广东省河源市2023-2024学年高二上学期1月期末联考物理试题
1．（2023高二上·河源月考）下列关于电场和磁场的说法，正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．如图甲，毛皮摩擦过橡胶棒后，毛皮得到电荷而带正电
B．如图乙，汽车的尾部拖着接地条，是通过与地面摩擦产生电荷，中和汽车车体静电
C．如图丙，在北极附近，地磁场的方向相对于地面是倾斜向下的
D．如图丁，因为异名磁极相互吸引的原理，指南针的N极指向南方
2．（2023高二上·河源月考）如图甲，跨步电压触电是指人在高压输电线路附近，因双脚底形成电势差而引起的触电事故.某同学不慎靠近了一落地的高压电线，其两脚间形成的电势差与电流入地点之间的距离关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．为了安全，该同学应大踏步走向电流入地点
B．为了安全，该同学应大踏步远离电流入地点
C．若地面导电性能均匀，离电流入地点越远，电势降落得越快
D．若地面导电性能均匀，绕电流入地点做圆周运动，不会造成跨步电压触电
3．（2023高二上·河源月考）某同学乘坐飞机由南向北飞行，经过赤道上空时手持一根沿南北方向放置的通电直导线，电流方向由南指向北，直导线正上方有一点a，若通电直导线的磁场在a点处磁感应强度大小为B0，地磁场在a点处磁感应强度大小也为B0，不考虑地磁场磁偏角，则a点处磁感应强度大小为（ ）
A．2B0 B．B0 C．B0 D．0
4．（2023高二上·河源月考）如图，平行板电容器通过导线与滑动变阻器R、直流电源相连，电容器上、下极板分别是M板、N板.P是静止在极板中间的带电油滴，下列说法正确的是（ ）
A．油滴带正电荷
B．M板水平右移一点，油滴P将保持静止
C．M板下移一点，油滴P将向下移动
D．将滑动变阻器滑片向左运动，油滴P将向上运动
5．（2023高二上·河源月考）如图所示为磁流体发电机原理图，足够大平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束带正电的等离子体（重力不计）喷入磁场，A、B两板间便产生电压从而向外供电，下列说法正确的是（ ）
A．A金属板为发电机正极
B．仅减小金属板间距，发电机电动势增大
C．仅提高喷射的速度，发电机电动势增大
D．仅提高磁场的磁感应强度，发电机电动势保持不变等离子体
6．（2023高二上·河源月考）如图，水平金属圆环的半径为L，匀质导体棒OP的长度也为L，导体棒OP和电阻R1的阻值都为R0，电路中的其他电阻忽略不计.导体棒OP绕着它的一个端点O以大小为ω的角速度匀速转动，O点恰好为金属圆环的圆心，转动平面内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒OP转动过程中始终与金属圆环接触良好.对导体棒OP转动一周的过程，下列说法正确的是（ ）
A．电阻R1两端的电压为
B．电阻R1中的电流方向由a指向b
C．电阻R1上产生的焦耳热为
D．通过电阻R1的电流大小不断变化
7．（2023高二上·河源月考）如图，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，已知R0=r，滑动变阻器的最大阻值是4r.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别用、表示，电流表A示数变化量的绝对值用表示，电表均视为理想电表.下列说法正确的是（ ）
A．电源的总功率逐渐变小
B．滑动变阻器消耗的功率先变大再变小
C．减小
D．增大
8．（2023高二上·河源月考）如图，线框在匀强磁场匀速转动过程中产生正弦交流电，经理想变压器变压后给两盏相同的灯L1、L2供电.变压器原、副线圈的匝数之比为k，当线框转速为n时，理想电压表示数为U，灯泡正常发光.已知灯泡正常发光时的电阻为R，其他电阻不计.下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的额定电流为
B．副线圈输出的功率为
C．线框经过中性面时，穿过线框的磁通量最大
D．线框经过中性面时，线框产生的感应电动势的瞬时值最大
9．（2023高二上·河源月考）如图，一带正电的粒子从靠近A金属板的K点处由静止出发，经A、B金属板间加速电压U0加速后，沿直线运动打在光屏上的Q点；现再在金属板C、D间加上一偏转电压U1，粒子将打在光屏Q点正下方的P点，不计粒子重力.下列说法正确的是（ ）
A．A板带负电，C板带正电
B．若只把B板稍微右移，粒子经过B板时的速度不变
C．若只把B板稍微右移，粒子在AB板间运动的时间变长
D．若只把D板下移，粒子将打在P点下方
10．（2023高二上·河源月考）如图甲所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω，电源负极端接地.定值电阻R1=6.0Ω，R2=4.0Ω，R3=2.0Ω，R4=8.0Ω，R5=10Ω，电容器C的电容为2μF，当电键K闭合，流经R5的电流随时间的变化如图乙所示，电路稳定后，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．电容器下极板的电势比上极板高
B．通过电阻R1的电流是2A
C．乙图图线和坐标轴包围的面积代表通过R5的电量是8C
D．断开电键K到电路再次稳定过程中，通过R5电量是
11．（2023高二上·河源月考）实验室中可以用欧姆表直接测量电阻，如图是欧姆表的简化结构图，其中a、b为两表笔.
（1）欧姆表的表盘刻度不均匀，“0”刻度线在表盘 侧，“∞”刻度线在表盘 侧.（均选填“左”或“右”）.
（2）若用欧姆表测量某电压表的阻值，a表笔应与电压表的 接线柱相接（选填“正”或“负”）.
12．（2023高二上·河源月考）兴趣小组探究磁场力与电流大小的关系，设计的原理图如图，两相同通电线圈竖直正对放置，在两线圈中央用绝缘细线悬挂一长度为L的导体棒ab（L小于线圈的直径），绝缘细线系在精密天平横梁的左侧，天平左右悬点关于支点对称，当地重力加速度为g，小组同学进行了一系列操作.
（1）两线圈间的磁场近似为匀强磁场，根据图中线圈中的电流方向，判断出图中未画箭头的一簇磁感线的方向应为 （选填“水平向左”或“水平向右”）.
（2）往天平右侧砝码盘中加入砝码，测量出导体棒ab的质量m0.
（3）给导体棒ab通入电流I0，在ab水平静止的同时保证导体棒ab与磁感线垂直，调节天平，发现需要在砝码盘中加入的砝码，天平才重新平衡，则此时导体棒受到的磁场力大小为 ，方向 .
（4）只改变ab通入的电流I的大小，在ab水平静止的同时保证导体棒ab与磁感线垂直，调节天平，读出砝码的质量m，比较磁场力与电流大小的关系.
（5）小组同学得出多组m、I数据后，作出了m-I图像，该图像是一条直线，斜率为k，则两线圈间的匀强磁场磁感应强度的大小为 （用g、k、L表示）
13．（2023高二上·河源月考）如图甲，电阻r=5Ω、匝数n=50匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与电阻R相连，R=95Ω.线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化.
甲 乙
（1）判断线圈内感应电流的方向，并计算电阻R两端的电压U；
（2）求0~0.1s时间内通过电阻R的电荷量q.
14．（2023高二上·河源月考）水平面上固定一个倾角为θ=37°的光滑直角斜面，斜面长L=2m，整个区域内存在水平向右的匀强电场，一质量为m=5kg，电荷量为的带正电小球，从斜面底端A点静止释放，到达斜面顶端B点的速度大小，重力加速度g取10m/s2，小球看作质点且运动过程中电荷量没有损失，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）电场强度E的大小；
（2）小球从B点脱离后，到达最高点的速度大小.
15．（2023高二上·河源月考）如图所示，是某种除尘装置的示意图，MM和PQ是正对的两平行板，平行板长度为L，板间距离，两板之间存在竖直方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场.左侧大量分布均匀的质量为m、电荷量为q的小颗粒，以相同的水平速度射入两极板之间，小颗粒刚好做匀速圆周运动，被收集到PQ板上，其中从距离PQ板位置射入的小颗粒恰好落到PQ板上距离Q点的位置上.已知重力加速度为g，磁感应强度为B0.
（1）求电场强度E；
（2）求小颗粒射入两板间的水平速度v0的大小；
（3）若改变磁感应强度的大小，该装置除尘率可以达到100%，求磁感应强度的取值范围
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】地磁场；电荷及三种起电方式
【解析】【解答】A.毛皮摩擦过橡胶棒后，毛皮因失去电子而带正电，A不符合题意；
B.汽车接地条可将汽车因机械摩擦产生的静电导入地面，B不符合题意；
C.北极是地磁的S极，磁感线在地球外部从南极出发回到北极，因此在北极附近磁感应强度方向相对于地面是倾斜向下的，C符合题意；
D.地理的北极是地磁的S极，地理的南极是地磁的N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知指南针的N极指向北方，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据摩擦起电原理分析；汽车接地条可将汽车因机械摩擦产生的静电导入地面；根据地磁场的知识分析；根据地理的南北极和地磁的南北极的位置关系，分析指南针N极的指向。
2．【答案】D
【知识点】电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】AB.根据U=Ed可知，步幅越大，两脚之间的电势差越大，越容易造成跨步触电，AB不符合题意；
C.离电流入地点越远，电场越弱，由U=Ed可知，沿电场方向相同的距离，电势差越小，故电势降落得越慢，C不符合题意；
D.若地面导电性能均匀，则以电流入地点为圆心的圆周上各点均为等势点，绕电流入地点做圆周运动，不会造成跨步电压触电，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据U=Ed定性判断影响该同学跨步电压大小的相关因素。
3．【答案】B
【知识点】磁感应强度；通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】由安培定则可知，通电直导线的磁场在a点处磁感应强度方向西指向东，地磁场在a点处磁感应强度方向由南指向北，根据平行四边形定则可得，a点处磁感应强度大小为
B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】由安培定则判断出通电导线在a点处产生的磁场方向，根据地磁场的特点确定a点处地磁场的方向，再根据平行四边形定则，求解a点处磁感应强度大小。
4．【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.由图可知，电容器上极板带正电，下极板带负电，极板间电场强度的方向向下，油滴受力平衡，所以油滴受到的电场力向上，故油滴带负电荷，A不符合题意；
B.因为电容器极板一直与电源相连，所以M极板右移时，极板电压不变，一直等于电源电动势，根据匀强电场中电场强度与电势差的关系式可知，极板间电场强度不变，油滴所受电场力不变，所以油滴P将保持静止，B符合题意；
C.M极板下移，电压不变，根据，d变小，E变大，油滴受到的电场力变大，油滴P将向上移动，C不符合题意；
D.和电容器串联的滑动变阻器，在电路稳定时，回路中电流为零，移动滑片不会对电容器的造成影响，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据油滴受到的电场力方向，判断油滴的电性；电容器极板一直与电源相连，移动极板时，极板电压不变，由分析极板间电场强度的变化，得出油滴的运动状态；滑动变阻器是电容器充、放电时的保护电阻，大小对电容器本身没有影响。
5．【答案】C
【知识点】磁流体发电机
【解析】【解答】A.根据左手定则可知，正离子在洛伦兹力的作用下向下运动至B板，负离子向上运动至A板，故B板带正电，为发电机正极，A不符合题意；
BCD.当发电机产生的电动势稳定时，有
解得发电机产生的电动势
所以仅提高磁场的磁感应强度，发电机电动势增大；仅提高喷射的速度，发电机电动势增大；仅减小金属板间距，发电机电动势减小，C符合题意，BD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据左手定则判断正、负离子的偏转方向，确定电源正负极；当发电机产生的电动势稳定时，离子受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由受力平衡推导发电机产生的电动势与磁感应强度、离子速度和极板间距之间的关系。
6．【答案】A
【知识点】楞次定律；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A.根据法拉第电磁感应定律可得，导体棒OP产生的电动势为
回路的总电阻为
回路中的总电流为
电阻两端的电压为
A符合题意；
B.根据右手定则可得，中的电流方向为由b指向a，B不符合题意；
CD.因为OP匀速转动，所以导体棒OP产生的感应电动势恒定，故通过电阻的电流大小不变，由焦耳定律可得，导体棒OP转动一周的过程，电阻产生的焦耳热为
CD不符合题意.
故答案为：A。
【分析】根据法拉第电磁感应定律求出OP产生的感应电动势，再由闭合电路欧姆定律求出电阻两端的电压；由右手定则判断感应电流的方向；通过电阻的电流大小不变，由焦耳定律求出电阻产生的焦耳热。
7．【答案】B
【知识点】电功率和电功；电路动态分析
【解析】【解答】A.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器的阻值从4r逐渐变到零，总电阻逐渐减小，根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大，电源总功率
可知电源的总功率逐渐增大，A不符合题意；
B.把等效为电源内阻，则新的等效电源的电动势为E，内阻为2r，外电路只有滑动变阻器，根据电源输出功率与外电阻的关系可知，当外电阻与内电阻相等时电源输出功率最大，内电阻与外电阻阻值相差越大，电源输出功率越小，可知滑动变阻器连入电路的阻值从4r逐渐变到零的过程，等效电源输出的电功率先变大后变小，滑动变阻器消耗的功率先变大再变小，B符合题意；
C.根据欧姆定律有
为定值，C不符合题意；
D.根据欧姆定律有
为定值，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化情况，再由电功率公式分析电源总功率的变化情况；根据电源输出功率与外电阻的关系：当外电阻与内电阻相等时电源输出功率最大，内电阻与外电阻阻值相差越大，电源输出功率越小，判断滑动变阻器消耗的功率的变化；根据欧姆定律分析和变化。
8．【答案】A,C
【知识点】交变电流的产生及规律；变压器原理
【解析】【解答】A.设灯泡的额定电压为、额定电流为，灯泡正常发光时，由理想变压器电压与匝数的关系可得
解得
，
A符合题意；
B.副线圈输出的功率为
B不符合题意；
CD.线框经过中性面时，线框平面与磁场垂直，所以穿过线框的磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，所以感应电动势的瞬时值为零，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据理想变压器电压与匝数的关系求出灯泡的额定电压和电流；根据电功率的公式求出副线圈的输出功率；根据中性面的特点分析。
9．【答案】B,C
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A.由题意可知，粒子带正电，AB板间加速，所以电场方向水平向右，可知A板带正电，粒子在CD板间向下偏转，电场方向向下，C板带正电，A不符合题意；
B.对粒子在AB板间加速运动，根据动能定理有
解得
可知经过B板时的速度大小只与加速电压有关，与极板间距无关，所以若只把B板稍微右移，粒子经过B板时的速度不变，B符合题意；
C.根据
解得
只把B板稍微右移，粒子在AB板间运动的时间变长，C符合题意；
D.粒子在CD板间偏转，水平方向有
射出时的偏向角满足
可知，D板下移，d变大，变小，粒子将打在P点上方，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据粒子运动过程中的受力方向，分析A板和C板所带电荷的电性；由动能定理分析粒子在加速电场中的运动，得出影响粒子到达B点时速度的相关量；根据牛顿第二定律和运动学公式，推导粒子在A、B板间运动时间的表达式，得出结论；根据类平抛规律，推导粒子射出偏转电场时的偏向角的正切的表达式，得出D板下移时粒子打在光屏上位置的变化。
10．【答案】A,D
【知识点】含容电路分析；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A.根据闭合电路欧姆定律可知
则并联部分的电压为
电源负极接地，电势为零，则a点电势为
b点电势为
故电容器下极板的电势比上极板高，A符合题意；
B.由以上分析可知，并联部分的电压为10V，故通过电阻的电流是
B不符合题意；
C.电容器放电的I-t图像中面积代表通过电容器充电或放电的电量，即通过R5的电量，也是电容器充完电时的电量，为
C不符合题意；
D.断开电键K到电路再次稳定过程中，电容器中的电量全部放出，所以通过电量等于电容器的带电量，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据闭合电路欧姆定律得出并联电路电压，再由和 R3 分得的电压，求出a、b两点电势的高低；由欧姆定律求解通过电阻的电流；电容器放电的I-t图像中面积代表通过电容器充电或放电的电量，由Q=CU求出电容器电量；断开电键K后，电容器中的电量全部放出，通过电量等于电容器刚冲完电时的电量。
11．【答案】（1）右；左
（2）正
【知识点】练习使用多用电表
【解析】【解答】（1）欧姆表“0”刻度线在表盘右侧，“”刻度线在表盘左侧。
（2）欧姆表中的电流有“红进黑出”的特点，所以欧姆表的电流是从a表笔流出，电压表的工作电流应从正接线柱流入，所以a表笔连接电压表正接线柱，b表笔连接电压表负接线柱。
【分析】（1）根据欧姆表的结构和特点分析；（2）根据欧姆表中的电流“红进黑出”，电压表的工作电流应从正接线柱流入，进行分析。
12．【答案】（1）水平向右
（2）无
（3）；竖直向下
（4）无
（5）
【知识点】安培力
【解析】【解答】（1）根据右手螺旋定则可得，图中磁感线的方向水平向右。
（3）根据力矩平衡原理可得，导体棒受到的磁场力大小为，方向竖直向下。
（5）根据天平的平衡原理可得
变形得
结合m-I图像的斜率可得
解得两线圈间的匀强磁场磁感应强度的大小
【分析】（1）根据右手螺旋定则判断磁感线的方向；（3）根据力矩平衡原理，分析此时导体棒受到的磁场力大小；（5）根据天平的平衡原理推导m-I的表达式，再结合m-I图像的斜率，求出两线圈间的匀强磁场磁感应强度的大小。
13．【答案】（1）解：线圈相当于电源，垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知在线圈位置上感应电流沿逆时针方向
由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路的欧姆定律得
电阻R两端的电压
（2）解：0.1s时间内通过电阻R的电荷量为
【知识点】闭合电路的欧姆定律；楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】（1）由楞次定律判断感应电流的方向，根据法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势，再由闭合电路欧姆定律求出电阻R两端的电压；（2）由电流的定义式求解0~0.1s时间内通过电阻R的电荷量。
14．【答案】（1）解：小球从A点运动到B点，由动能定理可得：
解得：
（2）解：小球到达最高点时竖直方向的速度分量减小为零，只存在水平方向的分量，设物体到达最高点P点的速度大小为vp，对小球从B点运动到最高点的过程，分别沿水平和竖直方向列动量定理可得：
联立解得：
【知识点】带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】（1）由动能定理分析小球从A点运动到B点的过程，求出电场强度的大小；（2）对小球从B点运动到最高点的过程，分别沿水平和竖直方向列动量定理，求出小球到达最高点的速度大小。
15．【答案】（1）解：静电力和颗粒重力等大反向，根据平衡条件，可得
解得
方向竖直向下
（2）解：小颗粒做圆周运动的半径为R，由洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，可得
由几何关系可得
解得
（3）解：要想除尘率达到100%，紧贴上板边缘的粒子恰好能够被下板右端收集对应磁感应强度最小值，由洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，可得
由几何关系可得
解得磁感应强度的最小值
紧贴上板边缘的粒子恰好能够被下板左端收集对应磁感应强度最大值，由洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，可得
由几何关系可得
解得磁感应强度的最大值
除尘率达到100%时磁感应强度的取值范围
【知识点】带电粒子在重力场、电场及磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在复合场中做圆周运动，则电场力与重力等大反向，由洛伦兹力充当向心力，根据受力关系求解电场强度；（2）根据洛伦兹力充当向心力，结合几何关系，求解小颗粒射入两板间的水平速度v0的大小；（3）要想除尘率达到100%，则紧贴上板边缘的粒子恰好能够被下板右端收集对应磁感应强度最小值，紧贴上板边缘的粒子恰好能够被下板左端收集对应磁感应强度最大值，由洛伦兹力充当向心力列式，求出磁感应强度的取值范围。
1 / 1广东省河源市2023-2024学年高二上学期1月期末联考物理试题
1．（2023高二上·河源月考）下列关于电场和磁场的说法，正确的是（ ）
甲 乙 丙 丁
A．如图甲，毛皮摩擦过橡胶棒后，毛皮得到电荷而带正电
B．如图乙，汽车的尾部拖着接地条，是通过与地面摩擦产生电荷，中和汽车车体静电
C．如图丙，在北极附近，地磁场的方向相对于地面是倾斜向下的
D．如图丁，因为异名磁极相互吸引的原理，指南针的N极指向南方
【答案】C
【知识点】地磁场；电荷及三种起电方式
【解析】【解答】A.毛皮摩擦过橡胶棒后，毛皮因失去电子而带正电，A不符合题意；
B.汽车接地条可将汽车因机械摩擦产生的静电导入地面，B不符合题意；
C.北极是地磁的S极，磁感线在地球外部从南极出发回到北极，因此在北极附近磁感应强度方向相对于地面是倾斜向下的，C符合题意；
D.地理的北极是地磁的S极，地理的南极是地磁的N极，根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知指南针的N极指向北方，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据摩擦起电原理分析；汽车接地条可将汽车因机械摩擦产生的静电导入地面；根据地磁场的知识分析；根据地理的南北极和地磁的南北极的位置关系，分析指南针N极的指向。
2．（2023高二上·河源月考）如图甲，跨步电压触电是指人在高压输电线路附近，因双脚底形成电势差而引起的触电事故.某同学不慎靠近了一落地的高压电线，其两脚间形成的电势差与电流入地点之间的距离关系如图乙所示，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．为了安全，该同学应大踏步走向电流入地点
B．为了安全，该同学应大踏步远离电流入地点
C．若地面导电性能均匀，离电流入地点越远，电势降落得越快
D．若地面导电性能均匀，绕电流入地点做圆周运动，不会造成跨步电压触电
【答案】D
【知识点】电势差与电场强度的关系
【解析】【解答】AB.根据U=Ed可知，步幅越大，两脚之间的电势差越大，越容易造成跨步触电，AB不符合题意；
C.离电流入地点越远，电场越弱，由U=Ed可知，沿电场方向相同的距离，电势差越小，故电势降落得越慢，C不符合题意；
D.若地面导电性能均匀，则以电流入地点为圆心的圆周上各点均为等势点，绕电流入地点做圆周运动，不会造成跨步电压触电，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据U=Ed定性判断影响该同学跨步电压大小的相关因素。
3．（2023高二上·河源月考）某同学乘坐飞机由南向北飞行，经过赤道上空时手持一根沿南北方向放置的通电直导线，电流方向由南指向北，直导线正上方有一点a，若通电直导线的磁场在a点处磁感应强度大小为B0，地磁场在a点处磁感应强度大小也为B0，不考虑地磁场磁偏角，则a点处磁感应强度大小为（ ）
A．2B0 B．B0 C．B0 D．0
【答案】B
【知识点】磁感应强度；通电导线及通电线圈周围的磁场
【解析】【解答】由安培定则可知，通电直导线的磁场在a点处磁感应强度方向西指向东，地磁场在a点处磁感应强度方向由南指向北，根据平行四边形定则可得，a点处磁感应强度大小为
B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】由安培定则判断出通电导线在a点处产生的磁场方向，根据地磁场的特点确定a点处地磁场的方向，再根据平行四边形定则，求解a点处磁感应强度大小。
4．（2023高二上·河源月考）如图，平行板电容器通过导线与滑动变阻器R、直流电源相连，电容器上、下极板分别是M板、N板.P是静止在极板中间的带电油滴，下列说法正确的是（ ）
A．油滴带正电荷
B．M板水平右移一点，油滴P将保持静止
C．M板下移一点，油滴P将向下移动
D．将滑动变阻器滑片向左运动，油滴P将向上运动
【答案】B
【知识点】电容器及其应用
【解析】【解答】A.由图可知，电容器上极板带正电，下极板带负电，极板间电场强度的方向向下，油滴受力平衡，所以油滴受到的电场力向上，故油滴带负电荷，A不符合题意；
B.因为电容器极板一直与电源相连，所以M极板右移时，极板电压不变，一直等于电源电动势，根据匀强电场中电场强度与电势差的关系式可知，极板间电场强度不变，油滴所受电场力不变，所以油滴P将保持静止，B符合题意；
C.M极板下移，电压不变，根据，d变小，E变大，油滴受到的电场力变大，油滴P将向上移动，C不符合题意；
D.和电容器串联的滑动变阻器，在电路稳定时，回路中电流为零，移动滑片不会对电容器的造成影响，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据油滴受到的电场力方向，判断油滴的电性；电容器极板一直与电源相连，移动极板时，极板电压不变，由分析极板间电场强度的变化，得出油滴的运动状态；滑动变阻器是电容器充、放电时的保护电阻，大小对电容器本身没有影响。
5．（2023高二上·河源月考）如图所示为磁流体发电机原理图，足够大平行金属板A、B之间有一个很强的磁场，将一束带正电的等离子体（重力不计）喷入磁场，A、B两板间便产生电压从而向外供电，下列说法正确的是（ ）
A．A金属板为发电机正极
B．仅减小金属板间距，发电机电动势增大
C．仅提高喷射的速度，发电机电动势增大
D．仅提高磁场的磁感应强度，发电机电动势保持不变等离子体
【答案】C
【知识点】磁流体发电机
【解析】【解答】A.根据左手定则可知，正离子在洛伦兹力的作用下向下运动至B板，负离子向上运动至A板，故B板带正电，为发电机正极，A不符合题意；
BCD.当发电机产生的电动势稳定时，有
解得发电机产生的电动势
所以仅提高磁场的磁感应强度，发电机电动势增大；仅提高喷射的速度，发电机电动势增大；仅减小金属板间距，发电机电动势减小，C符合题意，BD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据左手定则判断正、负离子的偏转方向，确定电源正负极；当发电机产生的电动势稳定时，离子受到的电场力与洛伦兹力等大反向，由受力平衡推导发电机产生的电动势与磁感应强度、离子速度和极板间距之间的关系。
6．（2023高二上·河源月考）如图，水平金属圆环的半径为L，匀质导体棒OP的长度也为L，导体棒OP和电阻R1的阻值都为R0，电路中的其他电阻忽略不计.导体棒OP绕着它的一个端点O以大小为ω的角速度匀速转动，O点恰好为金属圆环的圆心，转动平面内有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导体棒OP转动过程中始终与金属圆环接触良好.对导体棒OP转动一周的过程，下列说法正确的是（ ）
A．电阻R1两端的电压为
B．电阻R1中的电流方向由a指向b
C．电阻R1上产生的焦耳热为
D．通过电阻R1的电流大小不断变化
【答案】A
【知识点】楞次定律；导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A.根据法拉第电磁感应定律可得，导体棒OP产生的电动势为
回路的总电阻为
回路中的总电流为
电阻两端的电压为
A符合题意；
B.根据右手定则可得，中的电流方向为由b指向a，B不符合题意；
CD.因为OP匀速转动，所以导体棒OP产生的感应电动势恒定，故通过电阻的电流大小不变，由焦耳定律可得，导体棒OP转动一周的过程，电阻产生的焦耳热为
CD不符合题意.
故答案为：A。
【分析】根据法拉第电磁感应定律求出OP产生的感应电动势，再由闭合电路欧姆定律求出电阻两端的电压；由右手定则判断感应电流的方向；通过电阻的电流大小不变，由焦耳定律求出电阻产生的焦耳热。
7．（2023高二上·河源月考）如图，电源电动势为E、内阻为r，R0为定值电阻，已知R0=r，滑动变阻器的最大阻值是4r.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，电压表V1、V2示数变化量的绝对值分别用、表示，电流表A示数变化量的绝对值用表示，电表均视为理想电表.下列说法正确的是（ ）
A．电源的总功率逐渐变小
B．滑动变阻器消耗的功率先变大再变小
C．减小
D．增大
【答案】B
【知识点】电功率和电功；电路动态分析
【解析】【解答】A.闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P由a端向b端滑动时，滑动变阻器的阻值从4r逐渐变到零，总电阻逐渐减小，根据闭合电路欧姆定律可得总电流增大，电源总功率
可知电源的总功率逐渐增大，A不符合题意；
B.把等效为电源内阻，则新的等效电源的电动势为E，内阻为2r，外电路只有滑动变阻器，根据电源输出功率与外电阻的关系可知，当外电阻与内电阻相等时电源输出功率最大，内电阻与外电阻阻值相差越大，电源输出功率越小，可知滑动变阻器连入电路的阻值从4r逐渐变到零的过程，等效电源输出的电功率先变大后变小，滑动变阻器消耗的功率先变大再变小，B符合题意；
C.根据欧姆定律有
为定值，C不符合题意；
D.根据欧姆定律有
为定值，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据闭合电路欧姆定律分析电路中电流的变化情况，再由电功率公式分析电源总功率的变化情况；根据电源输出功率与外电阻的关系：当外电阻与内电阻相等时电源输出功率最大，内电阻与外电阻阻值相差越大，电源输出功率越小，判断滑动变阻器消耗的功率的变化；根据欧姆定律分析和变化。
8．（2023高二上·河源月考）如图，线框在匀强磁场匀速转动过程中产生正弦交流电，经理想变压器变压后给两盏相同的灯L1、L2供电.变压器原、副线圈的匝数之比为k，当线框转速为n时，理想电压表示数为U，灯泡正常发光.已知灯泡正常发光时的电阻为R，其他电阻不计.下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的额定电流为
B．副线圈输出的功率为
C．线框经过中性面时，穿过线框的磁通量最大
D．线框经过中性面时，线框产生的感应电动势的瞬时值最大
【答案】A,C
【知识点】交变电流的产生及规律；变压器原理
【解析】【解答】A.设灯泡的额定电压为、额定电流为，灯泡正常发光时，由理想变压器电压与匝数的关系可得
解得
，
A符合题意；
B.副线圈输出的功率为
B不符合题意；
CD.线框经过中性面时，线框平面与磁场垂直，所以穿过线框的磁通量最大，但是磁通量的变化率为零，所以感应电动势的瞬时值为零，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】根据理想变压器电压与匝数的关系求出灯泡的额定电压和电流；根据电功率的公式求出副线圈的输出功率；根据中性面的特点分析。
9．（2023高二上·河源月考）如图，一带正电的粒子从靠近A金属板的K点处由静止出发，经A、B金属板间加速电压U0加速后，沿直线运动打在光屏上的Q点；现再在金属板C、D间加上一偏转电压U1，粒子将打在光屏Q点正下方的P点，不计粒子重力.下列说法正确的是（ ）
A．A板带负电，C板带正电
B．若只把B板稍微右移，粒子经过B板时的速度不变
C．若只把B板稍微右移，粒子在AB板间运动的时间变长
D．若只把D板下移，粒子将打在P点下方
【答案】B,C
【知识点】带电粒子在电场中的加速；带电粒子在电场中的偏转
【解析】【解答】A.由题意可知，粒子带正电，AB板间加速，所以电场方向水平向右，可知A板带正电，粒子在CD板间向下偏转，电场方向向下，C板带正电，A不符合题意；
B.对粒子在AB板间加速运动，根据动能定理有
解得
可知经过B板时的速度大小只与加速电压有关，与极板间距无关，所以若只把B板稍微右移，粒子经过B板时的速度不变，B符合题意；
C.根据
解得
只把B板稍微右移，粒子在AB板间运动的时间变长，C符合题意；
D.粒子在CD板间偏转，水平方向有
射出时的偏向角满足
可知，D板下移，d变大，变小，粒子将打在P点上方，D不符合题意。
故答案为：BC。
【分析】根据粒子运动过程中的受力方向，分析A板和C板所带电荷的电性；由动能定理分析粒子在加速电场中的运动，得出影响粒子到达B点时速度的相关量；根据牛顿第二定律和运动学公式，推导粒子在A、B板间运动时间的表达式，得出结论；根据类平抛规律，推导粒子射出偏转电场时的偏向角的正切的表达式，得出D板下移时粒子打在光屏上位置的变化。
10．（2023高二上·河源月考）如图甲所示电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1.0Ω，电源负极端接地.定值电阻R1=6.0Ω，R2=4.0Ω，R3=2.0Ω，R4=8.0Ω，R5=10Ω，电容器C的电容为2μF，当电键K闭合，流经R5的电流随时间的变化如图乙所示，电路稳定后，下列说法正确的是（ ）
甲 乙
A．电容器下极板的电势比上极板高
B．通过电阻R1的电流是2A
C．乙图图线和坐标轴包围的面积代表通过R5的电量是8C
D．断开电键K到电路再次稳定过程中，通过R5电量是
【答案】A,D
【知识点】含容电路分析；闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】A.根据闭合电路欧姆定律可知
则并联部分的电压为
电源负极接地，电势为零，则a点电势为
b点电势为
故电容器下极板的电势比上极板高，A符合题意；
B.由以上分析可知，并联部分的电压为10V，故通过电阻的电流是
B不符合题意；
C.电容器放电的I-t图像中面积代表通过电容器充电或放电的电量，即通过R5的电量，也是电容器充完电时的电量，为
C不符合题意；
D.断开电键K到电路再次稳定过程中，电容器中的电量全部放出，所以通过电量等于电容器的带电量，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据闭合电路欧姆定律得出并联电路电压，再由和 R3 分得的电压，求出a、b两点电势的高低；由欧姆定律求解通过电阻的电流；电容器放电的I-t图像中面积代表通过电容器充电或放电的电量，由Q=CU求出电容器电量；断开电键K后，电容器中的电量全部放出，通过电量等于电容器刚冲完电时的电量。
11．（2023高二上·河源月考）实验室中可以用欧姆表直接测量电阻，如图是欧姆表的简化结构图，其中a、b为两表笔.
（1）欧姆表的表盘刻度不均匀，“0”刻度线在表盘 侧，“∞”刻度线在表盘 侧.（均选填“左”或“右”）.
（2）若用欧姆表测量某电压表的阻值，a表笔应与电压表的 接线柱相接（选填“正”或“负”）.
【答案】（1）右；左
（2）正
【知识点】练习使用多用电表
【解析】【解答】（1）欧姆表“0”刻度线在表盘右侧，“”刻度线在表盘左侧。
（2）欧姆表中的电流有“红进黑出”的特点，所以欧姆表的电流是从a表笔流出，电压表的工作电流应从正接线柱流入，所以a表笔连接电压表正接线柱，b表笔连接电压表负接线柱。
【分析】（1）根据欧姆表的结构和特点分析；（2）根据欧姆表中的电流“红进黑出”，电压表的工作电流应从正接线柱流入，进行分析。
12．（2023高二上·河源月考）兴趣小组探究磁场力与电流大小的关系，设计的原理图如图，两相同通电线圈竖直正对放置，在两线圈中央用绝缘细线悬挂一长度为L的导体棒ab（L小于线圈的直径），绝缘细线系在精密天平横梁的左侧，天平左右悬点关于支点对称，当地重力加速度为g，小组同学进行了一系列操作.
（1）两线圈间的磁场近似为匀强磁场，根据图中线圈中的电流方向，判断出图中未画箭头的一簇磁感线的方向应为 （选填“水平向左”或“水平向右”）.
（2）往天平右侧砝码盘中加入砝码，测量出导体棒ab的质量m0.
（3）给导体棒ab通入电流I0，在ab水平静止的同时保证导体棒ab与磁感线垂直，调节天平，发现需要在砝码盘中加入的砝码，天平才重新平衡，则此时导体棒受到的磁场力大小为 ，方向 .
（4）只改变ab通入的电流I的大小，在ab水平静止的同时保证导体棒ab与磁感线垂直，调节天平，读出砝码的质量m，比较磁场力与电流大小的关系.
（5）小组同学得出多组m、I数据后，作出了m-I图像，该图像是一条直线，斜率为k，则两线圈间的匀强磁场磁感应强度的大小为 （用g、k、L表示）
【答案】（1）水平向右
（2）无
（3）；竖直向下
（4）无
（5）
【知识点】安培力
【解析】【解答】（1）根据右手螺旋定则可得，图中磁感线的方向水平向右。
（3）根据力矩平衡原理可得，导体棒受到的磁场力大小为，方向竖直向下。
（5）根据天平的平衡原理可得
变形得
结合m-I图像的斜率可得
解得两线圈间的匀强磁场磁感应强度的大小
【分析】（1）根据右手螺旋定则判断磁感线的方向；（3）根据力矩平衡原理，分析此时导体棒受到的磁场力大小；（5）根据天平的平衡原理推导m-I的表达式，再结合m-I图像的斜率，求出两线圈间的匀强磁场磁感应强度的大小。
13．（2023高二上·河源月考）如图甲，电阻r=5Ω、匝数n=50匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与电阻R相连，R=95Ω.线圈内有方向垂直于纸面向里的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化.
甲 乙
（1）判断线圈内感应电流的方向，并计算电阻R两端的电压U；
（2）求0~0.1s时间内通过电阻R的电荷量q.
【答案】（1）解：线圈相当于电源，垂直于纸面向里穿过线圈的磁通量增大，由楞次定律可知在线圈位置上感应电流沿逆时针方向
由法拉第电磁感应定律得
由闭合电路的欧姆定律得
电阻R两端的电压
（2）解：0.1s时间内通过电阻R的电荷量为
【知识点】闭合电路的欧姆定律；楞次定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【分析】（1）由楞次定律判断感应电流的方向，根据法拉第电磁感应定律求出线圈中产生的感应电动势，再由闭合电路欧姆定律求出电阻R两端的电压；（2）由电流的定义式求解0~0.1s时间内通过电阻R的电荷量。
14．（2023高二上·河源月考）水平面上固定一个倾角为θ=37°的光滑直角斜面，斜面长L=2m，整个区域内存在水平向右的匀强电场，一质量为m=5kg，电荷量为的带正电小球，从斜面底端A点静止释放，到达斜面顶端B点的速度大小，重力加速度g取10m/s2，小球看作质点且运动过程中电荷量没有损失，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）电场强度E的大小；
（2）小球从B点脱离后，到达最高点的速度大小.
【答案】（1）解：小球从A点运动到B点，由动能定理可得：
解得：
（2）解：小球到达最高点时竖直方向的速度分量减小为零，只存在水平方向的分量，设物体到达最高点P点的速度大小为vp，对小球从B点运动到最高点的过程，分别沿水平和竖直方向列动量定理可得：
联立解得：
【知识点】带电粒子在重力场和电场复合场中的运动
【解析】【分析】（1）由动能定理分析小球从A点运动到B点的过程，求出电场强度的大小；（2）对小球从B点运动到最高点的过程，分别沿水平和竖直方向列动量定理，求出小球到达最高点的速度大小。
15．（2023高二上·河源月考）如图所示，是某种除尘装置的示意图，MM和PQ是正对的两平行板，平行板长度为L，板间距离，两板之间存在竖直方向的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场.左侧大量分布均匀的质量为m、电荷量为q的小颗粒，以相同的水平速度射入两极板之间，小颗粒刚好做匀速圆周运动，被收集到PQ板上，其中从距离PQ板位置射入的小颗粒恰好落到PQ板上距离Q点的位置上.已知重力加速度为g，磁感应强度为B0.
（1）求电场强度E；
（2）求小颗粒射入两板间的水平速度v0的大小；
（3）若改变磁感应强度的大小，该装置除尘率可以达到100%，求磁感应强度的取值范围
【答案】（1）解：静电力和颗粒重力等大反向，根据平衡条件，可得
解得
方向竖直向下
（2）解：小颗粒做圆周运动的半径为R，由洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，可得
由几何关系可得
解得
（3）解：要想除尘率达到100%，紧贴上板边缘的粒子恰好能够被下板右端收集对应磁感应强度最小值，由洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，可得
由几何关系可得
解得磁感应强度的最小值
紧贴上板边缘的粒子恰好能够被下板左端收集对应磁感应强度最大值，由洛伦兹力提供匀速圆周运动的向心力，可得
由几何关系可得
解得磁感应强度的最大值
除尘率达到100%时磁感应强度的取值范围
【知识点】带电粒子在重力场、电场及磁场混合场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在复合场中做圆周运动，则电场力与重力等大反向，由洛伦兹力充当向心力，根据受力关系求解电场强度；（2）根据洛伦兹力充当向心力，结合几何关系，求解小颗粒射入两板间的水平速度v0的大小；（3）要想除尘率达到100%，则紧贴上板边缘的粒子恰好能够被下板右端收集对应磁感应强度最小值，紧贴上板边缘的粒子恰好能够被下板左端收集对应磁感应强度最大值，由洛伦兹力充当向心力列式，求出磁感应强度的取值范围。
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