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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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二十一世纪教育 《名师求索》工作室出品
绝密★启用前
人教版物理选择性必修第二册全册过关检测 阶段性检测B卷（解析版）
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题（共28分）
1．（本题4分）如图，在线圈的左、右两侧分别套上绝缘的金属环a、b，导体棒AB在匀强磁场中下落的瞬间，a、b环将（ ）
A．向线圈靠拢 B．向两侧跳开
C．一起向左侧运动 D．一起向右侧运动
详解:B
详解:导体棒AB在匀强磁场中下落的瞬间，导致通电螺旋管的磁场增强，导致通过环的磁通量增大，根据楞次定律，两环为了阻碍磁通量增大，要向磁场弱的两侧运动，故B正确，ACD错误。
故选B。
2．（本题4分）传感器是把非电学量（如温度、速度、压力等）的变化转换为电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用。如图是一种测量液面高度h的电容式传感器的示意图。从电容C大小的变化就能反映液面的升降情况。关于两者关系的说法中正确的是（ ）
A．C增大表示h减小 B．C减小表示h增大
C．C减小表示h减小 D．C的变化与h变化无直接关系
详解:C
详解:当h减小时，则正对面积减小，根据电容器的决定式
电容器的电容减小，反之，h增大，电容增大。故C增大，说明h增大；C减小，说明h减小。
故选C。
3．（本题4分）如图，理想发电机的矩形线圈长为、宽为，匝数为，放置在磁感应强度大小为的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为、，副线圈接有滑动变阻器来模拟用电器的增加或减少。当发电机线圈以角速度匀速转动时，不计线圈和连接导线电阻，下列说法正确的是（ ）
A．发电机产生的交流电压的有效值为
B．滑动变阻器两端电压为
C．当滑动变阻器阻值时，电流表示数为
D．当副线圈电阻增大，发电机发电的功率增大
详解:C
详解:A．根据正弦式交流电的产生原理可知，发电机产生的交流电压的最大值为
故A错误；
B．根据上述，原线圈两端电压等于电压的有效值，则有
根据
解得滑动变阻器两端电压为
故B错误；
C．当滑动变阻器阻值时，电流表示数为
结合上述解得
故C正确；
D．线圈与导线电阻不计，则发电机发电功率等于滑动变阻器消耗的功率，则有
可知，当副线圈电阻增大，发电机发电的功率减小，故D错误。
故选C。
4．（本题4分）一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中S0A=S0C，则下列说法正确的是（ ）
A．甲束粒子带正电，乙束粒子带负电
B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷
C．P2极板电势比P1极板电势高
D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为3：2
详解:B
【分析】粒子速度选择器中受到电场力和洛伦兹力两个作用，电场力不变，速度方向不变，可知洛伦兹力与电场力应平衡，由左手定则判断出洛伦兹力方向，粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得到半径表达式，根据半径公式分析半径越大时，粒子的质量和比荷的大小．
详解:甲粒子在磁场中向上偏转，乙粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则知甲粒子带负电，乙粒子带正电，故A错误；根据洛伦兹力提供向心力，qvB=m，得：，r甲＜r乙则甲的比荷大于乙的比荷，B正确；能通过狭缝S0的带电粒子，电场力与洛伦兹力等大反向，若粒子带正电，则洛伦兹力向上，电场力向下，则P1极板电势比P2极板电势高，选项C错误；若甲、乙两束粒子的电荷量相等，由前面分析，则甲、乙两束粒子的质量比为2：3，故D错误；故选B．
【点睛】本题关键要理解速度选择器的原理：电场力与洛伦兹力，粒子的速度一定．粒子在磁场中偏转时，由洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律则可得到半径．
5．（本题4分）如图所示，矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间的变化关系为，图中矩形金属线框的电阻为4Ω，灯泡的额定电压为9V，理想变压器原、副线圈的匝数之比为4：1，开关闭合时灯泡恰好正常发光则下列说法中正确的是（ ）
A．理想电压表的示数为40V
B．t=0.01s时，矩形金属线框平面与磁场方向垂直
C．灯泡的额定功率为36W
D．若金属线框转动的角速度减小，则灯泡亮度会变亮
详解:C
详解:A．由于变压器原、副线圈的匝数之比为4：1，灯泡的额定电压为9V，开关闭合时灯泡恰好正常发光则
所以
故A错误；
B．由
可知，当t=0.01s时
此时矩形金属线框平面与磁场方向平行，故B错误；
C．由电动势随时间的变化关系为
可知，电动势的有效值为40V，由于原线圈两端的电压是36V，所以矩形线框的内压为
可得线框及原线圈中电流
由于是理想变压器，故
故C正确；
D．若金属线框转动的角速度减小，则电动势的最大值
就会减小，灯泡两端的电压就会减小，灯泡就会变暗，故D错误。
故选C。
6．（本题4分）矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．当线框位于中性面时，线框的磁通量最大，磁通量变化最快
B．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零
C．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
D．线框绕轴每转动一周，感应电流方向就改变一次
详解:B
详解:AB．线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动，产生正弦式交流电；中性面时，磁通量最大，磁通量的变化率为零，各边不切割磁感线，感应电动势为零，感应电流为零；故A错误，B正确；
C．当线圈平面与中性面垂直时，线圈平面与磁感线平行，此时磁通量最小为零，而感应电动势最大，故C错误；
D．每当线圈经过中性面时，感应电流的方向一定会改变一次；在一个周期内交流电的方向会改变两次，故D错误；
故选B。
7．（本题4分）将一半径为、电阻重力未知的金属闭合圆环用一带有力传感器的细线悬挂于天花板的O点，同时在圆环圆心等高点的上方加一按（k未知且为恒量，式中各量的单位均为国际单位）随时间逐渐增大的磁场如图甲所示，现发现拉力传感器的示数变化如图乙所示。不考虑金属圆环的形变和电阻的变化，整个研究过程细线未断且圆环始终处于静止状态。则以下说法正确的是（ ）
A．金属环的重力为
B．k值为
C．时间内金属环的功率为
D．时间内通过金属环某一截面的电荷量为
详解:C
详解:AB．设金属圆环半径为r，根据法拉第电磁感应定律可得金属圆环产生感应电动势
由闭合电路欧姆定律可知感应电流为
金属圆环产生安培力的有效长度为L=2r，由受力平衡可得
解得
由图乙可知，t=0时
直线的斜率
联立，可得
故AB错误；
C．时间内金属环的功率为
故C正确；
D．时间内通过金属环某一截面的电荷量为
故D错误。
故选C。
评卷人得分
二、多项选择题（共12分）
8．（本题4分）如图所示，足够长的光滑三角形绝缘槽，与水平面的夹角分别为α和β（α＜β），加垂直于纸面向里的磁场．分别将质量相等、带等量正、负电荷的小球 a、b依次从两斜面的顶端由静止释放，关于两球在槽上运动的说法正确的是（ ）
A．在槽上，a、b两球都做匀加速直线运动，且aa＞ab
B．a、b两球沿槽运动的最大速度为va和vb，则va＞vb
C．a、b两球沿直槽运动的最大位移为Sa和Sb，则Sa＜Sb
D．a、b两球沿槽运动的时间为ta和tb，则ta＜tb
详解:ACD
详解:A．两小球受到的洛伦兹力都与斜面垂直向上，沿斜面方向的合力为重力的分力，则其加速度为
aa=gsinα ab=gsinβ
可见aa＞ab故A正确；
B．当加速到洛伦兹力与重力沿垂直斜面向下分力相等时，小球脱离斜面则
mgcosβ=Bqv
所以
，
由于（α＞β）所以va＜vb，故B错误；
C．又 v2=2gsinαsa 求得
同理得：
因α＞β，则 sa＜sb 故C正确，
D．又由v=gsinβta 得
同理得
则ta＜tb则D正确；
故选ACD。
9．（本题4分）如图所示，用两根轻质绝缘细线将质量为、长为的金属棒悬挂在两处，整个装置处于匀强磁场中。棒中通以从到的电流，两悬线偏离竖直方向的夹角处于平衡状态，则磁感应强度的大小可能为（重力加速度）
A． B． C． D．
详解:CD
详解:如图当安培力垂直于拉力时，安培力最小
解得
A．0.2T，与结论不相符，选项A错误；
B．0.4T，与结论不相符，选项B错误；
C．0.5T，与结论相符，选项C正确；
D．1.0T ，与结论相符，选项D正确；
故选CD。
10．（本题4分）如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平固定放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻为2R的金属棒,金属棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法不正确的是( )
A．金属棒在导轨上做匀减速运动
B．整个过程中金属棒克服安培力做功为
C．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D．整个过程中金属棒在位移中点的速度v/2
详解:AC
详解:金属棒切割磁感线产生感应电动势，在电路中产生感应电流，金属棒受到向左的安培力，做减速运动，由于速度减小，电动势减小，则电流减小，安培力减小，根据牛顿第二定律知，加速度减小，金属棒做加速度逐渐减小的减速运动，故A错误．根据动能定理，金属棒克服安培力做的功等于动能的变化 ，故B正确； 根据 ，又因，则金属棒在导轨上发生的位移 ，故C错误．设运动到中点时的速度为 根据动量定理可知全过程： ；运动到中点时有：解得： 故D正确；本题选不正确的，故选AC
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题（共15分）
11．（本题7分）某实验小组选择使用铂丝自制热敏电阻，首先测试铂丝的温度特性。所用器材除了置于温控室（图中虚线区域）中的铂丝，还有下列器材：
A．电源E（6V，0.5Ω）
B．电流表A（量程50mA）
C．电阻箱（阻值范围0~999.9Ω）
D．滑动变阻器（最大阻值为10Ω）
E.滑动变阻器（最大阻值为100Ω）
F.单刀单掷开关和单刀双掷开关。
实验时，先按图甲连接好电路，再将温控室的温度t升至 。将与1端接通，调节滑动变阻器的滑片位置，使电流表读数为某一值；保持滑动变阻器的滑片位置不变，将置于最大值，将与2端接通，调节，使电压表读数仍为；记下此时的读数。逐步降低温控室的温度t到 ，再测得4组t和的对应值，如表所示。
40 80 120 160 200
115.5 130.9 146.1 161.1 175.9
（1）滑动变阻器应选用 （填器材前字母）；
（2）在图乙的坐标纸上根据所描数据点，做出图线；( )
（3）按照图甲实验时，某温度下电阻箱的相应读数如图丙所示，该读数为 Ω，则此时温控室的温度为 。
（4）实验室制备乙烯时，需要将温度控制在 。某实验小组为此设计如图丁所示自动控温装置，设置温度在时，通过线圈M的电流达到30mA，衔铁被吸引，触点N闭合，加热器工作；已知线圈M直流电阻不计。利用该铂丝作为热敏元件，为达上述要求，图丁中应调整变阻箱为 Ω。
详解: D 113.5 35（34~36） 34.7（34.0~36.0）
详解:（1）[1]此电路是分压是电路，为了便于操作控制，滑动变阻器选择阻值较小的，即D
（2）[2] 图线如图所示
（3）[3] 电阻箱的读数
[4] 电阻箱的读数时由图可知对应的温度为
（4）[5] 温度为时，的阻值为，根据
解得
12．（本题8分）热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是用热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警器原理图。
（1）由图甲可知，热敏电阻的阻值随着温度的升高而 （选填“增大”域“减小”）；
（2）闭合开关、，为了使温度过高时报警器铃响，开关c应接在 （选填“”或“”）处；
（3）保持开关、闭合，若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。
详解: 减小 a 左
详解:(1)[1]由图甲可知，温度升高热敏电阻阻值减小；
(2)[2]左边控制电路电流变大，电磁铁磁性变强，开关接触a点，要使温度过高时报警器报警，则c应接在a处；
(3)[3]滑片P向左移，滑动变阻器接入电路的阻值变大，在温度更高时控制电路才能有足够大电流，使磁铁有足够大引力吸引开关，因此滑片向左移。
评卷人得分
四、解答题（共45分）
13．（本题8分）有人说，在图中，线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，因而线圈中的感应电动势最大；线圈平面跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量为0，因而感应电动势为0。这种说法对不对为什么
详解:这种说法不对，理由见解析。
详解:这种说法不对。因为当线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，此时穿过线圈的磁通量的变化率最小为零，故感应电动势为零；当线圈平面转到与中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量为零，根据法拉第电磁感应定律，则有线圈中磁通量的变化率最大，则线圈的感应电流也最大。
14．（本题10分）如图所示，足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置，其所在平面倾角37°，导轨间的距离L=1.0 m，下端连接的电阻，导轨电阻不计，所在空间均存在磁感强度B=1.0 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场．质量m=0.5 kg、电阻的金属棒ab垂直置于导轨上，现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F=2.0 N的恒力，使金属棒ab从静止起沿导轨向下滑行，当金属棒滑行9.0m后速度保持不变．求：(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)
(1)金属棒匀速运动时的速度大小vm；
(2)当金属棒沿导轨向下滑行的速度时，其加速度的大小a；
(3)金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量QR．
详解:(1) (2) (3)
详解:试题分析：当金属棒所受的合力为零时，金属棒做匀速直线运动，根据共点力平衡，结合切割产生的感应电动势公式、闭合电路欧姆定律、安培力的大小公式求出匀速运动的速度；根据牛顿第二定律求出加速度；根据能量守恒定律求出金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中整个回路产生的热量，从而得出电阻R上的产生的热量．
（1）金属棒匀速运动时产生的感应电动势为：
感应电流为：
由平衡条件有：
代入数据解得：
（2）此时金属棒受到的安培力：
由牛顿第二定律有：
解得：
（3）设整个电路产生的热量为Q，由能量守恒定律有：
电阻R上产生的热量：
点睛：本题主要考查了电磁感应与力学和能量的综合，涉及到共点力平衡、闭合电路欧姆定律、能量守恒定律、切割产生感应电动势公式等知识，综合性较强．
15．（本题12分）如图甲所示，间距为的光滑金属 U 型轨道竖直放置，导轨下端连有一阻值为 的电阻，虚线 MN 离导轨下端距离为，MN 下方的区域存在垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 的变化情况如图乙所示。阻值为的导体棒PQ 垂直于导轨放置在MN 上方高的位置，时将导体棒由静止释放，当导体棒进入磁场区域后恰能匀速下滑，已知0~1s内回路中产生的焦耳热90J，导体棒与导轨始终垂直并接触良好，取重力加速度为g 10m/s 2，求：
(1)1 s 时的磁感应强度；
(2)导体棒 PQ 的质量；
(3)0~2s内通过回路的电荷量。
详解:(1)；(2)；(3)
详解:(1)内，导体棒自由下落，下落时间为
所以内，回路中产生感生电动势
回路中产生的焦耳热
解得
(2)导体棒进入磁场时的速度为
导体棒进入磁场受到的安培力
导体棒匀速下滑，根据平衡条件
解得
(3)通过回路的电荷量为
则内
内
则通过回路的总电荷量为
16．（本题15分）如图所示，在直角坐标系xOy的第二象限内有沿x轴正向的匀强电场，在y轴和x = a间的第一象限内有垂直于坐标平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场I，在y轴和x = a间的第四象限内有垂直于坐标平面向内、磁感应强度大小为B的匀强磁场Ⅱ。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子在P(-a，a)点由静止释放，粒子进入磁场I偏转后，从x轴上(a，0)点进入磁场Ⅱ，不计粒子的重力，求：
(1)粒子在磁场中运动的速度大小及匀强电场的电场强度大小；
(2)粒子出磁场Ⅱ的位置坐标；
(3)若P的位置改为(- x，a)，粒子在P点由静止释放，粒子经电场加速进入磁场，经磁场I偏转再经磁场Ⅱ偏转后以垂直x = a的方向射出磁场Ⅱ，则x的值为多少。
详解:(1)，；(2)(a，-a)；(3)
详解:设粒子在磁场中运动的速度大小为v，则题意可知，粒子进磁场I的位置为(0，a)，出磁场I的位置为(a，0)，粒子在磁场I中运动轨迹为圆弧，因此粒子在磁场I中做圆周运动的半径
根据牛顿第二定律
解得
根据动能定理
解得
(2)设粒子在磁场Ⅱ中运动的半径为，根据牛顿第二定律有
解得
粒子在电场、磁场中运动轨迹如图所示，设粒子出磁场Ⅱ的位置坐标为(a， - y)
根据几何关系
解得
因此粒子出磁场Ⅱ的位置坐标为(a，-a)。
(3)粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，由于粒子在磁场Ⅰ、Ⅱ中做圆周运动的半径之比为1：2，根据几何关系，粒子经过x轴的位置离O点的距离为，设粒子在磁场I中做圆周运动的半径为，根据几何关系有
解得
设粒子在磁场中运动的速度为，根据牛顿第二定律
根据动能定理
解得
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
@21世纪教育(
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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二十一世纪教育 《名师求索》工作室出品
绝密★启用前
人教版物理选择性必修第二册全册过关检测 阶段性检测B卷（学生版）
题号 一 二 三 四 总分
得分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
请点击修改第I卷的文字说明
评卷人得分
一、单选题（共28分）
1．（本题4分）如图，在线圈的左、右两侧分别套上绝缘的金属环a、b，导体棒AB在匀强磁场中下落的瞬间，a、b环将（ ）
A．向线圈靠拢 B．向两侧跳开
C．一起向左侧运动 D．一起向右侧运动
2．（本题4分）传感器是把非电学量（如温度、速度、压力等）的变化转换为电学量变化的一种元件，在自动控制中有着相当广泛的应用。如图是一种测量液面高度h的电容式传感器的示意图。从电容C大小的变化就能反映液面的升降情况。关于两者关系的说法中正确的是（ ）
A．C增大表示h减小 B．C减小表示h增大
C．C减小表示h减小 D．C的变化与h变化无直接关系
3．（本题4分）如图，理想发电机的矩形线圈长为、宽为，匝数为，放置在磁感应强度大小为的匀强磁场中。理想变压器的原、副线圈匝数分别为、，副线圈接有滑动变阻器来模拟用电器的增加或减少。当发电机线圈以角速度匀速转动时，不计线圈和连接导线电阻，下列说法正确的是（ ）
A．发电机产生的交流电压的有效值为
B．滑动变阻器两端电压为
C．当滑动变阻器阻值时，电流表示数为
D．当副线圈电阻增大，发电机发电的功率增大
4．（本题4分）一束粒子由左端射入质谱仪后分成甲、乙两束，其运动轨迹如图所示，其中S0A=S0C，则下列说法正确的是（ ）
A．甲束粒子带正电，乙束粒子带负电
B．甲束粒子的比荷大于乙束粒子的比荷
C．P2极板电势比P1极板电势高
D．若甲、乙两束粒子的电荷量相等，则甲、乙两束粒子的质量比为3：2
5．（本题4分）如图所示，矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动，产生的电动势随时间的变化关系为，图中矩形金属线框的电阻为4Ω，灯泡的额定电压为9V，理想变压器原、副线圈的匝数之比为4：1，开关闭合时灯泡恰好正常发光则下列说法中正确的是（ ）
A．理想电压表的示数为40V
B．t=0.01s时，矩形金属线框平面与磁场方向垂直
C．灯泡的额定功率为36W
D．若金属线框转动的角速度减小，则灯泡亮度会变亮
6．（本题4分）矩形线框绕垂直于匀强磁场且在线框平面的轴匀速转动时产生了交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．当线框位于中性面时，线框的磁通量最大，磁通量变化最快
B．线框经过中性面时，各边切割磁感线的速度为零
C．当穿过线框的磁通量为零时，线框中的感应电动势也为零
D．线框绕轴每转动一周，感应电流方向就改变一次
7．（本题4分）将一半径为、电阻重力未知的金属闭合圆环用一带有力传感器的细线悬挂于天花板的O点，同时在圆环圆心等高点的上方加一按（k未知且为恒量，式中各量的单位均为国际单位）随时间逐渐增大的磁场如图甲所示，现发现拉力传感器的示数变化如图乙所示。不考虑金属圆环的形变和电阻的变化，整个研究过程细线未断且圆环始终处于静止状态。则以下说法正确的是（ ）
A．金属环的重力为
B．k值为
C．时间内金属环的功率为
D．时间内通过金属环某一截面的电荷量为
评卷人得分
二、多项选择题（共12分）
8．（本题4分）如图所示，足够长的光滑三角形绝缘槽，与水平面的夹角分别为α和β（α＜β），加垂直于纸面向里的磁场．分别将质量相等、带等量正、负电荷的小球 a、b依次从两斜面的顶端由静止释放，关于两球在槽上运动的说法正确的是（ ）
A．在槽上，a、b两球都做匀加速直线运动，且aa＞ab
B．a、b两球沿槽运动的最大速度为va和vb，则va＞vb
C．a、b两球沿直槽运动的最大位移为Sa和Sb，则Sa＜Sb
D．a、b两球沿槽运动的时间为ta和tb，则ta＜tb
9．（本题4分）如图所示，用两根轻质绝缘细线将质量为、长为的金属棒悬挂在两处，整个装置处于匀强磁场中。棒中通以从到的电流，两悬线偏离竖直方向的夹角处于平衡状态，则磁感应强度的大小可能为（重力加速度）
A． B． C． D．
10．（本题4分）如图所示,间距为L、电阻不计的足够长平行光滑金属导轨水平固定放置,导轨左端用一阻值为R的电阻连接,导轨上横跨一根质量为m、电阻为2R的金属棒,金属棒与导轨接触良好.整个装置处于竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场中.现使金属棒以初速度v沿导轨向右运动,若金属棒在整个运动过程中通过的电荷量为q.下列说法不正确的是( )
A．金属棒在导轨上做匀减速运动
B．整个过程中金属棒克服安培力做功为
C．整个过程中金属棒在导轨上发生的位移为
D．整个过程中金属棒在位移中点的速度v/2
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
评卷人得分
三、实验题（共15分）
11．（本题7分）某实验小组选择使用铂丝自制热敏电阻，首先测试铂丝的温度特性。所用器材除了置于温控室（图中虚线区域）中的铂丝，还有下列器材：
A．电源E（6V，0.5Ω）
B．电流表A（量程50mA）
C．电阻箱（阻值范围0~999.9Ω）
D．滑动变阻器（最大阻值为10Ω）
E.滑动变阻器（最大阻值为100Ω）
F.单刀单掷开关和单刀双掷开关。
实验时，先按图甲连接好电路，再将温控室的温度t升至 。将与1端接通，调节滑动变阻器的滑片位置，使电流表读数为某一值；保持滑动变阻器的滑片位置不变，将置于最大值，将与2端接通，调节，使电压表读数仍为；记下此时的读数。逐步降低温控室的温度t到 ，再测得4组t和的对应值，如表所示。
40 80 120 160 200
115.5 130.9 146.1 161.1 175.9
（1）滑动变阻器应选用 （填器材前字母）；
（2）在图乙的坐标纸上根据所描数据点，做出图线；( )
（3）按照图甲实验时，某温度下电阻箱的相应读数如图丙所示，该读数为 Ω，则此时温控室的温度为 。
（4）实验室制备乙烯时，需要将温度控制在 。某实验小组为此设计如图丁所示自动控温装置，设置温度在时，通过线圈M的电流达到30mA，衔铁被吸引，触点N闭合，加热器工作；已知线圈M直流电阻不计。利用该铂丝作为热敏元件，为达上述要求，图丁中应调整变阻箱为 Ω。
12．（本题8分）热敏电阻阻值随温度变化的图线如图甲所示，图乙是用热敏电阻作为传感器制作的简单自动报警器原理图。
（1）由图甲可知，热敏电阻的阻值随着温度的升高而 （选填“增大”域“减小”）；
（2）闭合开关、，为了使温度过高时报警器铃响，开关c应接在 （选填“”或“”）处；
（3）保持开关、闭合，若使启动报警的温度提高些，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动。
评卷人得分
四、解答题（共45分）
13．（本题8分）有人说，在图中，线圈平面转到中性面的瞬间，穿过线圈的磁通量最大，因而线圈中的感应电动势最大；线圈平面跟中性面垂直的瞬间，穿过线圈的磁通量为0，因而感应电动势为0。这种说法对不对为什么
14．（本题10分）如图所示，足够长的平行光滑U形导轨倾斜放置，其所在平面倾角37°，导轨间的距离L=1.0 m，下端连接的电阻，导轨电阻不计，所在空间均存在磁感强度B=1.0 T、方向垂直于导轨平面的匀强磁场．质量m=0.5 kg、电阻的金属棒ab垂直置于导轨上，现用沿轨道平面且垂直于金属棒、大小F=2.0 N的恒力，使金属棒ab从静止起沿导轨向下滑行，当金属棒滑行9.0m后速度保持不变．求：(sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2)
(1)金属棒匀速运动时的速度大小vm；
(2)当金属棒沿导轨向下滑行的速度时，其加速度的大小a；
(3)金属棒从静止到刚开始匀速运动的过程中，电阻R上产生的热量QR．
15．（本题12分）如图甲所示，间距为的光滑金属 U 型轨道竖直放置，导轨下端连有一阻值为 的电阻，虚线 MN 离导轨下端距离为，MN 下方的区域存在垂直于纸面向内的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 的变化情况如图乙所示。阻值为的导体棒PQ 垂直于导轨放置在MN 上方高的位置，时将导体棒由静止释放，当导体棒进入磁场区域后恰能匀速下滑，已知0~1s内回路中产生的焦耳热90J，导体棒与导轨始终垂直并接触良好，取重力加速度为g 10m/s 2，求：
(1)1 s 时的磁感应强度；
(2)导体棒 PQ 的质量；
(3)0~2s内通过回路的电荷量。
16．（本题15分）如图所示，在直角坐标系xOy的第二象限内有沿x轴正向的匀强电场，在y轴和x = a间的第一象限内有垂直于坐标平面向外、磁感应强度大小为B的匀强磁场I，在y轴和x = a间的第四象限内有垂直于坐标平面向内、磁感应强度大小为B的匀强磁场Ⅱ。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子在P(-a，a)点由静止释放，粒子进入磁场I偏转后，从x轴上(a，0)点进入磁场Ⅱ，不计粒子的重力，求：
(1)粒子在磁场中运动的速度大小及匀强电场的电场强度大小；
(2)粒子出磁场Ⅱ的位置坐标；
(3)若P的位置改为(- x，a)，粒子在P点由静止释放，粒子经电场加速进入磁场，经磁场I偏转再经磁场Ⅱ偏转后以垂直x = a的方向射出磁场Ⅱ，则x的值为多少。
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