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1、-1-2015-20162015-2016 学年河北省邢台一中高二（上）期中物理试卷学年河北省邢台一中高二（上）期中物理试卷一、选择题（本题共一、选择题（本题共 1414 小题，每小题小题，每小题 4 4 分，共分，共 5656 分）在每小题所给出的四个选项中，分）在每小题所给出的四个选项中，1 19 9题只有一个选项符合题意，题只有一个选项符合题意，10101414 题至少有题至少有 2 2 个选项符合题意对于多项选择题，全部选对个选项符合题意对于多项选择题，全部选对得得 4 4 分，部分选对得分，部分选对得 2 2 分，错选或不选得分，错选或不选得 0 0 分分1如图所示电路中，三个相同的
2、灯泡额定功率都是 40W，在不损坏灯泡的情况下，这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过（）A40WB60WC80WD120W2如图所示，电池的内阻可以忽略不计，电压表和可变电阻器 R 串联接成通路，如果可变电阻器 R 的值减为原来的 时，电压表的读数由 U0增加到 2U0，则下列说法中不正确的是（）A流过可变电阻器 R 的电流增大为原来的 2 倍B可变电阻器 R 消耗的电功率增加为原来的 4 倍C可变电阻器 R 两端的电压减小为原来的D若可变电阻器 R 的阻值减小到零，那么电压表的示数变为 4U03如图所示，在 x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从
3、坐标原点 O 处以速度 v 进入磁场，粒子进人磁场时的速度方向垂直于磁场且与 x 轴正方向成 120角，若粒子穿过 y 轴正半轴后在磁场中到 x 轴的最大距离为 a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是（）A，正电荷 B，正电荷 C，负电荷 D，负电荷-2-4如图所示，长方形 abcd 长 ad=0.6m，宽 ab=0.3m，O、e 分别是 ad、bc 的中点，以 ad 为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度 B=0.25T一群不计重力、质量 m=3107kg、电荷量 q=+2103C 的带电粒子以速度 v=5102m/s 沿垂直 ad 方向且垂直于磁场射入磁场区域（）
4、A从 Od 边射入的粒子，出射点全部分布在 Oa 边B从 aO 边射入的粒子，出射点全部分布在 ab 边C从 Od 边射入的粒子，出射点分布在 Oa 边和 ab 边D从 aO 边射入的粒子，出射点分布在 ab 边和 bc 边5如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中有由两个大小不等的圆环 M、N 连接而成的导线框沿图中箭头方向用外力将 N 环拉扁，该过程中，关于 M 环中感应电流的说法中正确的是（）A有顺时针方向的感应电流产生，且 M 环有扩张的趋势B有逆时针方向的感应电流产生，且 M 环有扩张的趋势C有顺时针方向的感应电流产生，且 M 环有收缩的趋势D有逆时针方向的感应电流产生，且 M 环有收
5、缩的趋势6如图所示，U 型框的两平行导轨与水平面成角，一个横截面为矩形的金属棒 ab 静止在导轨上从某时刻起，添加一个方向垂直于导轨平面向下，且磁感应强度从零开始均匀增大的匀强磁场，直到金属棒刚要开始在导轨上滑动为止在这一过程中，金属棒 ab 所受的摩擦力大小将（）A一直增大 B一直减小 C一直不变 D先减小后增大7 如图所示，固定在水平面上的三角形金属导轨 PQS 顶角为，处于竖直向下的匀强磁场中 一根金属棒 MN 与金属导轨材料和横截面积相同并放在导轨上，保持 MNQS金属棒 MN 在水平-3-向右的拉力 F 作用下向右匀速运动，MN 与导轨间的接触电阻和摩擦都忽略不计则下列说法中正确的是
6、（）A回路中的感应电流方向为顺时针方向，大小逐渐增大B回路中的感应电流方向为逆时针方向，大小逐渐减小C回路中的感应电流方向为逆时针方向，大小保持不变D水平拉力 F 的大小保持不变8两块水平放置的金属板间的距离为 d，用导线与一个 n 匝线圈相连，线圈电阻为 r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻 R 与金属板连接，其余电阻均不计如图所示，两板间有一个质量为 m、电量 g 的带正电的油滴恰好处于静止状态，则线圈中的磁感应强度 B 的变化情况和磁通量的变化率分别是（）A磁感应强度 B 竖直向上且正在增强，B磁感应强度 B 竖直向下且正在增强，C磁感应强度 B 竖直向上且正在减弱，D磁感应强度 B 竖直向
7、下且正在减弱，9如图所示，一边长为 a，电阻为 R 的等边三角形线框在外力作用下以速度 v 匀速穿过宽度均为 a 的两个匀强磁场区域，两磁场磁感应强度的大小均为 B，方向相反，线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直以逆时针方向为电流正方向，从图示位置开始线框中感应电流 I与沿运动方向的位移 x 的关系图象为（）-4-A10如图是荷质比相同的 a、b 两粒子从 O 点垂直匀强磁场进入正方形区域的运动轨迹，则（）Aa 的质量比 b 的质量大Ba 带正电荷、b 带负电荷Ca 在磁场中的运动速率比 b 的大Da 在磁场中的运动时间比 b 的短11如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物
8、块甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于纸面向里的匀强磁场现用一个水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动在共同加速阶段，下列说法中正确的是（）A甲、乙两物块间的静摩擦力不断增大B甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小C乙物块与地面间的摩擦力大小不变D乙物块与地面间的摩擦力不断减小12如图甲所示，长直导线右侧的矩形线框 abcd 与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图乙所示的变化时（图中所示电流方向为正方向），关于线框中的感应电流与线框受力（指线框受到直导线电流的磁场的力）情况，以下判断正确的是（）-5-A从时刻 t1到时刻 t2，线框内感应电流的方向为 abc
9、da，线框受力向左B从时刻 t1到时刻 t2，线框内感应电流的方向为 abcda，线框受力向右C在 t2时刻，线框内有感应电流，但线框不受力D在 t3时刻，线框内电流的方向为 abcda，线框受力向右13如图所示，光滑金属导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在的平面，导体棒 ab 垂直放置在金属导轨上灯泡电阻恒定，其它电阻不计当导体棒沿光滑金属导轨匀速下滑时，小灯泡获得的稳定功率为 P0（未超过灯泡额度功率）要使灯泡的稳定功率变为 2P0（仍未超过灯泡额度功率），则下列措施正确的是（）A把灯泡换成一个电阻为原来 2 倍的灯泡，其它条件不变B把匀强磁场的磁感应强度 B 增大为原
10、来的 2 倍，其它条件不变C换一根质量为原来倍的金属棒，其它条件不变D把金属棒与金属导轨间的距离增大为原来的倍，其它条件不变14如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在平面，金属棒 ab可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻 R，导轨电阻不计，现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力恒定，经时间 t1后速度为 v，加速度为 a1，最终以速度 2v 做匀速运动；若保持拉力的功率恒定，经时间 t2后速度为 v，加速度为 a2，最终也以速度 2v 做匀速运动，则（）At2=t1Bt2t1Ca2=2a1Da2=3a1二、填空题和实验题（本题共二、填空题和实验题（本题共 4 4
11、 小题，第小题，第 15151717 题各题各 4 4 分，第分，第 1818 题题 8 8 分，共分，共 2020 分）分）15一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动则该带电微粒必然带，旋转方向为若已知圆半径为 r，电场强度为 E，磁感应强度为 B，则线速度为（重力加速度为 g）-6-16如图所示，边长为 a、总电阻为 R 的闭合正方形单匝线框，放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁感线与线框平面垂直当线框由图示位置绕转动轴 OO转过 180角的过程中，流过线框导线横截面的电荷量为17如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置（1）将图中所缺的导线补接完整（2）在
12、闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上开关后A将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向右偏转一下B将原线圈插入副线圈后，电流计指针一直偏在零点左侧C将原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下D将原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向左偏转一下18实验室购买了一捆标称长度为 100m 的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度该同学首先测得导线横截面积为 1.0mm2，查得铜的电阻率为 1.7108m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻 Rx，从而确定导线的实际长度可供使用的器材有：电流表：量程 0.6A，内阻约 0.2；电压表
13、：量程 3V，内阻约 9k；滑动变阻器 R1：最大阻值 5；滑动变阻器 R2：最大阻值 20；-7-定值电阻：R0=3；电源：电动势 6V，内阻可不计；开关、导线若干回答下列问题：（1）实验中滑动变阻器应选（填“R1”或“R2”），闭合开关 S 前应将滑片移至端（填“a”或“b”）（2）在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接（3）调节滑动变阻器，当电流表的读数为 0.50A 时，电压表示数如图乙所示，读数为V（4）导线实际长度为m（保留 2 位有效数字）三、计算题（本题共三、计算题（本题共 3 3 小题，第小题，第 1919 题题 8 8 分，第分，第 2020 题
14、题 1111 分，第分，第 2121 题题 1515 分，共分，共 3434 分）要求分）要求画出必要的图形、写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的请算出最后结果画出必要的图形、写出必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的请算出最后结果19如图所示，一个边长为 L 的正文形金属框，质量为 m，电阻为 R用细线把它悬挂于一个有界的磁场边缘金属框架的上半部处于磁场内，下半部处于磁场外磁场随时间均匀变化满足 B=kt 规律已知细线所能承受的最大拉力 T0=2mg求从 t=0 时起，经多长时间细线会被拉断20（11 分）（2015 秋邢台校级期中）如图所示，图中 M、N 分别表示相距 L 的两根光滑
15、而平直的金属导轨，ab 是电阻为 R0的金属棒，此棒可紧贴平行导轨滑动相距为 d 水平放置的金属板 A、C 与导轨相连（d 较小，A、C 两板的面积较大）定值电阻阻值为 R，其它电阻忽略不计整个装置处于垂直纸面向里，磁感应强度为 B 的匀强磁场中当 ab 以某一速率向右运动时，一带电微粒恰好也在 A、C 两极间做半径为 r 的匀速圆周运动，圆周运动的速率与 ab 向右运动的速率相同求在此情况下，作用于 ab 向右的力的大小？-8-21（15 分）（2015揭阳校级模拟）如图甲所示，建立 xOy 坐标系，两平行极板 P、Q 垂直于y 轴且关于 x 对称，极板长度和板间距均为 l在第一、四象限有磁
16、感应强度为 B 的匀强磁场，方向垂直于 xOy 平面向里 位于极板左侧的粒子源沿 x 轴向右连续发射质量为 m、电荷量为+q、速度相同、重力不计的电粒子在 03t0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极板边缘的影响）已知 t=0 时刻进入两板间的带电粒子恰好在 t0时刻经极板边缘射入磁场上述m、q、l、t0、B 为已知量（不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况）（1）求电压 U0的大小；（2）求 t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；（3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间2015-20162015-2016 学年河北省邢台一中高二（上）期中物理试
17、卷学年河北省邢台一中高二（上）期中物理试卷参考答案与试题解析参考答案与试题解析一、选择题（本题共一、选择题（本题共 1414 小题，每小题小题，每小题 4 4 分，共分，共 5656 分）在每小题所给出的四个选项中，分）在每小题所给出的四个选项中，1 19 9题只有一个选项符合题意，题只有一个选项符合题意，10101414 题至少有题至少有 2 2 个选项符合题意对于多项选择题，全部选对个选项符合题意对于多项选择题，全部选对得得 4 4 分，部分选对得分，部分选对得 2 2 分，错选或不选得分，错选或不选得 0 0 分分1如图所示电路中，三个相同的灯泡额定功率都是 40W，在不损坏灯泡的情况下
18、，这三个灯泡消耗的总功率最大不应超过（）A40WB60WC80WD120W【考点】电功、电功率；串联电路和并联电路【分析】由于 L1和 L2并联后再与 L3串联，所以 L3的电流是 L1和 L2电流的和，因为三个灯泡的电阻相等，所以在不损坏灯泡的情况下，L3的功率是最大的，即为 40W，再求得此时 L1和 L2的功率即可【解答】解：设 L3上电压为 U，电阻为 R，则：L3的最大的功率为 P=40W，因为三个灯泡的电阻相等，L1和 L2并联后电阻相当于 L3电阻的一半，所以电压也就为 L3的一半，-9-如果 L3上电压为 U，则 L1和 L2电压为，所以 L1和 L2的功率都为：P=10W，所
19、以总功率最大为：10+10+40=60W故选 B【点评】因为三个灯泡的电阻相等，在不损坏灯泡的情况下，串联的 L3的电流最大，所以只要保证 L3不被损坏就可以了，求得此时的总功率就是最大的功率2如图所示，电池的内阻可以忽略不计，电压表和可变电阻器 R 串联接成通路，如果可变电阻器 R 的值减为原来的 时，电压表的读数由 U0增加到 2U0，则下列说法中不正确的是（）A流过可变电阻器 R 的电流增大为原来的 2 倍B可变电阻器 R 消耗的电功率增加为原来的 4 倍C可变电阻器 R 两端的电压减小为原来的D若可变电阻器 R 的阻值减小到零，那么电压表的示数变为 4U0【考点】闭合电路的欧姆定律【专
20、题】恒定电流专题【分析】将电压表看成一个电阻，根据欧姆定律判断电流和变阻器电压的变化，根据闭合电路欧姆定律分两次列式后讨论电源电动势大小【解答】解：A、将电压表看成一个电阻，电压表的示数 U0增大到 2U0，故通过电压表的电流增加为 2 倍，由于 R 与电压表串联，故通过可变电阻的电流也增大为原来的 2 倍，故 A 正确；B、电流变为 2 倍，电阻变为原来的，根据 P=I2R，可变电阻消耗的功率变为 倍，故 B 错误；C、电流变为 2 倍，电阻变为，根据 U=IR，可变电阻两端的电压减为原来的，故 C 正确；D、根据闭合电路欧姆定律，开始时：E=U0+R可变电阻的阻值减少为原来的 后：E=2U
21、0+，联立解得：E=4U0若可变电阻的阻值减到零，则电压表的示数等于电源的电动势，为 4U0故 D 正确-10-本题选错误的，故选：B【点评】本题考查闭合电路的欧姆定律，明确电压表是纯电阻，然后根据欧姆定律、闭合电路欧姆定律多次列式求解3如图所示，在 x 轴上方存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为 B 的匀强磁场，一个不计重力的带电粒子从坐标原点 O 处以速度 v 进入磁场，粒子进人磁场时的速度方向垂直于磁场且与 x 轴正方向成 120角，若粒子穿过 y 轴正半轴后在磁场中到 x 轴的最大距离为 a，则该粒子的比荷和所带电荷的正负是（）A，正电荷 B，正电荷 C，负电荷 D，负电荷【考点】带电粒
22、子在匀强磁场中的运动【分析】根据带电粒子的运动的情况，画出粒子的运动的轨迹，再根据粒子运动轨迹的几何关系和半径的公式可以求得该粒子的比荷【解答】解：由图意可知粒子沿顺时针方向运动，根据左手定则可得粒子带负电粒子的运动轨迹如图中虚线，红色线段为圆的半径，由已知得进入磁场时，半径与 x 轴正方向的夹角为 30，所以有 a=R+R=R，洛伦兹力充当粒子做圆周运动的向心力，所以有，所以有所以 C 正确故选 C【点评】本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动，要掌握住半径公式、周期公式，画出粒子的运动轨迹后，几何关系就比较明显了4如图所示，长方形 abcd 长 ad=0.6m，宽 ab=0.3m，O、e 分别
23、是 ad、bc 的中点，以 ad 为直径的半圆内有垂直纸面向里的匀强磁场（边界上无磁场），磁感应强度 B=0.25T一群不计重力、质量 m=3107kg、电荷量 q=+2103C 的带电粒子以速度 v=5102m/s 沿垂直 ad 方向且垂直于磁场射入磁场区域（）-11-A从 Od 边射入的粒子，出射点全部分布在 Oa 边B从 aO 边射入的粒子，出射点全部分布在 ab 边C从 Od 边射入的粒子，出射点分布在 Oa 边和 ab 边D从 aO 边射入的粒子，出射点分布在 ab 边和 bc 边【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【专题】压轴题；图析法；带电粒子在磁场中的运动专题【分析】粒子进入磁场
24、后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，先得到轨道半径，再找出圆心，确定半径并分析可能的轨迹【解答】解：A、粒子进入磁场后做匀速圆周运动，根据洛伦兹力提供向心力，得到r=0.3m由于初速度向右，故圆心在 ao 之间，但出射点全部不在 Oa 边，故 A 错误；B、D、从 aO 边射入的粒子，出射点全部分布在 ab 和 be 两条边上，故 B 错误，D 正确；C、从 Od 边射入的粒子，出射点分布在 ab 边和 be 边上，故 C 错误；故选 D【点评】本题关键计算出半径后找到圆心，分析可能出现的各种轨迹，然后找出射点5如图所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中有由两个大小不等的圆环 M、N 连接而
25、成的导线框沿图中箭头方向用外力将 N 环拉扁，该过程中，关于 M 环中感应电流的说法中正确的是（）A有顺时针方向的感应电流产生，且 M 环有扩张的趋势B有逆时针方向的感应电流产生，且 M 环有扩张的趋势C有顺时针方向的感应电流产生，且 M 环有收缩的趋势D有逆时针方向的感应电流产生，且 M 环有收缩的趋势【考点】法拉第电磁感应定律；楞次定律【专题】交流电专题【分析】用外力将 N 环拉扁，穿过 N 环的磁通量减小，根据楞次定律判断 N 环中感应电流的方向此感应电流流过 M 环，根据左手定则判断 M 环所受的安培力方向，即可分析它是有扩张还是收缩的趋势【解答】解：用外力将 N 环拉扁，穿过 N 环
26、的磁通量减小，根据楞次定律判断可知，N 环中感应电流的方向沿顺时针方向根据左手定则判断可知：M 环各部分所受的安培力方向沿径向向外，所以 M 环有扩张的趋势故 A 正确故选：A【点评】解决本题关键掌握楞次定律和左手定则，并能用来正确判断感应电流的方向和安培力的方向-12-6如图所示，U 型框的两平行导轨与水平面成角，一个横截面为矩形的金属棒 ab 静止在导轨上从某时刻起，添加一个方向垂直于导轨平面向下，且磁感应强度从零开始均匀增大的匀强磁场，直到金属棒刚要开始在导轨上滑动为止在这一过程中，金属棒 ab 所受的摩擦力大小将（）A一直增大 B一直减小 C一直不变 D先减小后增大【考点】导体切割磁感
27、线时的感应电动势；力的合成与分解的运用；共点力平衡的条件及其应用【专题】电磁感应中的力学问题【分析】由楞次定律判断出感应电流的方向，由左手定则判断出安培力方向，根据法拉第电磁感应定律与安培定则求出感应电流，由安培力公式求出安培力，然后应用平衡条件求出摩擦力大小，判断摩擦力大小如何变化【解答】解：磁感应强度均匀增大，不妨设 B=kt，k 是比例常数，金属棒与 U 型框组成闭合回路的面积为 S，电路总电阻为 R，由楞次定律可知，通过 ab 的感应电流从 a 流向 b，由左手定则可知，ab 受到的安培力平行于斜面向上；由法拉第电磁感应定律得：E=kS，感应电流 I=，金属棒受到的安培力：F=BIL=
28、，由于 k、S、L、R 都是定值，则安培力 F 随时间增大，开始时安培力较小，当 Fmgsin时，摩擦力 f 平行于斜面向上，对金属棒，由平衡条件可得：f+F=mgsin，f=mgsinF，由于 F 不断增大，则摩擦力 f 逐渐减小；当安培力 Fmgsin时，摩擦力 f 平行于斜面向下，由平衡条件得：mgsin+f=F，f=Fmgsin，F 逐渐增大，摩擦力 f 逐渐增大；综上所述可知，在整个过程中，摩擦力先减小后增大，故 D 正确；故选：D【点评】本题考查了判断安培力的变化，对金属棒正确受力分析、应用平衡条件即可正确解题；由于磁场不断增大，安培力是变力，因此导致摩擦力不断变化，解题时要注意摩
29、擦力方向的变化7 如图所示，固定在水平面上的三角形金属导轨 PQS 顶角为，处于竖直向下的匀强磁场中 一根金属棒 MN 与金属导轨材料和横截面积相同并放在导轨上，保持 MNQS金属棒 MN 在水平向右的拉力 F 作用下向右匀速运动，MN 与导轨间的接触电阻和摩擦都忽略不计则下列说法中正确的是（）-13-A回路中的感应电流方向为顺时针方向，大小逐渐增大B回路中的感应电流方向为逆时针方向，大小逐渐减小C回路中的感应电流方向为逆时针方向，大小保持不变D水平拉力 F 的大小保持不变【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律【专题】定量思想；方程法；电磁感应与电路结合【分析】由楞次定律可以
30、判断出感应电流方向；由 E=BLv 求出感应电动势的瞬时值，由欧姆定律求出电流瞬时值，然后分析感应电流是否变化，由平衡条件和安培力公式分析拉力 F 是否变化【解答】解：ABC、MN 向右匀速运动时，穿过回路有磁通量不断增大，由楞次定律判断知，回路中的感应电流方向为逆时针方向；设导线棒的速度为 v，金属导轨和导体棒单位长度电阻为 R0，MN 从 Q 向右匀速运动 t 时间时，切割磁感线的长度为：L=vttan闭合回路总电阻：R=R0（vt+vttan+）感应电动势为：E=BLv电路电流：I=，由于 B、v、R0、不变，则感应电流 I 不变，故 AB 错误，C 正确；D、根据平衡条件得：水平拉力
31、F 的大小 F=BIL，L 不断增大，则 F 不断增大故 D 错误；故选：C【点评】本题考查了判断电流方向、电流大小，本题的难点与易错点是：求出切割磁感线的有效长度、求出闭合回路的电阻；应用 E=BLv、欧姆定律即可正确解题8两块水平放置的金属板间的距离为 d，用导线与一个 n 匝线圈相连，线圈电阻为 r，线圈中有竖直方向的磁场，电阻 R 与金属板连接，其余电阻均不计如图所示，两板间有一个质量为 m、电量 g 的带正电的油滴恰好处于静止状态，则线圈中的磁感应强度 B 的变化情况和磁通量的变化率分别是（）A磁感应强度 B 竖直向上且正在增强，B磁感应强度 B 竖直向下且正在增强，-14-C磁感应
32、强度 B 竖直向上且正在减弱，D磁感应强度 B 竖直向下且正在减弱，【考点】法拉第电磁感应定律；磁通量【分析】电荷量+q 的油滴恰好静止金属板间，受到的电场力与重力平衡，由平衡条件可求出金属板间的电压此电压等于 R 两端的电压根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律结合求出磁通量的变化率，由楞次定律确定磁感应强度 B 的变化情况【解答】解：由题，电荷量+q 的油滴恰好静止金属板间，受到的电场力与重力平衡，由平衡条件得知，油滴受到的电场力竖直向上，则金属板上板带负电，下板带正电A、C 若磁感应强度 B 竖直向上，B 正在增强时，根据楞次定律得知，线圈中产生的感应电动势是下负上正，金属板下板带负电，上板带
33、正电，油滴不能平衡，则磁感应强度 B 竖直向上且 B 正在减弱时，油滴能保持平衡根据法拉第电磁感应定律得：E=n金属板间的电压为U=E，要使油滴平衡，则有q=mg联立得：=故 A 错误，C 正确B、D 同理可知，磁感应强度 B 竖直向下且正增强时，=，油滴能保持静止故BD 均错误故选：C【点评】本题是电磁感应与电路、电场、力学等知识的综合应用对于电磁感应问题，要楞次定律判断感应电动势、法拉第定律研究感应电动势大小是常用的思路9如图所示，一边长为 a，电阻为 R 的等边三角形线框在外力作用下以速度 v 匀速穿过宽度均为 a 的两个匀强磁场区域，两磁场磁感应强度的大小均为 B，方向相反，线框运动方
34、向与底边平行且与磁场边缘垂直以逆时针方向为电流正方向，从图示位置开始线框中感应电流 I与沿运动方向的位移 x 的关系图象为（）-15-A【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律【专题】电磁感应与电路结合【分析】本题导体的运动可分段判断，运用排除法进行分析根据楞次定律可判断电路中感应电流的方向；由导体切割磁感线时的感应电动势公式可求得感应电动势的大小，由欧姆定律分析感应电流大小的变化【解答】解：线框从开始进入到全部进入第一个磁场时，磁通量向里增大，则由楞次定律可知，电流方向为逆时针，故 D 一定错误；因切割的有效长度均匀增大，故由 E=BLV 可知，x 在 0 内，切割的有效长度均匀增大，
35、感应电动势均匀增加，感应电流也均匀增加；在 a 内，切割的有效长度均匀减小，感应电动势也均匀减小，感应电流均匀减小x=a 时，I=0；在 a内，垂直向外的磁通量增多，向内的减少，由楞次定律可知，电流方向为顺时针由于分处两磁场的线圈两部分产生的电流相同，且有效长度是均匀变大的，所以 x=处的感应电动势是 x=处的两倍，故 AC 错误，B 正确故选：B【点评】本题为选择题，而过程比较复杂，故可选用排除法解决，这样可以节约一定的时间；而进入第二段磁场后，分处两磁场的线圈两部分产生的电流相同，且有效长度是均匀变大的，当线框刚好在两磁场中间时时，线圈中电流达最大 2I10如图是荷质比相同的 a、b 两粒
36、子从 O 点垂直匀强磁场进入正方形区域的运动轨迹，则（）Aa 的质量比 b 的质量大Ba 带正电荷、b 带负电荷Ca 在磁场中的运动速率比 b 的大-16-Da 在磁场中的运动时间比 b 的短【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动【专题】带电粒子在磁场中的运动专题【分析】根据粒子的偏转方向得出洛伦兹力方向，通过左手定则判断粒子的电性，根据粒子的半径大小，通过洛伦兹力提供向心力求出粒子的荷质比结合粒子在磁场中运动的周期公式比较两粒子在磁场中的运动时间关系【解答】解：A、荷质比相同的 a、b 两粒子，因电量无法确定，则质量大小无法比较故 A错误B、初始时刻两粒子所受的洛伦兹力方向都是竖直向下，根据左手
37、定则知，两粒子都带负电 故B 错误C、根据轨迹图可知，a 粒子的半径大于 b 粒子，根据 qvB=m得，r=，因为 相同，所以半径越大时，速率越大故 a 在磁场中的运动速率比 b 的大故 C 正确D、粒子在磁场中的运动周期 T=，可知它们的运动周期相同a 粒子轨迹所对的圆心角小于 b 粒子的圆心角，则由 t=T 知 a 在磁场中的运动时间比 b 的短故 D 正确故选：CD【点评】解决本题的关键掌握带电粒子在磁场中运动的半径公式和周期公式，并能灵活运用，注意圆心角与周期决定运动的时间11如图所示，甲是一个带正电的小物块，乙是一个不带电的绝缘物块甲、乙叠放在一起置于粗糙水平面上，水平面上方有垂直于
38、纸面向里的匀强磁场现用一个水平恒力拉乙物块，使甲、乙无相对滑动地一起向左加速运动在共同加速阶段，下列说法中正确的是（）A甲、乙两物块间的静摩擦力不断增大B甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小C乙物块与地面间的摩擦力大小不变D乙物块与地面间的摩擦力不断减小【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；力的合成与分解的运用【专题】电磁感应中的力学问题【分析】以甲乙整体为研究对象，分析受力情况，分析地面对乙物块的摩擦力如何变化，根据牛顿第二定律分析加速度如何变化，再对甲研究，由牛顿第二定律研究甲所受摩擦力如何变化【解答】解：C、D 以甲乙整体为研究对象，分析受力如图，则有 N=F洛+（m甲+m乙）g，当甲乙一起
39、加速运动时，洛伦兹力 F洛增大，滑动摩擦力 f 增大故 CD 错误A、B，f 增大，F 一定，根据牛顿第二定律得，加速度 a 减小，对甲研究得到，乙对甲的摩擦力 f甲=m甲a，则得到 f甲减小，甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小故 A 错误，B 正确故选 B-17-【点评】本题关键要灵活选择研究对象，要抓住洛伦兹力大小与速度大小成正比这个知识点，基本题12如图甲所示，长直导线右侧的矩形线框 abcd 与直导线位于同一平面，当长直导线中的电流发生如图乙所示的变化时（图中所示电流方向为正方向），关于线框中的感应电流与线框受力（指线框受到直导线电流的磁场的力）情况，以下判断正确的是（）A从时刻 t1到
40、时刻 t2，线框内感应电流的方向为 abcda，线框受力向左B从时刻 t1到时刻 t2，线框内感应电流的方向为 abcda，线框受力向右C在 t2时刻，线框内有感应电流，但线框不受力D在 t3时刻，线框内电流的方向为 abcda，线框受力向右【考点】楞次定律【专题】定性思想；推理法；磁场 磁场对电流的作用【分析】直导线中的电流方向由下到上，根据安培定则判断导线框所在处磁场方向根据楞次定律判断导线框中感应电流方向，由左手定则分析导线框所受的安培力情况【解答】解：A、t1到 t2时间内，根据安培定则可知导线框所在处的磁场方向垂直纸面向里，直导线中的电流减小，穿过线框的磁通量减小，根据楞次定律得到：
41、线框中感应电流方向为abcda，根据左手定则可知导线框所受安培力的合力向左，故 A 正确，B 错误C、在 t2时刻，根据楞次定律，可知线框内电流的方向为 abcda，但直导线没有电流，即没有磁场，则线框不受力，故 C 正确，D、在 t3时刻，线框内磁通量的变化率最小，则感应电流最小，线框不受力，故 D 错误故选：AC【点评】本题考查安培定则、楞次定律和左手定则综合应用的能力，注意通电导线电流大小与线圈磁通量变化率的大小关系13如图所示，光滑金属导轨倾斜放置，其下端连接一个灯泡，匀强磁场垂直于导轨所在的平面，导体棒 ab 垂直放置在金属导轨上灯泡电阻恒定，其它电阻不计当导体棒沿光滑金属导轨匀速下
42、滑时，小灯泡获得的稳定功率为 P0（未超过灯泡额度功率）要使灯泡的稳定功率变为 2P0（仍未超过灯泡额度功率），则下列措施正确的是（）-18-A把灯泡换成一个电阻为原来 2 倍的灯泡，其它条件不变B把匀强磁场的磁感应强度 B 增大为原来的 2 倍，其它条件不变C换一根质量为原来倍的金属棒，其它条件不变D把金属棒与金属导轨间的距离增大为原来的倍，其它条件不变【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；电功、电功率【专题】定量思想；比例法；电磁感应与电路结合【分析】ab 棒下滑过程中先做变加速运动，最后做匀速运动，达到稳定状态，根据平衡条件得出导体稳定时的速度与重力的关系，由能量守恒定律得出灯泡的功率与
43、速度的关系式，再分析什么条件下灯泡的功率变为 2 倍【解答】解：当 ab 棒下滑到稳定状态时做匀速直线运动，由平衡条件有：mgsin=FA，又安培力 FA=BIL=，则得：mgsin=，可得 v=由能量守恒定律得，稳定时灯泡的功率 P0=A、换一个电阻为原来 2 倍的灯泡，由上式可得，P0变为原来的 2 倍，故 A 正确B、当把磁感应强度 B 增为原来的 2 倍，P0变为原来的 倍，故 B 错误C、当换一根质量为原来倍的金属棒时，P0变为原来的 2 倍，故 C 正确D、当把导轨间的距离增大为原来的倍时，P0变为原来的，故 D 错误故选：AC【点评】本题分别从力的角度和能量角度研究电磁感应现象，
44、安培力表达式 FA=，是一个经常用到的经验公式，对分析和计算电磁感应问题，非常重要，要熟记14如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在平面，金属棒 ab可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻 R，导轨电阻不计，现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力恒定，经时间 t1后速度为 v，加速度为 a1，最终以速度 2v 做匀速运动；若保持拉力的功率恒定，经时间 t2后速度为 v，加速度为 a2，最终也以速度 2v 做匀速运动，则（）At2=t1Bt2t1Ca2=2a1Da2=3a1【考点】导体切割磁感线时的感应电动势-19-【专题】电磁感应与电路结合【分析】分析清楚两种情况
45、下的运动形式区别，然后根据牛顿第二定律和运动学规律求解，注意两种情况下导体棒最终匀速运动时所受拉力大小是相同的【解答】解：C、D、由于两种情况下，最终棒都以速度 2v 匀速运动，此时拉力与安培力大小相等，则有：F=F安=BIL=BL=当拉力恒定，速度为 v，加速度为 a1时，根据牛顿第二定律有：F=ma1由解得：a1=若保持拉力的功率恒定，速度为 2v 时，拉力为 F，则有：P=F2v，又 F=F安=得：P=则当速度为 v 时，拉力大小为：F1=；根据牛顿第二定律得：F1=ma2，解得：a2=，所以有 a2=3a1，故 C 错误，D 正确；A、B、当拉力的功率恒定时，随着速度增大，拉力逐渐减小
46、，最后匀速运动时拉力最小，且最小值和第一种情况下拉力相等，因此最后都达到速度 2v 时，t1t2，故 A 错误，B 正确故选：BD【点评】本题可以和机车启动的两种方式进行类比解答，只不过机车启动时阻力不变，而该题中阻力为安培力，是不断变化的二、填空题和实验题（本题共二、填空题和实验题（本题共 4 4 小题，第小题，第 15151717 题各题各 4 4 分，第分，第 1818 题题 8 8 分，共分，共 2020 分）分）15一个带电微粒在图示的正交匀强电场和匀强磁场中在竖直面内做匀速圆周运动则该带电微粒必然带负电荷，旋转方向为逆时针若已知圆半径为 r，电场强度为 E，磁感应强度为 B，则线速
47、度为（重力加速度为 g）【考点】带电粒子在混合场中的运动【专题】带电粒子在复合场中的运动专题【分析】带电粒子在复合场中做匀速圆周运动，可判断出电场力和重力为平衡力，从而判断电场力的方向，结合电场的方向便可知粒子的电性根据洛伦兹力的方向，利用左手定则可-20-判断粒子的旋转方向结合重力与电场力平衡以及带电粒子在洛伦兹力的作用下的运动半径公式，可求出线速度【解答】解：带电粒子在重力场、匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动，可知，带电粒子受到的重力和电场力是一对平衡力，重力竖直向下，所以电场力竖直向上，与电场方向相反，故可知带电粒子带负电荷磁场方向向外，洛伦兹力的方向始终指向圆心，由左手定则可判断粒子
48、的旋转方向为逆时针（四指所指的方向与带负电的粒子的运动方向相反）由粒子做匀速圆周运动，得知电场力和重力大小相等，得：mg=qE带电粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动的半径为：联立得：故答案为：负电荷，逆时针，【点评】此题考察了带电粒子在复合场中的运动复合场是指电场、磁场、重力场并存，或其中某两种场并存的场带电粒子在这些复合场中运动时，必须同时考虑电场力、洛伦兹力和重力的作用或其中某两种力的作用，因此对粒子的运动形式的分析就显得极为重要该题就是根据带电粒子的运动情况来判断受到的电场力情况16如图所示，边长为 a、总电阻为 R 的闭合正方形单匝线框，放在磁感应强度为 B 的匀强磁场中，磁感线与线
49、框平面垂直当线框由图示位置绕转动轴 OO转过 180角的过程中，流过线框导线横截面的电荷量为【考点】法拉第电磁感应定律；闭合电路的欧姆定律【专题】定量思想；方程法；电磁感应与电路结合【分析】根据初末状态的磁通量求出磁通量的变化量，结合电量综合表达式 q=n求出通过线框导线横截面的电量【解答】解：初状态磁通量的大小为 BS，线框从图示的位置转过 180时，末状态磁通量为BS，可知磁通量的变化量大小为=2BS=2Ba2则通过导线横截面的电量为 q=It=n=故答案为：-21-【点评】解决本题的关键掌握电量的表达式 q=n，注意该公式在计算题中不能直接运用，需要推导17如图所示为“研究电磁感应现象”
50、的实验装置（1）将图中所缺的导线补接完整（2）在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上开关后ADA将原线圈迅速插入副线圈时，电流计指针向右偏转一下B将原线圈插入副线圈后，电流计指针一直偏在零点左侧C将原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向右偏转一下D将原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，电流计指针向左偏转一下【考点】研究电磁感应现象【专题】实验题【分析】（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答（2）穿过闭合回路的磁通量发生变化，闭合回路中产生感应电动势；根据