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，D圖中，導(dǎo)體棒受豎直向下的重力、水平向右的安培力和垂直于斜面向上的斜面的支持力，由共點(diǎn)力平衡可知，三力可以平衡，故可不受摩擦力，故D錯(cuò)誤。故選C。3.質(zhì)譜儀是測(cè)帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的一種儀器，它的工作原理是帶電粒子（不計(jì)重力）經(jīng)同一電場加速后垂直進(jìn)入同一勻強(qiáng)磁場做圓周運(yùn)動(dòng)，然后利用相關(guān)規(guī)律計(jì)算出帶電粒子的質(zhì)量。其工作原理如圖所示，虛線為某粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，由圖可知（）A.此粒子帶負(fù)電B.下極板比上極板電勢(shì)高C.若只增大加速電壓，則半徑變大D.若只增大入射粒子的質(zhì)量，則半徑變小〖答案〗C〖解析〗A．由左手定則可知，粒子帶正電，故A錯(cuò)誤；B．粒子經(jīng)過電場要加速，因正電粒子，所以下極板S2比上極板S1電勢(shì)低，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)動(dòng)能定理得由得若只增大加速電壓，則半徑變大，若只增大入射粒子的質(zhì)量，則半徑變大，故C正確，D錯(cuò)誤。4.如圖所示是回旋加速器示意圖，其核心部分是兩個(gè)D形金屬盒，分別與高頻交流電源連接，兩個(gè)D形金屬盒間的狹縫中形成周期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時(shí)都能得到加速，兩個(gè)D形金屬盒處于垂直于盒底的勻強(qiáng)磁場中，忽略粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間，下列說法中正確的是（）A.粒子射出時(shí)的最大動(dòng)能與D形金屬盒的半徑無關(guān)B.加速電壓越大，粒子最終射出時(shí)獲得的動(dòng)能就越大C.若增大加速電壓，粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將減少D.若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，為保證粒子總被加速，必須減小周期性變化電場的頻率〖答案〗C〖解析〗AB．粒子在磁場中做圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得解得粒子獲得的最大動(dòng)能為C．粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期對(duì)粒子由動(dòng)能定理得加速次數(shù)粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間增大加速電壓U，粒子在回旋加速器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將減少，故C正確；D．若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度B，根據(jù)可知，周期減小，為保證粒子總被加速，必須減小周期性變化電場的周期，即增大周期性變化電場的頻率，故D錯(cuò)誤。故選C。5.如圖，MN為鋁質(zhì)薄平板，鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場（未畫出）．一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出，從Q點(diǎn)穿過鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)O，已知粒子穿越鋁板時(shí)，其動(dòng)能損失一半，速度方向和電荷量不變，不計(jì)重力．鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為（）A.2 B. C.1 D.〖答案〗D〖解析〗帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力，從而求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的表達(dá)式．結(jié)合動(dòng)能，最終得到關(guān)于磁感應(yīng)強(qiáng)度B與動(dòng)能Ek的關(guān)系式，從關(guān)系式及題設(shè)條件--帶電粒子在穿越鋁板時(shí)減半，就能求出上下磁感應(yīng)強(qiáng)度之比．由動(dòng)能公式，帶電粒子在勻強(qiáng)磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)洛侖茲力提供向心力得，聯(lián)立可得，上下磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度之比為，D正確．6.如圖，空間某區(qū)域存在勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，電場方向豎直向上（與紙面平行），磁場方向垂直于紙面向里。三個(gè)帶電的微粒、、電荷量的大小相等，質(zhì)量分別為、、，已知在該區(qū)域內(nèi)，在紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在紙面內(nèi)向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在紙面內(nèi)向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。下列正確的是（）A.粒子可能帶負(fù)電B.粒子一定帶正電C.粒子的質(zhì)量一定小于粒子D.粒子的質(zhì)量一定大于粒子〖答案〗C〖解析〗AC．微粒b向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若b帶負(fù)電，則電場力豎直向下，由左手定則判斷洛倫茲力豎直向下，重力豎直向下，不可能受力平衡；故b一定帶正電，由平衡條件得可得微粒a紙面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，必有則有故A錯(cuò)誤，C正確；BD．微粒c向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)，若c帶正電，電場力豎直向上，左手定則判斷洛倫茲力豎直向下，重力豎直向下，由平衡條件得可得則有若c帶負(fù)電，電場力豎直向下，左手定則判斷洛倫茲力豎直向上，重力豎直向下，由平衡條件得無法比較與的大小，故與之間的大小也無法比較，故BD錯(cuò)誤。故選C。7.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的帶電小滑塊，放置在傾角α的光滑絕緣斜面上，斜面固定且一半置于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中。小滑塊由靜止開始從斜面頂端沿斜面滑下，進(jìn)入磁場后，下列情況不可能出現(xiàn)的是（）A.小滑塊沿斜面勻速滑到斜面底端B.小滑塊沿斜面勻加速滑到斜面底端C.小滑塊脫離斜面作曲線運(yùn)動(dòng)D.小滑塊先沿斜面下滑一小段距離后脫離斜面作曲線運(yùn)動(dòng)〖答案〗A〖解析〗若小滑塊帶正電，進(jìn)入磁場后，受洛倫茲力垂直斜面向下，此后小滑塊會(huì)沿斜面勻加速滑到斜面底端；若小滑塊帶負(fù)電，進(jìn)入磁場后，受洛倫茲力垂直斜面向上，若速度較小，則洛倫茲力較小，此時(shí)小滑塊先沿斜面下滑一小段距離后脫離斜面作曲線運(yùn)動(dòng)，若速度較大，則洛倫茲力較大，小滑塊脫離斜面作曲線運(yùn)動(dòng)；分析可知小滑塊不會(huì)沿斜面勻速滑到斜面底端。故選A。8.研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)的防止電梯墜落的應(yīng)急安全裝置如圖所示，在電梯轎廂上安裝上永久磁鐵，電梯的井壁上鋪設(shè)線圈，下列說法正確的是（）A.當(dāng)電梯墜落至圖示位置時(shí)，只有閉合線圈能阻礙電梯下落B.當(dāng)電梯墜落至圖示位置時(shí)，只有閉合線圈能阻礙電梯下落C.當(dāng)電梯墜落至圖示位置時(shí)，閉合線圈、中的電流方向相同D.當(dāng)電梯墜落至圖示位置時(shí)，閉合線圈、中的電流方向相反〖答案〗D〖解析〗AB．當(dāng)電梯突然墜落時(shí)，線圈A中的磁通量突然減少，線圈B中的磁通量突然增多，根據(jù)楞次定律可知線圈AB都能阻礙電梯的運(yùn)動(dòng)，故AB錯(cuò)誤；CD．當(dāng)電梯墜落至圖示位置時(shí)，磁場方向向上，此時(shí)穿過閉合線圈B中的磁通量增加，由楞次定律可知線圈B中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針（俯視），穿過閉合線圈A中的磁通量減小，由楞次定律可知線圈A中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針（俯視），閉合線圈、中的電流方向相反，故C錯(cuò)誤，D正確；9.近期小朋友熱衷玩的一種夜光飛行器的實(shí)物和模型如圖所示。假設(shè)該飛行器在北半球的地磁極上空，該處地磁場的方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為。飛行器的螺旋槳葉片遠(yuǎn)端在固定的水平圓環(huán)內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，在螺旋槳轉(zhuǎn)軸和葉片的運(yùn)端之間連接有一個(gè)發(fā)光二極管，已知葉片長度為，轉(zhuǎn)動(dòng)的頻率為，從上向下看葉片是按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)為正向轉(zhuǎn)動(dòng)。用表示每個(gè)葉片中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，螺旋槳轉(zhuǎn)軸和葉片均為導(dǎo)體。則（）A.，葉片正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)二極管才能發(fā)光B.，葉片正向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)二極管才能發(fā)光C.，葉片反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)二極管才能發(fā)光D.，葉片反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)二極管才能發(fā)光〖答案〗C〖解析〗根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為從上向下看葉片是按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)的，通過右手定則，可以判斷出b端相當(dāng)于電源的正極，與二極管的正負(fù)極相反，電路不通，故二極管不會(huì)發(fā)光，所以葉片反向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)二極管才能發(fā)光。10.如圖甲所示，三角形金屬框三邊的邊長均為，為邊的中點(diǎn)，三角形所在區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向外并隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)磁場，圖乙是勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像。下列說法正確的是（）A.時(shí)刻，金屬框內(nèi)的感應(yīng)電流由大變小B.A、兩端的電勢(shì)差就是金屬框的感生電動(dòng)勢(shì)C.時(shí)間內(nèi)，金屬框的感生電動(dòng)勢(shì)為D.時(shí)間內(nèi)，金屬框的感生電動(dòng)勢(shì)為〖答案〗C〖解析〗A．由法拉第電磁感應(yīng)定律知由圖乙可知，時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)小于時(shí)間內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由歐姆定律可得，時(shí)刻，金屬框內(nèi)的感應(yīng)電流由小變大，故A錯(cuò)誤；B．由題意可得，A、E兩端的電勢(shì)差始終滿足故B錯(cuò)誤；CD．由題意可得，金屬框的有效面積為由法拉第電磁感應(yīng)定律知，時(shí)間內(nèi)，金屬框的感生電動(dòng)勢(shì)為同理可得，時(shí)間內(nèi)，金屬框的感生電動(dòng)勢(shì)為故C正確，D錯(cuò)誤。二、計(jì)算題：本大題共5小題，共60分。11.2022年10月，我國成功運(yùn)行了世界首個(gè)“電磁撬”，它對(duì)噸級(jí)物體的最高推進(jìn)速度達(dá)到每小時(shí)1030公里（286m/s）。如圖為簡化后的“電磁撬”模型：兩根平行長直金屬導(dǎo)軌沿水平方向固定，其間安放金屬滑塊，滑塊可沿導(dǎo)軌無摩擦滑行，且始終與導(dǎo)軌保持良好接觸。電源提供的強(qiáng)大電流經(jīng)導(dǎo)軌-滑塊-導(dǎo)軌流回電源，滑塊被導(dǎo)軌中電流形成的磁場推動(dòng)而加速。將滑塊所處位置的磁場簡化為方向垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5T，若兩導(dǎo)軌間的距離L=2m，滑塊質(zhì)量為1000kg，設(shè)通電后滑塊開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小為50m/s2，求：（1）滑塊勻加速過程中電源提供的電流大小；（2）滑塊沿軌道運(yùn)動(dòng)9m時(shí)所受安培力的瞬時(shí)功率?！即鸢浮剑?）5000A；（2）1.5×106W〖解析〗（1）滑塊在兩導(dǎo)軌間做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有解得（2）根據(jù)速度位移關(guān)系有安培力的瞬時(shí)功率為解得12.如圖所示，一個(gè)匝數(shù)為n的正方形線圈，邊長為d，電阻為r。將其兩端a、b與阻值為R的電阻相連接，其他部分電阻不計(jì)。在線圈中存在垂直線圈平面向里的磁場區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度B由零隨時(shí)間t均勻增加，＝k。求：（1）時(shí)刻線圈的磁通量（2）判斷a、b兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，并求兩點(diǎn)間的電勢(shì)差；（3）0至t2時(shí)間內(nèi)通過電阻R上電荷量?！即鸢浮剑?）；（2）a點(diǎn)電勢(shì)高；；（3）〖解析〗（1）時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度線圈的磁通量（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流則根據(jù)楞次定律可知a點(diǎn)電勢(shì)高。（3）0至t2時(shí)間內(nèi)通過電阻R上的電荷量13.真空區(qū)域有寬度為l、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B勻強(qiáng)磁場，磁場方向如圖所示，MN、PQ是磁場的邊界。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子（不計(jì)重力）