高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12025年3月2日高中物理一、單選題1.如圖所示，在豎直絕緣平臺(tái)上，一個(gè)帶負(fù)電的小球以水平速度拋出，不計(jì)空氣阻力，球落在地面上的A點(diǎn)，速度大小為v，若只加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球的落點(diǎn)仍在A點(diǎn) B.小球的落點(diǎn)在A點(diǎn)左側(cè)C.速度大小仍為v D.速度大小大于v【答案】C【解析】AB．洛倫茲力不做功，但洛倫茲力可以改變小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即改變速度的方向，小球做曲線運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中任一位置受力分析，如圖所示小球受到斜向右上方的洛倫茲力作用，小球在豎直方向的加速度可知，加勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將增加，小球在水平方向上有水平方向上小球做初速度為的加速運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有加勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，可知，與沒(méi)有加勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)相比，小球?qū)⒙湓贏點(diǎn)的右側(cè)，故AB錯(cuò)誤；CD．由于洛倫茲力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，小球落地時(shí)速度大小仍然為v，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2.圖甲為某款“自發(fā)電”無(wú)線門(mén)鈴按鈕，其“發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門(mén)鈴按鈕過(guò)程磁鐵靠近螺線管，松開(kāi)門(mén)鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置。下列說(shuō)法正確的是（）A.按下按鈕過(guò)程，螺線管P端電勢(shì)較高B.松開(kāi)按鈕后，穿過(guò)螺線管的磁通量為零C.按住按鈕不動(dòng)，螺線管中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.若按下和松開(kāi)按鈕的時(shí)間相同，螺線管產(chǎn)生大小相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)【答案】D【解析】A．按下按鈕過(guò)程，通過(guò)螺線管的磁通量想左增大，根據(jù)楞次定律增反減同結(jié)合右手螺旋定則，可知電流從端流出，則螺線管端電勢(shì)較高，故A錯(cuò)誤；B．松開(kāi)按鈕后，穿過(guò)螺線管的磁通量變小，但不為零，故B錯(cuò)誤；C．住按鈕不動(dòng)，穿過(guò)螺線管的磁通量不變，螺線管不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故C錯(cuò)誤；D．按下和松開(kāi)按鈕過(guò)程，若按下和松開(kāi)按鈕的時(shí)間相同，螺線管中磁通量的變化率相同，故螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相同，故D正確。故選D。3.如圖所示，平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌AB、CD水平放置，間距為d，電阻不計(jì)。左側(cè)接電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻r的電源。導(dǎo)體棒靜止放在導(dǎo)軌上，與軌道CD間的夾角θ=30°，MN兩點(diǎn)間電阻為R且與軌道接觸良好。導(dǎo)軌所在區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。則導(dǎo)體棒所受安培力的大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】導(dǎo)體棒連入電路的實(shí)際阻值為R，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流導(dǎo)體棒MN的長(zhǎng)度故導(dǎo)體棒所受安培力故選C。4.電磁俘能器可在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。兩對(duì)永磁鐵間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)永磁鐵可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起上下振動(dòng)，邊長(zhǎng)為的正方形線圈豎直固定在減震裝置上，永磁鐵振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線不會(huì)離開(kāi)線圈。圖2為側(cè)視圖（從右向左看）。下列說(shuō)法正確的是（）A.圖2中穿過(guò)線圈的磁通量為B.永磁鐵位置相對(duì)線圈位置下降時(shí)，線圈中一定產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.永磁鐵相對(duì)線圈位置變化越大，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，回收能量越多D.永磁鐵相對(duì)線圈位置變化越快，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，回收能量越多【答案】D【解析】A．由于分界線上下側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相反，穿過(guò)線圈的磁通量大小為故A錯(cuò)誤；B．永磁鐵位置相對(duì)線圈位置下降時(shí)，線圈相對(duì)于磁場(chǎng)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線圈全部處于垂直于紙面向外的磁場(chǎng)中，或者線圈全部處于垂直于紙面向里的磁場(chǎng)中時(shí)，根據(jù)右手定則可知，線圈上下兩邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，方向相反，總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，此時(shí)，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C．結(jié)合上述，當(dāng)永磁鐵相對(duì)線圈位置變化非常大時(shí)，線圈全部處于垂直于紙面向外的磁場(chǎng)中，或者線圈全部處于垂直于紙面向里的磁場(chǎng)中，此時(shí)線圈總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，此時(shí)，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，回收能量越少，故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述，當(dāng)線圈上部分位于垂直于紙面向外的磁場(chǎng)中，線圈下部分位于垂直于紙面向里的磁場(chǎng)中時(shí)，根據(jù)右手定則可知，線圈總電動(dòng)勢(shì)等于上下兩邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)之和，線圈中有感應(yīng)電流，根據(jù)法律的電磁感應(yīng)定律可知，永磁鐵相對(duì)線圈位置變化越快，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，線圈中的感應(yīng)電流越大，回收能量越多，故D正確。故選D。5.如圖為利用霍爾元件進(jìn)行微小位移測(cè)量的實(shí)驗(yàn)裝置。在兩塊完全相同、同極相對(duì)放置的磁體縫隙中放入金屬材料制成的霍爾元件，當(dāng)霍爾元件處于中間位置時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，霍爾電壓（霍爾元件前后兩表面的電勢(shì)差）也為0，將該點(diǎn)作為直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)。已知沿軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度大小（為常數(shù)，且），霍爾元件中通以沿軸正方向的恒定電流，當(dāng)霍爾元件沿軸移動(dòng)時(shí)，即有霍爾電壓輸出，下列說(shuō)法正確的是（）A.霍爾元件有軸正方向位移時(shí)，前表面的電勢(shì)高于后表面的電勢(shì)B.的大小與元件在水平方向位移的大小成正比C.霍爾元件的位移一定時(shí)，只增大方向恒定電流的大小，的大小不變D.霍爾元件的位移一定時(shí)，只增大元件垂直磁場(chǎng)方向的面積，的大小增大【答案】B【解析】A．霍爾元件有軸正方向位移時(shí)，磁場(chǎng)方向沿軸負(fù)方向，根據(jù)左手定則可知，霍爾元件中的自由電子受到洛倫茲力的作用而向前表面運(yùn)動(dòng)，所以前表面的電勢(shì)低于后表面的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．霍爾元件中的自由電子受到的電場(chǎng)力等于洛倫茲力又，整理得因?yàn)?、、、、為定值，所以的大小與元件在水平方向位移的大小成正比，故B正確；CD．由B選項(xiàng)分析可知霍爾元件的位移一定時(shí)，只增大方向恒定電流的大小，的大小變大；只增大元件垂直磁場(chǎng)方向的面積，的大小不變，故CD錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，光滑絕緣的水平面上有甲、乙兩個(gè)絕緣小球，乙球靜止在垂直紙面向里的磁場(chǎng)內(nèi)，甲球靜止在磁場(chǎng)外，甲、乙兩球質(zhì)量分別為、，甲球不帶電，乙球帶有的正電荷。某時(shí)刻給甲球一個(gè)大小為的初速度，甲球進(jìn)入磁場(chǎng)后與乙球發(fā)生正碰，碰后乙球電荷量不變，向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中剛好對(duì)水平面沒(méi)有壓力，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T，重力加速度g取，下列說(shuō)法正確的是（）A.碰撞后甲球運(yùn)動(dòng)速度大小為B.碰撞后乙球運(yùn)動(dòng)速度大小為C.碰撞過(guò)程乙球?qū)浊虻臎_量大小為D.甲對(duì)乙所做的功與乙對(duì)甲所做的功絕對(duì)值相等【答案】B【解析】AB．碰撞過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有碰后乙球電荷量不變，向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中剛好對(duì)水平面沒(méi)有壓力，則有解得，故A錯(cuò)誤，B正確；C．結(jié)合上述可知，碰撞過(guò)程乙球?qū)浊虻臎_量大小為故C錯(cuò)誤；D．乙對(duì)甲所做的功的大小甲對(duì)乙所做的功的大小即甲對(duì)乙所做的功與乙對(duì)甲所做的功絕對(duì)值不相等，故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，一根固定的足夠長(zhǎng)的光滑絕緣細(xì)桿與水平面成角，質(zhì)量為、電荷量為的帶電小球套在細(xì)桿上，小球始終處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直細(xì)桿所在的豎直平面，不計(jì)空氣阻力。若小球以初速度沿細(xì)桿向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間又回到出發(fā)點(diǎn)，則該過(guò)程中小球（）A.機(jī)械能減小B.上滑時(shí)間大于下滑時(shí)間C.向上滑動(dòng)的最大位移為D.向下滑動(dòng)時(shí)受到細(xì)桿的彈力大小一定先減小后增大【答案】C【解析】A．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只受到豎直向下的重力、與桿垂直的洛倫茲力和彈力，由于洛倫茲力和彈力不做功，所以小球的機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；B．小球上滑時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律下滑時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律所以根據(jù)可知，上滑時(shí)間等于下滑時(shí)間，故B錯(cuò)誤；C．小球向上滑動(dòng)的最大位移為故C正確；D．小球向下滑動(dòng)時(shí)受到豎直向下的重力、垂直桿向上的洛倫茲力、與桿垂直的彈力，小球向下加速時(shí)，根據(jù)可知，小球受到的洛倫茲力增大，若小球回到出發(fā)點(diǎn)加速到時(shí)，小球受到的洛倫茲力仍小于小球垂直桿方向的分力，則根據(jù)平衡條件可知，桿對(duì)小球的彈力一直垂直桿向上減小，故D錯(cuò)誤。故選C。8.如圖所示，固定足夠長(zhǎng)金屬框架MON與導(dǎo)體棒CD構(gòu)成回路，回路平面處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中且與磁場(chǎng)垂直，框架OM與ON的夾角為37°，導(dǎo)體棒CD始終與框架ON邊垂直。當(dāng)t=0時(shí)，導(dǎo)體棒CD與O點(diǎn)相距l(xiāng)0，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，導(dǎo)體棒CD向右以v0的速度勻速運(yùn)動(dòng)，且此后閉合回路中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，sin37°=0.6，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t變化的表達(dá)式為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】閉合回路中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則磁通量的變化量為零，則整理可得故選D。二、多選題9.一架直升機(jī)在某地上空飛行，該地地磁場(chǎng)的豎直分量方向向下，金屬螺旋槳在旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)切割磁感線。設(shè)螺旋槳的長(zhǎng)度為d，旋轉(zhuǎn)角速度為ω，如圖所示，下列選項(xiàng)中正確的是（）A.螺旋槳外側(cè)電勢(shì)較高B.螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸電勢(shì)較高C.每片槳葉切割磁感線所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與ω成正比D.每片槳葉切割磁感線所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與d成正比【答案】AC【解析】AB．已知該地地磁場(chǎng)的豎直分量方向向下，金屬螺旋槳在旋轉(zhuǎn)時(shí)切割磁感線。根據(jù)右手定則可知，若有感應(yīng)電流產(chǎn)生，其方向是從旋轉(zhuǎn)軸指向螺旋槳外側(cè)，那么螺旋槳外側(cè)電勢(shì)較高，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．每片槳葉切割磁感線所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)從公式可以看出，電動(dòng)勢(shì)E與成正比，與成正比，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10.阿爾法磁譜儀（AMS）主要用于探測(cè)宇宙中的奇異物質(zhì)，其中最關(guān)鍵的永磁體系統(tǒng)是由中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)研制成功的，解決了不能將強(qiáng)磁場(chǎng)送入外層空間運(yùn)行的世界性難題。永磁體系統(tǒng)核心部分可簡(jiǎn)化為半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，如圖所示，從P點(diǎn)沿直徑方向射入速度相同的粒子，P、a、b、c、d、e為圓周上的等分點(diǎn)。忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，不考慮粒子反彈。以下說(shuō)法正確的是（）A.打在a處的粒子帶負(fù)電，打在d處的粒子帶正電B.打在a處的粒子的比荷是打在d處的3倍C.打在b處的粒子的比荷與打在e處的相等D.打在e處的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是打在d處的2倍【答案】AB【解析】A．由左手定則可知，打在a處的粒子帶負(fù)電，打在d處的粒子帶正電，故A正確；B．在a點(diǎn)，粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角根據(jù)幾何關(guān)系得同理d處轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角由可知，打在a處的粒子比荷是打在d處的3倍，故B正確；C．由于可得故打在b處和e處的粒子半徑不同，故比荷不相等，故C錯(cuò)誤；D．由于所以因?yàn)榇蛟趀處與d處的粒子的軌跡半徑之比為，圓心角度之比為，故打在兩處的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為，故D錯(cuò)誤。故選AB11.如圖所示，間距為的水平型導(dǎo)體框置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，型導(dǎo)體框左端連接一阻值為的電阻。將一質(zhì)量為、電阻為的導(dǎo)體棒靜置于導(dǎo)體框上。從某時(shí)刻開(kāi)始，對(duì)導(dǎo)體棒施加一水平向右的恒定拉力，使其沿導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)至圖中虛線位置，此時(shí)速度大小為。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，不計(jì)導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。在此過(guò)程中（）A.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽.導(dǎo)體棒的平均速度大小為C.通過(guò)電阻的電荷量為D.電阻上消耗的電能為【答案】AC【解析】A．根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)椋蔄正確；B．若導(dǎo)體棒是做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則這段時(shí)間的平均速度大小為；而實(shí)際對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，可知導(dǎo)體棒，受到水平向右的恒力F和水平向左的安培力，根據(jù)牛頓第二定律有又，聯(lián)立解得可知隨著速度的增大，導(dǎo)體棒做加速度不斷減少的加速運(yùn)動(dòng)。作出初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像（圖中實(shí)線）和初速度為零且加速度不斷減少的變加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像（圖中虛線），如圖所示由圖可知，在相同的時(shí)間內(nèi)虛線與時(shí)間軸圍成的面積大于實(shí)線與時(shí)間軸圍成的面積，故該運(yùn)動(dòng)在時(shí)間t內(nèi)的平均速度大于，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)導(dǎo)體棒，根據(jù)動(dòng)量定理有又電量為聯(lián)立解得故C正確；D．由題意分析，可知整過(guò)程電流是由零逐漸增大，當(dāng)速度為v時(shí)，回路中的電流為，為這段時(shí)間的最大值，并不是整個(gè)過(guò)程的電流，根據(jù)焦耳定律可知，公式中的I為整個(gè)過(guò)程的電流，故不能這個(gè)公式來(lái)計(jì)算R產(chǎn)生的熱量，故D錯(cuò)誤。故選AC。12.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的金屬線框abcd靜止在光滑水平面上，平行邊界P、Q間有垂直于水平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，用大小等于mg的水平恒力F拉線框，使線框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab邊始終與磁場(chǎng)邊界平行，ab邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度為零，線框出磁場(chǎng)的過(guò)程中，當(dāng)cd邊剛要出磁場(chǎng)時(shí)的加速度恰好為0，磁場(chǎng)邊界P、Q間的距離為d，則下列判斷正確的是（）A.開(kāi)始時(shí)ab邊與邊界P間的距離為B.線框進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)線框截面的電量為C.從線框cd邊剛進(jìn)磁場(chǎng)到cd邊剛好出磁場(chǎng)過(guò)程中，線框運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.線框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，拉力F的沖量大于【答案】BC【解析】A．由題意，設(shè)ab邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v1，根據(jù)動(dòng)能定理解得ab邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度為零，則解得故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)b邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度為零，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，線框進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)線框截面的電量為故B正確；CD．a(chǎn)b邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度為零，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中線框進(jìn)入磁場(chǎng)后到ab邊剛好出磁場(chǎng)過(guò)程中線框ab邊剛好出磁場(chǎng)到線框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中其中當(dāng)cd邊剛要出磁場(chǎng)時(shí)的加速度恰好為零，則即聯(lián)立可得從線框cd邊剛進(jìn)磁場(chǎng)到cd邊剛好出磁場(chǎng)過(guò)程中，線框運(yùn)動(dòng)的時(shí)間線框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，拉力F的沖量故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題13.小明學(xué)了有關(guān)電磁方面的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩個(gè)裝置（1）為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小華應(yīng)選用_____裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）小明選用甲裝置探究有關(guān)知識(shí)時(shí)，進(jìn)行了如下的操作，其中不能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是___（填序號(hào)）①讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中斜向上運(yùn)動(dòng)；②讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)③讓導(dǎo)線ab沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)（3）如果在乙裝置的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，若要使導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)，你采取的措施是____________；（4）甲、乙兩圖的原理分別用于制造____和____。（選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）?！敬鸢浮浚?）甲（2）③（3）將磁鐵N、S極對(duì)調(diào)（或?qū)⑦B接電源兩極的導(dǎo)線對(duì)調(diào)）（4）發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)【解析】（1）[1]電磁感應(yīng)現(xiàn)象是研究磁生電的現(xiàn)象，甲圖是研究導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，乙圖是研究電流的磁效應(yīng)，故選甲圖。（2）[2]對(duì)甲圖，要產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒需切割磁感線。讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中斜向上運(yùn)動(dòng)以及讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)，都切割了磁感線，都能產(chǎn)生感應(yīng)電流，都能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；讓導(dǎo)線ab沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒沒(méi)有切割磁感線，故不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故選③。（3）[3]如果在乙裝置的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，是由于直導(dǎo)線ab受到安培力作用，若要使導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)，只需要改變電流的方向或磁場(chǎng)的方向即可，可以采取的措施如下：將磁鐵N、S極對(duì)調(diào)（或?qū)⑦B接電源兩極的導(dǎo)線對(duì)調(diào)）。（4）[4][5]甲圖是導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，是制造發(fā)電機(jī)原理；乙圖是通電導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中受安培力作用發(fā)生運(yùn)動(dòng)，是制造電動(dòng)機(jī)原理。14.（1）在圖甲中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏（不通電時(shí)指針停在正中央），則在圖乙中，磁體N極插入線圈A過(guò)程中，通過(guò)線圈的磁通量______（填“增大”或“減小”），電流表的指針將______（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)；在圖丙中，導(dǎo)體棒ab向左移動(dòng)過(guò)程中，電流表的指針將______（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)。（2）在圖丁中，R為光敏電阻（光照強(qiáng)度變大，電阻變小），輕質(zhì)金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長(zhǎng)直螺線管共軸（A線圈平面與螺線管線圈平面平行），并位于螺線管左側(cè)。當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向?yàn)開(kāi)_____（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”），金屬環(huán)A將______（填“向左”或“向右”）運(yùn)動(dòng)?！敬鸢浮浚?）增大向左向右（2）逆時(shí)針向左【解析】（1）[1][2]在圖甲中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏，說(shuō)明電流從負(fù)接線柱流入時(shí)，電流表指針向左偏。在圖乙中，磁體N極插入線圈A過(guò)程中，線圈A中磁通量向下增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流將從電流表負(fù)接線柱流入，則電流表的指針將向左偏轉(zhuǎn)；[3]在圖丙中，導(dǎo)體棒ab向左移動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流從電流表正接線柱流入，則電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn)。（2）[1]當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，熱敏電阻的阻值減小，回路電流增大，螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)增大，穿過(guò)金屬環(huán)A的磁通量向右增大，根據(jù)楞次定律可知，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；[2]金屬環(huán)A電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，而螺線管電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，根據(jù)反向電流相互排斥，可知金屬環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)。四、解答題15.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌彎折成角的兩部分，導(dǎo)軌接有電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻的電源，定值電阻，導(dǎo)軌間距，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌的豎直部分左側(cè)有一根與其接觸良好的水平放置的金屬棒，在金屬棒所在空間加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中僅畫(huà)出了一根磁感線），金屬棒質(zhì)量，電阻不計(jì)。已知導(dǎo)軌豎直部分與金屬棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），已知重力加速度，，。求：（1）通過(guò)金屬棒的電流大小；（2）要使金屬棒能處于靜止?fàn)顟B(tài)，則所加的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少多大；（3）若將豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)以金屬棒為軸，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與豎直方向成（此過(guò)程保證金屬棒靜止且與導(dǎo)軌接觸良好），此時(shí)金屬棒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)，則磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為多大。【答案】（1）1A（2）2T（3）1T或5T【解析】（1）根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，通過(guò)金屬棒電流大小（2）金屬棒恰好能處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，設(shè)，由平衡條件有代入題中數(shù)據(jù)，解得故則所加的豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度至少為2T；（3）逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)至與豎直方向成，幾何關(guān)系可知，此時(shí)安培力方向與豎直方向成，設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為時(shí)金屬棒恰好不下滑，由平衡條件有又因?yàn)槁?lián)立以上解得設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度為時(shí)金屬棒恰好不上滑，由平衡條件有又因?yàn)槁?lián)立以上解得所以磁感應(yīng)強(qiáng)度可能為1T或5T。16.如圖所示，水平面內(nèi)的光滑導(dǎo)軌平行放置，左端與電路相連，右端垂直放置導(dǎo)體ab，處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度，導(dǎo)軌間距，導(dǎo)體ab的質(zhì)量，電源電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻，，電容。開(kāi)關(guān)S先接1，穩(wěn)定后再接到2，導(dǎo)體ab水平飛出，電容器還殘留電荷。求：（1）開(kāi)關(guān)S接1穩(wěn)定時(shí)電容器上的電荷量Q；（2）導(dǎo)體ab飛出時(shí)的速度v?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）根據(jù)題意，由閉合回路歐姆定律可得，開(kāi)關(guān)S接1穩(wěn)定時(shí)電路中電路為則電容器兩端電壓為開(kāi)關(guān)S接1穩(wěn)定時(shí)電容器上的電荷量又有聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得17.如圖所示，左側(cè)圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（含左半圓邊界），磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，圓形區(qū)域半徑為且恰好與相切，緊鄰右側(cè)有一平行板電容器，其間存在向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，極板長(zhǎng)為，板間距離為（），電容器中軸線過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域中心。圓形磁場(chǎng)最下端S處有一粒子源可以沿紙面任意方向均勻地向磁場(chǎng)區(qū)域發(fā)射速度大小為的帶正電粒子，恰好有一半粒子能夠離開(kāi)電場(chǎng)，粒子的比荷為，不計(jì)粒子重力及粒子間的相互作用，忽略邊緣效應(yīng)。求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大?。唬?）所有粒子中從S運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)勻強(qiáng)電場(chǎng)用時(shí)最長(zhǎng)的粒子所用的時(shí)間。【答案】（1）（2）【解析】（1）由于恰好有一半粒子能夠離開(kāi)電場(chǎng)，可知，從S點(diǎn)沿半徑方向入射的粒子從MN與圓切點(diǎn)位置沿半徑射出磁場(chǎng)后恰好落在平行板電容器的下極板的右側(cè)邊緣，粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，則有，解得（2）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由洛倫茲力提供向心力，則有，解得，結(jié)合上述可知，粒子從S位置沿磁場(chǎng)圓切線方向向左射入磁場(chǎng)，沿磁場(chǎng)圓周運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周射出磁場(chǎng)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，之后再進(jìn)入電場(chǎng)做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，該粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，在磁場(chǎng)中經(jīng)歷時(shí)間勻速直線運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間類(lèi)平拋經(jīng)歷時(shí)間則從S運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)勻強(qiáng)電場(chǎng)用時(shí)最長(zhǎng)的粒子所用的時(shí)間解得18.利用電場(chǎng)和磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)粒子偏轉(zhuǎn)是科學(xué)儀器中廣泛應(yīng)用的技術(shù)。如圖1所示，平面左側(cè)存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，右側(cè)存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的粒子，從點(diǎn)以初速度、沿著x軸正方向射入電場(chǎng)，恰好從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，再次從點(diǎn)通過(guò)x軸，不計(jì)粒子的重力。（1）求勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小E和勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；（2）從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為時(shí)，求粒子的位置坐標(biāo)；（3）如圖2所示，若在平面左側(cè)再加垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，將上述帶正電粒子從點(diǎn)以初速度、沿著x軸正方向射入電磁場(chǎng)，運(yùn)動(dòng)軌跡恰好與x軸負(fù)半軸相切。求所加勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。【答案】（1），（2）（3）【解析】（1）粒子在電場(chǎng)中做類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)，則有，解得粒子從O點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)水平方向的分速度為，豎直方向的分速度為結(jié)合上述解得粒子接入右側(cè)磁場(chǎng)后做螺旋運(yùn)動(dòng)，水平向右速度為的勻速直線運(yùn)動(dòng)，平面方向速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有，，解得，（2）粒子在磁場(chǎng)中水平向右速度為的勻速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合上述可知由于表明平面方向速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)圓心角為，根據(jù)幾何關(guān)系有，解得，即粒子的位置坐標(biāo)為。（3）將速度分解為水平向右的和水平向左的，且有，此時(shí)將粒子的運(yùn)動(dòng)分解為水平向右的速度為的勻速直線運(yùn)動(dòng)與速度為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則有由于粒子軌跡恰好與x軸負(fù)半軸相切，則有結(jié)合上述解得2025年3月2日高中物理一、單選題1.如圖所示，在豎直絕緣平臺(tái)上，一個(gè)帶負(fù)電的小球以水平速度拋出，不計(jì)空氣阻力，球落在地面上的A點(diǎn)，速度大小為v，若只加一垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法正確的是（）A.小球的落點(diǎn)仍在A點(diǎn) B.小球的落點(diǎn)在A點(diǎn)左側(cè)C.速度大小仍為v D.速度大小大于v【答案】C【解析】AB．洛倫茲力不做功，但洛倫茲力可以改變小球的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，即改變速度的方向，小球做曲線運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中任一位置受力分析，如圖所示小球受到斜向右上方的洛倫茲力作用，小球在豎直方向的加速度可知，加勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間將增加，小球在水平方向上有水平方向上小球做初速度為的加速運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有加勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)小球做平拋運(yùn)動(dòng)，水平方向?yàn)閯蛩僦本€運(yùn)動(dòng)，可知，與沒(méi)有加勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)相比，小球?qū)⒙湓贏點(diǎn)的右側(cè)，故AB錯(cuò)誤；CD．由于洛倫茲力不做功，根據(jù)動(dòng)能定理可知，小球落地時(shí)速度大小仍然為v，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。2.圖甲為某款“自發(fā)電”無(wú)線門(mén)鈴按鈕，其“發(fā)電”原理如圖乙所示，按下門(mén)鈴按鈕過(guò)程磁鐵靠近螺線管，松開(kāi)門(mén)鈴按鈕磁鐵遠(yuǎn)離螺線管回歸原位置。下列說(shuō)法正確的是（）A.按下按鈕過(guò)程，螺線管P端電勢(shì)較高B.松開(kāi)按鈕后，穿過(guò)螺線管的磁通量為零C.按住按鈕不動(dòng)，螺線管中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)D.若按下和松開(kāi)按鈕的時(shí)間相同，螺線管產(chǎn)生大小相同的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)【答案】D【解析】A．按下按鈕過(guò)程，通過(guò)螺線管的磁通量想左增大，根據(jù)楞次定律增反減同結(jié)合右手螺旋定則，可知電流從端流出，則螺線管端電勢(shì)較高，故A錯(cuò)誤；B．松開(kāi)按鈕后，穿過(guò)螺線管的磁通量變小，但不為零，故B錯(cuò)誤；C．住按鈕不動(dòng)，穿過(guò)螺線管的磁通量不變，螺線管不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，故C錯(cuò)誤；D．按下和松開(kāi)按鈕過(guò)程，若按下和松開(kāi)按鈕的時(shí)間相同，螺線管中磁通量的變化率相同，故螺線管產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相同，故D正確。故選D。3.如圖所示，平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌AB、CD水平放置，間距為d，電阻不計(jì)。左側(cè)接電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻r的電源。導(dǎo)體棒靜止放在導(dǎo)軌上，與軌道CD間的夾角θ=30°，MN兩點(diǎn)間電阻為R且與軌道接觸良好。導(dǎo)軌所在區(qū)域有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。則導(dǎo)體棒所受安培力的大小為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】導(dǎo)體棒連入電路的實(shí)際阻值為R，由閉合電路歐姆定律可知電路中電流導(dǎo)體棒MN的長(zhǎng)度故導(dǎo)體棒所受安培力故選C。4.電磁俘能器可在汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)時(shí)利用電磁感應(yīng)發(fā)電實(shí)現(xiàn)能量回收，結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示。兩對(duì)永磁鐵間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B、方向相反的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)永磁鐵可隨發(fā)動(dòng)機(jī)一起上下振動(dòng)，邊長(zhǎng)為的正方形線圈豎直固定在減震裝置上，永磁鐵振動(dòng)時(shí)磁場(chǎng)分界線不會(huì)離開(kāi)線圈。圖2為側(cè)視圖（從右向左看）。下列說(shuō)法正確的是（）A.圖2中穿過(guò)線圈的磁通量為B.永磁鐵位置相對(duì)線圈位置下降時(shí)，線圈中一定產(chǎn)生逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流C.永磁鐵相對(duì)線圈位置變化越大，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，回收能量越多D.永磁鐵相對(duì)線圈位置變化越快，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，回收能量越多【答案】D【解析】A．由于分界線上下側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相反，穿過(guò)線圈的磁通量大小為故A錯(cuò)誤；B．永磁鐵位置相對(duì)線圈位置下降時(shí)，線圈相對(duì)于磁場(chǎng)向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)線圈全部處于垂直于紙面向外的磁場(chǎng)中，或者線圈全部處于垂直于紙面向里的磁場(chǎng)中時(shí)，根據(jù)右手定則可知，線圈上下兩邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，方向相反，總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，此時(shí)，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；C．結(jié)合上述，當(dāng)永磁鐵相對(duì)線圈位置變化非常大時(shí)，線圈全部處于垂直于紙面向外的磁場(chǎng)中，或者線圈全部處于垂直于紙面向里的磁場(chǎng)中，此時(shí)線圈總的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，此時(shí)，線圈中沒(méi)有感應(yīng)電流，回收能量越少，故C錯(cuò)誤；D．結(jié)合上述，當(dāng)線圈上部分位于垂直于紙面向外的磁場(chǎng)中，線圈下部分位于垂直于紙面向里的磁場(chǎng)中時(shí)，根據(jù)右手定則可知，線圈總電動(dòng)勢(shì)等于上下兩邊產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)之和，線圈中有感應(yīng)電流，根據(jù)法律的電磁感應(yīng)定律可知，永磁鐵相對(duì)線圈位置變化越快，線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，線圈中的感應(yīng)電流越大，回收能量越多，故D正確。故選D。5.如圖為利用霍爾元件進(jìn)行微小位移測(cè)量的實(shí)驗(yàn)裝置。在兩塊完全相同、同極相對(duì)放置的磁體縫隙中放入金屬材料制成的霍爾元件，當(dāng)霍爾元件處于中間位置時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度為0，霍爾電壓（霍爾元件前后兩表面的電勢(shì)差）也為0，將該點(diǎn)作為直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)。已知沿軸方向磁感應(yīng)強(qiáng)度大?。槌?shù)，且），霍爾元件中通以沿軸正方向的恒定電流，當(dāng)霍爾元件沿軸移動(dòng)時(shí)，即有霍爾電壓輸出，下列說(shuō)法正確的是（）A.霍爾元件有軸正方向位移時(shí)，前表面的電勢(shì)高于后表面的電勢(shì)B.的大小與元件在水平方向位移的大小成正比C.霍爾元件的位移一定時(shí)，只增大方向恒定電流的大小，的大小不變D.霍爾元件的位移一定時(shí)，只增大元件垂直磁場(chǎng)方向的面積，的大小增大【答案】B【解析】A．霍爾元件有軸正方向位移時(shí)，磁場(chǎng)方向沿軸負(fù)方向，根據(jù)左手定則可知，霍爾元件中的自由電子受到洛倫茲力的作用而向前表面運(yùn)動(dòng)，所以前表面的電勢(shì)低于后表面的電勢(shì)，故A錯(cuò)誤；B．霍爾元件中的自由電子受到的電場(chǎng)力等于洛倫茲力又，整理得因?yàn)椤?、、、為定值，所以的大小與元件在水平方向位移的大小成正比，故B正確；CD．由B選項(xiàng)分析可知霍爾元件的位移一定時(shí)，只增大方向恒定電流的大小，的大小變大；只增大元件垂直磁場(chǎng)方向的面積，的大小不變，故CD錯(cuò)誤。故選B。6.如圖所示，光滑絕緣的水平面上有甲、乙兩個(gè)絕緣小球，乙球靜止在垂直紙面向里的磁場(chǎng)內(nèi)，甲球靜止在磁場(chǎng)外，甲、乙兩球質(zhì)量分別為、，甲球不帶電，乙球帶有的正電荷。某時(shí)刻給甲球一個(gè)大小為的初速度，甲球進(jìn)入磁場(chǎng)后與乙球發(fā)生正碰，碰后乙球電荷量不變，向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中剛好對(duì)水平面沒(méi)有壓力，已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T，重力加速度g取，下列說(shuō)法正確的是（）A.碰撞后甲球運(yùn)動(dòng)速度大小為B.碰撞后乙球運(yùn)動(dòng)速度大小為C.碰撞過(guò)程乙球?qū)浊虻臎_量大小為D.甲對(duì)乙所做的功與乙對(duì)甲所做的功絕對(duì)值相等【答案】B【解析】AB．碰撞過(guò)程，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有碰后乙球電荷量不變，向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中剛好對(duì)水平面沒(méi)有壓力，則有解得，故A錯(cuò)誤，B正確；C．結(jié)合上述可知，碰撞過(guò)程乙球?qū)浊虻臎_量大小為故C錯(cuò)誤；D．乙對(duì)甲所做的功的大小甲對(duì)乙所做的功的大小即甲對(duì)乙所做的功與乙對(duì)甲所做的功絕對(duì)值不相等，故D錯(cuò)誤。故選B。7.如圖所示，一根固定的足夠長(zhǎng)的光滑絕緣細(xì)桿與水平面成角，質(zhì)量為、電荷量為的帶電小球套在細(xì)桿上，小球始終處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直細(xì)桿所在的豎直平面，不計(jì)空氣阻力。若小球以初速度沿細(xì)桿向上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)一定的時(shí)間又回到出發(fā)點(diǎn)，則該過(guò)程中小球（）A.機(jī)械能減小B.上滑時(shí)間大于下滑時(shí)間C.向上滑動(dòng)的最大位移為D.向下滑動(dòng)時(shí)受到細(xì)桿的彈力大小一定先減小后增大【答案】C【解析】A．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只受到豎直向下的重力、與桿垂直的洛倫茲力和彈力，由于洛倫茲力和彈力不做功，所以小球的機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；B．小球上滑時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律下滑時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律所以根據(jù)可知，上滑時(shí)間等于下滑時(shí)間，故B錯(cuò)誤；C．小球向上滑動(dòng)的最大位移為故C正確；D．小球向下滑動(dòng)時(shí)受到豎直向下的重力、垂直桿向上的洛倫茲力、與桿垂直的彈力，小球向下加速時(shí)，根據(jù)可知，小球受到的洛倫茲力增大，若小球回到出發(fā)點(diǎn)加速到時(shí)，小球受到的洛倫茲力仍小于小球垂直桿方向的分力，則根據(jù)平衡條件可知，桿對(duì)小球的彈力一直垂直桿向上減小，故D錯(cuò)誤。故選C。8.如圖所示，固定足夠長(zhǎng)金屬框架MON與導(dǎo)體棒CD構(gòu)成回路，回路平面處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中且與磁場(chǎng)垂直，框架OM與ON的夾角為37°，導(dǎo)體棒CD始終與框架ON邊垂直。當(dāng)t=0時(shí)，導(dǎo)體棒CD與O點(diǎn)相距l(xiāng)0，此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0，導(dǎo)體棒CD向右以v0的速度勻速運(yùn)動(dòng)，且此后閉合回路中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，sin37°=0.6，則磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間t變化的表達(dá)式為（）A. B.C. D.【答案】D【解析】閉合回路中沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生，則磁通量的變化量為零，則整理可得故選D。二、多選題9.一架直升機(jī)在某地上空飛行，該地地磁場(chǎng)的豎直分量方向向下，金屬螺旋槳在旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)切割磁感線。設(shè)螺旋槳的長(zhǎng)度為d，旋轉(zhuǎn)角速度為ω，如圖所示，下列選項(xiàng)中正確的是（）A.螺旋槳外側(cè)電勢(shì)較高B.螺旋槳旋轉(zhuǎn)軸電勢(shì)較高C.每片槳葉切割磁感線所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與ω成正比D.每片槳葉切割磁感線所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與d成正比【答案】AC【解析】AB．已知該地地磁場(chǎng)的豎直分量方向向下，金屬螺旋槳在旋轉(zhuǎn)時(shí)切割磁感線。根據(jù)右手定則可知，若有感應(yīng)電流產(chǎn)生，其方向是從旋轉(zhuǎn)軸指向螺旋槳外側(cè)，那么螺旋槳外側(cè)電勢(shì)較高，故A正確，B錯(cuò)誤；CD．每片槳葉切割磁感線所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)從公式可以看出，電動(dòng)勢(shì)E與成正比，與成正比，故C正確，D錯(cuò)誤。故選AC。10.阿爾法磁譜儀（AMS）主要用于探測(cè)宇宙中的奇異物質(zhì)，其中最關(guān)鍵的永磁體系統(tǒng)是由中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)研制成功的，解決了不能將強(qiáng)磁場(chǎng)送入外層空間運(yùn)行的世界性難題。永磁體系統(tǒng)核心部分可簡(jiǎn)化為半徑為R的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，如圖所示，從P點(diǎn)沿直徑方向射入速度相同的粒子，P、a、b、c、d、e為圓周上的等分點(diǎn)。忽略粒子的重力和粒子間的相互作用，不考慮粒子反彈。以下說(shuō)法正確的是（）A.打在a處的粒子帶負(fù)電，打在d處的粒子帶正電B.打在a處的粒子的比荷是打在d處的3倍C.打在b處的粒子的比荷與打在e處的相等D.打在e處的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是打在d處的2倍【答案】AB【解析】A．由左手定則可知，打在a處的粒子帶負(fù)電，打在d處的粒子帶正電，故A正確；B．在a點(diǎn)，粒子轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角根據(jù)幾何關(guān)系得同理d處轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角由可知，打在a處的粒子比荷是打在d處的3倍，故B正確；C．由于可得故打在b處和e處的粒子半徑不同，故比荷不相等，故C錯(cuò)誤；D．由于所以因?yàn)榇蛟趀處與d處的粒子的軌跡半徑之比為，圓心角度之比為，故打在兩處的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為，故D錯(cuò)誤。故選AB11.如圖所示，間距為的水平型導(dǎo)體框置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，型導(dǎo)體框左端連接一阻值為的電阻。將一質(zhì)量為、電阻為的導(dǎo)體棒靜置于導(dǎo)體框上。從某時(shí)刻開(kāi)始，對(duì)導(dǎo)體棒施加一水平向右的恒定拉力，使其沿導(dǎo)體框向右運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)至圖中虛線位置，此時(shí)速度大小為。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，不計(jì)導(dǎo)體框的電阻、導(dǎo)體棒與框間的摩擦。在此過(guò)程中（）A.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)锽.導(dǎo)體棒的平均速度大小為C.通過(guò)電阻的電荷量為D.電阻上消耗的電能為【答案】AC【解析】A．根據(jù)右手定則可知，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流的方向?yàn)?，故A正確；B．若導(dǎo)體棒是做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則這段時(shí)間的平均速度大小為；而實(shí)際對(duì)導(dǎo)體棒受力分析，可知導(dǎo)體棒，受到水平向右的恒力F和水平向左的安培力，根據(jù)牛頓第二定律有又，聯(lián)立解得可知隨著速度的增大，導(dǎo)體棒做加速度不斷減少的加速運(yùn)動(dòng)。作出初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像（圖中實(shí)線）和初速度為零且加速度不斷減少的變加速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像（圖中虛線），如圖所示由圖可知，在相同的時(shí)間內(nèi)虛線與時(shí)間軸圍成的面積大于實(shí)線與時(shí)間軸圍成的面積，故該運(yùn)動(dòng)在時(shí)間t內(nèi)的平均速度大于，故B錯(cuò)誤；C．對(duì)導(dǎo)體棒，根據(jù)動(dòng)量定理有又電量為聯(lián)立解得故C正確；D．由題意分析，可知整過(guò)程電流是由零逐漸增大，當(dāng)速度為v時(shí)，回路中的電流為，為這段時(shí)間的最大值，并不是整個(gè)過(guò)程的電流，根據(jù)焦耳定律可知，公式中的I為整個(gè)過(guò)程的電流，故不能這個(gè)公式來(lái)計(jì)算R產(chǎn)生的熱量，故D錯(cuò)誤。故選AC。12.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R的金屬線框abcd靜止在光滑水平面上，平行邊界P、Q間有垂直于水平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，用大小等于mg的水平恒力F拉線框，使線框從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，線框運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab邊始終與磁場(chǎng)邊界平行，ab邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度為零，線框出磁場(chǎng)的過(guò)程中，當(dāng)cd邊剛要出磁場(chǎng)時(shí)的加速度恰好為0，磁場(chǎng)邊界P、Q間的距離為d，則下列判斷正確的是（）A.開(kāi)始時(shí)ab邊與邊界P間的距離為B.線框進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)線框截面的電量為C.從線框cd邊剛進(jìn)磁場(chǎng)到cd邊剛好出磁場(chǎng)過(guò)程中，線框運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為D.線框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，拉力F的沖量大于【答案】BC【解析】A．由題意，設(shè)ab邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v1，根據(jù)動(dòng)能定理解得ab邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度為零，則解得故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)b邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度為零，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，線框進(jìn)磁場(chǎng)過(guò)程中，通過(guò)線框截面的電量為故B正確；CD．a(chǎn)b邊剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)線框的加速度為零，則線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中線框進(jìn)入磁場(chǎng)后到ab邊剛好出磁場(chǎng)過(guò)程中線框ab邊剛好出磁場(chǎng)到線框離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中其中當(dāng)cd邊剛要出磁場(chǎng)時(shí)的加速度恰好為零，則即聯(lián)立可得從線框cd邊剛進(jìn)磁場(chǎng)到cd邊剛好出磁場(chǎng)過(guò)程中，線框運(yùn)動(dòng)的時(shí)間線框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中，拉力F的沖量故C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。三、實(shí)驗(yàn)題13.小明學(xué)了有關(guān)電磁方面的知識(shí)后，設(shè)計(jì)了如圖所示的甲、乙兩個(gè)裝置（1）為了探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象，小華應(yīng)選用_____裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。（2）小明選用甲裝置探究有關(guān)知識(shí)時(shí)，進(jìn)行了如下的操作，其中不能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的是___（填序號(hào)）①讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中斜向上運(yùn)動(dòng)；②讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)③讓導(dǎo)線ab沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)（3）如果在乙裝置的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，若要使導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)，你采取的措施是____________；（4）甲、乙兩圖的原理分別用于制造____和____。（選填“電動(dòng)機(jī)”或“發(fā)電機(jī)”）?！敬鸢浮浚?）甲（2）③（3）將磁鐵N、S極對(duì)調(diào)（或?qū)⑦B接電源兩極的導(dǎo)線對(duì)調(diào)）（4）發(fā)電機(jī)電動(dòng)機(jī)【解析】（1）[1]電磁感應(yīng)現(xiàn)象是研究磁生電的現(xiàn)象，甲圖是研究導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，乙圖是研究電流的磁效應(yīng)，故選甲圖。（2）[2]對(duì)甲圖，要產(chǎn)生感應(yīng)電流，導(dǎo)體棒需切割磁感線。讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中斜向上運(yùn)動(dòng)以及讓導(dǎo)線ab在磁場(chǎng)中沿水平方向左右運(yùn)動(dòng)，都切割了磁感線，都能產(chǎn)生感應(yīng)電流，都能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；讓導(dǎo)線ab沿豎直方向上下運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒沒(méi)有切割磁感線，故不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，不能使電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故選③。（3）[3]如果在乙裝置的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)直導(dǎo)線ab向左運(yùn)動(dòng)，是由于直導(dǎo)線ab受到安培力作用，若要使導(dǎo)線ab向右運(yùn)動(dòng)，只需要改變電流的方向或磁場(chǎng)的方向即可，可以采取的措施如下：將磁鐵N、S極對(duì)調(diào)（或?qū)⑦B接電源兩極的導(dǎo)線對(duì)調(diào)）。（4）[4][5]甲圖是導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，是制造發(fā)電機(jī)原理；乙圖是通電導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中受安培力作用發(fā)生運(yùn)動(dòng)，是制造電動(dòng)機(jī)原理。14.（1）在圖甲中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏（不通電時(shí)指針停在正中央），則在圖乙中，磁體N極插入線圈A過(guò)程中，通過(guò)線圈的磁通量______（填“增大”或“減小”），電流表的指針將______（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)；在圖丙中，導(dǎo)體棒ab向左移動(dòng)過(guò)程中，電流表的指針將______（填“向左”“向右”或“不發(fā)生”）偏轉(zhuǎn)。（2）在圖丁中，R為光敏電阻（光照強(qiáng)度變大，電阻變?。p質(zhì)金屬環(huán)A用輕繩懸掛，與長(zhǎng)直螺線管共軸（A線圈平面與螺線管線圈平面平行），并位于螺線管左側(cè)。當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向?yàn)開(kāi)_____（填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”），金屬環(huán)A將______（填“向左”或“向右”）運(yùn)動(dòng)。【答案】（1）增大向左向右（2）逆時(shí)針向左【解析】（1）[1][2]在圖甲中，當(dāng)閉合S時(shí)，觀察到電流表指針向左偏，說(shuō)明電流從負(fù)接線柱流入時(shí)，電流表指針向左偏。在圖乙中，磁體N極插入線圈A過(guò)程中，線圈A中磁通量向下增大，根據(jù)楞次定律可知感應(yīng)電流將從電流表負(fù)接線柱流入，則電流表的指針將向左偏轉(zhuǎn)；[3]在圖丙中，導(dǎo)體棒ab向左移動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)右手定則可知感應(yīng)電流從電流表正接線柱流入，則電流表的指針將向右偏轉(zhuǎn)。（2）[1]當(dāng)光照增強(qiáng)時(shí)，熱敏電阻的阻值減小，回路電流增大，螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)增大，穿過(guò)金屬環(huán)A的磁通量向右增大，根據(jù)楞次定律可知，從左向右看，金屬環(huán)A中電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針；[2]金屬環(huán)A電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，而螺線管電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，根據(jù)反向電流相互排斥，可知金屬環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)。四、解答題15.如圖所示，兩平行金屬導(dǎo)軌彎折成角的兩部分，導(dǎo)軌接有電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻的電源，定值電阻，導(dǎo)軌間距，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。導(dǎo)軌的豎直部分左側(cè)有一根與其接觸良好的水平放置的金屬棒，在金屬棒所在空間加一豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（圖中僅畫(huà)出了一根磁感線），金屬棒質(zhì)量，電阻不計(jì)。已知導(dǎo)軌豎直部分與金屬棒間的動(dòng)摩擦因數(shù)