1.如圖所示，下面能正確表明帶正電的粒子所受洛倫茲力F方向的是( )
A. B.
C. D.
2.如圖為一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置，裝置中的金屬桿的一端接浮標(biāo)(浮標(biāo)與杠桿之間絕緣)，另一端的觸點(diǎn)P接滑動(dòng)變阻器R，油量表由電流表改裝而成，當(dāng)汽車加油時(shí)，油箱內(nèi)的油面上升的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )
A. 電路中電流減小
B. R1兩端電壓增大
C. 整個(gè)電路消耗的功率減少
D. 電源的輸出功率一定增大
3.小型交流發(fā)電機(jī)中，矩形金屬線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間成正弦函數(shù)關(guān)系，如圖所示，此線圈與一個(gè)R=10Ω的電阻構(gòu)成閉合電路，不計(jì)電路的其他電阻。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 交變電流的頻率為8HzB. 交變電流的有效值為2A
C. 交變電流的最大值為2AD. 電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i=2sin4πt(A)
4.如圖所示，通有等大同向電流的兩長(zhǎng)直導(dǎo)線水平放置且關(guān)于O點(diǎn)對(duì)稱，導(dǎo)線中的電流垂直于紙面向里，A與A'連線垂直于兩導(dǎo)線的連線，且兩點(diǎn)到O點(diǎn)距離相同，下列說(shuō)法正確的是( )
A. O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零
B. O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比A點(diǎn)大
C. A點(diǎn)的磁場(chǎng)方向水平向左
D. A'點(diǎn)的磁場(chǎng)方向水平向右
5.磁流體發(fā)電的原理如圖所示，將一束速度為v的等離子體(含有大量正、負(fù)帶電粒子)垂直于磁場(chǎng)方向噴入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在相距為d、寬為a、長(zhǎng)為b的兩平行金屬板間產(chǎn)生電壓，如果把上、下板和電阻R連接，上、下板就是一個(gè)直流電源的兩極。穩(wěn)定時(shí)兩板間等離子體的電阻為r，忽略邊緣效應(yīng)，下列判斷正確的是( )
A. 上板為正極
B. 上、下兩極板兩的電壓U=Bvd
C. 增大電阻R的阻值，電源的輸出功率一定變大
D. 電動(dòng)勢(shì)的大小與等離子體濃度大小無(wú)關(guān)
6.如圖甲所示，在水平絕緣的桌面上，一個(gè)用電阻絲構(gòu)成的閉合矩形線框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，規(guī)定磁場(chǎng)的方向垂直于桌面向下為正，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示。下列關(guān)于線框中的感應(yīng)電流i(規(guī)定逆時(shí)針為正)隨時(shí)間t變化的關(guān)系正確的是( )
A. B.
C. D.
7.如圖所示，橫截面為半圓的光滑柱體固定在水平面上，空間存在與紙面平行的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。長(zhǎng)度為L(zhǎng)、質(zhì)量為m、電流強(qiáng)度為I的通電直導(dǎo)線a(電流方向如圖)在安培力的作用力下恰好靜止在圓弧面上，此時(shí)a與圓心連線和豎直方向夾角為30°，則下列判斷正確的是( )
A. 磁感應(yīng)強(qiáng)度方向可能水平向左B. 磁感應(yīng)強(qiáng)度方向一定水平向右
C. 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能是mgILD. 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小可能是mg3IL
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.如圖是常用的學(xué)生飯卡內(nèi)部實(shí)物圖，其由線圈和芯片組成電路。當(dāng)飯卡處于感應(yīng)區(qū)域時(shí)，刷卡機(jī)會(huì)激發(fā)變化的磁場(chǎng)，從而在飯卡內(nèi)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流來(lái)驅(qū)動(dòng)芯片工作，已知線圈面積為S，共n匝，某次刷卡時(shí)，線圈平面與磁場(chǎng)垂直，且全部處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)，在感應(yīng)時(shí)間t0內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向外且由0均勻增大到B0，此過(guò)程中( )
A. 線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針B. 線圈中磁通量變化量為nB0S
C. 線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為B0St0D. AB邊所受安培力變大
9.如圖所示，在腰長(zhǎng)為L(zhǎng)的等腰直角三角形區(qū)域內(nèi)存在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B。質(zhì)量均為m的甲粒子(帶電荷量為+q)和乙粒子(帶電荷量為-q)分別從a、b兩點(diǎn)沿ab方向和ba方向射入磁場(chǎng)。不計(jì)粒子的重力及粒子之間的相互作用，則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 乙粒子速度合適，可以從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)
B. 甲粒子從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)的時(shí)間為πmqB
C. 乙粒子從bc邊射出的最大軌道半徑為( 2-1)L
D. 甲、乙兩粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間之比為1：2
10.如圖所示，傾角為30°，間距為L(zhǎng)、足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌的底端接阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的金屬棒通過(guò)跨過(guò)輕質(zhì)定滑輪的絕緣細(xì)線與質(zhì)量為4m的重物相連，滑輪左側(cè)細(xì)線與導(dǎo)軌平行；金屬棒的電阻為R、長(zhǎng)度為L(zhǎng)，金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，整個(gè)裝置處于垂直導(dǎo)軌平面向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)將重物由靜止釋放，其下落高度h時(shí)達(dá)到最大速度v，重力加速度為g，空氣阻力及導(dǎo)軌電阻不計(jì)，在此過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )
A. 細(xì)線的拉力一直減小
B. 通過(guò)電阻R的電荷量為BLhR
C. 金屬棒克服安培力做功為12m(7gh-5v2)
D. 該過(guò)程所經(jīng)歷的時(shí)間為B2L2h7mgR+10v7g
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共14分。
11.如圖所示是“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置：
①如果在閉合開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針向右偏了一下，那么合上開(kāi)關(guān)后，將A線圈迅速插入B線圈中，電流計(jì)指針將______偏轉(zhuǎn)(填“向左”“向右”或“不”)；
②連好電路后，并將A線圈插入B線圈中后，若要使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)，可采取的操作是______；
A.插入鐵芯
B.拔出A線圈
C.變阻器的滑片向左滑動(dòng)
D.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S瞬間
12.圖甲為電阻式觸摸屏的簡(jiǎn)化原理：按壓屏幕時(shí)，相互絕緣的兩導(dǎo)電層就在按壓點(diǎn)位置有了接觸，從而改變接入電路的電阻。
粗測(cè)該觸摸屏單元未按壓狀態(tài)下的電阻約為幾十歐姆。某研究小組的同學(xué)想較準(zhǔn)確測(cè)量此電阻，可供使用的器材有：
A.電源E(電動(dòng)勢(shì)為6V，內(nèi)阻約為12Ω)；
B.電流表A1(量程為3mA，內(nèi)阻為5Ω)；
C.電流表A2(量程為60mA，內(nèi)阻約為2Ω)；
D.滑動(dòng)變阻器R1(總阻值約為10Ω)；
E.電阻箱R2，最大阻值為99999Ω；
F.開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。
(1)該小組同學(xué)將電流表A1和電阻箱R2串聯(lián)改裝成量程為4.5V的電壓表，電阻箱R2的阻值應(yīng)調(diào)為_(kāi)_____Ω；
(2)該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了圖丙測(cè)量電路，為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，電阻箱右邊的導(dǎo)線應(yīng)該接______(填“a”或“b”)；按正確選擇連接好電路之后，改變滑動(dòng)變阻器滑片位置，測(cè)得多組對(duì)應(yīng)的電流表A1和電流表A2的示數(shù)I1、I2，得到了圖丁的圖像，由圖中數(shù)據(jù)可得該觸摸屏單元未按壓狀態(tài)下的阻值Rx為_(kāi)_____Ω(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)；該測(cè)量方法中電流表A2的內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果______(填“有”或“沒(méi)有”)影響。
四、計(jì)算題：本大題共3小題，共40分。
13.某個(gè)小水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為100kW，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為250V。通過(guò)升壓變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電，輸電線的總電阻為8Ω，在用戶端用降壓變壓器把電壓降為220V，要求在輸電線上損失的功率控制在5kW(即用戶得到的功率為95kW)。求：
(1)輸電線上通過(guò)的電流；
(2)升壓變壓器輸出的電壓；
(3)升壓、降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比。
14.如圖所示，平行長(zhǎng)直光滑固定的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平面與水平面的夾角θ=30°，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.5m，上端接有R=3Ω的電阻，在導(dǎo)軌中間加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)镺O'O1'O1，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T，磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閐=0.4m，放在導(dǎo)軌上的一金屬桿ab質(zhì)量為m=0.08kg、電阻為r=2Ω，從距磁場(chǎng)上邊緣d0處由靜止釋放，金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)上邊緣的速度v=2m/s。導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì)，桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸，重力加速度大小為g=10m/s2，求：
(1)金屬桿距磁場(chǎng)上邊緣的距離d0；
(2)桿通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中所用的時(shí)間；
(3)金屬桿通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR。
15.如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的等邊三角形abc區(qū)域外存在垂直于abc所在平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，P、Q兩點(diǎn)分別為ab邊的三等分點(diǎn)。t=0時(shí)刻，帶負(fù)電的粒子在abc平面內(nèi)以初速度v0從a點(diǎn)垂直于ac邊射出，從P點(diǎn)第一次進(jìn)入三角形abc區(qū)域。不計(jì)粒子重力，求：
(1)粒子的比荷；
(2)粒子第一次到c點(diǎn)的時(shí)間；
(3)粒子回到a點(diǎn)的可能時(shí)間。
答案和解析
1.B
【解析】左手定則的內(nèi)容：伸開(kāi)左手，使大拇指與其余四個(gè)手指垂直，并且都與手掌在同一個(gè)平面內(nèi)；讓磁感線從掌心穿過(guò)，并使四指指向電流的方向或者正電荷運(yùn)動(dòng)方向，這時(shí)拇指所指的方向就是通電導(dǎo)線或運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中所受安培力或洛倫茲力的方向。
A、磁場(chǎng)的方向向外，帶正電的粒子向右運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，洛倫茲力豎直向下，故A錯(cuò)誤；
B、磁場(chǎng)的方向向里，帶正電的粒子向右運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，洛倫茲力豎直向上，故B正確；
C、磁場(chǎng)向上，帶正電粒子向右運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，洛倫茲力垂直于紙面向外，故C錯(cuò)誤；
D、磁場(chǎng)向下，帶正電粒子向右運(yùn)動(dòng)由左手定則可知，洛倫茲力垂直于紙面向里，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
2.B
【解析】A、當(dāng)汽車加油時(shí)，油箱內(nèi)的油面上升的過(guò)程中，通過(guò)浮標(biāo)和杠桿使觸點(diǎn)P向下滑動(dòng)，滑動(dòng)變阻器R接入電路的電阻變小，整個(gè)電路的總電阻變小，電路中的電流增大，故A錯(cuò)誤；
B、根據(jù)歐姆定律，R1兩端電壓為U1=IR1，由于電路中的電流I變大，所以R1兩端電壓增大，故B正確；
C、整個(gè)電路消耗的功率為P=EI，由于電路中的電流I變大，E不變，所以整個(gè)電路消耗的功率增大，故C錯(cuò)誤；
D、當(dāng)內(nèi)外電阻相等時(shí)，電源的輸出功率最大，因不知道電路中內(nèi)外電阻的大小關(guān)系，所以無(wú)法判斷電源的輸出功率如何變化，故D錯(cuò)誤。
故選：B。
3.C
【解析】A、由圖可知交流電的周期T=0.250s，所以交流電的頻率為f=1T=10.250Hz=4Hz，故A錯(cuò)誤；
BC、由圖可知感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為Em=20V，所以交變電流的最大值為Im=EmR=2010A=2A，交變電流的有效值為I=Im 2=2 2A= 2A，故B錯(cuò)誤，C正確；
D、線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=2πT=2π0.250rad/s=8πrad/s，所以電流的瞬時(shí)值表達(dá)式為i=Imsinωt=2sin8πt(A)，故D錯(cuò)誤。
故選：C。
根據(jù)周期和頻率的關(guān)系計(jì)算；根據(jù)歐姆定律計(jì)算出電流的最大值，然后根據(jù)有效值和最大值的關(guān)系計(jì)算有效值；根據(jù)周期計(jì)算出線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度，進(jìn)而可寫出電流的瞬時(shí)值表達(dá)式。
本題考查了對(duì)交變電流的認(rèn)識(shí)，交變電流的最大值和有效值的關(guān)系，以及線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度與周期的關(guān)系。
4.A
【解析】A、兩導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向相反，疊加后的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零，故A正確。
C、由安培定則可知兩導(dǎo)線在A點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)方向水平向右，故C錯(cuò)誤；
B、O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度比A點(diǎn)小，故B錯(cuò)誤；
D、由安培定則可知兩導(dǎo)線在A'點(diǎn)產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)方向水平向左，故D錯(cuò)誤；
故選：A。
5.D
【解析】A、大量帶正電和帶負(fù)電的微粒向右進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，由左手定則可以判斷正電荷受到的洛倫茲力向下，所以正電荷會(huì)聚集的下板，負(fù)電荷受到的洛倫茲力向上，負(fù)電荷聚集到上板，故下板相當(dāng)于電源的正極，上板相當(dāng)于電源的負(fù)極，故A錯(cuò)誤；
BD、根據(jù)qvB=qE電d得：電動(dòng)勢(shì)E電=Bdv，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)與電源的濃度無(wú)關(guān)，磁流體發(fā)電機(jī)具有內(nèi)阻，上下板兩端為路端電壓，故U

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