期末复习培优训练与检测（一）--2020-2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 期末复习培优训练与检测（一）--2020-2021学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 299.7KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-06-28 06:45:29 | ||
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文档简介
2020-2021学年高二下学期期末复习培优训练与检测（一）（2019人教版选择性必修二）
一、单选题
1．在匀强磁场中，一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )
A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率最大
B．t＝0.01s时线框平面与中性面垂直
C．线框产生的交变电动势有效值为311V
D．线框产生的交变电动势频率为100Hz
2．如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一个线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容C= 60 μF，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是
A．电容器下极板电势高于上极板 B．线圈中磁通量的变化率为3 Wb/s
C．电容器两极板间电压为2.0 V D．电容器所带电荷量为120 C
3．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁铁，小磁铁的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是（ ）
A．①②④ B．②③④ C．②③ D．①⑤
4．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈内产生正弦式交变电流，当线圈平面跟中性面重合的瞬间，下列说法正确的是
A．线圈中的感应电流最大
B．穿过线圈的磁通量为零
C．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大
D．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零
5．三个质子1、2和3分别以大小相等的初速度v1、v2和v3经平板MN上的小孔O射入匀强磁场，各初速度的方向如图所示，磁场方向垂直纸面向里，整个装置处在真空中，且不计质子重力。最终这三个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离分别为s1、s2和s3，则( )
A．s1＜s2＜s3 B．s2＞s3＞s1 C．s1＝s3＞s2 D．s1＝s3＜s2
二、多选题
6．如图所示，在磁感应强度B=1.0 T的匀强磁场中，质量m=1kg的金属杆PQ在水平向右的外力F作用下沿着粗糙U形导轨以速度v=2 m/s 向右匀速滑动，U形导轨固定在水平面上，两导轨间距离1=1.0m，金属杆PQ与U形导轨之间的动摩擦因数μ=0.3， 电阻R=3.0 Ω，金属杆的电阻r=1.0 Ω，导轨电阻忽略不计，取重力加速度g=10 m/s?，则下列说法正确的是
A．通过R的感应电流的方向为由d到a
B．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 V
C．金属杆PQ受到的外力F的大小为2.5N
D．外力F做功的数值大于电路上产生的焦耳热
7．关于地磁场，下列说法正确的是( )
A．地磁的两极与地理的两极重合
B．指南针的两极一定指向地理的两极
C．地磁的南北极与地理的南北极大致相反
D．地磁的北极在地理的南极附近
8．如图所示，abcd为用粗细均匀的同种材料制成的金属线框，其中ab的长度只有bc长度的一半。现将线框放在水平光滑绝缘的桌面上，在外力F的作用下让线框以速度匀速穿过右边两个磁感应强度大小相等、方向相反的磁场区域。若以图示位置开始计时，规定逆时针电流方向为正，磁感线向下穿过线框时的磁通量为正。则下列关于回路电流i、外力F大小、cb间的电势差Ucb及穿过线框的磁通量false随时间变化的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图，正方形ABCD内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，从B点以不同的速率沿着BC方向射入磁场，粒子a从D点射出，粒子b从AD边的中点E射出，粒子c从AB边的中点F射出。若带电粒子仅受磁场力的作用，下列说法正确的是（ ）
A．a粒子的速率是b粒子速率的两倍
B．在磁场中运动的时间，c是a的两倍
C．在磁场中运动的弧长，a等于c
D．若c粒子的速率稍微减小，在磁场中的运动时间不变
10．图为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析加速电场器和磁分析器组成。已知加速电压为U，静电分析器通道内存在均匀辐射电场，磁分析器中有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出）。两种粒子从同一位置由静止开始经加速电场加速后，在静电分析器做半径均为R的匀速圆周运动，最终打在磁分析器胶片上的同一位置P。下列说法正确的是（ ）
A．粒子在静电分析器中运动时，电势能减少
B．匀强磁场的方向垂直纸面向外
C．两种粒子比荷一定相同
D．粒子在静电分析器中的运动轨迹上各点的场强E大小相等，且false
三、实验题
11．如图所示为“探究电磁感应产生条件及其规律”的实验装置.
（1）将图中所缺的导线补接完整.______
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针右偏转了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流表指针将___________.
②原线圈插入副线圆后，将滑动变阻器触头迅速向左滑动时，灵敏电流表指针将_________.
③在做“探究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将___
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．不能用楞次定律判断感应电动势方向
D．可以用楞次定律判断感应电动势方向
四、解答题
12．一电路如图所示，电源电动势E=14V，内阻r=2 Ω，电阻R1=12 Ω，R2=R4=4 Ω，R3=8 Ω，C为平行板电容器，其电容C=3.0 pF，虚线到两极板间距离相等，极板长L=0.20m，两极板的间距d=1.0×10－2m。
(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电荷量为多少；
(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出。(要求写出计算和分析过程，g取10 m/s2)
13．如图所示，在x轴上方有一匀强磁场方向垂直纸面向里。在x轴下方有一匀强电场，方向竖直向上。一个质量为m、电荷量为q、重力不计的带正电粒子从y轴上的a点（0，h）处沿y轴正方向以初速度false开始运动，一段时间后，粒子速度方向与x轴正方向成45°角进入电场，经过y轴上b点时速度方向恰好与y轴垂直。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）粒子从开始运动到第三次经过x轴的时间。
14．如图，两条平行的光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ角固定，轨距为d．P、M间接有阻值为R的电阻．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效阻值为R．空间存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上．现从静止释放ab．若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g．求：
（1）ab运动的最大速度vm；
（2）当ab具有最大速度时，ab消耗的电功率P；
（3）为使ab向下做匀加速直线运动，在ab中点施加一个平行于轨道且垂直于ab的力F， 推导F随时间t变化的关系式，并分析F的变化与a的关系．
参考答案
1．A
【详解】
A．t=0.005s时，感应电动势最大，线框平面与中性面垂直，磁通量的变化率最大，故A正确；
B．t=0.01s时，感应电动势为零，线框平面与中性面重合，故B错误；
C．线框产生的交变电动势最大值为311V，有效值为false，选项C错误；
D．由图2可知 T=0.02s，据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为：
false
故D错误；
2．C
【详解】
根据楞次定律，可判断出电容器上极板电势高于下极板，A错误；根据图象可得线圈中磁通量的变化率为false，B错误；根据法拉第电磁感应定律有：falseV，C正确；根据Q=CU，可得电容器所带电荷量为false，D错误；选C.
3．C
【详解】
由于地磁的北极在地理的南极附近，在磁体的外部磁感线从N极指向S极，故磁感线有个向北的分量，而小磁针静止的时候N极的方向就是磁感线的方向，所以小磁针由于受到地磁场的作用静止时N极指向地理的北方．赤道附近地磁场的方向和地面平行，北半球地磁场方向相对地面是斜下的，南半球地磁场方向相对地面是斜向上的，①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理的南极，故①错误；②地磁场的北极在地理南极附近，故②正确；③赤道附近地磁场的方向和地面平行，故③正确；④北半球地磁场方向相对地面是斜下的，故④错误；⑤赤道附近地磁场的方向和地面平行，不是任何地方的地磁场方向都是和地面平行的，故⑤错误。
故选C。
4．D
【解析】
【详解】
在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大．磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流也为零，故D正确，ABC错误．
故选D.
5．D
【详解】
三个质子的速度大小相等，方向如图所示，垂直进入同一匀强磁场中，由于初速度v1和v3的方向与MN的夹角相等，所以这两个质子的运动轨迹正好组合成一个完整的圆，则这两个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离是相等的，而初速度v2的质子方向与MN垂直，则它的运动轨迹正好是半圆，所以质子打到平板MN上的位置到小孔的距离恰好是圆的直径。由于它们的速度大小相等，因此它们的运动轨迹的半径均相同，所以速度为v3的距离最大，即满足
s1=s3＜s2
故选D。
6．BD
【解析】
A、PQ棒切割磁感线产生动生电动势，由右手定则可知电流方向为QPad，故A错误．B、导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为：E=BLv=1×1×2V=2V，故B正确．C、根据欧姆定律可得false，由力的平衡可知false，故C错误．D、由动能定理可得false，故false，故D正确．故选BD．
【点睛】对于单棒切割的类型，掌握电磁感应的基本规律，如右手定则或楞次定律、感应电动势公式E=BLv、欧姆定律和安培力公式F=BIL等是基础，关键要明确各个量的关系，熟练运用相关的公式求解．
7．CD
【详解】
试题分析：地理北极的附近是地磁南极，地理南极的附近是地磁北极, 地磁的南北极与地理的南北极大致相反。
故选CD．
考点：地磁场
【名师点睛】解答此题要知道：地球是个巨大的磁体，地球的周围存在着磁场，任一点的磁场方向是不变的．地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近．
8．BC
【详解】
A．当线圈进入第一个磁场时，由右手定则知电流为逆时针，开始进入第二个磁场时，电流方向为顺时针，出第二个磁场，电流为逆时针，故A错误；
B．由E=false可知，E保持不变，而开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，电动势应为2false，电流加倍，故每根导体棒受到安培力加培，则F=2F安，将变为原来2倍，故B正确；
C．根据U=IR和电流方向知刚进入磁场和出磁场时电压相等，b点电势高，故Ucb为负，两边同时切割磁感线时c电动势高，且电压为原来2倍，故C正确；
D．当线框开始进入磁场，磁通量开始增加，当全部进入时达最大；此后向外的磁通量增加，总磁通减小；当运动到2.5L时，磁通量最小为零，故D错误。
故选BC。
9．BD
【详解】
带电粒子的质量和电荷量都相等，分别设为m和q，由洛伦兹力提供向心力得知：false则：
v=false
找到粒子b的圆心O如图所示，设正方形的边长为d，在△OAE中，
false
解得：
false
即
false
粒子a的半径：
Ra=d
粒子c的半径：
false
A．粒子a和b的速率之比：
false
故A错误；
B．带电粒子在磁场中的运动时间：false，其中：false，由几何关系可知，粒子 c的轨迹圆心角为π，粒子a的轨迹圆心角为false ，而且两个粒子的周期T一样，故在磁场中运动的时间，c是a的两倍，故B正确；
C．由弧长公式l=αr可知，
false
所以在磁场中运动的弧长，a是c的两倍，故C错误；
D．由洛伦兹力提供向心力可知，轨迹半径false粒子c的速率稍微减少，半径减少，在磁场中运动仍然可以从AB边射出，轨迹对应的圆心角仍然为π，运动时间为false，其中周期不变，所以c粒子的速率稍微减小，在磁场中的运动时间不变，故D正确。
故选BD。
10．BC
【详解】
A．粒子在静电分析器中做半径均为R的匀速圆周运动，电场力不做功，电势能不变，故A错误；
B．粒子在磁场中顺时针做匀速圆周运动，据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，故B正确；
C．两粒子在磁场中做匀速圆周运动，打在同一位置，半径相同，有
false
在加速电场中有
false
联立两式可得
false
故C正确；
D．在静电分析器中电子也做匀速圆周运动，有
false
在加速电场中有
false
联立两式可得
false
故D错误。
故选BC。
11．实物图见解析 右偏 左偏 BD
【详解】
（1）[1]电路连接如图所示
（2）[2] 闭合开关时发现灵敏电流表的指针右偏转了一下，说明穿过原线圈的磁通量增大时，电流计指针右偏，将原线圈迅速插入副线圈时，穿过原线圈的磁通量增大，所以指针右偏；
[3] 将滑动变阻器触头迅速向左滑动时，电路电流减小，穿过原线圈的磁通量减小，指针左偏；
[4]感应电流的产生需要有闭合回路，感应电动势的产生不需要，且可以通过楞次定律判断方向，故选BD
12．(1)3.0×10－12C；(2)不能
【详解】
(1)S断开时，电阻R3两端电压为
U3=falseE=8 V
S闭合后，外电阻为
R=false＝6Ω
路端电压为
U=falseE=21 V
此时电阻R3两端电压为
falseU=7V
则流过R4的总电荷量为
ΔQ=CU3－CU3′=3.0×10－12C
(2)设微粒质量为m，电荷量为q，当开关S断开时有
false=mg
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则
mg－false=ma
设微粒能从C的电场中射出，则水平方向运动时间为
false
竖直方向的位移为
y=falseat2
由以上各式求得
y＝6.25×10－3m＞false
故微粒不能从C的电场中射出。
13．（1）false；（2）false；（3）false
【详解】
（1）粒子运动轨迹如图
由图可得
rcos 45°＝h
粒子在磁场中做圆周运动
false
联立可得
false，false
（2）粒子在x轴下方运动到 b点过程中，水平方向
false
竖直方向
false
由动能定理得
false
联立可得
false，false，false
（3）粒子在磁场中运动总的圆心角
false
粒子在磁场中运动总的运动时间
false
粒子从开始运动到第三次经过x轴
t=t1+2t2
联立可得
false
14．（1）false；（2）false ；（3）false
a.当a＜gsinθ时，F方向先沿斜面向上，大小由mgsinθ-ma开始减小到零，随后F方向沿斜面向下，大小从零开始增大．
b. 当a=gsinθ时，F方向沿斜面向下，大小从零开始增大；
c．当a＞gsinθ时，F方向沿斜面向下，大小从ma-mgsinθ开始增大．
【解析】
【详解】
（1）ab具有最大速度时，处于平衡状态，受力分析如图；
由平衡条件： mgsinθ=FA
FA=BId
由闭合电路欧姆定律： false
得： false
（2）由电功率公式：P=I2R
false
得： false
（3）ab做匀加速直线运动时，设F沿斜面向下，受力分析如图：
由牛顿运动定律： F+mgsinθ-FA=ma
FA=BId
false
V=at
得： false
可见：F的大小随时间t呈线性变化
a.当a＜gsinθ时，F方向先沿斜面向上，大小由mgsinθ-ma开始减小到零，随后F方向沿斜面向下，大小从零开始增大．
b. 当a=gsinθ时，F方向沿斜面向下，大小从零开始增大；
c．当a＞gsinθ时，F方向沿斜面向下，大小从ma-mgsinθ开始增大
【点睛】
本题是电磁感应与牛顿第二定律的综合问题，一般是从力和能量两个角度进行研究．其中安培力的分析和计算是解题的关键步骤．
一、单选题
1．在匀强磁场中，一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则( )
A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率最大
B．t＝0.01s时线框平面与中性面垂直
C．线框产生的交变电动势有效值为311V
D．线框产生的交变电动势频率为100Hz
2．如图甲所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中，一个线圈与一个电容器相连，线圈平面与匀强磁场垂直，电容器的电容C= 60 μF，穿过线圈的磁通量Φ随时间t的变化如图乙所示，下列说法正确的是
A．电容器下极板电势高于上极板 B．线圈中磁通量的变化率为3 Wb/s
C．电容器两极板间电压为2.0 V D．电容器所带电荷量为120 C
3．地球是一个大磁体：①在地面上放置一个小磁铁，小磁铁的南极指向地磁场的南极；②地磁场的北极在地理南极附近；③赤道附近地磁场的方向和地面平行；④北半球地磁场方向相对地面是斜向上的；⑤地球上任何地方的地磁场方向都是和地面平行的．以上关于地磁场的描述正确的是（ ）
A．①②④ B．②③④ C．②③ D．①⑤
4．一个矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈内产生正弦式交变电流，当线圈平面跟中性面重合的瞬间，下列说法正确的是
A．线圈中的感应电流最大
B．穿过线圈的磁通量为零
C．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率也最大
D．穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率为零
5．三个质子1、2和3分别以大小相等的初速度v1、v2和v3经平板MN上的小孔O射入匀强磁场，各初速度的方向如图所示，磁场方向垂直纸面向里，整个装置处在真空中，且不计质子重力。最终这三个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离分别为s1、s2和s3，则( )
A．s1＜s2＜s3 B．s2＞s3＞s1 C．s1＝s3＞s2 D．s1＝s3＜s2
二、多选题
6．如图所示，在磁感应强度B=1.0 T的匀强磁场中，质量m=1kg的金属杆PQ在水平向右的外力F作用下沿着粗糙U形导轨以速度v=2 m/s 向右匀速滑动，U形导轨固定在水平面上，两导轨间距离1=1.0m，金属杆PQ与U形导轨之间的动摩擦因数μ=0.3， 电阻R=3.0 Ω，金属杆的电阻r=1.0 Ω，导轨电阻忽略不计，取重力加速度g=10 m/s?，则下列说法正确的是
A．通过R的感应电流的方向为由d到a
B．金属杆PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为2.0 V
C．金属杆PQ受到的外力F的大小为2.5N
D．外力F做功的数值大于电路上产生的焦耳热
7．关于地磁场，下列说法正确的是( )
A．地磁的两极与地理的两极重合
B．指南针的两极一定指向地理的两极
C．地磁的南北极与地理的南北极大致相反
D．地磁的北极在地理的南极附近
8．如图所示，abcd为用粗细均匀的同种材料制成的金属线框，其中ab的长度只有bc长度的一半。现将线框放在水平光滑绝缘的桌面上，在外力F的作用下让线框以速度匀速穿过右边两个磁感应强度大小相等、方向相反的磁场区域。若以图示位置开始计时，规定逆时针电流方向为正，磁感线向下穿过线框时的磁通量为正。则下列关于回路电流i、外力F大小、cb间的电势差Ucb及穿过线框的磁通量false随时间变化的图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
9．如图，正方形ABCD内有垂直于纸面的匀强磁场，三个质量和电荷量都相同的带电粒子a、b、c，从B点以不同的速率沿着BC方向射入磁场，粒子a从D点射出，粒子b从AD边的中点E射出，粒子c从AB边的中点F射出。若带电粒子仅受磁场力的作用，下列说法正确的是（ ）
A．a粒子的速率是b粒子速率的两倍
B．在磁场中运动的时间，c是a的两倍
C．在磁场中运动的弧长，a等于c
D．若c粒子的速率稍微减小，在磁场中的运动时间不变
10．图为一种质谱仪的示意图，由加速电场、静电分析加速电场器和磁分析器组成。已知加速电压为U，静电分析器通道内存在均匀辐射电场，磁分析器中有垂直纸面的匀强磁场（图中未画出）。两种粒子从同一位置由静止开始经加速电场加速后，在静电分析器做半径均为R的匀速圆周运动，最终打在磁分析器胶片上的同一位置P。下列说法正确的是（ ）
A．粒子在静电分析器中运动时，电势能减少
B．匀强磁场的方向垂直纸面向外
C．两种粒子比荷一定相同
D．粒子在静电分析器中的运动轨迹上各点的场强E大小相等，且false
三、实验题
11．如图所示为“探究电磁感应产生条件及其规律”的实验装置.
（1）将图中所缺的导线补接完整.______
（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流表的指针右偏转了一下，那么合上开关后可能出现的情况有：
①将原线圈迅速插入副线圈时，灵敏电流表指针将___________.
②原线圈插入副线圆后，将滑动变阻器触头迅速向左滑动时，灵敏电流表指针将_________.
③在做“探究电磁感应现象”实验时，如果副线圈两端不接任何元件，则副线圈电路中将___
A．因电路不闭合，无电磁感应现象
B．有电磁感应现象，但无感应电流，只有感应电动势
C．不能用楞次定律判断感应电动势方向
D．可以用楞次定律判断感应电动势方向
四、解答题
12．一电路如图所示，电源电动势E=14V，内阻r=2 Ω，电阻R1=12 Ω，R2=R4=4 Ω，R3=8 Ω，C为平行板电容器，其电容C=3.0 pF，虚线到两极板间距离相等，极板长L=0.20m，两极板的间距d=1.0×10－2m。
(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电荷量为多少；
(2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0=2.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出。(要求写出计算和分析过程，g取10 m/s2)
13．如图所示，在x轴上方有一匀强磁场方向垂直纸面向里。在x轴下方有一匀强电场，方向竖直向上。一个质量为m、电荷量为q、重力不计的带正电粒子从y轴上的a点（0，h）处沿y轴正方向以初速度false开始运动，一段时间后，粒子速度方向与x轴正方向成45°角进入电场，经过y轴上b点时速度方向恰好与y轴垂直。求：
（1）匀强磁场的磁感应强度大小；
（2）匀强电场的电场强度大小；
（3）粒子从开始运动到第三次经过x轴的时间。
14．如图，两条平行的光滑金属轨道MN、PQ与水平面成θ角固定，轨距为d．P、M间接有阻值为R的电阻．质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上，其有效阻值为R．空间存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上．现从静止释放ab．若轨道足够长且电阻不计，重力加速度为g．求：
（1）ab运动的最大速度vm；
（2）当ab具有最大速度时，ab消耗的电功率P；
（3）为使ab向下做匀加速直线运动，在ab中点施加一个平行于轨道且垂直于ab的力F， 推导F随时间t变化的关系式，并分析F的变化与a的关系．
参考答案
1．A
【详解】
A．t=0.005s时，感应电动势最大，线框平面与中性面垂直，磁通量的变化率最大，故A正确；
B．t=0.01s时，感应电动势为零，线框平面与中性面重合，故B错误；
C．线框产生的交变电动势最大值为311V，有效值为false，选项C错误；
D．由图2可知 T=0.02s，据周期和频率的关系可得，该交变电流的频率为：
false
故D错误；
2．C
【详解】
根据楞次定律，可判断出电容器上极板电势高于下极板，A错误；根据图象可得线圈中磁通量的变化率为false，B错误；根据法拉第电磁感应定律有：falseV，C正确；根据Q=CU，可得电容器所带电荷量为false，D错误；选C.
3．C
【详解】
由于地磁的北极在地理的南极附近，在磁体的外部磁感线从N极指向S极，故磁感线有个向北的分量，而小磁针静止的时候N极的方向就是磁感线的方向，所以小磁针由于受到地磁场的作用静止时N极指向地理的北方．赤道附近地磁场的方向和地面平行，北半球地磁场方向相对地面是斜下的，南半球地磁场方向相对地面是斜向上的，①在地面上放置一个小磁针，小磁针的南极指向地理的南极，故①错误；②地磁场的北极在地理南极附近，故②正确；③赤道附近地磁场的方向和地面平行，故③正确；④北半球地磁场方向相对地面是斜下的，故④错误；⑤赤道附近地磁场的方向和地面平行，不是任何地方的地磁场方向都是和地面平行的，故⑤错误。
故选C。
4．D
【解析】
【详解】
在中性面时，线圈与磁场垂直，磁通量最大．磁通量的变化率为零，感应电动势为零，感应电流也为零，故D正确，ABC错误．
故选D.
5．D
【详解】
三个质子的速度大小相等，方向如图所示，垂直进入同一匀强磁场中，由于初速度v1和v3的方向与MN的夹角相等，所以这两个质子的运动轨迹正好组合成一个完整的圆，则这两个质子打到平板MN上的位置到小孔的距离是相等的，而初速度v2的质子方向与MN垂直，则它的运动轨迹正好是半圆，所以质子打到平板MN上的位置到小孔的距离恰好是圆的直径。由于它们的速度大小相等，因此它们的运动轨迹的半径均相同，所以速度为v3的距离最大，即满足
s1=s3＜s2
故选D。
6．BD
【解析】
A、PQ棒切割磁感线产生动生电动势，由右手定则可知电流方向为QPad，故A错误．B、导体PQ切割磁感线产生的感应电动势的大小为：E=BLv=1×1×2V=2V，故B正确．C、根据欧姆定律可得false，由力的平衡可知false，故C错误．D、由动能定理可得false，故false，故D正确．故选BD．
【点睛】对于单棒切割的类型，掌握电磁感应的基本规律，如右手定则或楞次定律、感应电动势公式E=BLv、欧姆定律和安培力公式F=BIL等是基础，关键要明确各个量的关系，熟练运用相关的公式求解．
7．CD
【详解】
试题分析：地理北极的附近是地磁南极，地理南极的附近是地磁北极, 地磁的南北极与地理的南北极大致相反。
故选CD．
考点：地磁场
【名师点睛】解答此题要知道：地球是个巨大的磁体，地球的周围存在着磁场，任一点的磁场方向是不变的．地磁北极在地理南极附近，地磁南极在地理北极附近．
8．BC
【详解】
A．当线圈进入第一个磁场时，由右手定则知电流为逆时针，开始进入第二个磁场时，电流方向为顺时针，出第二个磁场，电流为逆时针，故A错误；
B．由E=false可知，E保持不变，而开始进入第二个磁场时，两端同时切割磁感线，电动势应为2false，电流加倍，故每根导体棒受到安培力加培，则F=2F安，将变为原来2倍，故B正确；
C．根据U=IR和电流方向知刚进入磁场和出磁场时电压相等，b点电势高，故Ucb为负，两边同时切割磁感线时c电动势高，且电压为原来2倍，故C正确；
D．当线框开始进入磁场，磁通量开始增加，当全部进入时达最大；此后向外的磁通量增加，总磁通减小；当运动到2.5L时，磁通量最小为零，故D错误。
故选BC。
9．BD
【详解】
带电粒子的质量和电荷量都相等，分别设为m和q，由洛伦兹力提供向心力得知：false则：
v=false
找到粒子b的圆心O如图所示，设正方形的边长为d，在△OAE中，
false
解得：
false
即
false
粒子a的半径：
Ra=d
粒子c的半径：
false
A．粒子a和b的速率之比：
false
故A错误；
B．带电粒子在磁场中的运动时间：false，其中：false，由几何关系可知，粒子 c的轨迹圆心角为π，粒子a的轨迹圆心角为false ，而且两个粒子的周期T一样，故在磁场中运动的时间，c是a的两倍，故B正确；
C．由弧长公式l=αr可知，
false
所以在磁场中运动的弧长，a是c的两倍，故C错误；
D．由洛伦兹力提供向心力可知，轨迹半径false粒子c的速率稍微减少，半径减少，在磁场中运动仍然可以从AB边射出，轨迹对应的圆心角仍然为π，运动时间为false，其中周期不变，所以c粒子的速率稍微减小，在磁场中的运动时间不变，故D正确。
故选BD。
10．BC
【详解】
A．粒子在静电分析器中做半径均为R的匀速圆周运动，电场力不做功，电势能不变，故A错误；
B．粒子在磁场中顺时针做匀速圆周运动，据左手定则可知，磁场方向垂直纸面向外，故B正确；
C．两粒子在磁场中做匀速圆周运动，打在同一位置，半径相同，有
false
在加速电场中有
false
联立两式可得
false
故C正确；
D．在静电分析器中电子也做匀速圆周运动，有
false
在加速电场中有
false
联立两式可得
false
故D错误。
故选BC。
11．实物图见解析 右偏 左偏 BD
【详解】
（1）[1]电路连接如图所示
（2）[2] 闭合开关时发现灵敏电流表的指针右偏转了一下，说明穿过原线圈的磁通量增大时，电流计指针右偏，将原线圈迅速插入副线圈时，穿过原线圈的磁通量增大，所以指针右偏；
[3] 将滑动变阻器触头迅速向左滑动时，电路电流减小，穿过原线圈的磁通量减小，指针左偏；
[4]感应电流的产生需要有闭合回路，感应电动势的产生不需要，且可以通过楞次定律判断方向，故选BD
12．(1)3.0×10－12C；(2)不能
【详解】
(1)S断开时，电阻R3两端电压为
U3=falseE=8 V
S闭合后，外电阻为
R=false＝6Ω
路端电压为
U=falseE=21 V
此时电阻R3两端电压为
falseU=7V
则流过R4的总电荷量为
ΔQ=CU3－CU3′=3.0×10－12C
(2)设微粒质量为m，电荷量为q，当开关S断开时有
false=mg
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则
mg－false=ma
设微粒能从C的电场中射出，则水平方向运动时间为
false
竖直方向的位移为
y=falseat2
由以上各式求得
y＝6.25×10－3m＞false
故微粒不能从C的电场中射出。
13．（1）false；（2）false；（3）false
【详解】
（1）粒子运动轨迹如图
由图可得
rcos 45°＝h
粒子在磁场中做圆周运动
false
联立可得
false，false
（2）粒子在x轴下方运动到 b点过程中，水平方向
false
竖直方向
false
由动能定理得
false
联立可得
false，false，false
（3）粒子在磁场中运动总的圆心角
false
粒子在磁场中运动总的运动时间
false
粒子从开始运动到第三次经过x轴
t=t1+2t2
联立可得
false
14．（1）false；（2）false ；（3）false
a.当a＜gsinθ时，F方向先沿斜面向上，大小由mgsinθ-ma开始减小到零，随后F方向沿斜面向下，大小从零开始增大．
b. 当a=gsinθ时，F方向沿斜面向下，大小从零开始增大；
c．当a＞gsinθ时，F方向沿斜面向下，大小从ma-mgsinθ开始增大．
【解析】
【详解】
（1）ab具有最大速度时，处于平衡状态，受力分析如图；
由平衡条件： mgsinθ=FA
FA=BId
由闭合电路欧姆定律： false
得： false
（2）由电功率公式：P=I2R
false
得： false
（3）ab做匀加速直线运动时，设F沿斜面向下，受力分析如图：
由牛顿运动定律： F+mgsinθ-FA=ma
FA=BId
false
V=at
得： false
可见：F的大小随时间t呈线性变化
a.当a＜gsinθ时，F方向先沿斜面向上，大小由mgsinθ-ma开始减小到零，随后F方向沿斜面向下，大小从零开始增大．
b. 当a=gsinθ时，F方向沿斜面向下，大小从零开始增大；
c．当a＞gsinθ时，F方向沿斜面向下，大小从ma-mgsinθ开始增大
【点睛】
本题是电磁感应与牛顿第二定律的综合问题，一般是从力和能量两个角度进行研究．其中安培力的分析和计算是解题的关键步骤．
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