山東省2023年高考物理模擬（一模、二模）試題知識點訓練：電磁學（多選題）

山東省2023年高考物理模擬（一模、二模）試題知識點分類

訓練：電磁學（多選題）

一、多選題

1.（2023屆山東省荷澤市高三下學期二模物理試題）如圖所示，空間中4、8、C、4、

B、、α六個點恰好為豎直正三棱柱的頂點，在A點固定有正電荷四點固定有正電

荷2，G點固定有負電荷F，帶電量2=。2>4。以下說法正確的是（）

'--

?c

B\

人一才……JG

7一""

Bl

A.A、B兩點的電場強度相同，電勢也相同

B.若將0自Bl點豎直向上移動至B點，則其所受靜電力逐漸減小

C.若將自G點豎直向上移動至C點，則其電勢能逐漸增大

D.若將0自4點豎直向上移動至B點，則其電勢能始終不變

2.（2023屆山東省日照市高三下學期校際聯(lián)合考試（二模）物理試題）如圖甲所示，

在勻強磁場中，一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉速繞與磁感線垂直的軸勻速轉動,

產生的感應電動勢隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示，則（）

A.f=0時，穿過線圈的磁通量均為零

B.4表示的瞬時值表達式為"=10sin5πfV

C.”表示的交變電流的頻率為25HZ

D.〃表示的感應電動勢的最大值為§V

3.（2023屆山東省泰安市高三下學期二模物理試題）在圖（a）所示的交流電路中，電

源電壓的有效值為220V,理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為10:1,號、&為定值電阻，

且&=6Q,%為電阻箱。當《=4。時，電阻與兩端電壓4隨時間變化的正弦曲線如圖

（b）所示。下列說法正確的是（）

r∕(×10^2s)

A.電阻Rl的阻值為100Ω

B.電阻Rl的阻值為20Oa

C.當q=4Ω時?，變壓器的輸出功率最大

D.當Rj=OC時，變壓器的輸出功率最大

4.（2023屆山東省濰坊市高三下學期二模物理試題）如圖所示，兩寬度不等的光滑平

行金屬導軌水平固定放置，窄軌間距為乙、寬軌間距為2L,導體棒必、Cd分別垂直放

置在兩導軌上，質量均為機、電阻均為R,導軌間存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感

應強度的大小均為8,已知兩導軌均足夠長、電阻不計，現(xiàn)讓兩導體棒均以大小為%的

初速度平行于導軌水平向右運動，運動過程中棒始終與導軌垂直且接觸良好，油棒始

終未滑離窄軌，在導體棒運動的過程中,下列說法正確的是（）

A.導體棒油的最大速度為號B.導體棒而產生的焦耳熱最多為遺

510

C.通過導體棒油的電荷量最多為舞D.回路中的最大電流為粵

JBL2A

5.（2023屆山東省濰坊市高三下學期二模物理試題）如圖所示，在理想變壓器原線圈

試卷第2頁，共16頁

回路中接阻值為100Ω的電阻與，副線圈回路中接阻值為7.5C的電阻&,原線圈輸入端

與"=220夜SinlOO加（V）的交流電源連接，電表均為理想電表，當開關S閉合時，電流表

示數(shù)為1A,下列說法正確的是（）

O

?U

A.電壓表示數(shù)為30V

B.電阻&的功率為240W

C.通過電阻&的交流電頻率為25HZ

D.若斷開開關S,電壓表示數(shù)為55V

6.（2023屆山東省日照市高三下學期校際聯(lián)合考試（二模）物理試題）如圖所示，無

限長的“U”金屬導軌ABC。和金屬導軌EF、GH平行放置在同一水平面內，AB與EG

EF與GH、GH與CO之間的距離均為L,AB和EF之間的區(qū)域、GH和CD之間的區(qū)域

均有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小均為綜，E尸和GH之間的區(qū)域有豎直向下

的勻強磁場，磁感應強度大小為2B?！，F(xiàn)有三根長度均為L的金屬棒1、2、3垂直導軌

放置，其中金屬棒2、3質量均為加，電阻均為凡金屬棒1質量為2m,電阻為2R。Z=O

時刻，金屬棒2、3靜止，給金屬棒1一平行于導軌向右的速度%,忽略所有的阻力和

所有導軌的電阻。下列判斷正確的是（）

?????

￡2????

3BO

?????

CD

A.f=0時刻通過金屬棒2的電流大小為船

B.當金屬棒1、2、3穩(wěn)定運行時，金屬棒1的速度大小為，

C.當金屬棒1、2、3穩(wěn)定運行時，金屬棒2的速度大小會

D.從f=0時刻到穩(wěn)定運行的過程中，金屬棒3產生的焦耳熱為些

7.（2023屆山東省濟南市高三下學期一?？荚囄锢碓囶}）如圖中所示，理想變壓器原、

副線圈匝數(shù)比為2:1,電路中N=IO0。，Λ2=15Ω,滑動變阻器R的最大阻值為150,

圖中電表均為理想交流電表，"，〃間的電壓如圖乙所示，下列說法正確的是（）

A.該交流電的頻率為50HZ

B.滑動變阻器滑片向下滑動時，電壓表的示數(shù)變大

C.滑動變阻器滑片向下滑動時，電流表的示數(shù)變大

D.滑動變阻器接入電阻最大時，電流表的示數(shù)為IA

8.（2023屆山東省聊城市高三第二次模擬考試物理試題）如圖所示，U形光滑導軌間

距L=Im,與水平面之間的夾角Q37。，虛線CO、EF與導軌垂直，區(qū)域I（CD虛線沿

斜面向上區(qū)域）中有磁感應強度均勻增加的磁場方向垂直導軌平面向下，區(qū)域∏

（E/虛線沿斜面向下區(qū)域）中有磁感應強度為歷=2T的勻強磁場，方向垂直導軌平面

向上，虛線C￡）、EF間無磁場。一質量,w=0.4kg,電阻R=4C的導體棒垂直導軌放置，

從無磁場區(qū)域由靜止釋放，經r=l?5s進入?yún)^(qū)域II且恰好勻速下滑，運動中棒與導軌始終

保持垂直且接觸良好，導軌足夠長，電阻不計，取重力加速度g=10m∕s2,sin37c>=（）.6,

cos37o=0.8,則導體棒（）

A.進入?yún)^(qū)域H時的速度為9m∕sB.進入?yún)^(qū)域H時的速度為3.2m∕s

C.進入?yún)^(qū)域∏前的電流為4?5AD.釋放后的前2s內產生的焦耳熱為

68.22J

9.（2023屆山東省淄博市高三上學期一模物理試題）如圖所示，兩光滑導軌水平放置

在豎直向下的勻強磁場中，一根導軌位于X軸上，另一根由岫、秘兩段直導軌組成，

試卷第4頁，共16頁

其中be段與X軸平行，兩導軌相交于原點。左側4點，所有導軌單位長度電阻為r。導

軌上一足夠長金屬棒MN在外力作用下沿X軸正方向以速度%做勻速直線運動，金屬棒

單位長度電阻也為r,/=0時刻恰好通過坐標原點0,金屬棒始終與X軸垂直。設運動

過程中通過金屬棒的電流強度為i,金屬棒受到安培力的大小為凡導軌間金屬棒切割

磁感線產生的電動勢為E,導軌間金屬棒兩端的電壓為U,導軌與金屬棒接觸良好，忽

略導軌與金屬棒連接處的電阻。下列圖像可能正確的是（）

×××

10.（2023屆山東省聊城市高三上學期一模物理試題）離子推進器是利用電場將處在等

離子狀態(tài)的“工質”加速后向后噴出而獲得前進的動力，其工作原理如圖所示：進入電離

室的氣體被電離成正離子，而后飄入電極4、8之間的勻強電場（離子初速度忽略不計）,

A、8間電壓為U,使正離子加速形成離子束，在加速過程中推進器獲得恒定的推力。

已知每個正離子質量為，”，電荷量為q,單位時間內飄入的正離子數(shù)目為"，加速正離

子束所消耗的功率為P,引擎獲得的推力為尸，下列說法正確的是（）

氣體M

電離室4B

A.正離子經加速后由3處噴出形成的等效電流大小為/=幺

n

B.離子推進器獲得的平均推力大小為尸=聲萬

C.加速正離子束所消耗的功率尸=

D.為提高能量的轉換效率要使《盡量大，可以使用比荷更小的正離子

11.（2023屆山東省濟南市高三下學期一?？荚囄锢碓囶}）粗糙絕緣水平桌面上有一固

定點。，以。為坐標原點在水平面內建立如圖所示的平面直角坐標系，在坐標為（-/,0）

的M點和〃（））的N點處分別固定電荷量為+64。和+9。的帶電體（可視為點電荷），在

坐標為（O,T）處有一帶電量為+4的滑塊（可視為質點），滑塊通過長為/的絕緣輕細繩

與。點相連。給滑塊一沿X軸正方向的初速度，使滑塊繞。點逆時針做圓周運動，此過

程中，當滑塊運動到圖中〃點時速度達到最大值，此時NaMN=37。，當滑塊運動到6點

（圖中未標出）時滑塊的電勢能最小，此時NbMN=c。己知靜電力常量為匕

sin37o=0.6,cos37o=0.8,下列說法正確的是（）

A.運動過程中滑塊受到的滑動摩擦力大小為學

B.運動過程中滑塊受到的滑動摩擦力大小為U警

I

當tana=?時，

C.滑塊的電勢能最小

D.當tana=f;時，滑塊的電勢能最小

12.（2023屆山東省棗莊市高三下學期二模物理試題）如圖所示，Mcd是一個均質正方

形導線框，其邊長為/、質量為“、電阻為R。在x≤0的范圍內存在大小為B。，方向垂

直于紙面向里的勻強磁場I,在x≥2∕的范圍內存在大小為28。，方向垂直于紙面向外的

勻強磁場∏,在0<x<2∕范圍內無磁場。線框以某一初速度從圖示位置在光滑水平面上

沿X軸向右運動，《/邊剛好不能進入右側磁場，邊界含磁場，導線框始終垂直于磁場。

則下列說法正確的是（）

試卷第6頁，共16頁

××××>?I.............

III

III

III

×××I×!；:..........

u/7??Cl

××××??..................

II

II

X旃XXb■。■?.

/////////Z/Z/Z/Z////////Z/ZZZZZA

OI2/x

A.線框穿出磁場I的過程中和進入磁場∏的過程中，線框中產生的感應電流方向反

B.線框M邊剛穿出磁場【時，”6兩點間的電勢差為U.,=現(xiàn)匕

^tnR

4R4/5

C.線框恰好有一半進入磁場II時，時邊受到的安培力大小為工

tnR~

D.線框穿出磁場I的過程中與進入磁場II的過程中產生的焦耳熱之比為9:16

13.（2023屆山東省臨沂市普通高中學業(yè)水平等級考試模擬（一模）物理試題）細線拉

著一質量為，"的帶電小球在豎直平面內做半徑為R的圓周運動，該區(qū)域內存在水平方

向的勻強電場（圖中未畫出），小球所受電場力水平向右，大小是其重力的G倍，圓周

上4點在圓心的正上方，小球過4點時的速度大小為%,方向水平向左，除受重力、電

場力及細線的拉力外小球不受其他力的作用，重力加速度為g,在小球做圓周運動的過

程中（）

A.小球最小速率為J%2-2gR

B.小球速率最小時其電勢能最大

C.若小球過A點時細線斷開，之后小球電勢能最大時速率為圓

3

D.若小球過A點時細線斷開，之后小球電勢能最大時速率為圓

2

14.（2023屆山東省泰安市高三下學期一模物理試題）如圖所示，兩根足夠長的平行金

屬導軌與水平面夾角為。=30，兩導軌間距為0.4m,導軌電阻不計。導軌所在空間被

分成足夠長的區(qū)域I和∏,兩區(qū)域的邊界與斜面的交線為區(qū)域I中分布有垂直斜

面向下的勻強磁場，區(qū)域∏中分布有垂直斜面向上的勻強磁場，兩磁場的磁場感應度大

小均為Jg=O.5T。在區(qū)域I中，將質量班=0.1kg,電阻N=O.1Ω的金屬條仍放在導軌

上，M剛好不下滑。然后，在區(qū)域II中將質量咫=0?4kg,電阻的光滑導體

棒加置于導軌上，由靜止開始下滑。Cd在滑動過程中始終處于區(qū)域H的磁場中，ab、

Cd始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，取g=10m∕s2,則（）

A.經過足夠長的時間后，"和〃最終以相同的速度運動

B.經過足夠長的時間后，必和Cd最終以相同大小的加速度運動

C.當W的速度大小為5m∕s時，外剛要開始滑動

D.當Cd的速度大小為2.5m∕s時，曲剛要開始滑動

15.（2023屆山東省泰安市高三下學期一模物理試題）家用燃氣灶的脈沖點火器工作原

理電路如圖所示，其電源為一節(jié)干電池。將1.5V的直流電壓通過轉換器轉換為正弦交

變電壓w=6sinIoom（V）,將該交變電壓加在理想變壓器的原線圈上，副線圈兩端接放

電針，當放電針之間電壓的最大值超過12kV時，就可以放電，利用放電針高壓放電所

產生的電火花可點燃燃氣。下列說法正確的是（）

"12Cw2放電針

A.正常工作時，點火器每秒點火50次

B.正常工作時，點火器每秒點火100次

C.若變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1：1500,點火器能正常工作

D.若變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為1：2200,點火器能正常工作

16.（2023屆山東省濟寧市高三下學期一?？荚囄锢碓囶}）如圖所示，空間中有一正方

1?ahcd-a'b'c'd',在6點固定點電荷+Q,在d點固定點電荷一Q,。、。'分別為上下兩

面的中心點，下列說法正確的是（）

試卷第8頁，共16頁

A.a點與c'點的電場強度方向相同

B.b?4網(wǎng)點間電勢差等于0'、4兩點間電勢差

C.將某點電荷+q由優(yōu)點沿優(yōu)c，移至d點，該電荷的電場力先變大后變小

D.將某點電荷+（?由優(yōu)點沿“'c'移至c'點，該電荷的電勢能先變大后變小

17.（2023屆山東省蒲澤市高三下學期一模考試物理試題）如圖所示，形狀相同的平行

金屬導軌CN、OQ放置在豎直向上、磁感應強度為B的勻強磁場中，間距為心與水平

面相切于M、P,右端接一阻值為R的電阻。質量為機、電阻為r的金屬棒從曲面上高

h處靜止釋放，到達曲面底端PM時速度為％；棒釋放的位置到PM的水平距離為d,

金屬棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為〃，金屬棒最終會停在導軌上，重力加速度g=10m∕s?。

A.金屬棒從靜止釋放到運動到曲面底端PM的過程中通過R的電荷量為警

B.從釋放到PM的運動過程，摩擦力、支持力、安培力對金屬棒的總沖量在數(shù)值上一

定大于重力的沖量

C.若金屬棒從曲面底端PM到最終停止在導軌上，電阻R上產生的熱量為△（2,則金

?2R+rAC

屬棒停止的位置距曲面底端PM的位移為2WV°F

D.在金屬棒運動的整個過程中，電阻K上產生的焦耳熱加

R+r

18.（2023屆山東省濟寧市高三下學期高考模擬考試物理試題）如圖所示，豎直固定的

光滑圓弧形金屬導軌尸。半徑為廠，。為圓心，P、。之間用導線連接阻值為R的電阻。

粗細均勻的輕質金屬棒的一端通過錢鏈固定在O點，另一端連接質量為m的金屬小球,

小球套在導軌P。上。初始時刻金屬棒處于水平位置，小球、金屬棒與導軌始終接觸良

好。過圓心。的水平線下方分布著磁感應強度大小為8、方向垂直紙面向里的勻強磁場。

已知重力加速度為g,金屬棒總電阻為2心小球、導軌及導線電阻不計，不計一切摩擦

阻力?，F(xiàn)將小球由靜止釋放，第一次運動到最低點時小球速度大小為V,在此過程中下

A.小球運動到最低點時，金屬棒產生的感應電動勢為

B.小球運動到最低點時，金屬棒兩端的電壓為竺

O

C.通過電阻R的電荷量為蚓?

12R

D.電阻R上產生的焦耳熱為，"gr-j"/

19.（2023屆山東省煙臺市高三下學期高考診斷性測試（一模）物理試題）“離心軌道

演示儀”（如圖甲所示）是演示物體在豎直平面內的圓周運動的實驗儀器，其軌道主要

由主軌長道、軌道圓和輔軌長道三部分組成，主軌長道長度約為軌道圓半徑H的6倍。

將主軌長道壓制成水平狀態(tài)后，軌道側視示意圖如圖乙所示?？臻g中存在水平向右的勻

強電場（未畫出），電場強度大小為E=叵理。現(xiàn)在主軌長道上的一點A靜止釋放一電

q

荷量為外質量為，”的絕緣小球，小球沿主軌長道向右運動，從B點進入軌道圓，若不

計一切摩擦，重力加速度為g,則小球再次通過最低點之前（）

甲

試卷第10頁，共16頁

o?

AB

乙

A.小球上升到與圓心等高處時?，其動能最大

B.小球上升到軌道圓最高處時，其機械能最大

C.若AB間距離為速R,小球恰好不脫離軌道

3

D.若小球不脫離軌道，小球對軌道的最大壓力大小可能為5%g

20.（2023屆山東省煙臺市高三下學期高考診斷性測試（一模）物理試題）如圖所示，

水平面內有兩根間距為”的光滑平行導軌，右端接有電容為C的電容器。一質量為，*

的導體棒固定于導軌上某處，輕繩一端連接導體棒，另一端繞過定滑輪下掛一質量為M

的物塊。由靜止釋放導體棒，物塊下落從而牽引著導體棒向左運動?？臻g中存在垂直導

軌平面的勻強磁場，磁場磁感應強度大小為B,不計導體棒和導軌的電阻，忽略繩與定

滑輪間的摩擦。若導體棒運動過程中電容器未被擊穿，導體棒始終與導軌接觸良好并保

持垂直，重力加速度為g,則在物塊由靜止下落高度為人的過程中（）

□

A.物塊做加速度逐漸減小的加速運動

B.物塊與導體棒組成的系統(tǒng)減少的機械能等于導體棒克服安培力做的功

C.輕繩的拉力大小為竺也0竺O

M+m+B2d2C

D.電容器增加的電荷量為CBd人

?M+m+B2d2C

21.（2023屆山東省濰坊市高三下學期2月一模物理試題）如圖所示，間距為L的兩平

行光滑長直金屬導軌水平放置。他Cd區(qū)域有勻強磁場，磁感應強度大小為B,方向豎

直向上。細金屬桿N靜置于磁場中，磁場外的細金屬桿M以速度%向右運動，此后兩

桿在磁場內未相撞且N出磁場時的速度為半。已知兩桿的質量均為加，在導軌間的電

阻均為R,兩金屬桿與導軌接觸良好且始終與導軌垂直，感應電流產生的磁場及導軌的

電阻忽略不計。則（）

N在磁場內運動過程中的最大加速度為粵

A.

B.N在磁場內運動過程中通過回路的電荷量為篝

JoL

9

C.M中產生焦耳熱的最小值為?∣嘮

N的初始位置到ab的最小距離為鐺嶺

D.

JDL

22.（2023屆山東省臨沂市普通高中學業(yè)水平等級考試模擬（一模）物理試題）如圖所

示，兩電阻不計的光滑平行導軌水平放置，MN部分的寬度為2/,PQ部分的寬度為/,

金屬棒a和b的質量分別為2m和m,其電阻大小分別為2R和R,”和6分別靜止在

例N和PQ上，垂直于導軌且相距足夠遠，整個裝置處于方向豎直向下的勻強磁場中，

磁感應強度大小為瓦現(xiàn)對金屬棒。施加水平向右的恒力F,兩棒運動時始終保持平行

且。總在MN上運動，〃總在PQ上運動，經過足夠長時間后，下列說法正確的是（）

×X×?XX

QF?一尸

×rX>×dX

r-U——Q

NM—×--X

A.金屬棒。與〃均做勻速直線運動且距離逐漸減小

B.金屬棒。與均做勻變速運動且加速度之比為1：2

2F

C.流過金屬棒〃的電流大小為加

JDL

D.回路中的感應電動勢保持不變大小為蕓

Dl

23.（2023屆山東省蒲澤市高三下學期一模考試物理試題）如圖所示，豎直平面內存在

一勻強電場，電場強度方向與水平方向間的夾角6=60。，。、M為其中一條電場線上的

兩點，一帶電粒子電荷量為%不計重力，在。點以水平初速度%進入電場，經過時間

，粒子到達與M在同一水平線上的N點，且OM=MN,則（）

試卷第12頁，共16頁

O

θ???v??

^'ΛΛ^???^X

A.UMo=UNM

B.粒子帶負電

C.帶電粒子在。點的電勢能大于在N點的電勢能

D.由。到N運動過程中，電場力的功率增大

24.（2023屆甘肅省金昌市永昌縣第一高級中學高三（上）第一次模擬考試物理試題）

如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導軌MN和PQ,其左端接一電阻凡金屬桿"垂

直導軌放置。整個裝置處于磁感應強度方向豎直向上的勻強磁場中?，F(xiàn)對金屬桿H施

加一個與其垂直的水平恒力R使其由靜止開始運動，整個過程桿與導軌接觸良好，金

屬桿與導軌電阻均不計。在運動過程中，金屬桿的速度大小丫、恒力F的功率P、金屬

桿與導軌形成的回路中的磁通量中、產生的感應電動勢E分別隨時間變化的圖像正確的

是（）

25.（2022屆河南省洛陽市新安縣第一中學高三（下）考前模擬理綜物理試題）如圖是

一種電梯突然失控下落時的保護裝置。在電梯后方墻壁上交替分布著方向相反的勻強磁

場，每塊磁場區(qū)域寬L,高萬，大小均為8。電梯后方固定一個N匝矩形線圈，線圈總

電阻為R,高度為H,H=3h,寬度略大于磁場。已知某次電梯運行試驗中電梯總質

量為加，忽略一切阻力，重力加速度為g。若電梯失去其他保護，由靜止從高處突然失

控下落，某時刻電梯下降3〃時，速度為V,則（）

A.下降3H時，線圈的電動勢為E=NBLV

B.下落瞬間電梯的加速度的大小為g

C.若電梯與地面的距離足夠高，電梯最終的速度為％=g?

NBL

P1∏κτ2o2τ2TJ2

D.下降3H過程所需要的時間為上+歸上

26.（2022屆山東省淄博市高三（下）第三次模擬測試物理試題）如圖所示，水平面內

三點A、B、C為等邊三角形的三個頂點，三角形的邊長為L,。點為AB邊的中點。CD

為光滑絕緣細桿，。點在O點的正上方，且。點到A、B兩點的距離均為L在A、8

兩點分別固定點電荷，電荷量均為-Q。現(xiàn)將一個質量為機、電荷量為+4的中間有細孔

的小球套在細桿上（忽略其對原電場的影響），從。點由靜止釋放。已知靜電力常量為

k、重力加速度為g、且％患=等mg,忽略空氣阻力。下列說法正確的是（）

A.C、力兩點電場場強大小均為厚

q

B.小球在D點剛釋放時的加速度大小為√∑g

C.小球到達C點的速度大小為JGgL

D.小球將在。、C兩點之間做往復運動

27.（2022屆河北省石家莊市第二中學高三（下）5月模擬考試物理試題）如圖甲所示,

試卷第14頁，共16頁

兩根足夠長的光滑金屬導軌必、Cw與水平面成0=30。固定，導軌間距離為/=Im,電

阻不計。一個阻值為4的定值電阻與電阻箱R并連接在兩金屬導軌的上端，整個系統(tǒng)置

于勻強磁場中，磁感應強度方向與導軌所在平面垂直，磁感應強度大小為B=IT?，F(xiàn)將

一質量為加、電阻可以忽略的金屬棒MN從圖示位置由靜止開始釋放。金屬棒下滑過程

中與導軌接觸良好。改變電阻箱的阻值R,測定金屬棒的最大速度%,得到的-L-I系

2

如圖乙所示。??=10m∕so則下列說法正確的是（）

B.定值電阻9=2。

C.當電阻箱A取2Ω,且金屬棒的加速度為與時，金屬棒的速度U=ImZS

D.若磁場磁感應強度大小不變，方向變?yōu)樨Q直向上，電阻箱R取2Ω,則導體棒勻速

4

時的速度為

28.（2020屆山東省荷澤市高三聯(lián)合模擬考試一模物理試題）如圖所示，兩足夠長的光

滑金屬導軌豎直放置，相距為3—理想電流表與兩導軌相連，圖中虛線的下方存在勻

強磁場，勻強磁場與導軌平面垂直。一質量為機、有效電阻為R的導體棒在豎直向上的

恒定外力尸作用下由靜止開始向上運動，導體棒在磁場中運動時，電流表示數(shù)逐漸增大,

最終穩(wěn)定為當導體棒運動到圖中的虛線位置時，撤去外力F,此后導體棒還會繼續(xù)

上升一段時間，整個運動過程中。導體棒與導軌接觸良好，且始終保持水平，不計導軌

的電阻（虛線與導軌的上端距離足夠大），重力加速度為g。則（）

X

X

X

×

×

×

X

Fp

A.導體棒開始運動的瞬間加速度大小為一B.勻強磁場的磁感應強度大小為

m7IL7

"R

C.電流穩(wěn)定后導體棒的速度大小為#—D.撤去F后，導體棒繼續(xù)上升的高度為

F-mg

∕4R2

2g{F-mg^

試卷第16頁，共16頁

參考答案:

I.BC

【詳解】A?由幾何關系可知，A、B兩點的電場強度方向不同，A錯誤；

B.若將0自用點豎直向上移動至B點，則Qz距離2、M越來越遠，Q、對其電場力

逐漸減小，且兩力夾角逐漸增大，故其所受靜電力逐漸減小，B正確；

C.若將一夕自Cl點豎直向上移動至C點，則2、均對其左負功，故其電勢能逐漸增大，

C正確；

D.若將Q?自用點豎直向上移動至B點，則。I對它做正功，-4對它做負功，且正功大于負

功，故總功為正，故其電勢能減小，D錯誤。

故選BCo

2.BD

【詳解】A.根據(jù)乙圖可知，f=0時，產生的感應電動勢為零，可知此時位于中性面，磁通

量最大，A錯誤；

B.圖線α表示的交流電動勢最大值為10V,周期為0.4s,。表示的瞬時值表達式為

w=IOsin6υr=IOsin??r(V)=10sin5萬，(V)

B正確；

C.。表示的交變電流的頻率為

f="=2.5HZ

C錯誤；

D.根據(jù)〃表示的瞬時值表達式為"=10sin5R(V),可得

NBSω=NBS-=IOV

“0.4

b圖線表示的線圈產生的電動勢周期為0.6s,所以b圖線對應的電動勢最大值為

NBS(Ob=NBS至=37

0.63

D正確。

故選BDo

3.AD

【詳解】AB.當&=4Q時，由圖可知電阻&兩端電壓的有效值為

答案第1頁，共25頁

12√2

M,=^^V=12V

^√2

根據(jù)串聯(lián)電壓規(guī)律可知%的電壓為8V；

根據(jù)變壓器電壓與線圈匝數(shù)之比的關系可知

￡L=五

其中

(7,=I2V+8V=2OV

解得

U1=200V

副線圈電流

/,=幺=2A

殳

根據(jù)變壓器電流與線圈匝數(shù)之比的關系可知

ZL=衛(wèi)

，2"1

解得

I1=0.2A

電阻Rl的阻值為

R.=U-4=Io0Ω

A

故A正確，B錯誤；

CD.把原線圈看成電源，副線圈看成外電路，則當副線圈的等效電阻

R=(")2(R,+R,)

n2

當“越接近RI時變壓器的輸出功率最大。

故C錯誤，D正確；

故選ADo

4.ACD

【詳解】A.穩(wěn)定時電路中電流為O,H棒速度最大，有

答案第2頁，共25頁

BLVah=B?2Lval

則

Vab=2ved

取向右為正方向，根據(jù)動量定理可得，對而棒

BILt=mvab-7∏v0

對Cd棒

-2BlLt=tmcd-/WV0

解得

63

L=W%，"M%

故A正確；

B.對整個過程根據(jù)能量守恒，有

12121，12八

2mvo+2mvO=2mv,,h+2叫"+Q

導體棒必產生的焦耳熱最多為

QwWQ

解得

°,=皿

匕“20

故B錯誤；

C.對必棒

BlLt=mvub-mva

且

q=It

解得通過導體棒Clb的電荷量最多為

(7=?

5BL

故C正確；

D.導體棒剛開始運動時，感應電動勢最大，感應電流最大，由閉合電路歐姆定律可得

答案第3頁，共25頁

［二ELEabB?2以一肛BLVo

R+R2RIR

故D正確。

故選ACDo

5.AD

【詳解】C.由電壓表達式

〃=220√ΣsinIOoMV)

可知

G=I(X)TrradZs

交流電源的頻率為

/=—=50Hz

1π

變壓器不改變交變電流的頻率，所以通過R2的交流電頻率為50Hz,故C錯誤;

B.原線圈輸入端電壓有效值為

E

U=%=22OV

原線圈兩端電壓為

Ul=U-IRi=120V

理想變壓器原線圈輸入功率為

4=q∕=i2θw

理想變壓器

P1=P2

則電阻&的功率為120W,故B錯誤；

A./?2兩端電壓為

0=4^=3OV

故A正確；

D.原副線圈匝數(shù)比為

芻=2=&

n2U21

若斷開開關S,電路中電流為0,原線圈兩端電壓為220V,電壓表示數(shù)為

答案第4頁，共25頁

u；=旦5=55V

?1

故D正確。

故選ADo

6.BC

【詳解】A.廠=0時刻金屬棒1產生的電動勢為

Eo=2B0Lv0

廠=()時刻通過金屬棒2的電流大小為

1=4=BjVO

“-4/?一2R

故A錯誤；

BC.金屬棒1、2、3穩(wěn)組成的系統(tǒng)合外力為零，系統(tǒng)動量守恒，當金屬棒1、2、3穩(wěn)定運

行時，最終三根導體棒的速度相等，根據(jù)動量守恒有

2Anv0=(2m+機+nι)vl

當金屬棒1、2、3穩(wěn)定運行時，金屬棒1和金屬棒2的速度大小為

'2

故BC正確；

D.從f=0時刻到穩(wěn)定運行的過程中，系統(tǒng)產生的焦耳熱為

β=∣2wvo-^4w(-^-)2=^WVo

則金屬棒3產生的焦耳熱為

§4丫8

故D錯誤。

故選BCo

7.ABD

【詳解】A.由圖乙可知該交流電的周期為

T=0.02s

頻率為

f」=50HZ

T

A正確;

答案第5頁，共25頁

BC.滑動變阻器滑片向下滑動時，滑動變阻器接入電阻變大，滑動變阻器兩端電壓升高，

電壓表示數(shù)增大，用電電流減小原線圈所在電路電流也減小，電流表示數(shù)減小，B正確，C

錯誤；

D.由圖乙可知小6間的電壓有效值為

311

U=ThV=220V

√2

滑動變阻器接入電阻最大時，電流表的示數(shù)為/,由理想變壓器電流電壓關系可知

U=U1+IRt

gq=2∕(R+R2)

解得

/=IA

D正確；

故選ABDo

8.AD

【詳解】AB.導體棒在無磁場區(qū)域下滑1.5s時間內，由牛頓第二定律

Ingsinθ=ma

解得

α=gsin37o=6m∕s2

則剛進入?yún)^(qū)域∏時的速度為

v=ar≈6×1.5m∕s=9m∕s

故A正確，B錯誤；

C.區(qū)域I中磁感應強度均勻增加，設其產生的感應電動勢為航，由楞次定律知C點電勢高

于。點電勢；導體棒剛進入磁場∏時，切割磁感線產生感應電動勢(由A向8,與Eo反向),

由于安培力要平衡重力下滑分力，所以安培力沿導軌向上，通過導體棒的電流方向為由A

向B,根據(jù)平衡條件有

B2IL=mgsinθ

B2Lv-E0

I―—二----------------

R

解得

Ep=13.2V

答案第6頁，共25頁

則進入?yún)^(qū)域Il前的電流為

,E13.2??.?

I.=—n=-―-A=3.3A

1R4

故C錯誤；

D.前1.5s產生的焦耳熱為

22

Q=∕1^=3.3×4×1.5J=65.34J

/=2幺J.2A

R

1.5s2s產生的焦耳熱為

Q=I-Rt=1.22×4×0.5J=2.88J

釋放后的前2s內產生的焦耳熱為

Qa=Q+Q=68.22J

故D正確。

故選ADo

9.AC

【詳解】當導體棒從。點向右運動L時，即在0?'時間內，在某時刻導體棒切割磁感線的

vO

長度

L=(L0+%f)tanθ

(。為外與X軸的夾角)則根據(jù)

E=BLVo=8%(4+v0∕)tanθ

即E-t圖像是不過原點的直線；

R=(Z+?√)(1+tan6+---)r

υCOSe

/_BL%_Bv0tanθ

R(l+ta∏e+―--)r

COSe

可知回路電流不變；安培力

_B2l3v_β2v(?+v√)tan2θ

r—00:

R(1+tanOH--------)r

cosθ

則Ff關系為不過原點的直線；

導軌間金屬棒兩端的電壓為

答案第7頁，共25頁

BV0(L0+v√)(l+--)tanθ

U=IR=-------竿——

(l+tan0+)

cos0

則Sf圖像是不過原點的直線；

L2L

當在--一時間內，導體棒切割磁感線的長度(4+L)tan6不變，感應電動勢E不變，經

%%

過時間，回路總電阻

(L+

Rl=[(?+v0r)+(Δ+Zυ)tanθ+(v0t-L)+-^-]r

cos，

感應電流

j_E_Bv0(L0+L)tanθ

r

'[(A)+%f)+(L+4)tane+(v√-Δ)+9LP]r

cos，

則隨時間的增加電流/減小，但不是線性減??；根據(jù)F=B〃可知安培力減小，但是不是線性

減??；電流減小，導體棒電阻不變，則內電壓減小，電動勢不變，則導軌間金屬棒兩端的電

壓變大。

綜上所述選項AC正確，BD錯誤。

故選AC。

10.CD

【詳解】A.正離子經加速后由B處噴出形成的等效電流大小

I=-=nq