1.下列說法正確的是( )
A. 根據(jù)C=QU可知，電容大小與Q成正比，與U成反比
B. 根據(jù)U=Wq可知，在兩點之間移動同一點電荷，電場力做功越多，說明電勢差越大
C. 根據(jù)E=kQr2可知，在以Q為球心，以r為半徑的球面上，各處場強均相同
D. 根據(jù)B=FIL可知，電流元在某處受到的安培力越大，說明該處磁感應(yīng)強度越大
2.如圖是學(xué)生常用的飯卡內(nèi)部實物圖，其由線圈和芯片組成電路，當(dāng)飯卡處于感應(yīng)區(qū)域時，刷卡機會激發(fā)變化的磁場，從而在飯卡內(nèi)線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流來驅(qū)動芯片工作，已知線圈面積為S，共n匝，某次刷卡時，線圈平面與磁場垂直，且全部處于磁場區(qū)域內(nèi)，在感應(yīng)時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度方向向外且由0均勻增大到B0，此過程中( )
A. 線框中磁通量變化率為nB0St0B. 線框中產(chǎn)生順時針方向的感應(yīng)電流
C. AB邊所受安培力方向向右D. 線框中感應(yīng)電動勢大小為B0St0
3.有一半徑為R的圓形線框懸掛在彈簧測力計下端，線框中通有abcda方向的恒定電流I，直線MN是勻強磁場的邊界線，磁場方向垂直于圓形線框所在平面向里。整個線圈都在磁場中平衡時彈簧測力計的讀數(shù)為F；若將線圈上提，讓圓形線框正好有一半露出磁場，其他條件都不改變，再次平衡時，彈簧測力計的讀數(shù)為5F。則勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為( )
A. FIR
B. 2FIR
C. 3FIR
D. 4FIR
4.如圖所示，M、N是平行板電容器的兩個極板，R0為定值電阻，R1、R2為可調(diào)電阻，用絕緣細線將質(zhì)量為m、帶正電的小球懸于電容器內(nèi)部。閉合電鍵S，小球靜止時受到懸線的拉力為F.調(diào)節(jié)R1、R2，關(guān)于F的大小判斷正確的是( )
A. 保持R1不變，緩慢增大R2時，F(xiàn)將變大
B. 保持R1不變，緩慢增大R2時，F(xiàn)將變小
C. 保持R2不變，緩慢增大R1時，F(xiàn)將變大
D. 保持R2不變，緩慢增大R1時，F(xiàn)將變小
5.法拉第曾提出一種利用河流發(fā)電的設(shè)想，并進行了實驗研究。實驗裝置示意圖如圖所示，兩塊面積均為S的矩形平行金屬板正對地浸在河水中，金屬板間距為d。水流速度處處相同大小為v，方向水平向左，金屬板面與水流方向平行。地磁場磁感應(yīng)強度豎直向下的分量為B，水的電阻率為ρ，水面上方有一阻值為R的電阻通過絕緣導(dǎo)線和開關(guān)S連接到兩金屬板上。忽略邊緣效應(yīng)，則下列說法正確的是( )
A. 電阻R上的電流方向從里向外
B. 河水流速減小，兩金屬板間的電壓增大
C. 該發(fā)電裝置的電動勢大小為Bdv
D. 流過電阻R的電流大小為BvSρ
6.如圖所示，整個空間存在一水平向右的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場，光滑絕緣斜面固定在水平面上。一帶正電滑塊從斜面頂端由靜止下滑，下滑過程中始終沒有離開斜面，下滑過程中滑塊的位移x、受到的洛倫茲力f洛、加速度a與機械能E機等物理量的大小隨時間變化的圖線可能正確的是( )
A. B.
C. D.
7.如圖，在墻內(nèi)或地面埋有一根通有恒定電流的長直導(dǎo)線.為探測該導(dǎo)線的走向，現(xiàn)用一個與靈敏電流計(圖中未畫出)串聯(lián)的感應(yīng)線圈進行探測，結(jié)果如下表。忽略地磁場的影響，則該導(dǎo)線可能的走向是( )
A. Oa方向B. Ob方向C. Oc方向D. Oe方向
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.如圖所示，條形磁鐵位于固定的半圓光滑軌道的圓心位置。一半徑為R、質(zhì)量為m的金屬球從半圓軌道的一端沿半圓軌道由靜止下滑。重力加速度大小為g。下列說法正確的是( )
A. 金屬球會運動到半圓軌道的另一端
B. 由于金屬球沒有形成閉合電路，所以金屬球中不會產(chǎn)生感應(yīng)電流
C. 金屬球受到的安培力做負功
D. 系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量為mgR
9.如圖，兩平行、光滑金屬導(dǎo)軌水平放置相距為L，空間中存在豎直向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。質(zhì)量均為m、電阻均為R的兩導(dǎo)體棒ab和cd靜止置于金屬導(dǎo)軌上，它們之間的距離也為L，現(xiàn)給導(dǎo)體棒cd一向右的初速度v0，金屬導(dǎo)軌足夠長，磁場區(qū)域足夠大，導(dǎo)軌電阻忽略不計。經(jīng)過足夠長的時間，在它們之后的運動過程中，以下說法正確的是( )
A. 導(dǎo)體棒ab和cd在運動過程中系統(tǒng)動量不守恒
B. 導(dǎo)體棒ab獲得的最大速度為12v0
C. 導(dǎo)體棒ab上產(chǎn)生的焦耳熱為18mv02
D. 最終導(dǎo)體棒ab和cd之間的距離為mv0RB2L2
10.三個相同的帶電粒子(不計重力，不計粒子間相互作用)從同一位置沿同一方向垂直于電場線飛入偏轉(zhuǎn)電場，出現(xiàn)了如圖所示的三條軌跡，由此可判斷( )
A. 粒子c的速度變化量比粒子a的小
B. 進入電場時，粒子c的速度最大
C. 粒子c的動能增加量最大
D. 在粒子b飛離電場的同時，粒子a剛好打在下極板上
三、實驗題：本大題共2小題，共16分。
11.新能源汽車已經(jīng)普遍走進了我們的生活，某校學(xué)生實驗小組通過網(wǎng)絡(luò)查找了某種知名的小型電池銘牌，電池采用的是“刀片電池”技術(shù)?，F(xiàn)將該電池內(nèi)其中一塊電芯拆解出來，用游標卡尺準確測量其厚度，結(jié)果如圖(a)所示。然后測量其電動勢E和內(nèi)阻r。某同學(xué)利用圖乙所示的電路圖進行測量：

(1)一塊刀片電芯厚度為______mm。
(2)根據(jù)實驗室中的實驗器材和老師的建議，最終確定了如圖(b)所示的實驗電路，其中電壓表量程為3V，電流表量程為0.6A，R0為保護定值電阻。某次測量時電流表和電壓表的示數(shù)如圖(c)所示，則電流I= ______A，電壓U= ______V。

(3)實驗小組的同學(xué)閉合開關(guān)S，多次調(diào)節(jié)滑動變阻器，讀出多組電流表示數(shù)I和對應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測得的數(shù)據(jù)繪出了如圖(d)所示的U-I圖線，則電源的電動勢E= ______，內(nèi)阻r= ______(結(jié)果用a、b或R0表示)。
(4)在上述實驗中存在系統(tǒng)誤差。在下列所繪圖像中，虛線代表沒有誤差情況下電壓真實值與電流真實值關(guān)系的圖像，則圖中能正確表示二者關(guān)系的是______(填寫選項的字母代號)。
12.為判斷某工業(yè)廢水是否滿足電阻率ρ≥200Ω?m的達標要求，一實驗小組設(shè)計了如下實驗進行測量，實驗器材：盛水容器(容器左、右兩側(cè)面為帶有接線柱且電阻可忽略的金屬薄板，其余側(cè)面絕緣)，電源E(電動勢恒定，內(nèi)阻可忽略)，電阻R1、R2和R3(阻值分別為20000Ω、2000Ω和1400Ω)，多用電表，開關(guān)S1和S2導(dǎo)線若干，請完成下列內(nèi)容。

(1)測量盛水容器______(選填“內(nèi)部”或“外部”)器壁的長、寬、高。記錄長a=40.00cm，寬b=20.00cm，高c=9.00cm。
(2)用多用電表粗測廢水電阻值：將水樣注滿容器，多用電表選擇開關(guān)旋至“×100”擋，并進行歐姆調(diào)零。多用電表指針位置如圖甲所示，此時讀數(shù)為______Ω。
(3)精確測量容器中廢水的電阻值：將注滿水樣的盛水容器接入圖乙所示的電路，用多用電表測量R3兩端的電壓，請將紅、黑表筆連接到圖乙所示電路的正確位置______；
(4)①將多用電表選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到直流電壓2.5V擋，閉合S2后，再閉合S1，記錄此時多用電表的讀數(shù)為2.10V，計算得到此時流過盛水容器的電流I1=1.50mA
②在S1閉合的狀態(tài)下，斷開S2，記錄此時多用電表的讀數(shù)為1.68V，計算得到此時流過盛水容器的電流I2= ______mA；
③斷開S1，根據(jù)上述數(shù)據(jù)，求得容器內(nèi)廢水的電阻值R=1600Ω。
(5)由電阻定律R=ρLS，計算該廢水樣品的電阻率ρ ______Ω?m(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)，則該廢水______(選填“達標”或“不達標”)。
四、計算題：本大題共3小題，共38分。
13.如圖所示，帶有等量異種電荷、相距10cm的平行板A和B之間有勻強電場，電場強度方向向下。電場中C點距B板3cm，D點距A板2cm。已知一個電子從C點移動到D點的過程中，受到的電場力F大小為3.2×10-15N。(已知電子電荷量大小e=1.6×10-19C)
(1)求電場強度E的大??；
(2)求C、D兩點間的電勢差UCD；
(3)若將平行板B接地，求電子在D點的電勢能EpD。
14.如圖所示，M、N板間存在電壓為U0的加速電場，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，光屏放置于圓形磁場區(qū)域右側(cè)，光屏中心P到圓形磁場區(qū)域圓心O的距離為2R。帶電粒子從S點由靜止飄入M、N板間，經(jīng)電場加速后進入圓形磁場區(qū)域，在磁場力作用下軌跡發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最終打在光屏上的某點，測量該點到P點的距離，便能推算出帶電粒子的比荷，不計帶電粒子的重力。
(1)若帶電粒子為電子，已知電子的電荷量大小為e，質(zhì)量為m0，求電子經(jīng)過電場加速后的速度大小v及電子在磁場中運動的軌跡半徑r；
(2)若某種帶電粒子通過電場加速和磁場偏轉(zhuǎn)后，打在光屏上的Q點，已知P點到Q點的距離為2 3R，求該帶電粒子的比荷qm。
15.如圖所示，固定金屬圓環(huán)內(nèi)存在勻強磁場，方向垂直圓環(huán)向下，在外力作用下金屬棒ab可繞著圓心O勻速轉(zhuǎn)動.從圓心和圓環(huán)邊緣用細導(dǎo)線連接足夠長的兩平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與水平面夾角為30°，空間存在垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場。將金屬棒cd垂直導(dǎo)軌輕輕放上，金屬棒處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知圓環(huán)內(nèi)和導(dǎo)軌平面的磁場大小均為B=1T，圓環(huán)半徑和金屬棒ab長均為d=1m，導(dǎo)軌寬度和金屬棒cd長度均為L=2m，金屬棒cd質(zhì)量為m=1kg，與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ= 32，ab棒電阻為r=2Ω，cd棒電阻為R=4Ω，其余電阻不計，sin30°=12，cs30°= 32，重力加速度g取10m/s2。求：
(1)若ab棒以ω0=12rad/s逆時針勻速轉(zhuǎn)動，cd棒保持靜止，則流過ab棒的電流方向和ab棒兩端的電壓；
(2)要使cd棒與導(dǎo)軌保持相對靜止，則ab棒轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)滿足什么條件？
(3)若ab棒以ω3=31rad/s順時針勻速轉(zhuǎn)動，當(dāng)cd棒恰好勻速時，cd棒的位移為x=16m，求：從靜止到恰好勻速過程中，安培力對cd棒做的功。
1.B
2.B
3.B
4.B
5.C
6.B
7.D
8.CD
9.BC
10.ABD
0.40 1.30 a ab-R0 A
12.內(nèi)部 1500 實物連線如圖所示 1.20 =72 不達標
13.解：(1)由題意可知：E=Fe，
解得：E=2×104N/C；
(2)根據(jù)勻強電場中電勢差與電場強度的關(guān)系可知：UDC=EdDC，
由題意可知：dDC=10cm-3cm-2cm=5cm=0.05m，
聯(lián)立可得：UDC=103V，
則C、D兩點間的電勢差為：UCD=-UDC=-103V；
(3)由題意可知：WDB=FdDB，
其中：dDB=dDC+3cm，
聯(lián)立可得：WDB=-2.56×10-16J，
又因為：WDB=EpD-EpB，
且平行板B接地，則：EpB=0，
聯(lián)立可得：EpD=-2.56×10-16J；
答：(1)電場強度E的大小為2×104N/C；
(2)C、D兩點間的電勢差UCD為-103V；
(3)若將平行板B接地，電子在D點的電勢能EpD為-2.56×10-16J。
14.解：(1)電子在電場中加速，根據(jù)動能定理，有
eU0=12m0v2-0
解得
v= 2eU0m0
電子在磁場中做勻速圓周運動由
evB=m0v2r
解得
r=1B 2m0U0e
(2)帶電粒子從S點到達Q點的運動軌跡如圖所示

由幾何關(guān)系可得
θ=60°
則
α=θ2=30°
因
tanα=Rr'
類比有
r'=1B 2mU0q
解得
qm=2U03B2R2
答：(1)電子經(jīng)過電場加速后的速度大小為 2eU0m0，電子在磁場中運動的軌跡半徑為1B 2m0U0e；
(2)該帶電粒子的比荷為2U03B2R2。
15.解：(1)對ab棒，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：
E=Bdv-=12Bω0d2
根據(jù)閉合電路歐姆定律得：
E=I(R+r)
解得：I=1A
由楞次定律判斷可知電流方向由b流向a。可知a端電勢高于b端，即Uab>0，故ab棒兩端的電壓為：
Uab=IR=1×4V=4V；
(2)設(shè)ab棒以ω1逆時針轉(zhuǎn)動時，cd剛好不上滑，由平衡條件可得：
BI1L=mgsin30°+μmgcs30°
又有：E1=12Bω1d2=I1(R+r)
代入數(shù)據(jù)得：ω1=75rad/s
對于cd棒，因為mgsin30°

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