重慶東川高級(jí)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二下期第一次月考物理試題（原卷版+解析版）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

（試題滿分100分，考試時(shí)間90分鐘）
一、單項(xiàng)選擇題：本大題共10小題，每小題3分，共30分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)符合題目要求。
1. 關(guān)于課本中下列圖片的解釋錯(cuò)誤的是（）
A. 真空冶煉爐利用渦流通過金屬產(chǎn)生的熱量使金屬融化
B. 使用電磁爐加熱食物時(shí)使用陶瓷鍋也可以
C. 用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯可以減小變壓器鐵芯中的渦流
D. 用來探測(cè)金屬殼的地雷或有較大金屬零件的地雷的探雷器是利用渦流工作的
【答案】B
【解析】
【詳解】A．真空冶煉爐接入高頻交流電源，爐內(nèi)的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律將會(huì)在爐內(nèi)產(chǎn)生渦流，因此可以利用渦流通過金屬產(chǎn)生的熱量使金屬融化，故A正確；
B．使用電磁爐加熱食物時(shí)，陶瓷鍋內(nèi)幾乎沒有自由電子，不能產(chǎn)生較大的渦流，也就不可以用來加熱食物，故B錯(cuò)誤；
C．用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來代替整塊硅鋼鐵芯可以將渦流限制在硅鋼片內(nèi)部，硅從而減小變壓器鐵芯中的渦流帶來能量損耗，故C正確；
D．探雷器靠近金屬時(shí)會(huì)有電磁感應(yīng)現(xiàn)象，因此用來探測(cè)金屬殼的地雷或有較大金屬零件的地雷的探雷器是利用渦流工作的，故D正確。
本題選錯(cuò)誤項(xiàng)，故選B。
2. 如圖所示，鋁環(huán)A用輕線靜止懸掛于長(zhǎng)直螺線管左側(cè)，且與螺線管共軸，下列判斷正確的是（）
A. 閉合開關(guān)瞬間，環(huán)A將向右擺動(dòng)
B. 斷開開關(guān)瞬間，環(huán)A的面積有收縮趨勢(shì)
C. 保持開關(guān)閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向右滑，從左往右看A環(huán)中將產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流
D. 保持開關(guān)閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向左滑，環(huán)A將向右擺動(dòng)
【答案】C
【解析】
【分析】
【詳解】A．閉合開關(guān)瞬間，環(huán)A中磁通量增大，根據(jù)楞次定律，環(huán)將向左擺動(dòng)。A錯(cuò)誤；
B．?dāng)嚅_開關(guān)瞬間，環(huán)A中磁通量減小，根據(jù)楞次定律，環(huán)將有擴(kuò)展的趨勢(shì)。B錯(cuò)誤；
C．保持開關(guān)閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向右滑，滑動(dòng)變阻器的有效電阻增大，螺線管中電流減小，產(chǎn)生的向右的磁場(chǎng)減弱，根據(jù)楞次定律，從左往右看A環(huán)中將產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流。C正確；
D．保持開關(guān)閉合，將滑動(dòng)變阻器的滑片迅速向左滑，滑動(dòng)變阻器的有效電阻減小，螺線管中電流增大，產(chǎn)生的向右的磁場(chǎng)增強(qiáng)，根據(jù)楞次定律，環(huán)A將向左擺動(dòng)。D錯(cuò)誤。
故選C。
3. 如圖所示，在陰極射線管中電子流方向由左向右，在其正下方放置一條形磁鐵，位置如圖，則陰極射線將會(huì)（）

A. 向上偏轉(zhuǎn)B. 向下偏轉(zhuǎn)
C. 向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)D. 向紙外偏轉(zhuǎn)
【答案】C
【解析】
【詳解】由安培定則可知，條形磁鐵在陰極射線處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向斜向上（左側(cè)斜向左上，右側(cè)斜向右上），電子帶負(fù)電，向右運(yùn)動(dòng)，由左手定則判定電子流所受洛倫茲力方向垂直紙面向里，故陰極射線會(huì)向紙內(nèi)偏轉(zhuǎn)。
故選C。
4. 金屬導(dǎo)體棒置于傾斜的粗糙絕緣的斜面上，有電流時(shí)，金屬導(dǎo)體棒能在斜面上保持靜止。如圖所示，四個(gè)圖中分別標(biāo)出了四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向。其中金屬棒與斜面之間的摩擦力一定不等于零的圖是（）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】A．導(dǎo)體棒所受重力和安培力方向如圖所示
可知導(dǎo)體棒受到的支持力和摩擦力可能為零，故A錯(cuò)誤；
B．導(dǎo)體棒所受重力、支持力、安培力方向如圖所示

由受力平衡可知，導(dǎo)體棒受到的摩擦力不可能為零，故B正確；
C．導(dǎo)體棒所受重力、支持力、安培力方向如圖所示

由受力平衡可知，導(dǎo)體棒受到的摩擦力可能為零，故C錯(cuò)誤；
D．導(dǎo)體棒所受重力、支持力、安培力方向如圖所示

由受力平衡可知，導(dǎo)體棒受到的摩擦力可能為零，故D錯(cuò)誤。
故選B。
5. 如圖所示，兩平行的虛線間的區(qū)域內(nèi)存在著有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，有一較小的三角形閉合導(dǎo)線框abc的ab邊與磁場(chǎng)邊界平行?，F(xiàn)使此線框向右勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，運(yùn)動(dòng)過程中始終保持速度方向與ab邊垂直。則圖中哪一個(gè)可以定性地表示線框在上述過程中感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的規(guī)律（）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【詳解】根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小
而導(dǎo)體棒有效長(zhǎng)度L等于導(dǎo)體進(jìn)入磁場(chǎng)過程中與磁場(chǎng)邊界相交線的長(zhǎng)度，因此進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸減小，從而感應(yīng)電流逐漸減小；離開磁場(chǎng)時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也逐漸減小，從而感應(yīng)電流也逐漸減小。再根據(jù)右手定則，進(jìn)入磁場(chǎng)過程中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，離開磁場(chǎng)過程中，感應(yīng)電流為順時(shí)針方向。
故選D。
6. 圖為演示自感現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)電路，A1、A2為相同的燈泡，電感線圈L的自感系數(shù)較大，且使得滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值與線圈L的直流電阻相等，下列判斷正確的是（）

A. 斷開開關(guān)S，燈A1、A2逐漸熄滅
B. 接通開關(guān)S，燈A2逐漸變亮
C. 接通開關(guān)S，燈A1立即變亮
D. 斷開開關(guān)S，燈A1逐漸熄滅，A2閃一下再逐漸熄滅
【答案】A
【解析】
【詳解】AD．?dāng)嚅_開關(guān)時(shí)，由于線圈產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，立即反向?qū)2“供電”；由于滑動(dòng)變阻器R接入電路中的阻值與線圈L的直流電阻相等，所以電路穩(wěn)定后兩燈的直流電流相等，因此不會(huì)出現(xiàn)A2閃一下再逐漸熄滅，而是兩燈同時(shí)逐漸熄滅，A正確，D錯(cuò)誤；
BC．接通開關(guān)S，由于自感線圈的自感作用，A2立即變亮，A1逐漸變亮，BC錯(cuò)誤。
故選A。
7. 如圖所示，粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線框abcd，置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，圖中虛線為磁場(chǎng)邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里。現(xiàn)使線框以同樣大小的速度勻速沿四個(gè)不同方向平動(dòng)進(jìn)入磁場(chǎng)，并且速度方向始終與線框先進(jìn)如磁場(chǎng)的那條邊垂直，則在通過如圖所示位置時(shí)，下列說法正確的是（）
A. 圖①中ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差最大B. 圖②中ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差最大
C. 圖③中回路電流最大D. 圖④中回路電流最小
【答案】A
【解析】
【詳解】設(shè)正方形線框邊長(zhǎng)為，四個(gè)圖中電動(dòng)勢(shì)均為
設(shè)正方形線框的電阻為，則四個(gè)圖中回路的電流均為
其中圖①中ab邊相當(dāng)于電源，ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差為
圖②、③、④中ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差均為
故選A。
8. 以下裝置中都涉及到磁場(chǎng)的具體應(yīng)用，關(guān)于這些裝置的說法正確的是（）

A. 甲圖為回旋加速器，增加電壓U可增大粒子的最大動(dòng)能
B. 乙圖為磁流體發(fā)電機(jī)，可判斷出A極板比B極板電勢(shì)低
C. 丙圖為質(zhì)譜儀，打到照相底片D同一位置粒子的電荷量相同
D. 丁圖為速度選擇器，特定速率的粒子從左右兩側(cè)沿軸線進(jìn)入后都做直線運(yùn)動(dòng)
【答案】B
【解析】
【詳解】A．甲圖為回旋加速器，粒子做圓周運(yùn)動(dòng)由洛倫茲力提供向心力
得
對(duì)于同一個(gè)粒子，增大磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速器半徑可以增大其速度，從而增大其動(dòng)能，與電壓無關(guān)。故A錯(cuò)誤；
B．乙圖為磁流體發(fā)電機(jī)，根據(jù)左手定則可以判斷，帶正電的粒子向B極板聚集，故B極板為正極，A極板比B極板電勢(shì)低，故B正確；
C．丙圖為質(zhì)譜儀，粒子由加速電場(chǎng)加速粒子，有
做勻速圓周運(yùn)動(dòng)由洛倫茲力提供向心力
聯(lián)立解得
粒子經(jīng)過相同得加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，所以打到同一位置的粒子的比荷相同。故C錯(cuò)誤；
D．丁圖的速度選擇器，粒子只能從左向右運(yùn)動(dòng)才符合原理。比如帶正電的粒子進(jìn)入時(shí)，洛倫茲力向上，電場(chǎng)力向下才能受力平衡。故D錯(cuò)誤。
故選B。
9. 如圖所示，是一個(gè)交變電流的電流強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律圖像（曲線部分按正弦規(guī)律變化），此交變電流的有效值是（）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
詳解】根據(jù)焦耳定律
交變電流在一個(gè)周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為
恒定電流在一個(gè)周期內(nèi)在上產(chǎn)生的熱量為
令
代入數(shù)據(jù)可得
根據(jù)交變電流有效值的定義可知，此交變電流的有效值是。
故選D。
10. 1831年10月28日，法拉第展示人類歷史上第一臺(tái)發(fā)電機(jī)圓盤發(fā)電機(jī)，如圖為法拉第圓盤發(fā)電機(jī)的示意圖，銅圓盤安裝在豎直的銅軸上，兩銅片P、Q分別與圓盤的邊緣和銅軸接觸，圓盤處于方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B中，圓盤以角速度ω順時(shí)針旋轉(zhuǎn)（從上往下看），則（）
A. 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中電流沿b到a的方向流過電阻R
B. 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中Q點(diǎn)電勢(shì)比Р點(diǎn)電勢(shì)低
C. 若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則轉(zhuǎn)動(dòng)一周，R上產(chǎn)生的焦耳熱也變?yōu)樵瓉淼?倍
D. 圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大小與圓盤半徑的平成正比
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)可等效看成無數(shù)軸向?qū)w切割磁感線，若從上向下看圓盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，根據(jù)右手定則可知圓盤中心電勢(shì)比邊緣要高，即Q相當(dāng)于電源的正極，Q點(diǎn)電勢(shì)比P點(diǎn)電勢(shì)高，電流沿a到b的方向流過電阻R，故AB錯(cuò)誤；
D．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小與圓盤半徑的平方成正比，故D正確；
C．電流在R上的熱功率
可見電流在R上的熱功率有角速度的平方成正比，若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，則電流在R上的熱功率也變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯(cuò)誤。
故選D。
二、多項(xiàng)選擇題：本大題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)得4分，選對(duì)但不全得2分，有選錯(cuò)的得0分。
11. 如圖甲所示，交流發(fā)電機(jī)的矩形線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)方向如圖所示，穿過該線圈的磁通量隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示。線圈的匝數(shù)為10，電流表A為理想電流表。下列說法正確的是（）
A. 時(shí)交流電流表示數(shù)為零
B 時(shí)線圈和磁場(chǎng)方向垂直
C. 線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為
D. 在圖甲位置，線圈中的電流方向?yàn)锳BCD
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．電表的讀數(shù)為有效值，不管磁通量如何變化，交流電流表的示數(shù)始終為所產(chǎn)生交流電的有效值，故A錯(cuò)誤；
B．根據(jù)圖乙可知，時(shí)線圈的磁通量最大，則可知此時(shí)線圈平面與磁場(chǎng)垂直，故B正確；
C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，結(jié)合圖乙中磁通量的變化可得產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為
其中
，，
代入數(shù)據(jù)解得
故C正確；
D．在圖甲位置，隨著線框的轉(zhuǎn)動(dòng)，線框中的磁通量要增大，根據(jù)楞次定律結(jié)合安培定則可知，此時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)锳DCB，故D錯(cuò)誤。
故選BC。
12. 如圖所示，理想變壓器原線圈接的正弦交流電，副線圈接定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，所有電表均為理想表，已知電壓表V2的示數(shù)為20V。下列說法正確的是（）
A. 副線圈中電流的頻率為50Hz
B. 變壓器原、副線圈匝數(shù)比為
C. 滑片P上滑過程中，V2示數(shù)不變，A1示數(shù)變小
D. 滑片P下滑過程中，變壓器的輸入功率變小
【答案】ABC
【解析】
【詳解】A．變壓器原副線圈中電流的頻率相等，為
A正確；
B．變壓器原線圈輸入電壓的有效值為
變壓器原、副線圈匝數(shù)比為
B正確；
滑片P上滑過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻增大，原線圈的輸入電壓不變，變壓器的匝數(shù)不變，故副線圈的輸出電壓也不變，即的示數(shù)不變，此時(shí)副線圈的電流
變小，即的示數(shù)變小，原副線圈的電流關(guān)系為
故變小，即表的示數(shù)減小，C正確；
D．滑片P下滑過程中，滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻減小，原線圈的輸入電壓不變，變壓器的匝數(shù)不變，故副線圈的輸出電壓也不變，即的示數(shù)不變，此時(shí)副線圈的電流
變大，副線圈的輸出功率變大，理想變壓器的輸入輸出功率相等，故變壓器的輸入功率變大，D錯(cuò)誤。
故選ABC。
13. 如圖所示，abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導(dǎo)軌，間距為l，導(dǎo)軌間有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，已知金屬桿MN傾斜放置，與導(dǎo)軌成θ角，單位長(zhǎng)度的電阻為r，保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(dòng)(金屬桿滑動(dòng)過程中與導(dǎo)軌接觸良好)。則（）
A. 電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為
B. 電路中感應(yīng)電流的大小為
C. 金屬桿所受安培力的大小為
D. 金屬桿的熱功率為
【答案】BC
【解析】
【詳解】A．電路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為
公式中的l為切割的有效長(zhǎng)度，故電動(dòng)勢(shì)為
故A錯(cuò)誤；
B．感應(yīng)電流為
故B正確；
C．導(dǎo)線與磁場(chǎng)均垂直且長(zhǎng)度為
故安培力的大小
故C正確；
D．功率為
故D錯(cuò)誤。
故選BC。
14. 如圖所示，不同金屬材料圍成的閉合矩形線框傾斜放置，線框平面與水平面成角，兩長(zhǎng)邊很長(zhǎng)，電阻不計(jì)，兩短邊長(zhǎng)度為，電阻均為，在兩長(zhǎng)邊中間正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直線框面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，區(qū)域邊長(zhǎng)為。質(zhì)量為的金屬桿從磁場(chǎng)上邊緣由靜止釋放，下滑出磁場(chǎng)時(shí)已經(jīng)開始勻速運(yùn)動(dòng)。金屬桿與線框長(zhǎng)邊始終垂直且接觸良好，金屬桿接入電路的電阻為，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為，則從金屬桿由靜止釋放到下滑出磁場(chǎng)的整個(gè)過程中，下列說法正確的是（）
A. 金屬桿中的電流方向從向
B. 金屬桿出磁場(chǎng)時(shí)的速率為
C. 通過金屬線框上側(cè)短邊的電荷量為
D. 金屬線框產(chǎn)生的焦耳熱為
【答案】BD
【解析】
【詳解】A．根據(jù)右手定則知，金屬桿中的電流方向從向，故A錯(cuò)誤；
B．金屬桿勻速出磁場(chǎng)，安培力與重力沿斜面方向分力平衡，有
解得
故B正確；
C．通過金屬桿的電荷量
而通過線框上側(cè)短邊的電荷量只是其中的一半，為，故C錯(cuò)誤；
D．由能量守恒得電路中產(chǎn)生的總焦耳熱
又內(nèi)外電路的電阻之比為，可得線框產(chǎn)生的焦耳熱
故D正確。
故選BD。
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，15題8分，16題8分，共16分。
15. 密立根用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)定很小的帶電油滴所帶的電荷量。油滴從噴雰器噴出時(shí)由于摩擦而帶電，落入兩塊相互平行的極板MN之間（M板帶正電、N板帶負(fù)電），透過顯微鏡尋找那些剛好懸浮在極板間的油滴。根據(jù)觀測(cè)數(shù)據(jù)算出油滴的質(zhì)量，再根據(jù)油滴懸浮時(shí)受到的電場(chǎng)力和重力平衡，可計(jì)算出油滴所帶的電荷量。
（1）若P為從顯微鏡中觀察到的懸浮油滴，則可推知P帶_______電荷。（選填“正”或“負(fù)”）
（2）已知極板M、N之間的距離為d，電壓為U，則兩板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小為_______。
（3）油滴P可視為球體，并測(cè)得其半徑為R，已知油的密度為ρ，重力加速度為g，極板M、N之間的距離為d，電壓為U，則該油滴的電荷量_________。（提示：球的體積公式）
（4）若在實(shí)驗(yàn)中觀察到某一個(gè)帶負(fù)電的油滴向下加速運(yùn)動(dòng)。在該油滴向下運(yùn)動(dòng)的過程中，下列說法正確的是（）
A.電場(chǎng)力做負(fù)功 B.重力和電場(chǎng)力的合力做正功
C.電勢(shì)能逐漸增大 D.重力勢(shì)能的減少量小于動(dòng)能的增加量
【答案】 ①. 負(fù) ②. ③. ④. ABC
【解析】
【詳解】（1）[1]根據(jù)平衡條件可知，油滴受到向上的電場(chǎng)力，所以油滴帶負(fù)電。
（2）[2]根據(jù)勻強(qiáng)電場(chǎng)公式可知
（3）[3]因?yàn)橛偷蜳懸浮，所以油滴P受到的重力和電場(chǎng)力平衡，即
mg=qE

聯(lián)立以上各式，可得
（4）[4]帶負(fù)電的油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，受電場(chǎng)力向上，重力向下，合力向下，則
AC．電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能逐漸增大，選項(xiàng)AC正確；
B．油滴向下加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能增加，則重力和電場(chǎng)力的合力做正功，選項(xiàng)B正確；
D．根據(jù)動(dòng)能定理
可知重力勢(shì)能的減少量大于動(dòng)能的增加量，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選ABC。
16. 小明用如圖所示的裝置研究“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”，螺線管與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路，條形磁鐵N極朝下。
（1）要想使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，小明進(jìn)行了以下4種操作，其中可行的是____（選填選項(xiàng)前的字母）。
A.螺線管不動(dòng)，磁鐵勻速插入或拔出螺線管
B.螺線管不動(dòng)，磁鐵加速插入或拔出螺線管
C.磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起勻速向上運(yùn)動(dòng)
D.磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)
（2）在（1）的研究中，小明發(fā)現(xiàn)電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向會(huì)有不同，也就是感應(yīng)電流方向不同，根據(jù)（1）中的操作，那么感應(yīng)電流方向與下列哪些因素有關(guān)_________________（選填選項(xiàng)前的字母）。
A.磁鐵磁性強(qiáng)弱
B.磁鐵運(yùn)動(dòng)的方向
C.磁鐵運(yùn)動(dòng)的速度大小
D.螺線管的匝數(shù)
（3）小明又將實(shí)驗(yàn)裝置改造，如圖所示，螺線管A經(jīng)過滑動(dòng)變阻器與開關(guān)、電池相連構(gòu)成直流電路；螺線管B與電流計(jì)構(gòu)成閉合電路。螺線管B套在螺線管A的外面。為了探究影響感應(yīng)電流方向的因素，閉合開關(guān)后，以不同的速度移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，觀察指針擺動(dòng)情況；由此實(shí)驗(yàn)可以得出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)論是______（選填選項(xiàng)前的字母）
A.螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)方向
B.螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)幅度大小
C.螺線管A的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)方向
D.螺線管A的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)幅度大小
（4）在（3）研究中，閉合開關(guān)后，螺線管A的電流穩(wěn)定時(shí)，螺線管B中也存在磁場(chǎng)，但不出現(xiàn)感應(yīng)電流，這說明什么？___________________________。
【答案】 ①. AB ②. B ③. AD ④. 螺線管B中的磁通量不變，則無感應(yīng)電流產(chǎn)生
【解析】
【詳解】(1)[1]A．螺線管不動(dòng)，磁鐵勻速插入或拔出螺線管，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律可知，在螺線管中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故A正確；
B．螺線管不動(dòng)，磁鐵加速插入或拔出螺線管，穿過線圈的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)楞次定律可知，在螺線管中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故B正確；
C．磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起勻速向上運(yùn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量不變，根據(jù)楞次定律可知，在螺線管中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故C錯(cuò)誤；
D．磁鐵與螺線管保持相對(duì)靜止，一起在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，穿過線圈的磁通量不變，根據(jù)楞次定律可知，在螺線管中不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，即電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。
故選AB。
(2)[2]根據(jù)（1）中的操作可知，在磁鐵插入或拔出螺線管時(shí)，電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向不同，說明，感應(yīng)電流方向與磁鐵運(yùn)動(dòng)方向有關(guān)，故B正確。
故選B。
(3)[3]AB．螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)鯐r(shí)，穿過線圈B的磁通量變大或變小，由楞次定律可知，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向相反，所以螺線管A的磁性變強(qiáng)或變?nèi)跤绊懼羔様[動(dòng)方向，故A正確，B錯(cuò)誤；
CD．螺線管A的磁性強(qiáng)弱變化越快，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線圈B中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)越大，感應(yīng)電流越大，所以螺線管A的磁性強(qiáng)弱變化快慢影響指針擺動(dòng)幅度大小，故C錯(cuò)誤，D正確。
故選AD。
(4)[4]閉合開關(guān)后，螺線管A的電流穩(wěn)定時(shí)，螺線管B中也存在磁場(chǎng)，但螺線管B中的磁通量不變，則無感應(yīng)電流產(chǎn)生。
四、計(jì)算題：本題共3題，17題9分，18題12分，19題17分，滿分38分，解答應(yīng)寫出必要文字說明、方程式和重要演算步驟，只寫出最后答案的不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。
17. 某種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原理如圖所示，發(fā)電機(jī)的矩形線圈abcd固定，磁體在葉片驅(qū)動(dòng)下繞線圈對(duì)稱軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圖示位置線圈與磁場(chǎng)垂直。已知磁體間的磁場(chǎng)為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B，線圈的匝數(shù)為n，ab邊長(zhǎng)為，bc邊長(zhǎng)為，線圈總電阻為r，外接電阻為R，磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω。求：
（1）若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí)，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；
（2）電流表的讀數(shù)；
（3）當(dāng)磁體從圖示位置轉(zhuǎn)過30°角度時(shí)，bc邊受到的安培力大小F。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）最大值
若從線圈處于中性面開始計(jì)時(shí)，寫出線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式
（2）電流表的讀數(shù)
（3）當(dāng)磁體從圖示位置轉(zhuǎn)過30°角度時(shí)
電流
安培力
解得
18. 如圖所示，兩表面光滑的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ，相距為L(zhǎng)，與水平面成夾角傾斜放置，導(dǎo)軌頂端連接一定值電阻。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面斜向上，金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好。已知金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R，定值電阻阻值為2R，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度大小為g，現(xiàn)將金屬棒ab由靜止釋放，試求：
（1）金屬棒ab下滑的最大速度為多大？
（2）當(dāng)金屬棒沿導(dǎo)軌下滑位移為x時(shí)，速度由零增大到v（尚未達(dá)到最大速度），此過程中流過金屬棒的電荷量為多少？
（3）在第（2）小題的過程中，金屬棒中產(chǎn)生的電熱為多少？
【答案】(1)；(2)；(3)
【解析】
【分析】
【詳解】(1)速度最大時(shí)，導(dǎo)體棒受力平衡，則有
，
解得
(2)根據(jù)電流公式得
解得
(3)根據(jù)動(dòng)能定理得
根據(jù)功能關(guān)系得
根據(jù)電路中電能的分配得
解得
19. 如圖所示，在第Ⅱ象限內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第Ⅰ、Ⅳ象限內(nèi)分別存在如圖所示的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等（B未知）。有一個(gè)帶正電的粒子（不計(jì)重力）質(zhì)量為m帶電量為q以垂直于x軸的初速度從x軸上的Р點(diǎn)進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，并且恰好與y軸的正方向成角進(jìn)入磁場(chǎng)，又恰好垂直進(jìn)入第Ⅳ象限的磁場(chǎng)。已知OP之間的距離為d。求：
（1）電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小；
（2）求粒子第一次經(jīng)過x軸時(shí)到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離；
（2）帶電粒子在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過x軸時(shí)，在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【詳解】（1）粒子以垂直于軸的初速度進(jìn)入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，做類平拋運(yùn)動(dòng)，由進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度與軸正向成角，則有
聯(lián)立解得
，
（2）粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示
粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度
粒子進(jìn)入磁場(chǎng)位置與原點(diǎn)O的距離為
由幾何知識(shí)得粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)半徑
粒子第一次經(jīng)過x軸時(shí)到坐標(biāo)原點(diǎn)O的距離
（3）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
帶電粒子在磁場(chǎng)中第二次經(jīng)過x軸時(shí)，在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為

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