期末复习基础练习（五）2020-2021学年高二下学期人教版（2019）选择性必修第二册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 期末复习基础练习（五）2020-2021学年高二下学期人教版（2019）选择性必修第二册（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 745.4KB | ||
| 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 06:58:35 | ||
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文档简介
2020-2021学年高二下学期期末复习基础练习（五）（2019人教版选择性必修二）
一、单选题
1．如图所示，交流发电机线圈电阻false，用电器电阻false，闭合开关false，电压表示数为9V，则该交流发电机（ ）
A．产生的感应电动势的峰值为false
B．产生的感应电动势的有效值为false
C．线圈通过中性面时产生的感应电动势的瞬时值为false
D．线圈自中性面转过90°的过程中平均感应电动势为false
2．如图甲所示，“U”形金属导轨ABCD固定在绝缘水平面上，金属棒ab放在导轨上，刚好构成一个边长为L=1m的正方形，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，金属棒始终不动，回路中的总电阻为2Ω，则下列说法正确的是（ ）
A．t=1s时，金属棒中的电流方向为从b到a
B．t=3.5s时回路中的瞬时电功率比t=4s时回路中的瞬时电功率小
C．0~2s内通过金属棒截面的电量为1C
D．金属棒受到的摩擦力最大值为4N
3．十九世纪二十年代，以塞贝克 (数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流的方向是：（ ）
(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)
A．由东向西垂直磁子午线； B．由西向东垂直磁子午线
C．由南向北沿磁子午线方向 D．由赤道向两极沿磁子午线方向
4．如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里的匀强磁场．质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹．已知O是PQ的中点，不计粒子重力．下列说法中正确的是
A．射入磁场时粒子a的速率最小
B．粒子a带负电，粒子b、c带正电
C．射出磁场时粒子b的动能最小
D．粒子b在磁场中运动的时间最短
5．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时，产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如（a）图线①所示。当调整线圈转速后，电动势的变化规律如（a）图线②所示。用此线圈给（b）图中匝数比为2:1的理想变压器供电，则（ ）
A．t=0时刻，线圈平面恰好与磁场方向平行
B．线圈先后两次转速之比为2:3
C．转速调整前，右图中电压表的示数为false
D．图线②电动势的瞬时值表达式false
二、多选题
6．如图所示，竖直空间某区域存在向下的磁场，磁场大小关于图中O点所在水平面A对称分布，水平面A与所在位置的磁感线都垂直，磁感应强度大小的变化规律为false（k为常量，且B不为零），x表示与水平面A的竖直距离。一半径为r，电阻为R的圆形线框（线框面与面A平行，且中轴刚好过O点）从距面A为h处静止释放，当线框到达水平面A时，发热量为Q，速度为v，到达平面A后，继续向下加速运动到达O点下方h处，已知h小于kB0,则（ ）
A．线框下落过程中，加速度始终小于重力加速度g
B．线框到达O点时，通过线框的电荷量为false
C．线框到达O点下方h处时，下落过程的发热量为2Q
D．线框到达O点下方h处时，速度应小于false
7．如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线圈，在金属线圈的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，边界的宽度为s，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现让金属线框由距MN某一高度处从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象（其中OA、BC、DE相互平行）。已知金属线框的边长为L（LA．t2是线框全部进入磁场瞬间，t4是线框全部离开磁场瞬间
B．从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，感应电流所做的功为mgs
C．v1的大小可能为false
D．线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量比线框进入磁场过程中流经框横截面的电荷量多
8．如图所示,有一宽度为false的有界匀强磁场,一质量为false,带电荷量为false的粒子以速度false垂直磁场左边界的进入磁场,从右边界离开时速度方向偏转角false，则下列说法正确的是（ ）
A．该粒子带正电
B．磁感应强度false
C．粒子在磁场中做圆周运动的半径false
D．粒子在磁场中运动的时间false
9．如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为多级直线加速器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间，下列说法错误的是（ ）
A．图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，A板电势高
B．图乙中，false、false、false三种粒子经加速电场射入磁场，false在磁场中的偏转半径最大
C．图丙中，加速电压越大，粒子获得的能量越高，比回旋加速器更有优势
D．图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大
10．如图所示，金属棒ab、光滑水平金属导轨和螺线管组成闭合回路。设导轨足够长，棒有一定阻值，导轨、导线电阻不计。给金属棒ab一个初速度v使其在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则下列说法正确的是（ ）
A．棒b端电势比a端低 B．螺线管产生的磁场，A端为N极
C．棒最终将做匀速运动 D．棒最终将停止运动
三、实验题
11．小红用如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题：
（1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小红进行了以下四种操作，其中可行的是__________（选填选项前的字母）。
A．螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管
B．螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管
C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动
D．磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动
（2）在（1）的研究中，小红发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪些因素有关________（选填选项前的字母）。
A．螺线管的匝数
B．磁铁的磁性强弱
C．磁铁运动的方向
D．磁铁运动的速度大小
（3）小红又将实验装置改造，如图乙所示，螺线管false经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管false与电流计构成闭合电路，螺线管false套在螺线管false的外面，为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同速度移动滑动变阻器的划片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是__________（选填选项前的字母）。
A．螺线管false的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小
B．螺线管false的磁性变强或变弱影响指针摆动方向
C．螺线管false的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小
D．螺线管false的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向
（4）在（3）的研究中，完成实验后未断开开关，也未把false两螺线管和铁芯分开设置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除________（选填“false”或“false”）螺线管所在电路时发生的。试分析被电击的原因：____________。
四、解答题
12．如图所示，已知平行板电容器两极板间距离false，充电后两极板电势差为false．false板带正电，若它的电容为false，且false到false板距离为false．求：
（1）每一板的带电荷量．
（2）一个电子在false点具有的电势能．
（3）一个电子从false板出发到false板获得的动能．
（4）两板间的电场强度．
13．如图所示，在xOy平面内，第一、二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，第三、四象限内有平行纸面竖直向上匀强电场，场强false。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从坐标原点O以大小为false、方向与x轴正方向成30°角的速度平行纸面斜向下射入第四象限，粒子首次回到x轴时，经过x轴上的P点（图中未画出），粒子重力不计。求：
（1）O、P间的距离false；
（2）如果要粒子经磁场第一次偏转后，又恰能沿初始方向经过O点，这时磁场的磁感应强度大小；
（3）如果第三、四象限的匀强电场电场强度大小变为原来的两倍，方向不变，其他条件不变，粒子经磁场偏转后，经过电场，能够再次通过O点，这时磁场的磁感应强度大小为多少？
14．某游乐园有一喷泉，竖直向上喷出的水柱将一质量为m = 0.9kg的开口向下的铁盒倒顶在空中，铁盒稳定悬停。已知水以恒定的速率v0 = 10m/s，从截面积为S = 100mm2的管口中持续不断的喷出；盒子内底平整（盒子底面积大于与盒底接触的水流截面积）；水流向上运动并冲击铁盒后，在竖直方向水的速度减为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力，已知水的密度为 = 1103 kg/m3，重力加速度g = 10m/s2，求：
（1）喷泉单位时间内喷出的水的质量；
（2）盒子在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度h；
15．如图所示，xOy平面为水平面，有一固定U型轨道的AC边与y轴重合，AH边与x轴重合，轨道CD与AH平行，间距为L，现有一与轨道平面垂直向里的磁场，磁感应强度B的大小随空间位置x的变化规律为false（式中B0、k为已知常量）在t=0时，false处有一电阻为R、长为L的金属棒MN，在外力F作用下沿x正方向匀速运动，速度大小为v，轨道电阻忽略不计，U型轨道的AH边和CD边比较长。
(1)t=0时刻，流过金属棒的电流大小和方向；
(2)金属棒运动过程中外力F随时间变化关系；
(3)从t=0时刻到false时刻流过金属棒的电荷量。
参考答案
1．D
【详解】
AB．用电器电阻false，电压表示数为9V，则电路中的电流
false
所以感应电动势有效值
false
其最大值
false
故A、B错误；
C．交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值最小，为零，故C错误；
D．线圈自中性面转过90°的过程中平均感应电动势为
falsefalse
故D正确．
故选D。
2．C
【详解】
A．由图乙可知t=1s时，匀强磁场竖直向上均匀增加，由楞次定律可知感应电流由a到b，故A错误；
B．由图乙可知在t=3.5s和t=4s时磁场的变化率是一样的，由法拉第电磁感应定律可知产生的感应电流一样，根据：
false
可知回路中的瞬时电功率一样，故B错误；
C．根据电流的定义式有：
false
根据法拉第电磁感应定律有：
false
由闭合电路欧姆定律有：
false
联立可得在0~2s内通过金属棒截面的电量为：
false
故C正确；
D．因为此过程中金属棒始终不动，所以摩擦力始终等于安培力，故根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知当磁场变化率越大，且磁场越大时安培力越大，即当t=2s或t=5s时安培力最大，故有：
false
故D错误。
故选C。
3．A
【详解】
由题意知，地磁体的N极朝南，根据安培定则，大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线．故A正确，BCD错误．
【点睛】
此题通过一个信息，考查了学生对安培定则的掌握及应用，相对比较简单，属于基础题．同时掌握左手定则的应用．要解决此题首先要掌握安培定则：四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向便是螺线管的N极．首先根据信息中给出的已知条件，根据根据磁子午线由安培定则确定电流的方向．
4．D
【详解】
A．粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
false
解得
false
由图可知，射入磁场时粒子c的半径最小，则速率最小，故A错误；
B．由图可知，a向左偏，bc向右偏，根据左手定则知粒子a带正电，粒子b、c带负电，故B错误；
C．粒子的动能
false
由于：q、B、m都相同，因此r越大，粒子动能越大，由图示可知，b的轨道半径r最大，则b粒子动能最大；c的半径最小，则动能最小，故C错误；
D．粒子在磁场中做圆周运动的周期false相同，粒子在磁场中的运动时间
false
由于m、q、B都相同，粒子c转过的圆心角θ最大，则在磁场中c的运动时间最大，粒子b转过的圆心角θ最小，则在磁场中b的运动时间最小，故D正确．
5．D
【详解】
A．t=0时刻两个正弦式电流的感应电动势瞬时值均为零，线圈都与磁场垂直，A错误；
B．由图读出两电流周期之比为
false
而false，则线圈先后两次转速之比为3：2，B错误；
C．转速调整前，电动势为
false
根据变压器的规律，副线圈的电压为false，则右图中电压表的示数为false，C错误；
D．（a）图中两幅图象的特点是磁通量相同，周期变成原来的false，则角速度变成原来的false，所以线圈转速后电动势峰值为false，false，则图线②电动势的瞬时值表达式为
false
D正确。
故选D。
6．BD
【详解】
A．由于A处的水平面与磁感线垂直，线框的速度与A处水平面也垂直，所以在水平面A处线框速度与磁场平行，感应电流为零，线框受到安培力为零，所以加速度等于重力加速度，即下落过程中线框的加速度并不始终小于g，故选项A错误；
B．从O点上方下落到O点所在水平面，线框磁通量变化量为
false
通过线框的电荷量为
false
故选项B正确；
C．从O到O点以下h处，线框下落过程的速度都大于v，从O点上方h处下落到O点的过程中，下落的速度都小于v，所以在O点下方运动过程中，感应电流比在O点上方运动产生的感应电流大，克服安培力做的功比较多，故发热量应大于Q，故线框到达O点下方h前，发热量应大于2Q，故选项C错误；
D．从O点上方h处下落到O点，有
false
从O点上方h到O点下方h处，有
false
由于
Q′>2Q
可得v1小于false，故选项D正确。
故选BD。
7．AC
【详解】
A．0－t1时间内做自由落体运动，可知从t1时刻进入磁场，开始做加速度减小的减速运动，t2时刻又做匀加速运动，且与自由落体运动的加速度相同，可知线框全部进入磁场，即t2是线框全部进入磁场瞬间，t3时刻开始做变减速运动，t4时刻，又做加速度为g的匀加速运动，可知t4是线框全部离开磁场瞬间，故A正确；
B．从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，根据动能定理得
false
解得感应电流做功不等于mgs，出磁场时，设克服安培力做功为WA′，根据动能定理得
false
则
false
故B错误；
C．线框全部进入磁场前的瞬间，可能重力和安培力平衡，有
false
解得
false
故C正确；
D．根据false知，线框进入磁场和出磁场的过程中，磁通量的变化量相同，则通过的电荷量相同，故D错误。
故选AC。
8．BD
【解析】
根据粒子运动的轨迹可知，粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则可知，粒子应带负电，故A错误；由几何关系可知，Rsin30°=a，解得：R=2a，根据洛伦兹力充当向心力可知，Bqv=mfalse，解得：false，故B正确，C错误；粒子在磁场中转过的圆心角为30°，粒子在磁场中运动时间false；故D正确．故选BD．
点睛：本题考查了带电粒子在磁场中的运动规律，要注意分析清楚粒子运动过程，作出粒子运动轨迹，由几何知识求出粒子轨道半径，应用牛顿第二定律即可正确解题．
9．ACD
【详解】
A．将一束等离子体喷入磁场，由左手定则得，正离子向下偏转，负离子向上偏转，A、B两板会产生电势差，且B板电势高，故选项A说法错误，符合题意；
B．质谱仪中，粒子经电场加速有
false
在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，有
false
解得
false
由此可知在磁场中偏转半径最大的是比荷(false)最小的粒子，false、false、false三种粒子电荷量相同，false质量最大，所以false在磁场中的偏转半径最大，故选项B说法正确，不符合题意；
C．粒子通过多级直线加速器加速，加速电压越大，粒子获得的能量越高，但要产生这种高压所需的技术要求很高，同时加速装置的长度也要很长，故多级直线加速器不一定比回旋加速器更有优贽，故选项C说法错误，符合题意；
D．在回旋加速器中带电粒子经过电场多次加速后，速度越来越大，在磁场中做匀速圆周运动的半径
false
也会越来越大，而粒子在磁场中做圆周运动的周期
false
没有变化，故交变电流的频率不变，选项D说法错误，符合题意。
故选ACD。
10．AD
【详解】
A．ab棒向右切割磁感线，根据右手定则，产生的感应电流由b到a，ab棒相当于电源，在电源内部电流由负极流向正极，所以a端相当于电源正极，棒b端电势比a端低，A正确；
B．根据安培定则，螺线管产生的磁场，C端为N极，B错误；
CD．根据左手定则可知，金属棒ab受到向左的安培力，向右做减速运动，棒最终将停止运动，C错误，D正确。
故选AD。
11．AB C BC A 电流快速减小，由于自感作用，螺线管false会产生很大的感应电动势
【详解】
(1)[1]AB．螺线管不动磁铁不管是匀速还是加速插入或拔出螺线管磁通量都会发生改变，会产生感应电流，电流计指针发生偏转，故A正确，B正确；
CD．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动或一起在水平面内做圆周运动，螺线管磁通量都不发生变化，故不会产生感应电流，电流计指针不偏转，故C错误，D错误。
故选AB。
(2)[2]根据(1)的操作会发现磁铁插入或拔出时螺线管时电流计指针偏转方向会有不同，故可知感应电流方向与磁铁运动的方向有关，故C正确，ABD错误；
故选C。
(3)[3]以不同速度移动滑动变阻器的划片可以改变螺线管false的磁性强弱及其强弱变化快慢，通过操作可以判断螺线管false的磁性变强或变弱影响指针摆动方向，磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小；故BC正确，AD错误。
故选BC。
(4)[4][5]在拆除螺线管false时，电流快速减小，由于自感作用，螺线管false会产生很大的感应电动势，所以被电击一下。
12．（1）3.6×10-4C （2）-90eV （3）120eV （4）3×104N/C
【详解】
（1）由false得
false．
（2）电子在false点具有的电势能
false．
（3）因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功，电势能减小，动能增加，所以由动能定理得
false，
解得：
false．
（4）两板间的电场强度
false
13．（1）false；（2）false；（3）false
【详解】
（1）粒子从O点运动到P点过程中：
X轴方向有
false
Y轴方向有
false
false
联立可得
false
（2）粒子从P点进入磁场时沿x轴方向速度分量不变，垂直x轴方向速度分量反向，因此粒子经过P点时的速度大小为false，方向与x轴成30°角斜向上。粒子从P点进入磁场时，经磁场第一次偏转后，又恰好经过O点，如图中所示，由几何关系得
false
根据
false
false
（3）如果匀强电场电场强度大小变为原来的两倍，粒子在电场中沿x轴正方向匀速运动，
false
沿y轴负方向匀减速运动，
false
false
联立可得
false
如果粒子经磁场偏转之后，其半径false，粒子不可能过O点，如果粒子做圆周运动的半径false，则每个周期粒子经过X轴的点将沿X轴负方向移动
false
如图所示，带点粒子可能从电场再次经过O点需满足
false
解得
false
false
14．（1）1kg ；（2）0.95m
【详解】
（(1)设false时间内，从喷口喷出的水的体积为false，质量为false，则
false
false
由以上两式代入数据得
false
故单位时间内从喷口喷出的水的质量为1 kg；
(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v，对于?t时间内冲击铁盒的水?m，由动能定理得
false
false
以竖直向上为正方向，设水对玩具的作用力的大小为F，?t时间内冲击铁盒的水的质量忽略不计，由动量定理得
false
由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得
false
联立以上各式代入数据得
false
故盒子在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度为0.95m。
15．（1）false，方向从N指向M；（2）false；（3）false
【详解】
（1）t=0时刻，有false 所以
false
E=IR
可得
false
方向从N指向M
（2）任意时刻t有
false
false
false
false
false
（3）由（2）可得
false
根据It-t图像可得
false
一、单选题
1．如图所示，交流发电机线圈电阻false，用电器电阻false，闭合开关false，电压表示数为9V，则该交流发电机（ ）
A．产生的感应电动势的峰值为false
B．产生的感应电动势的有效值为false
C．线圈通过中性面时产生的感应电动势的瞬时值为false
D．线圈自中性面转过90°的过程中平均感应电动势为false
2．如图甲所示，“U”形金属导轨ABCD固定在绝缘水平面上，金属棒ab放在导轨上，刚好构成一个边长为L=1m的正方形，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，金属棒始终不动，回路中的总电阻为2Ω，则下列说法正确的是（ ）
A．t=1s时，金属棒中的电流方向为从b到a
B．t=3.5s时回路中的瞬时电功率比t=4s时回路中的瞬时电功率小
C．0~2s内通过金属棒截面的电量为1C
D．金属棒受到的摩擦力最大值为4N
3．十九世纪二十年代，以塞贝克 (数学家)为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流．安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流的方向是：（ ）
(注：磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线)
A．由东向西垂直磁子午线； B．由西向东垂直磁子午线
C．由南向北沿磁子午线方向 D．由赤道向两极沿磁子午线方向
4．如图所示，在MNQP中有一垂直纸面向里的匀强磁场．质量和电荷量都相等的带电粒子a、b、c以不同的速率从O点沿垂直于PQ的方向射入磁场，图中实线是它们的轨迹．已知O是PQ的中点，不计粒子重力．下列说法中正确的是
A．射入磁场时粒子a的速率最小
B．粒子a带负电，粒子b、c带正电
C．射出磁场时粒子b的动能最小
D．粒子b在磁场中运动的时间最短
5．一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴线匀速转动时，产生正弦式交变电流，其电动势的变化规律如（a）图线①所示。当调整线圈转速后，电动势的变化规律如（a）图线②所示。用此线圈给（b）图中匝数比为2:1的理想变压器供电，则（ ）
A．t=0时刻，线圈平面恰好与磁场方向平行
B．线圈先后两次转速之比为2:3
C．转速调整前，右图中电压表的示数为false
D．图线②电动势的瞬时值表达式false
二、多选题
6．如图所示，竖直空间某区域存在向下的磁场，磁场大小关于图中O点所在水平面A对称分布，水平面A与所在位置的磁感线都垂直，磁感应强度大小的变化规律为false（k为常量，且B不为零），x表示与水平面A的竖直距离。一半径为r，电阻为R的圆形线框（线框面与面A平行，且中轴刚好过O点）从距面A为h处静止释放，当线框到达水平面A时，发热量为Q，速度为v，到达平面A后，继续向下加速运动到达O点下方h处，已知h小于kB0,则（ ）
A．线框下落过程中，加速度始终小于重力加速度g
B．线框到达O点时，通过线框的电荷量为false
C．线框到达O点下方h处时，下落过程的发热量为2Q
D．线框到达O点下方h处时，速度应小于false
7．如图甲所示，abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线圈，在金属线圈的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域，MN和M′N′是匀强磁场区域的水平边界，边界的宽度为s，并与线框的bc边平行，磁场方向与线框平面垂直。现让金属线框由距MN某一高度处从静止开始下落，图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v-t图象（其中OA、BC、DE相互平行）。已知金属线框的边长为L（L
B．从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，感应电流所做的功为mgs
C．v1的大小可能为false
D．线框穿出磁场过程中流经线框横截面的电荷量比线框进入磁场过程中流经框横截面的电荷量多
8．如图所示,有一宽度为false的有界匀强磁场,一质量为false,带电荷量为false的粒子以速度false垂直磁场左边界的进入磁场,从右边界离开时速度方向偏转角false，则下列说法正确的是（ ）
A．该粒子带正电
B．磁感应强度false
C．粒子在磁场中做圆周运动的半径false
D．粒子在磁场中运动的时间false
9．如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为多级直线加速器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间，下列说法错误的是（ ）
A．图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，A板电势高
B．图乙中，false、false、false三种粒子经加速电场射入磁场，false在磁场中的偏转半径最大
C．图丙中，加速电压越大，粒子获得的能量越高，比回旋加速器更有优势
D．图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大
10．如图所示，金属棒ab、光滑水平金属导轨和螺线管组成闭合回路。设导轨足够长，棒有一定阻值，导轨、导线电阻不计。给金属棒ab一个初速度v使其在匀强磁场B中沿导轨向右运动，则下列说法正确的是（ ）
A．棒b端电势比a端低 B．螺线管产生的磁场，A端为N极
C．棒最终将做匀速运动 D．棒最终将停止运动
三、实验题
11．小红用如图甲所示的装置探究“影响感应电流方向的因素”，螺线管与电流计构成闭合电路，条形磁铁N极朝下，请回答下列问题：
（1）要想使电流计指针发生偏转，即有感应电流产生，小红进行了以下四种操作，其中可行的是__________（选填选项前的字母）。
A．螺线管不动，磁铁匀速插入或拔出螺线管
B．螺线管不动，磁铁加速插入或拔出螺线管
C．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动
D．磁铁与螺线管保持相对静止，一起在水平面内做圆周运动
（2）在（1）的研究中，小红发现电流计指针偏转方向会有不同，也就是感应电流方向不同，根据（1）中的操作，则感应电流方向与下列哪些因素有关________（选填选项前的字母）。
A．螺线管的匝数
B．磁铁的磁性强弱
C．磁铁运动的方向
D．磁铁运动的速度大小
（3）小红又将实验装置改造，如图乙所示，螺线管false经过滑动变阻器与开关、电池相连构成直流电路；螺线管false与电流计构成闭合电路，螺线管false套在螺线管false的外面，为了探究影响感应电流方向的因素，闭合开关后，以不同速度移动滑动变阻器的划片，观察指针摆动情况；由此实验可以得出恰当的结论是__________（选填选项前的字母）。
A．螺线管false的磁性变强或变弱影响指针摆动幅度大小
B．螺线管false的磁性变强或变弱影响指针摆动方向
C．螺线管false的磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小
D．螺线管false的磁性强弱变化快慢影响指针摆动方向
（4）在（3）的研究中，完成实验后未断开开关，也未把false两螺线管和铁芯分开设置，在拆除电路时突然被电击了一下，则被电击是在拆除________（选填“false”或“false”）螺线管所在电路时发生的。试分析被电击的原因：____________。
四、解答题
12．如图所示，已知平行板电容器两极板间距离false，充电后两极板电势差为false．false板带正电，若它的电容为false，且false到false板距离为false．求：
（1）每一板的带电荷量．
（2）一个电子在false点具有的电势能．
（3）一个电子从false板出发到false板获得的动能．
（4）两板间的电场强度．
13．如图所示，在xOy平面内，第一、二象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，第三、四象限内有平行纸面竖直向上匀强电场，场强false。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子，从坐标原点O以大小为false、方向与x轴正方向成30°角的速度平行纸面斜向下射入第四象限，粒子首次回到x轴时，经过x轴上的P点（图中未画出），粒子重力不计。求：
（1）O、P间的距离false；
（2）如果要粒子经磁场第一次偏转后，又恰能沿初始方向经过O点，这时磁场的磁感应强度大小；
（3）如果第三、四象限的匀强电场电场强度大小变为原来的两倍，方向不变，其他条件不变，粒子经磁场偏转后，经过电场，能够再次通过O点，这时磁场的磁感应强度大小为多少？
14．某游乐园有一喷泉，竖直向上喷出的水柱将一质量为m = 0.9kg的开口向下的铁盒倒顶在空中，铁盒稳定悬停。已知水以恒定的速率v0 = 10m/s，从截面积为S = 100mm2的管口中持续不断的喷出；盒子内底平整（盒子底面积大于与盒底接触的水流截面积）；水流向上运动并冲击铁盒后，在竖直方向水的速度减为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力，已知水的密度为 = 1103 kg/m3，重力加速度g = 10m/s2，求：
（1）喷泉单位时间内喷出的水的质量；
（2）盒子在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度h；
15．如图所示，xOy平面为水平面，有一固定U型轨道的AC边与y轴重合，AH边与x轴重合，轨道CD与AH平行，间距为L，现有一与轨道平面垂直向里的磁场，磁感应强度B的大小随空间位置x的变化规律为false（式中B0、k为已知常量）在t=0时，false处有一电阻为R、长为L的金属棒MN，在外力F作用下沿x正方向匀速运动，速度大小为v，轨道电阻忽略不计，U型轨道的AH边和CD边比较长。
(1)t=0时刻，流过金属棒的电流大小和方向；
(2)金属棒运动过程中外力F随时间变化关系；
(3)从t=0时刻到false时刻流过金属棒的电荷量。
参考答案
1．D
【详解】
AB．用电器电阻false，电压表示数为9V，则电路中的电流
false
所以感应电动势有效值
false
其最大值
false
故A、B错误；
C．交流发电机线圈通过中性面时电动势的瞬时值最小，为零，故C错误；
D．线圈自中性面转过90°的过程中平均感应电动势为
falsefalse
故D正确．
故选D。
2．C
【详解】
A．由图乙可知t=1s时，匀强磁场竖直向上均匀增加，由楞次定律可知感应电流由a到b，故A错误；
B．由图乙可知在t=3.5s和t=4s时磁场的变化率是一样的，由法拉第电磁感应定律可知产生的感应电流一样，根据：
false
可知回路中的瞬时电功率一样，故B错误；
C．根据电流的定义式有：
false
根据法拉第电磁感应定律有：
false
由闭合电路欧姆定律有：
false
联立可得在0~2s内通过金属棒截面的电量为：
false
故C正确；
D．因为此过程中金属棒始终不动，所以摩擦力始终等于安培力，故根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知当磁场变化率越大，且磁场越大时安培力越大，即当t=2s或t=5s时安培力最大，故有：
false
故D错误。
故选C。
3．A
【详解】
由题意知，地磁体的N极朝南，根据安培定则，大拇指指向地磁体的N极，则四指的绕向即为电流的方向，即安培假设中的电流方向应该是由东向西垂直磁子午线．故A正确，BCD错误．
【点睛】
此题通过一个信息，考查了学生对安培定则的掌握及应用，相对比较简单，属于基础题．同时掌握左手定则的应用．要解决此题首先要掌握安培定则：四指绕向电流的方向，大拇指所指的方向便是螺线管的N极．首先根据信息中给出的已知条件，根据根据磁子午线由安培定则确定电流的方向．
4．D
【详解】
A．粒子在磁场中做匀速圆周运动时，由洛仑兹力提供向心力，由牛顿第二定律得
false
解得
false
由图可知，射入磁场时粒子c的半径最小，则速率最小，故A错误；
B．由图可知，a向左偏，bc向右偏，根据左手定则知粒子a带正电，粒子b、c带负电，故B错误；
C．粒子的动能
false
由于：q、B、m都相同，因此r越大，粒子动能越大，由图示可知，b的轨道半径r最大，则b粒子动能最大；c的半径最小，则动能最小，故C错误；
D．粒子在磁场中做圆周运动的周期false相同，粒子在磁场中的运动时间
false
由于m、q、B都相同，粒子c转过的圆心角θ最大，则在磁场中c的运动时间最大，粒子b转过的圆心角θ最小，则在磁场中b的运动时间最小，故D正确．
5．D
【详解】
A．t=0时刻两个正弦式电流的感应电动势瞬时值均为零，线圈都与磁场垂直，A错误；
B．由图读出两电流周期之比为
false
而false，则线圈先后两次转速之比为3：2，B错误；
C．转速调整前，电动势为
false
根据变压器的规律，副线圈的电压为false，则右图中电压表的示数为false，C错误；
D．（a）图中两幅图象的特点是磁通量相同，周期变成原来的false，则角速度变成原来的false，所以线圈转速后电动势峰值为false，false，则图线②电动势的瞬时值表达式为
false
D正确。
故选D。
6．BD
【详解】
A．由于A处的水平面与磁感线垂直，线框的速度与A处水平面也垂直，所以在水平面A处线框速度与磁场平行，感应电流为零，线框受到安培力为零，所以加速度等于重力加速度，即下落过程中线框的加速度并不始终小于g，故选项A错误；
B．从O点上方下落到O点所在水平面，线框磁通量变化量为
false
通过线框的电荷量为
false
故选项B正确；
C．从O到O点以下h处，线框下落过程的速度都大于v，从O点上方h处下落到O点的过程中，下落的速度都小于v，所以在O点下方运动过程中，感应电流比在O点上方运动产生的感应电流大，克服安培力做的功比较多，故发热量应大于Q，故线框到达O点下方h前，发热量应大于2Q，故选项C错误；
D．从O点上方h处下落到O点，有
false
从O点上方h到O点下方h处，有
false
由于
Q′>2Q
可得v1小于false，故选项D正确。
故选BD。
7．AC
【详解】
A．0－t1时间内做自由落体运动，可知从t1时刻进入磁场，开始做加速度减小的减速运动，t2时刻又做匀加速运动，且与自由落体运动的加速度相同，可知线框全部进入磁场，即t2是线框全部进入磁场瞬间，t3时刻开始做变减速运动，t4时刻，又做加速度为g的匀加速运动，可知t4是线框全部离开磁场瞬间，故A正确；
B．从bc边进入磁场起一直到ad边离开磁场为止，根据动能定理得
false
解得感应电流做功不等于mgs，出磁场时，设克服安培力做功为WA′，根据动能定理得
false
则
false
故B错误；
C．线框全部进入磁场前的瞬间，可能重力和安培力平衡，有
false
解得
false
故C正确；
D．根据false知，线框进入磁场和出磁场的过程中，磁通量的变化量相同，则通过的电荷量相同，故D错误。
故选AC。
8．BD
【解析】
根据粒子运动的轨迹可知，粒子在磁场中向下偏转，根据左手定则可知，粒子应带负电，故A错误；由几何关系可知，Rsin30°=a，解得：R=2a，根据洛伦兹力充当向心力可知，Bqv=mfalse，解得：false，故B正确，C错误；粒子在磁场中转过的圆心角为30°，粒子在磁场中运动时间false；故D正确．故选BD．
点睛：本题考查了带电粒子在磁场中的运动规律，要注意分析清楚粒子运动过程，作出粒子运动轨迹，由几何知识求出粒子轨道半径，应用牛顿第二定律即可正确解题．
9．ACD
【详解】
A．将一束等离子体喷入磁场，由左手定则得，正离子向下偏转，负离子向上偏转，A、B两板会产生电势差，且B板电势高，故选项A说法错误，符合题意；
B．质谱仪中，粒子经电场加速有
false
在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，有
false
解得
false
由此可知在磁场中偏转半径最大的是比荷(false)最小的粒子，false、false、false三种粒子电荷量相同，false质量最大，所以false在磁场中的偏转半径最大，故选项B说法正确，不符合题意；
C．粒子通过多级直线加速器加速，加速电压越大，粒子获得的能量越高，但要产生这种高压所需的技术要求很高，同时加速装置的长度也要很长，故多级直线加速器不一定比回旋加速器更有优贽，故选项C说法错误，符合题意；
D．在回旋加速器中带电粒子经过电场多次加速后，速度越来越大，在磁场中做匀速圆周运动的半径
false
也会越来越大，而粒子在磁场中做圆周运动的周期
false
没有变化，故交变电流的频率不变，选项D说法错误，符合题意。
故选ACD。
10．AD
【详解】
A．ab棒向右切割磁感线，根据右手定则，产生的感应电流由b到a，ab棒相当于电源，在电源内部电流由负极流向正极，所以a端相当于电源正极，棒b端电势比a端低，A正确；
B．根据安培定则，螺线管产生的磁场，C端为N极，B错误；
CD．根据左手定则可知，金属棒ab受到向左的安培力，向右做减速运动，棒最终将停止运动，C错误，D正确。
故选AD。
11．AB C BC A 电流快速减小，由于自感作用，螺线管false会产生很大的感应电动势
【详解】
(1)[1]AB．螺线管不动磁铁不管是匀速还是加速插入或拔出螺线管磁通量都会发生改变，会产生感应电流，电流计指针发生偏转，故A正确，B正确；
CD．磁铁与螺线管保持相对静止，一起匀速向上运动或一起在水平面内做圆周运动，螺线管磁通量都不发生变化，故不会产生感应电流，电流计指针不偏转，故C错误，D错误。
故选AB。
(2)[2]根据(1)的操作会发现磁铁插入或拔出时螺线管时电流计指针偏转方向会有不同，故可知感应电流方向与磁铁运动的方向有关，故C正确，ABD错误；
故选C。
(3)[3]以不同速度移动滑动变阻器的划片可以改变螺线管false的磁性强弱及其强弱变化快慢，通过操作可以判断螺线管false的磁性变强或变弱影响指针摆动方向，磁性强弱变化快慢影响指针摆动幅度大小；故BC正确，AD错误。
故选BC。
(4)[4][5]在拆除螺线管false时，电流快速减小，由于自感作用，螺线管false会产生很大的感应电动势，所以被电击一下。
12．（1）3.6×10-4C （2）-90eV （3）120eV （4）3×104N/C
【详解】
（1）由false得
false．
（2）电子在false点具有的电势能
false．
（3）因为电子从B板出发到A板的过程中电场力做正功，电势能减小，动能增加，所以由动能定理得
false，
解得：
false．
（4）两板间的电场强度
false
13．（1）false；（2）false；（3）false
【详解】
（1）粒子从O点运动到P点过程中：
X轴方向有
false
Y轴方向有
false
false
联立可得
false
（2）粒子从P点进入磁场时沿x轴方向速度分量不变，垂直x轴方向速度分量反向，因此粒子经过P点时的速度大小为false，方向与x轴成30°角斜向上。粒子从P点进入磁场时，经磁场第一次偏转后，又恰好经过O点，如图中所示，由几何关系得
false
根据
false
false
（3）如果匀强电场电场强度大小变为原来的两倍，粒子在电场中沿x轴正方向匀速运动，
false
沿y轴负方向匀减速运动，
false
false
联立可得
false
如果粒子经磁场偏转之后，其半径false，粒子不可能过O点，如果粒子做圆周运动的半径false，则每个周期粒子经过X轴的点将沿X轴负方向移动
false
如图所示，带点粒子可能从电场再次经过O点需满足
false
解得
false
false
14．（1）1kg ；（2）0.95m
【详解】
（(1)设false时间内，从喷口喷出的水的体积为false，质量为false，则
false
false
由以上两式代入数据得
false
故单位时间内从喷口喷出的水的质量为1 kg；
(2)设玩具悬停时其底面相对于喷口的高度为h，水从喷口喷出后到达玩具底面时的速度大小为v，对于?t时间内冲击铁盒的水?m，由动能定理得
false
false
以竖直向上为正方向，设水对玩具的作用力的大小为F，?t时间内冲击铁盒的水的质量忽略不计，由动量定理得
false
由于玩具在空中悬停，由力的平衡条件得
false
联立以上各式代入数据得
false
故盒子在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度为0.95m。
15．（1）false，方向从N指向M；（2）false；（3）false
【详解】
（1）t=0时刻，有false 所以
false
E=IR
可得
false
方向从N指向M
（2）任意时刻t有
false
false
false
false
false
（3）由（2）可得
false
根据It-t图像可得
false
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