MOKUAIZONGHESHIJUAN(YI)
一、單項選擇題(本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的)1.關(guān)于電磁波，下列說法中正確的是A.變化的電場一定在周圍空間產(chǎn)生變化的磁場B.麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲最先用實驗證實了電磁波的 存在C.電磁波和機(jī)械波都依賴于介質(zhì)才能傳播D.各種頻率的電磁波在真空中以不同的速度傳播
均勻變化的電場在周圍空間產(chǎn)生恒定的磁場，選項A錯誤；麥克斯韋首先預(yù)言了電磁波的存在，赫茲最先用實驗證實了電磁波的存在，選項B正確；電磁波可以在真空中傳播，選項C錯誤；各種頻率的電磁波在真空中傳播的速度相同，等于光速，選項D錯誤。
2.(2023·聊城市高二統(tǒng)考期末)1932年，物理學(xué)家安德森在宇宙線實驗中發(fā)現(xiàn)了正電子。他利用放在強(qiáng)磁場中的云室來記錄宇宙線粒子，并在云室中加入一塊厚6 mm的鉛板，借以減慢粒子的速度。當(dāng)宇宙線粒子通過云室內(nèi)的強(qiáng)磁場時，拍下粒子徑跡的照片。如圖為安德森在云室內(nèi)拍下的正電子的徑跡，以下說法正確的是A.正電子從上向下穿過鉛板B.正電子穿過鉛板后做圓周運動的周期變大C.磁場的方向垂直紙面向外D.磁場的方向垂直紙面向里
粒子穿過鉛板后速度減小，粒子在磁場中運動半徑減小，由題圖可知正電子從下向上穿過鉛板，故A錯誤；
由左手定則可知磁場的方向垂直紙面向里，故D正確，C錯誤。
3.如圖所示，一個有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外，一個矩形閉合導(dǎo)線框abcd，沿紙面由位置1(左)勻速運動到位置2(右)，則
A.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時，感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→aB.導(dǎo)線框離開磁場時，感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→aC.導(dǎo)線框離開磁場時，受到的安培力方向水平向右D.導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時，受到的安培力方向水平向左
根據(jù)楞次定律“增反減同”可知導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時，感應(yīng)電流方向為a→d→c→b→a，導(dǎo)線框離開磁場時感應(yīng)電流方向為a→b→c→d→a，故A、B錯誤；根據(jù)“來拒去留”可知導(dǎo)線框離開磁場時受到了水平向左的安培力，導(dǎo)線框進(jìn)入磁場時受到了水平向左的安培力，故C錯誤，D正確。
4.(2023·綿陽市高二期末)如圖所示，質(zhì)量為m的三根完全相同的導(dǎo)體棒垂直于紙面放置，其中兩導(dǎo)體棒a、b放置在粗糙的水平地面上，導(dǎo)體棒c被豎立的輕質(zhì)彈簧懸掛，三根導(dǎo)體棒呈等邊三角形排列，通入垂直紙面向里、大小相等的恒定電流后，且保持穩(wěn)定。重力加速度為g。
A.彈簧的彈力等于導(dǎo)體棒c的重力mgB.水平地面對導(dǎo)體棒a的支持力大于mgC.水平地面對導(dǎo)體棒a的作用力方向斜向左上方D.水平地面對導(dǎo)體棒b的靜摩擦力方向向左
導(dǎo)體棒a、b中電流在c處產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向水平向右，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒c受到的磁場力方向向下，彈簧的彈力大于導(dǎo)體棒c的重力mg，故A錯誤；導(dǎo)體棒b、c中電流在a處產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向左上方，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒a受到的磁場力方向斜向右上方，水平地面對導(dǎo)體棒a的支持力小于mg，根據(jù)平衡條件，水平地面對導(dǎo)體棒a的作用力方向斜向左上方，故B錯誤，C正確；
導(dǎo)體棒a、c中電流在b處產(chǎn)生的合磁感應(yīng)強(qiáng)度方向斜向左下方，根據(jù)左手定則，導(dǎo)體棒b受到的磁場力方向斜向左上方，根據(jù)平衡條件，水平地面對導(dǎo)體棒b的靜摩擦力方向向右，故D錯誤。
5.(2023·雅安市高二期末)如圖所示，A、B是兩個完全相同的燈泡，L是一個自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻可忽略不計，則
A.S閉合瞬間，B燈立即亮，A燈緩慢亮B.電路接通穩(wěn)定后，A、B燈亮度相同C.電路接通穩(wěn)定后，斷開S，A燈閃亮，隨后逐漸熄滅D.電路接通穩(wěn)定后，斷開S瞬間，b點的電勢高于a點
S閉合的瞬間，通過L的電流等于零，A、B燈都立即亮，A錯誤；電路接通穩(wěn)定后，L相當(dāng)于導(dǎo)線，A燈被短路，A燈熄滅，B燈兩端電壓變大，B燈變亮，B錯誤；電路接通穩(wěn)定后，L相當(dāng)于導(dǎo)線，A燈熄滅，斷開S的瞬間，L相當(dāng)于電源給A燈供電，A燈又亮了，然后A燈逐漸熄滅，所以A燈閃一下后逐漸熄滅，C正確；
電路接通穩(wěn)定時，通過L的電流方向向左，斷開S的瞬間，L相當(dāng)于電源阻礙電流減小，產(chǎn)生向左的電流，a是電源的正極，b是電源的負(fù)極，b點的電勢低于a點，D錯誤。
6.如圖所示，邊長為L的正方形CDEF區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，對角線CE和DF的交點為P，在P點處有一離子源，可以連續(xù)不斷地向紙面內(nèi)各方向發(fā)射出正離子。已知離子的質(zhì)量為m、電荷量為q，不計離子重力及離子間的相互作用。則離子不可能射出正方形區(qū)域的發(fā)射速率v應(yīng)滿足
離子在磁場中恰好不射出的軌跡如圖所示，
7.如圖甲所示，MN、PQ是水平方向的勻強(qiáng)磁場的上下邊界，磁場寬度為L。一個邊長為a的正方形導(dǎo)線框(L>2a)從磁場上方下落，運動過程中上下兩邊始終與磁場邊界平行。線框進(jìn)入磁場過程中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖像如圖乙所示，則線框從磁場穿出過程中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖像可能是
由題意可知，線框進(jìn)入磁場過程中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖像如題圖乙所示，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，線框勻速進(jìn)入磁場，由于L>2a，當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場后，因穿過線框的磁通量不變，則沒有感應(yīng)電流，線框只受重力作用，做勻加速運動，線框速度增加，當(dāng)出磁場時，速度大于進(jìn)入磁場時的速度，由法拉第電磁感應(yīng)定律可知，出磁場時的感應(yīng)電流大于進(jìn)磁場時的感應(yīng)電流，導(dǎo)致出磁場時受到的安培力大于重力，則線框做減速運動，根據(jù)牛頓第二定律有BiL－mg＝ma，i＝ ，則線框做加速度減小的減速運動，故B正確，A、C、D錯誤。
二、多項選擇題(本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得3分)8.圖甲所示為揚聲器的實物圖，圖乙為剖面圖，線圈處于磁場中，當(dāng)音頻電流信號通過線圈時，線圈帶動紙盆振動發(fā)出聲音。俯視圖丙表示處于輻射狀磁場中的線圈，磁場方向如圖中箭頭所示。則下列說法正確的是
A.環(huán)形磁體產(chǎn)生的磁感線是不閉合的B.圖丙中，線圈上各點的磁感應(yīng)強(qiáng)度不同C.當(dāng)電流方向改變時，線圈所受安培力方向一定改變D.圖丙中當(dāng)電流沿逆時針方向時，對應(yīng)圖乙中線圈所受安培力方向豎直 向上
磁感線是閉合的曲線，故A錯誤；磁感應(yīng)強(qiáng)度是矢量，線圈上各點的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等，方向不同，故B正確；安培力方向由磁場方向和電流方向共同決定，只有電流方向改變時，安培力方向一定改變，故C正確；根據(jù)左手定則可判定，線圈所受安培力方向豎直向下，故D錯誤。
9.圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型。在風(fēng)力作用下，風(fēng)葉帶動與桿固連的永磁體轉(zhuǎn)動，磁體下方的線圈與電壓傳感器相連。在某一風(fēng)速時，電壓傳感器顯示如圖乙所示正弦規(guī)律變化，則A.永磁體的轉(zhuǎn)速為10 r/sB.線圈兩端電壓的有效值為 VC.交流電壓的表達(dá)式為u＝12sin 5πt (V)D.該交流電可以直接加在擊穿電壓為9 V 的電容器上
該交流電壓的最大值大于電容器的擊穿電壓，故不能直接加在擊穿電壓為9 V的電容器上，故D錯誤。
10.(2023·煙臺市高二統(tǒng)考期末)如圖所示，在xOy平面的第一象限內(nèi)y軸和虛線之間存在范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，虛線與x軸正方向的夾角θ＝60°，在M(0，l)處有一個粒子源，可沿平面內(nèi)各個方向射出質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子，粒子速率均為v0＝ ，不計粒子間的相互作用力與重力，則能從x軸正半軸射出的粒子
在磁場中運動時間最短的粒子對應(yīng)的弦長最短，則對應(yīng)從M點向虛線作的垂線的長度，粒子在磁場中的軌跡，如圖甲所示，
三、非選擇題(本題共5小題，共54分)11.(6分)(2023·涼山彝族自治州期末)在圖甲中，不通電時電流計指針停在正中央，當(dāng)閉合開關(guān)時，觀察到電流計指針向左偏。現(xiàn)在按圖乙連接方式將電流計與螺線管B連成一個閉合回路，將螺線管A與電池、滑動變阻器和開關(guān)S串聯(lián)成另一個閉合回路：
(1)將開關(guān)S閉合后，將螺線管A插入螺線管B的過程中，螺線管B的____端(選填“上”或“下”)為感應(yīng)電動勢的正極；
將開關(guān)S閉合后，將螺線管A插入螺線管B的過程中，穿過線圈的磁通量向下增加，根據(jù)楞次定律可知，螺線管B的感應(yīng)電流從上到下，則螺線管B的下端為感應(yīng)電動勢的正極；
(2)螺線管A放在B中不動，開關(guān)S突然斷開的瞬間，電流計的指針將______(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)；
因閉合開關(guān)時，觀察到電流計指針向左偏，即電流從哪方流入指針就偏向哪方；螺線管A放在B中不動，開關(guān)S突然斷開的瞬間，穿過線圈B的磁通量向下減小，則根據(jù)楞次定律可知線圈B中的感應(yīng)電流從下到上，則感應(yīng)電流從右端流入電流計，則電流計的指針將向右偏轉(zhuǎn)；
(3)螺線管A放在B中不動，滑動變阻器的滑片向右滑動，電流計的指針將________(選填“向左”“向右”或“不發(fā)生”)偏轉(zhuǎn)。
螺線管A放在B中不動，滑動變阻器的滑片向右滑動，阻值變大，則電流減小，即穿過線圈B的磁通量向下減小，則根據(jù)楞次定律可知線圈B中的感應(yīng)電流從下到上，則感應(yīng)電流從右端流入電流計，則電流計的指針將向右偏轉(zhuǎn)。
12.(8分)(2022·莆田二中高二期中)在“探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實驗中，小明同學(xué)利用如圖甲、乙所示對可拆式變壓器進(jìn)行研究。
(1)為了確保實驗的安全，下列做法正確的是_____。A.為了人身安全，實驗中只能使用低壓交流電源，所用電壓不要超過36 VB.即使副線圈不接用電器，原線圈也不能長時間通電C.為使接觸良好，通電時應(yīng)用手直接捏緊裸露的接線柱D.使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程 擋試測，大致確定被測電壓范圍后再選擇 適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量
變壓器改變的是交流電壓，因此為了人身安全，原線圈兩端只能使用低壓交流電源，所用交流電壓不超過16 V，故A錯誤；即使副線圈不接用電器，原線圈處于空載也有一定的損耗，原線圈也不能長時間通電，故B正確；實驗通電時，為保證人身安全及實驗準(zhǔn)確性，不可用手接觸裸露的導(dǎo)線，故C錯誤；使用多用電表測電壓時，先用最大量程擋試測，再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量，故D正確。
(2)正確選擇器材后，圖丙中將變壓器的原線圈“0、8”接線柱與穩(wěn)壓輸出端相連，且學(xué)生電源選擇開關(guān)置于10.0 V擋，多用電表與副線圈的“0、4”接線柱相連，電表示數(shù)是____。 V V D.0
由題可知，原線圈連接的電壓為直流電壓，因此，副線圈兩端的電壓為0。故選D。
(3)小明同學(xué)把交流電源接在圖丁a、b兩端，當(dāng)Uab=12.0 V時，用多用電表交流電壓“×10 V”擋測量c、d兩端電壓，測量結(jié)果如戊所示。a、b兩端匝數(shù)與c、d兩端匝數(shù)之比最有可能是___。A.8∶1 B.14∶4C.2∶1 D.1∶2
電壓擋“×10 V”的量程精度為0.2 V，估讀到0.1 V，則讀數(shù)為5.6 V；根據(jù)理想變壓器的電壓比等于匝數(shù)比，考
慮變壓器有一定的電能損失，則最接近的匝數(shù)比為2∶1。故選C。
13.(10分)如圖甲所示，邊長為L的n匝正方形金屬線圈abcd置于垂直線圈平面的磁場中，線圈的總電阻為R，用導(dǎo)線e、f連接一阻值也為R的定值電阻，其他電阻不計。磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示(B0、t1已知)，正方向為垂直線圈平面向外。求：(1)在0到t1時間內(nèi)，通過電阻R的電荷量；
在0到t1時間內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：
(2)在2t1到3t1時間內(nèi)，電阻R兩端的電勢哪端高，高多少。
根據(jù)楞次定律知，e端電勢高。 (2分)
14.(12分)如圖所示為邊長為L的單匝正方形線圈abcd，放在磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里、大小為B的勻強(qiáng)磁場中，從圖示位置開始以bc邊為軸勻速轉(zhuǎn)動。線圈從圖示位置轉(zhuǎn)過一周的過程中產(chǎn)生的熱量為Q。已知線圈的bc邊與磁場方向垂直，線圈電阻為R。求：(1)線圈轉(zhuǎn)動的角速度大??；
線圈從題圖所示位置轉(zhuǎn)過一周所用的時間
線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的平均值
15.(18分)(2023·雅安市期末)如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為L，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ＝30°，導(dǎo)軌電阻不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m、長為L、電阻為R的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬導(dǎo)軌的上端連接一個阻值為R的定值電阻?，F(xiàn)閉合開關(guān)K，同時在導(dǎo)軌平面內(nèi)給金屬棒施加一個平行于導(dǎo)軌斜向上，大小為F＝2mg的恒力，使金屬棒由靜止開始運動。若金屬棒上滑距離s時，開始勻速運動。重力加速度為g，金屬棒由靜止到剛開始勻速運動過程中，求
(1)金屬棒勻速運動的速度v；
當(dāng)金屬棒最終勻速運動時，由平衡條件得F＝mgsin θ＋F安 (1分)其中，安培力大小為F安＝BIL (1分)
金屬棒產(chǎn)生的電動勢為E＝BLv (1分)聯(lián)立解得，金屬棒勻速運動的速度為
(2)通過金屬棒的電荷量q；
(3)定值電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。

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