考試說(shuō)明：
1、考試時(shí)間：90 分鐘
2、試題總分：100 分
3、試卷頁(yè)數(shù)：4 頁(yè)
本卷由第Ⅰ卷（選擇題）和第Ⅱ卷（非選擇題）兩部分組成，滿分 100 分，考試時(shí)間 90 分鐘。
第Ⅰ卷（選擇題，共 48 分）
一、單項(xiàng)選擇題（本題共 8 小題，每小題 4 分，共 32 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)于課本中出現(xiàn)的幾幅圖片，下列依次的解釋正確的是（ ）
A. 真空冶煉爐利用線圈產(chǎn)生的熱量使金屬熔化
B. 使用電磁爐加熱食物可以用陶瓷鍋
C. 用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來(lái)代替整塊硅鋼鐵芯可以減小變壓器鐵芯中的渦流
D. 探雷器使用必須不斷的移動(dòng)，當(dāng)探雷器靜止在地雷上方時(shí)，將無(wú)法報(bào)警
【答案】C
【解析】
【詳解】A．真空冶煉爐利用渦流通過(guò)金屬產(chǎn)生的熱量使金屬熔化,，故 A 錯(cuò)誤；
B．使用電磁爐加熱食物時(shí)，陶瓷鍋內(nèi)沒(méi)有自由電子，不能產(chǎn)生渦流，所以不可以，故 B 錯(cuò)誤；
C．用互相絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來(lái)代替整塊硅鋼鐵芯，可以減小變壓器鐵芯中的渦流，故 C 正確；
D．探雷器的探頭可以輻射電磁場(chǎng)，當(dāng)探頭靠近有金屬部件的地雷時(shí)，會(huì)產(chǎn)生渦流，從而引發(fā)報(bào)警，故 D
錯(cuò)誤。
故選 C。
2. 一手搖交流發(fā)電機(jī)線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸位于線圈平面內(nèi)并與磁場(chǎng)方向垂直產(chǎn)生的交變電流
i 隨時(shí)間 t 變化關(guān)系如圖所示，則（ ）
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A. 該交變電流頻率是 0.4Hz
B. 該交變電流最大值是 0.8A
C. t=0.1s 時(shí)，穿過(guò)線圈平面的磁通量最大
D. 該交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式是 i=0.8 sin5πt
【答案】B
【解析】
【分析】
【詳解】A．該交變電流周期為
則頻率是
A 錯(cuò)誤；
B．該交變電流最大值是 0.8A，B 正確；
C．t=0.1s 時(shí)，感應(yīng)電流最大，則此時(shí)穿過(guò)線圈平面 磁通量最小，選項(xiàng) C 錯(cuò)誤；
D．因
該交變電流瞬時(shí)值表達(dá)式是
D 錯(cuò)誤；
故選 B。
3. 如圖，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈 a 平放在水平桌面上，在 a 的正上方固定一豎直螺線管 b，二者軸線重合，螺線
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管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路。若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是（ ）
A. 線圈 a 中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流
B. 穿過(guò)線圈 a 的磁通量變小
C. 線圈 a 對(duì)水平桌面的壓力 將減小
D. 線圈 a 有擴(kuò)大的趨勢(shì)
【答案】A
【解析】
【詳解】若將滑動(dòng)變阻器的滑片 P 向下滑動(dòng)，則電阻減小，電流變大，則螺線管的磁場(chǎng)增強(qiáng)，則穿過(guò)線圈 a
的磁通量變大；根據(jù)楞次定律“增縮減擴(kuò)”可知，線圈 a 有收縮的趨勢(shì)，且有遠(yuǎn)離螺線管的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)，即
線圈 a 對(duì)水平桌面的壓力 FN 將增加；根據(jù)楞次定律“增反減同”可知，線圈 a 中將產(chǎn)生俯視逆時(shí)針?lè)较虻?br>感應(yīng)電流。
故選 A。
4. 如圖所示，在第一象限內(nèi)存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)子從 P 點(diǎn)垂直磁場(chǎng)射入，射入時(shí)速度方
向與 x 軸夾角為 60°，質(zhì)子從 y 軸上離開磁場(chǎng)時(shí)速度方向與 y 軸垂直。已知質(zhì)子電荷量為 e、質(zhì)量為 m，磁
場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B，P 點(diǎn)的坐標(biāo)為 ，則下列說(shuō)法不正確的（ ）
A. 質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡圓的圓心的坐標(biāo)為
B. 質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌跡圓的半徑
C. 質(zhì)子射入速度大小為
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D. 質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
【答案】C
【解析】
【詳解】AB．如圖所示，利用左手定則畫出初末位置的洛倫茲力的方向，由此判斷出圓心 的所在位置
根據(jù)幾何關(guān)系可得
解得
圓心 的坐標(biāo)為 ，故 A B 正確；
C．在磁場(chǎng)中，由牛頓第二定律，即
質(zhì)子射入速度大小為
故 C 錯(cuò)誤；
D．質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期
質(zhì)子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
故 D 正確。
本題選錯(cuò)誤的，故選 C。
5. 如圖所示，L 是自感系數(shù)較大的線圈，其直流電阻可忽略不計(jì)，a、b、c 是三個(gè)相同的小燈泡，下列說(shuō)法
正確的是（ ）
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A. 開關(guān) S 閉合后，c 燈立即亮，a、b 燈逐漸亮
B. 開關(guān) S 閉合瞬間，a、b 燈一樣亮
C. 開關(guān) S 斷開瞬間，流過(guò) a 燈的電流方向與斷開前相反
D. 開關(guān) S 斷開，c 燈立即熄滅，a、b 燈逐漸熄滅
【答案】D
【解析】
【詳解】AB．開關(guān) S 閉合后，b、c 燈立即亮，a 燈由于與線圈串聯(lián)，線圈會(huì)產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的
通過(guò)，因此 a 燈逐漸變亮，故 AB 錯(cuò)誤；
C．開關(guān) S 斷開瞬間，由于自感的作用，通過(guò)線圈與兩燈的電流方向?yàn)榫€圈→a 燈→b 燈，因此流過(guò) a 燈的
電流方向仍與未斷開前相同，而流過(guò) b 燈的電流方向與斷開前相反，故 C 錯(cuò)誤；
D．開關(guān) S 斷開，c 燈處于斷路狀態(tài)，立即熄滅，而 a、b 燈與線圈串聯(lián)構(gòu)成閉合回路，因線圈在開關(guān) S 斷
開瞬間產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)，阻礙電流的減小，所以 a、b 燈逐漸熄滅，故 D 正確。
故選 D。
6. 如圖所示，固定在水平面上的半徑為 r 的金屬圓環(huán)內(nèi)存在方向豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B 的勻強(qiáng)磁
場(chǎng)。長(zhǎng)為 l 的金屬棒，一端與圓環(huán)接觸良好，另一端固定在豎直導(dǎo)電轉(zhuǎn)軸上，接入回路的電阻為 R，隨軸以
角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。在圓環(huán)的 A 點(diǎn)和電刷間接有阻值為 R 的電阻和電容為 C 的平行板電容器，有一
帶電微粒在電容器極板間處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)其它電阻和摩擦，下列說(shuō)法正確的是（ ）
A. 微粒帶負(fù)電 B. 回路中的電動(dòng)勢(shì)為
C. 電容器的電荷量為 D. R 兩端電壓為
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【答案】C
【解析】
【詳解】A．金屬棒轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)右手定則可知，電容器上極板與負(fù)極相連，下極板與電源正極相連，
所以粒子受到向上的電場(chǎng)力與場(chǎng)強(qiáng)方向相同，粒子帶正電，故 A 錯(cuò)誤；
B 回路中的電動(dòng)勢(shì)為
故 B 錯(cuò)誤；
D．R 兩端電壓為 ，則
故 D 錯(cuò)誤；
C．電容器的電荷量為
故 C 正確
故選 C。
7. 如圖所示，厚度為 h、寬度為 d 的導(dǎo)體板放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，當(dāng)導(dǎo)體板通過(guò)一定電流 I 且電流與磁場(chǎng)方向垂
直時(shí)，在導(dǎo)體板的上表面 A 和下表面 之間會(huì)產(chǎn)生一定的電勢(shì)差 ，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。若圖中的
電流 I 是電子定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的恒定電流，則（ ）
A. 與導(dǎo)體板的厚度 h 有關(guān)
B. 與導(dǎo)體板的寬度 d 有關(guān)
C. 導(dǎo)體板上表面 A 的電勢(shì)比下表面 高
D. 若磁場(chǎng)和電流均反向，導(dǎo)體板上表面 A 的電勢(shì)比下表面 高
【答案】B
【解析】
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【詳解】AB．當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡時(shí)，則有
得
導(dǎo)體中通過(guò)的電流為
由
得
與導(dǎo)體板的厚度 h 無(wú)關(guān)，與導(dǎo)體板的寬度 d 有關(guān)，故 A 錯(cuò)誤，B 正確；
C．電子定向移動(dòng)中受洛倫茲力向上，導(dǎo)體上表面帶上負(fù)電，而下表面帶正電，所以導(dǎo)體上表面比下表面電
勢(shì)低，故 C 錯(cuò)誤；
B．磁場(chǎng)和電流均反向，根據(jù)左手定則可得洛倫茲力方向不變，上表面電勢(shì)低與下表面，D 錯(cuò)誤；
故選 B。
8. 空間中存在如圖所示的磁場(chǎng)，Ⅰ、Ⅱ區(qū)域的寬度均為 2R，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為 B（Ⅰ區(qū)域垂直紙面向里，Ⅱ
區(qū)域垂直紙面向外），邊長(zhǎng)為 的正方形導(dǎo)線框在外力作用下沿紙面以速度 v 勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，設(shè)導(dǎo)
線框中電流為 I（逆時(shí)針為正），從導(dǎo)線框剛進(jìn)入Ⅰ區(qū)域開始計(jì)時(shí)，向右運(yùn)動(dòng)的位移為 x，則下列圖像正確的
是（ ）
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A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】在線框位移小于 2R 之前，根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r(shí)針，感應(yīng)電流為正值，大小為
由于有效切割磁感線的長(zhǎng)度先增大后減小，則最大值
當(dāng)位移大于 2R 小于 4R 時(shí)，線框右側(cè)切割垂直于紙面向外的磁場(chǎng)，線框左側(cè)切割垂直于紙面向里的磁場(chǎng)，
根據(jù)楞次定律可知，感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，感應(yīng)電流為負(fù)值，大小為
由于有效切割磁感線的長(zhǎng)度先增大后減小，則最大值
可知，只有選項(xiàng) B 符合題意。
故選 B。
二、多項(xiàng)選擇題（本題共 4 小題，每小題 4 分，共 16 分。每小題有多項(xiàng)符合題目要求，全部
選對(duì)的得 4 分，選對(duì)但不全的得 2 分。有選錯(cuò)的得 0 分）
9. 如圖甲所示，矩形線圈 abcd 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)可以產(chǎn)生交變電流，其電動(dòng)勢(shì) e 隨時(shí)間 t 變化的圖像
如圖乙所示，線圈電阻 r=lΩ，電阻 R=3Ω，則下列說(shuō)法正確的是（ ）
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A. 圖示位置產(chǎn)生的感應(yīng)電流為 0
B. t=0.01s 時(shí)，電流表的示數(shù)為 0
C. 電阻 R 兩端電壓為 7.5V
D. 從圖示時(shí)刻開始，線圈轉(zhuǎn)過(guò) 90°時(shí)，電阻 R 中的電流方向?qū)l(fā)生改變
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．圖示位置，穿過(guò)線圈的磁通量最大，但磁通量變化率為 0，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 0，故 A 正
確；
B．電流表的示數(shù)為電流有效值，所以 t=0.01s 時(shí)，電流表的示數(shù)不為 0，故 B 錯(cuò)誤；
C．由圖乙可知，電動(dòng)勢(shì)有效值為
則電阻 R 兩端電壓為
故 C 正確；
D．線圈經(jīng)過(guò)中性面位置時(shí)，電流方向改變，所以從圖示時(shí)刻開始，線圈轉(zhuǎn)過(guò) 90°時(shí)，電阻 R 中的電流方向
不發(fā)生改變，故 D 錯(cuò)誤。
故選 AC。
10. 如圖，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行導(dǎo)軌 MNP 和 M'N'P'，MN 部分水平，NP 部分傾斜，且與水平面的夾角為
θ。空間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。導(dǎo)體棒 EF 靜止放置在水平部分上。t=0 時(shí)刻，導(dǎo)體棒 GH 在外力作用下
沿傾斜軌道開始勻速下滑，速度大小為 v0。已知兩導(dǎo)體棒的質(zhì)量均為 m，導(dǎo)體棒 EF 始終在水平軌道上，導(dǎo)
體棒 GH 始終在傾斜軌道上，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩棒與導(dǎo)軌接觸良好。則（ ）
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A. 導(dǎo)體棒 EF 的最大速度為
B. 導(dǎo)體棒 EF 的最大速度為
C. 導(dǎo)體棒 EF 整個(gè)加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，安培力對(duì)導(dǎo)體棒 GH 的沖量大小為
D. 導(dǎo)體棒 EF 整個(gè)加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，安培力對(duì)導(dǎo)體棒 GH 的沖量大小為
【答案】AC
【解析】
【詳解】AB．導(dǎo)體棒 GH 在外力作用下沿傾斜軌道開始勻速下滑，速度大小為 v0。由導(dǎo)體切割磁感應(yīng)線產(chǎn)
生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，設(shè)水平導(dǎo)軌寬為 ，對(duì) GH 有
導(dǎo)體棒 EF 受安培力作用做加速運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也在切割磁感線，當(dāng)閉合電路中的電流減小為零，導(dǎo)體棒 EF 速
度達(dá)到最大速度 ，此時(shí)兩棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等，有
解得
A 正確，B 錯(cuò)誤；
CD．導(dǎo)體棒 EF 整個(gè)加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒 GH 和 EF 受到的安培力大小始終相等，安培力對(duì)導(dǎo)體棒 GH
和 EF 的沖量大小相等，對(duì)導(dǎo)體棒 EF，由動(dòng)量定理
解得
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故安培力對(duì)導(dǎo)體棒 GH 的沖量大小為 ，C 正確，D 錯(cuò)誤。
故選 AC。
11. 如圖所示，甲、乙兩個(gè)完全相同的線圈，在距地面同一高度處同時(shí)由靜止開始釋放，A、B 是面積、磁
感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向均完全相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，只是 A 區(qū)域比 B 區(qū)域離地面高，兩線圈下落時(shí)始終保
持線圈平面與磁場(chǎng)垂直，則（ ）
A. 兩線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量相等
B. 兩線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)線圈橫截面的電荷量相等
C. 兩線圈落地時(shí)甲的速度較大
D. 乙運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，先落地
【答案】BCD
【解析】
【詳解】A．由
， ，
可得
由于乙進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度較大，則安培力較大，克服安培力做的功較多，即產(chǎn)生的焦耳熱較多，故 A 錯(cuò)誤；
B．由
可知通過(guò)線圈橫截面的電荷量相等，故 B 正確；
C．由于甲、乙減少的重力勢(shì)能相同，甲穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量較少，由能量守恒定律可知，甲落地
時(shí)速度較大，故 C 正確；
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D．線圈穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)受到的安培力為變力，設(shè)受到的平均安培力為 ，穿過(guò)磁場(chǎng)時(shí)間為 ，下落全過(guò)
程時(shí)間為 t，落地時(shí)的速度為 v，則全過(guò)程由動(dòng)量定理得
而
，
所以
可見(jiàn)，下落過(guò)程中兩線圈所受安培力的沖量相等，因?yàn)?，所以 ，即乙運(yùn)動(dòng)時(shí)間較短，先落地，
故 D 正確。
故選 BCD。
12. 如圖所示，左右兩部分間距之比為 1∶2 的光滑水平導(dǎo)軌分別放在大小相等、方向相反且與導(dǎo)軌平面垂
直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。兩根質(zhì)量均為 ，電阻之比 的金屬棒垂直靜置在水平軌道上?，F(xiàn)
用水平拉力 作用在 CD 棒上，使其向右移動(dòng) 0.5m 時(shí)撤去拉力，此時(shí) ，在此過(guò)程中
CD 棒產(chǎn)生的熱量為 30J。設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)且兩棒始終在不同的磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的
是（ ）
A. 撤去外力時(shí)導(dǎo)體棒 AB 的速度為 4m/s
B. 撤去外力 F 后，棒 AB、CD 的加速度始終相等
C. 運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為 73.8J
D. 從撤去外力到兩棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，棒 AB、CD 運(yùn)動(dòng)的位移之比為 1∶3
【答案】AC
【解析】
【詳解】A．撤去外力時(shí)，根據(jù)能量守恒定律可知
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由題可知
根據(jù)焦耳定律
結(jié)合
可得
又因?yàn)?br>聯(lián)立解得撤去外力時(shí)導(dǎo)體棒 AB 的速度為
故 A 正確；
B．撤去外力 F 后，回路中的電流相等，根據(jù)牛頓第二定律可知 BIL=ma
其中棒 AB、CD 的長(zhǎng)度不同，故棒 AB、CD 的加速度不相等，故 B 錯(cuò)誤；
C．最終電路中電流為 0，設(shè)此時(shí) AB、CD 的速度為 、 ，則有
規(guī)定向右為正方向，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì) AB 根據(jù)動(dòng)量定理有
對(duì) CD 根據(jù)動(dòng)量定理有
聯(lián)立可得 ，
由能量守恒定律，整個(gè)過(guò)程中的焦耳熱為
解得 Q=73.8J
故 C 正確；
D．從撤去外力到兩棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，若棒 AB、CD 均做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)的位移之比為
解得
而實(shí)際 AB 做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，位移大于勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移 xAB，實(shí)際 CD 做加速度減小的減速
運(yùn)動(dòng)，位移小于勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移 xCD，即實(shí)際上運(yùn)動(dòng)的位移之比大于 13∶14，不可能為 1∶2，故 D
錯(cuò)誤。
故選 AC。
第Ⅱ卷（非選擇題，共 52 分）
三、實(shí)驗(yàn)題（本大題 2 個(gè)小題，共 14 分，將正確的答案填寫相應(yīng)的位置）
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13. 某同學(xué)想測(cè)某電阻的阻值。
（1）該同學(xué)先用多用電表的歐姆擋中的“×10”擋粗略測(cè)量該電阻，結(jié)果如圖甲所示，則該讀數(shù)為______Ω。
（2）為了更準(zhǔn)確地測(cè)量該電阻的阻值 ，有以下實(shí)驗(yàn)器材可供選擇：
A．電流表 （量程為 0~15mA，內(nèi)阻 約為 2Ω）；
B．電流表 （量程為 0~3mA，內(nèi)阻 ）；
C．定值電阻 ；
D．定值電阻 ；
E．滑動(dòng)變阻器 （0~20Ω，允許通過(guò)的最大電流為 200mA）；
F．滑動(dòng)變阻器 （0~100Ω，允許通過(guò)的最大電流為 50mA）；
G．蓄電池 E（電動(dòng)勢(shì)為 3V，內(nèi)阻很小）；
H．開關(guān) S。
（3）滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇______（填“ ”或“ ”）。
（4）該同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量該電阻的電路圖，如圖乙所示。則圖中與 串聯(lián)的定值電阻 R 應(yīng)選擇______（填
“ ”或“ ”）。
（5）該同學(xué)在某次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)得電流表 的示數(shù)為 ，電流表 的示數(shù)為 ，則該電阻表達(dá)式
______（用題中所給物理量的符號(hào)表示）。
【答案】 ①. 260 ②. R3 ③. R1 ④.
【解析】
【詳解】[1]圖甲中歐姆表的讀數(shù)為 。
[2]圖乙中滑動(dòng)變阻器連接方式為分壓式，為了調(diào)節(jié)方便，應(yīng)選擇總阻值較小的滑動(dòng)變阻器，即選 R3。
第 14頁(yè)/共 22頁(yè)
[3]由于電源電壓為 3V，應(yīng)將 A2 改裝成量程為 3V 的電壓表，因此串聯(lián)的電阻為
故選 R1。
[4]由并聯(lián)電路規(guī)律得
解得
14. 某興趣小組準(zhǔn)備準(zhǔn)確測(cè)量?jī)晒?jié)干電池組成的電池組（電動(dòng)勢(shì)約為 ，內(nèi)阻約為 的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電
阻，在實(shí)驗(yàn)室找到了下列器材。
A.電壓表 （量程為 ，內(nèi)阻約為
B.電壓表 （量程為 ，內(nèi)阻約為
C.電流表 （量程為 ，內(nèi)阻為
D.電流表 （量程為 ，內(nèi)阻為
E.滑動(dòng)變阻器 （最大阻值為
F.開關(guān)、導(dǎo)線
（1）若該小組用如圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量， 表應(yīng)選擇___________（填“A”或“B”），N 表應(yīng)選擇
_________（填“C”或“D”）。
（2）實(shí)驗(yàn)開始前，將滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)到 端，閉合開關(guān)，逐漸向 端移動(dòng)滑片，記錄多組電流表和電
壓表的示數(shù)，直至電流表接近滿偏。若電壓表的表盤如圖乙所示，此時(shí)電壓表的讀數(shù)為___________ 。
（3）圖丙為該實(shí)驗(yàn)繪制的 線，由圖可知該電池組的電動(dòng)勢(shì) E=___________ ， _________Ω。（結(jié)
果均保留 1 位小數(shù)）
（4）不計(jì)電壓表內(nèi)阻的影響，滑片移動(dòng)過(guò)程中，滑動(dòng)變阻器 消耗的功率最大值為___________ （結(jié)果
第 15頁(yè)/共 22頁(yè)
保留 2 位有效數(shù)字）。
【答案】（1） ①. A ②. C
（2）2.35 （3） ①. 3.0 ②. 1.5
（4）0.56
【解析】
【小問(wèn) 1 詳解】
[1]電動(dòng)勢(shì)約為 ，所以 表應(yīng)選 ，故選 A；
[2]電路里最大電流約為
N 表應(yīng)選擇 A1，剛好滿足量程要求，選擇 A2，量程太大。故選 C。
【小問(wèn) 2 詳解】
電壓表量程為 ，所以電壓表的讀數(shù)為 2.35V
【小問(wèn) 3 詳解】
[1][2]根據(jù)閉合電路歐姆定律
整理得
結(jié)合圖像可知
解得
【小問(wèn) 4 詳解】
滑動(dòng)變阻器 消耗 功率
當(dāng)
第 16頁(yè)/共 22頁(yè)
時(shí)，滑動(dòng)變阻器 消耗的功率最大，最大值為
四、計(jì)算題（本大題 4 個(gè)小題，共 38 分，解答時(shí)應(yīng)寫出必要的文字說(shuō)明、方程和重要演算步
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）
15. 正方形線框邊長(zhǎng) ，匝數(shù) 匝，總電阻 ，線框總質(zhì)量 。用繩子將其吊在
天花板下，線框豎直靜止且上下兩邊水平，在線框的中間位置以下區(qū)域分布有與線框平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，
磁場(chǎng)方向如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示， 。求：
（1）判斷線框中的電流方向；
（2）求線框中的電流大??；
（3）在 時(shí)繩子的拉力大小 F。
【答案】（1）順時(shí)針?lè)较?br>（2）0.25A （3）55N
【解析】
【小問(wèn) 1 詳解】
穿過(guò)線圈的磁通量向里減小，由楞次定律可知，線圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较颍?br>【小問(wèn) 2 詳解】
由圖可知
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
電流大小
【小問(wèn) 3 詳解】
由左手定則，線圈受安培力向下，則在 時(shí)繩子的拉力大小 F=mg+F 安
其中
第 17頁(yè)/共 22頁(yè)
解得 F=55N
16. 如圖所示，足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌寬 ，導(dǎo)軌上放有垂直導(dǎo)軌的金屬桿 PQ，
金屬桿質(zhì)量 、電阻 ，空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度 、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。導(dǎo)軌
左端連接有電阻 ，其余部分電阻不計(jì)，導(dǎo)軌與金屬桿間的動(dòng)摩擦因數(shù) 。某時(shí)刻給金屬桿
一個(gè)水平向右的恒力 F，金屬桿 PQ 由靜止開始運(yùn)動(dòng)，若金屬桿 PQ 向右運(yùn)動(dòng) 時(shí)達(dá)到最大速度
，重力加速度 ，求：
（1）金屬桿 PQ 達(dá)到最大速度時(shí)，PQ 兩端的電壓；
（2）水平恒力 F 的大?。?br>（3）金屬桿 PQ 從靜止開始到達(dá)到最大速度用的時(shí)間。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小問(wèn) 1 詳解】
金屬桿 PQ 達(dá)到最大速度時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
回路中的電流
可知 PQ 兩端的電壓
【小問(wèn) 2 詳解】
達(dá)到最大速度時(shí)，導(dǎo)體棒受到的安培力
則根據(jù)平衡條件可得
解得
【小問(wèn) 3 詳解】
金屬桿 PQ 從靜止開始到達(dá)到最大速度，由動(dòng)量定理
第 18頁(yè)/共 22頁(yè)
其中
解得
17. 水平面內(nèi)固定有兩根平行光滑導(dǎo)軌，其中 AD、EF 段用絕緣材料制成，其余部分為金屬。兩平行導(dǎo)軌的
間距為 L＝2m，導(dǎo)軌的左側(cè)連接一阻值為 R＝2Ω的定值電阻，右側(cè)接有一電容 的電容器，電
容器不帶電。水平導(dǎo)軌的 MNPQ 區(qū)域存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B＝0.5T，MA 和 NE 的
長(zhǎng)度均為 x＝3.6m。金屬棒 a 垂直放置在導(dǎo)軌的 MN 處，質(zhì)量為 ，接入電路的電阻為 r＝1Ω，
金屬棒 b 垂直導(dǎo)軌放置于 DF 左側(cè)，質(zhì)量 ?，F(xiàn)使金屬棒 a 以初速度 向右運(yùn)動(dòng)，與靜
止的金屬棒 b 發(fā)生彈性碰撞，碰撞后金屬棒 b 向右運(yùn)動(dòng)，最終速度穩(wěn)定。不計(jì)金屬導(dǎo)軌的電阻，求：
（1）金屬棒 a 與金屬棒 b 碰撞后的速度大小各是多少；
（2）整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒 a 上產(chǎn)生的焦耳熱；
（3）金屬棒 b 穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)電容器所帶的電荷量。
【答案】（1） ， ；（2） ；（3）
【解析】
【詳解】（1）金屬棒 a 第一次出磁場(chǎng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)量定理
其中
解得
金屬棒 a 與金屬棒 b 碰撞，根據(jù)動(dòng)量守恒以及機(jī)械能守恒可得
第 19頁(yè)/共 22頁(yè)
解得
，
則金屬棒 a 與金屬棒 b 碰撞后，金屬棒 a 的速度大小為 ，金屬棒 b 的速度大小為 。
（2）碰撞后，金屬棒 a 向左運(yùn)動(dòng)，若金屬棒 a 向左能通過(guò)磁場(chǎng)，以向左為正方向，根據(jù)動(dòng)量定理
其中
解得
可知假設(shè)不成立，金屬棒 a 停在磁場(chǎng)中，根據(jù)能量守恒整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為
整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒 a 上產(chǎn)生的焦耳熱為
（3）金屬棒 b 穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)動(dòng)量定理
其中
電容器的電勢(shì)差為
解得電容器所帶的電荷量為
18. 如圖甲所示，兩根完全相同的金屬導(dǎo)軌平行放置，寬 ，其中傾斜部分 abcd 光滑且與水平方向夾
角為 ，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直斜面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度 ，軌道頂端 ac 接有電阻 。導(dǎo)軌水
平部分粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)為 且只有邊界 zk、ke、ep、pn，nf、fz 之間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感
應(yīng)強(qiáng)度大小也為 ，其中磁場(chǎng)左邊界 zk 長(zhǎng)為 1m，邊界 ke、zf 與水平導(dǎo)軌間夾角均為 且長(zhǎng)
第 20頁(yè)/共 22頁(yè)
度相等，磁場(chǎng)右邊界 pn 與兩個(gè)導(dǎo)軌垂直。一金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，在斜面上由靜止釋放，到達(dá)底端 bd
時(shí)已經(jīng)勻速，速度大小為 。當(dāng)金屬棒進(jìn)入導(dǎo)軌的水平部分時(shí)（不計(jì)拐角處的能量損失），給金屬
棒施加外力，其在軌道水平部分 zkef 之間運(yùn)動(dòng)時(shí)速度的倒數(shù) 與位移 x 圖像如圖乙所示，棒運(yùn)動(dòng)到 ef 處時(shí)
撤去外力，此時(shí)棒速度大小為 ，最終金屬棒恰能運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)的右邊界 pn 處。已知運(yùn)動(dòng)中金屬棒始終與
導(dǎo)軌垂直，金屬棒連入電路中的電阻為 ，水平磁場(chǎng)邊界 ep 的長(zhǎng)度 d 為 4m， 。求：
（1）金屬棒的質(zhì)量 m 的大小；
（2）金屬棒在水平導(dǎo)軌上從 bd 邊界運(yùn)動(dòng)到 pn 邊界共用時(shí) t 為多少；
（3）金屬棒在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)時(shí)，外力所需做的功。
【答案】（1）
（2）
（3）
【解析】
【小問(wèn) 1 詳解】
金屬棒在斜面上運(yùn)動(dòng)，勻速時(shí)，根據(jù)受力平衡可得
其中動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)為
根據(jù)閉合電路歐姆定律有
聯(lián)立解得
【小問(wèn) 2 詳解】
由幾何關(guān)系可知，bd 邊界與邊界 ef 距離為 1m，乙圖中圖像與橫軸所圍面積代表金屬棒從 bd 到 ef 的時(shí)間，
則有
第 21頁(yè)/共 22頁(yè)
設(shè)金屬棒從 ef 運(yùn)動(dòng)到 pn 所用時(shí)間為 ，從撤去外力到運(yùn)動(dòng)至 pn 處，由動(dòng)量定理得
其中
聯(lián)立解得
則金屬棒在水平導(dǎo)軌上從 bd 邊界運(yùn)動(dòng)到 pn 邊界共用時(shí)
小問(wèn) 3 詳解】
金屬棒在水平軌道 zkef 間運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬棒所受安培力
而電流
動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)
金屬棒切割磁感線的有效長(zhǎng)度
聯(lián)立可得
由圖像得
變形得到
聯(lián)立可得
金屬棒在水平軌道 zkef 間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中
所以
由動(dòng)能定理有
解得
第 22頁(yè)/共 22頁(yè)

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