1.下列說法正確的是( )
A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度描述空間某點(diǎn)磁場的強(qiáng)弱和方向
B. 磁通量是矢量，方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向有關(guān)
C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度的單位是特斯拉，1T=1N·A/m
D. 磁通量描述穿過單位面積磁感線條數(shù)的多少
2.下圖所示帶電粒子剛進(jìn)入磁場時所受到的洛倫茲力的方向正確的是( )
A. B.
C. D.
3.下列情境中導(dǎo)體內(nèi)電流方向如圖所示，則描述正確的是( )
A. ①中給懸掛在蹄形磁體兩極間的直導(dǎo)線通電，直導(dǎo)線向磁體外運(yùn)動
B. ②中兩條通電直導(dǎo)線相互吸引
C. ③中導(dǎo)線環(huán)中通過電流時俯視觀察到小磁針從圖示位置順時針轉(zhuǎn)動
D. ④中可自由轉(zhuǎn)動的小磁針在通電直導(dǎo)線附近靜止
4.用如圖所示的實(shí)驗裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。把條形磁體的N極或S插入，拔出螺線管，觀察實(shí)驗現(xiàn)象。下列說法正確的是( )
A. 實(shí)驗過中需要記錄電流表讀數(shù)
B. 線圈中感應(yīng)電流的方向與條形磁體的插入端是N極還是S極無關(guān)
C. 圖甲和圖乙表明當(dāng)磁體插入線圈的過程中僅從磁體磁場的方向即可判斷線圈中感應(yīng)電流的方向
D. 圖甲和圖丁表明僅從磁體運(yùn)動方向即可判斷線圈中感應(yīng)電流的方向
5.宇宙中到處存在的中性氫可以產(chǎn)生波長為21cm的譜線，這一譜線書寫了宇宙的故事。我國于2016年在貴州落成啟用的世界最大的500m口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(簡稱FAST)其中一個重要的任務(wù)就是在茫茫宇宙中探索中性氫的蹤跡。下列數(shù)據(jù)與中性氫諧線的頻率最接近的是( )
A. 106HzB. 107HzC. 108HzD. 109Hz
6.如圖所示，電源內(nèi)阻為r，R0為定值電阻，R1為滑動變阻器，R0>r。閉合電路使燈泡L發(fā)光后，若將滑動片向右滑動，下列說法正確的是( )
A. 燈泡L變亮，R0兩端電壓變大B. 燈泡L變暗，路端電壓變大
C. 電源的輸出功率變大D. 電源的輸出功率先變大后變小
7.如圖所示，水平桌面上放置一閉合鋁環(huán)，鋁環(huán)正上方有一條形磁體由靜止開始下落。下列說法正確的是( )
A. 磁體做勻加速直線運(yùn)動
B. 感應(yīng)電流在鋁環(huán)軸線上產(chǎn)生的磁場方向向下
C. 線圈對桌面的壓力增大
D. 下落過程中條形磁體機(jī)械能增加
8.如圖所示，A和B是兩個相同的小燈泡，L是自感系數(shù)很大，電阻幾乎為0的線圈。忽略電源內(nèi)阻，下列說法正確的是( )
A. 閉合開關(guān)S，燈泡A先變亮再逐漸變暗B. 閉合開關(guān)S，燈泡B先變亮再逐漸熄滅
C. 斷開開關(guān)S，燈泡A逐漸熄滅D. 斷開開關(guān)S，燈泡B逐漸變暗直至熄滅
9.用電流表和電壓表測量電阻的電路如圖所示，其中Rx為待測電阻，阻值約為5Ω。電表內(nèi)阻影響不可忽略，下列說法中正確的是( )
A. 電流表的示數(shù)小于通過Rx的電流
B. 電壓表的示數(shù)大于Rx兩端的電壓
C. 更換成內(nèi)阻更小的電流表，Rx的測量值將更接近其真實(shí)值
D. 更換成內(nèi)阻更大的電壓表，Rx的測量值將更接近其真實(shí)值
10.如圖所示為某電場等勢面的分布情況。一個電子只在靜電力作用下由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，下列說法正確的是( )
A. A點(diǎn)的電場強(qiáng)度方向沿該點(diǎn)等勢面的切線方向
B. 電子在A點(diǎn)的加速度比B點(diǎn)大
C. 靜電力對電子做功10eV
D. 電子在A點(diǎn)的動能比B點(diǎn)小
11.如圖所示，電流表A的量程為0.6A，內(nèi)阻r=5Ω。電阻R1=5Ω，R2=20Ω。用該電流表改裝成電壓表和量程更大的電流表，將接線柱a、b接入電路，下列說法正確的是( )
A. 若開關(guān)S閉合，可測量的最大電流為3A
B. 若開關(guān)S斷開，可測量的最大電壓為12V
C. 若開關(guān)S閉合且增大R1阻值，可測量的最大電流將增大
D. 若開關(guān)S斷開且增大R2阻值，可測量的最大電流不變
12.a、b兩個閉合線圈用同樣的導(dǎo)線制成且匝數(shù)相同，半徑之比為2:1。所在區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻增大，如圖所示。不考慮兩線圈間的相互影響，下刻說法正確的是( )
A. 線圈a、b中感應(yīng)電流沿順時針方向B. 線圈a、b的感應(yīng)電動勢之比為2:1
C. 線圈a、b的感應(yīng)電流之比為4:1D. 線圈a、b的熱功率之比為8:1
13.一帶正電的粒子在電場中由靜止釋放，僅在靜電力作用下沿直線由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn)，如圖甲所示。這個過程中粒子的電勢能Ep與位移x的關(guān)系如圖乙所示。用φ表示A、B間各點(diǎn)的電勢，a表示粒子的加速度大小，v表示粒子的速度大小，Ek表示粒子的動能。下列圖像中合理的是( )
A. B.
C. D.
14.空間中存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(未畫出)，兩相同極板A與B豎直放置在磁場中，極板間的電壓為U，間距為d，其中極板A帶正電。一帶電微粒由A板附近的M點(diǎn)沿直線運(yùn)動到B板附近的N點(diǎn)，如圖所示。下列說法正確的是( )
A. 微粒帶負(fù)電
B. 磁場方向垂直于紙面向里
C. 微粒運(yùn)動的速度大小v=UBd
D. 同時減小微粒的速度大小和極板間的距離，其他條件不變，微粒仍有可能在A、B板間沿直線運(yùn)動
二、實(shí)驗題：本大題共2小題，共18分。
15.某學(xué)生小組把直流電源、電阻箱、電容器、電流傳感器﹑數(shù)字電壓表以及單刀雙擲開關(guān)組裝成圖所示實(shí)驗電路來觀察電容器的充、放電現(xiàn)象。
(1)關(guān)于電容器的充放電，下列說法中正確的是_________。
A.電容器充電過程中，外電路有恒定電流
B.電容器放電過程中，其兩端電壓保持不變
C.電容器充電過程中，電源提供的電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.電容器放電過程中，電容器中儲存的能量逐漸減小
(2)電容器充電完成后，把開關(guān)S接2，電容器對電阻R放電，則通過R的電流方向由________指向________(選填“a”或“b”)。
(3)將開關(guān)S接1，電流傳感器輸出的i?t圖像如圖所示?，F(xiàn)將R換成阻值更大的電阻，重新給電容器充電，則i?t圖像與t軸圍成的面積將________(選填“減小”“不變”或“增大”)；充電時間t將______(選填“變短”“不變”或“變長”)。
16.某學(xué)生小組設(shè)計實(shí)驗測量1節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻。用到的實(shí)驗儀器有電壓表、電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等。
(1)為了更準(zhǔn)確地測出干電池的電動勢和內(nèi)阻，實(shí)驗電路應(yīng)該選擇圖中的_____(選填“甲”或“乙”)。
(2)開始實(shí)驗之前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于_____端(選填“左”或“右”)。
(3)該學(xué)生小組按(1)中所選電路多次測量并記錄對應(yīng)的電流表示數(shù)Ⅰ和電壓表示數(shù)U，下圖中實(shí)線所示為利用這些數(shù)據(jù)畫出的U?I圖線，虛線表示路端電壓與通過電源的電流之間的關(guān)系圖像，下圖中關(guān)系正確的是______。
A. B．
C. D．
(4)該學(xué)生小組嘗試只用電流表和電阻箱測量水果電池的電動勢和內(nèi)阻，設(shè)計如圖所示電路。調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，記錄多組電流Ⅰ和電阻R讀數(shù)，以1I為縱坐標(biāo)，R為橫坐標(biāo)畫出的1I?R圖像加圖所示，則由源電動熱E=_____V，內(nèi)阻r=_____kΩ。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)
三、計算題：本大題共4小題，共40分。
17.在勻強(qiáng)磁場中，一根長l=0.5m的通電導(dǎo)線中的電流為Ⅰ=10A，這條導(dǎo)線與磁場方向垂直時，受的磁場力為F=5×10?3N。
(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；
(2)把導(dǎo)線中的電流增大到I1=20A，求此時磁場力的大小F1。
18.某一具有速度選擇器的質(zhì)譜儀的部分結(jié)構(gòu)如圖所示，速度選擇器A的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1，方向垂直于紙面向里。兩板間電壓為U，距離為d。帶正電的粒子以某一速度恰好能通過速度選擇器，之后進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器B。偏轉(zhuǎn)分離器磁場方向垂直于紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2。粒子質(zhì)量為m、電荷量為e，不計粒子重力。
(1)分析說明速度選擇器中電場的方向；
(2)求粒子進(jìn)入速度選擇器時的速度大小v；
(3)求粒子在偏轉(zhuǎn)分離器中運(yùn)動的時間t。
19.如圖所示，質(zhì)量為m、電荷量為q的正粒子從加速電場MN左側(cè)極板靜止釋放，加速后沿中線進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場PQ，恰從極板Q邊緣射出。已知極板PQ間電壓為U，距離為d，板長為l。加速電場和偏轉(zhuǎn)電場均可看作勻強(qiáng)電場，不計帶電粒子的重力。求：
(1)粒子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時的速度大小v；
(2)加速電場MN兩極板間的電壓U0；
(3)粒子從進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場到射出極板Q的邊緣過程中電勢能的變化量ΔEp。
20.法拉第電磁感應(yīng)定律告訴我們，磁通量的變化會使閉合回路中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。磁通量的變化可以通過改變磁感應(yīng)強(qiáng)度以及閉合回路在磁場中的投影面積來實(shí)現(xiàn)。
(1)用某種金屬材料制成一個半徑為r的圓環(huán)，圓環(huán)電阻為R。豎直向下的磁場穿過水平放置的圓環(huán)。已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間變化如圖乙所示。求：
a.圓環(huán)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E；
b.t0時間內(nèi)圓環(huán)上產(chǎn)生的熱量Q。
(2)如圖丙所示為發(fā)電機(jī)的簡化圖。磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場豎直向下，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L，電阻不計。電阻率為ρ且粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好，導(dǎo)體棒中單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n。用字母v0表示導(dǎo)體棒向右做勻速運(yùn)動的速度大小(v0平行于軌道MN)，用字母v表示自由電子沿導(dǎo)體棒長度方向定向移動的平均速率，已知電子電荷量為e，計算得出vv0的比值。
1.【答案】A
2.【答案】B
3.【答案】C
4.【答案】C
5.【答案】D
6.【答案】C
7.【答案】C
8.【答案】D
9.【答案】D
10.【答案】B
11.【答案】D
12.【答案】D
13.【答案】D
14.【答案】B
15.【答案】(1)D
(2) a b
(3) 不變 變長

16.【答案】(1)甲
(2)左
(3)D
(4) 6.7 1.3

17.【答案】(1)根據(jù)安培力公式
F=BIl
可得
B=FIl=5×10?3N10A×0.5m=1×10?3T
(2)根據(jù)安培力公式
F1=BI1l
代入數(shù)據(jù)得
F1=BI1L=1×10?3T×20A×0.5m=1×10?2N

18.【答案】(1)帶正電的粒子在A中做勻速直線運(yùn)動，洛倫茲力與電場力平衡，根據(jù)左手定則可知，洛倫茲力方向向右，則電場力方向向左，粒子帶正電，則電場方向垂直于速度選擇器極板向左。
(2)結(jié)合上述，根據(jù)平衡條件有
evB1=eUd
解得
v=UdB1
(3)粒子在B中做勻速圓周運(yùn)動，軌跡為半個圓，由洛倫茲力提供向心力，則有
evB2=mv2R ， T=2πRv
粒子在偏轉(zhuǎn)分離器中運(yùn)動的時間
t=12T
結(jié)合上述解得
t=πmeB2

19.【答案】1)粒子在偏轉(zhuǎn)電場中做類平拋運(yùn)動，則有
l=vt ， 12d=12qUmdt2
解得
v=ld qUm
(2)在加速電場中，根據(jù)動能定理有
qU0=12mv2
解得
U0=Ul22d2
(3)根據(jù)功能關(guān)系有
W電=?ΔEp
在粒子從進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場到射出極板Q的邊緣過程中，電場力做功為
W電=12qU
解得
ΔEp=?12qU

20.【答案】(1)a.由法拉第電磁感應(yīng)定律
E=nΔΦΔt=nΔB?SΔt
由乙圖可知
ΔBΔt=B0t0
線圈面積為
S=πr2
聯(lián)立可得
E=B0πr2t0
b.由閉合回路歐姆定律
I=ER
由焦耳定律
Q=I2Rt0
聯(lián)立上式可得
Q=B 02π2r4Rt0
(2)設(shè)金屬導(dǎo)體棒的橫截面積為 S ，由電流微觀表達(dá)式
I=neSv
導(dǎo)體棒平動切割磁感線的感應(yīng)電動勢
E=BLv0
由閉合回路歐姆定律
I=ER
由電阻定律
R=ρLS
聯(lián)立上式可得
vv0=Bneρ

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