2025年外研版選擇性必修2物理下冊(cè)階段測(cè)試試卷

…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線(xiàn)※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………第=page22頁(yè)，總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè)，總=sectionpages11頁(yè)2025年外研版選擇性必修2物理下冊(cè)階段測(cè)試試卷435考試試卷考試范圍：全部知識(shí)點(diǎn)；考試時(shí)間：120分鐘學(xué)校：______姓名：______班級(jí)：______考號(hào)：______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共6題，共12分)1、如圖甲所示，矩形導(dǎo)線(xiàn)框ABCD固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感線(xiàn)垂直于線(xiàn)框所在平面且向里．規(guī)定垂直于線(xiàn)框所在平面向里為磁場(chǎng)的正方向；線(xiàn)框中電流沿著逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)楦袘?yīng)電流i的正方向，要在線(xiàn)框中產(chǎn)生如圖乙所示的感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的規(guī)律可能為。

A.B.C.D.2、如圖所示，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻r不能忽略，A、B是兩個(gè)相同的小燈泡，L是一個(gè)自感系數(shù)相當(dāng)大的線(xiàn)圈。關(guān)于這個(gè)電路的以下說(shuō)法正確的是（）

A.開(kāi)關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)，A燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定B.開(kāi)關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)，B燈立刻亮，而后逐漸變暗，最后亮度穩(wěn)定C.開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)瞬間，A燈閃亮一下再熄滅D.開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)瞬間，電流自左向右通過(guò)B燈3、在下列電磁感應(yīng)現(xiàn)象應(yīng)用中說(shuō)法正確的是（）A.探雷器是利用渦流工作的，探測(cè)時(shí)是地下的金屬感應(yīng)出渦流，渦流的磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)影響線(xiàn)圈中的電流，使儀器報(bào)警B.為了減小變壓器鐵芯中的渦流損失，可以減小鐵芯材料的電阻率C.真空冶煉爐的工作原理是爐體產(chǎn)生渦流使?fàn)t內(nèi)金屬熔化D.磁電式電流表在運(yùn)輸過(guò)程中需要將正、負(fù)接線(xiàn)柱用導(dǎo)線(xiàn)連接起來(lái)以免損壞是電磁驅(qū)動(dòng)原理4、如圖表示一條放在磁場(chǎng)里的通電直導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)與磁場(chǎng)方向垂直，圖中分別標(biāo)明電流、磁感應(yīng)強(qiáng)度和安培力這三個(gè)物理量的方向，關(guān)于三者方向的關(guān)系，下列選項(xiàng)中正確的是（）A.B.C.D.5、如圖所示，一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的圓形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，圓心為O，半徑為r，MN是直徑，一粒子發(fā)射裝置S置于M端，可從M端向圓平面內(nèi)任意方向發(fā)射速率相等的同種帶電粒子，某個(gè)粒子從N端離開(kāi)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為其中k為帶電粒子的比荷；下列說(shuō)法正確的是（）

A.該粒子的速率為krB，發(fā)射方向垂直于MNB.該粒子的速率為krB，發(fā)射方向與MN的夾角為45°C.該粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間最短D.若該粒子沿直徑MN方向射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為6、許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過(guò)程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列表述正確的是（）A.安培通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)了電荷之間的相互作用力規(guī)律B.庫(kù)侖發(fā)現(xiàn)了磁場(chǎng)產(chǎn)生電流的條件和規(guī)律C.奧斯特首次發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖谥艌?chǎng)D.法拉第概括總結(jié)了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律評(píng)卷人得分二、多選題(共7題，共14分)7、一環(huán)形線(xiàn)圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，設(shè)第1s內(nèi)磁感線(xiàn)垂直線(xiàn)圈平面向里，如圖甲所示。若磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示；那么下列選項(xiàng)正確的是（）

A.第1s內(nèi)線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的大小逐漸增加B.第2s內(nèi)線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的大小恒定C.第3s內(nèi)線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较駾.第4s內(nèi)線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?、在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一矩形金屬線(xiàn)框繞與磁感線(xiàn)垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖所示。產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖所示，則（）

A.時(shí)線(xiàn)框的磁通量變化率為零B.時(shí)線(xiàn)框平面與中性面重合C.線(xiàn)框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)有效值為311VD.線(xiàn)框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)頻率為100Hz9、電路如圖甲所示，電阻R的阻值為484Ω，C為電容器，L為直流電阻不計(jì)的自感線(xiàn)圈，開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)，當(dāng)接上如圖乙所示的電壓u；下列說(shuō)法正確的是（）

A.R上的電壓應(yīng)等于155.5VB.電壓表的示數(shù)為220VC.電阻R消耗的功率小于50WD.為保證閉合開(kāi)關(guān)S后電容器不被擊穿，該電容器的耐壓值不得小于311V10、如圖所示，在圓形區(qū)域內(nèi)有在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，為圓的直徑，P為圓周上的點(diǎn)，帶正電的粒子a和帶負(fù)電的粒子b（a、b在圖中均未畫(huà)出）以相同的速度從P點(diǎn)沿方向射入磁場(chǎng)，結(jié)果恰好從直徑兩端射出磁場(chǎng)。粒子a、b的質(zhì)量相等；不計(jì)粒子所受重力以及粒子間的相互作用。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）

A.從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)的是粒子aB.粒子a、b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑之比為1∶3C.粒子a、b的電荷量之比為3∶1D.粒子a、b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為3∶211、如圖所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，a、b、c、d是圓上對(duì)稱(chēng)的四個(gè)點(diǎn)。一帶電粒子從P點(diǎn)射入磁場(chǎng)，OP連線(xiàn)與Od的夾角為帶電粒子的速度大小為v，方向與ab成直角時(shí)，恰好能反向飛出磁場(chǎng)，且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，若只將cbd半圓內(nèi)磁場(chǎng)方向變成垂直紙面向里，該粒子仍然從P點(diǎn)沿垂直ab方向射入，設(shè)粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑為粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為則下列說(shuō)法正確的是（）

A.粒子的偏轉(zhuǎn)半徑為B.粒子的偏轉(zhuǎn)半徑為C.粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間D.粒子的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為2t12、磁流體發(fā)電是一項(xiàng)新興技術(shù)。如圖所示；平行金屬板之間有一個(gè)很強(qiáng)的磁場(chǎng)，將一束含有大量正；負(fù)帶電粒子的等離子體，沿圖中所示方向噴入磁場(chǎng)。圖中虛線(xiàn)框部分相當(dāng)于發(fā)電機(jī)。把兩個(gè)極板與用電器相連，則（）

A.用電器中的電流方向從B到AB.用電器中的電流方向從A到BC.若只斷開(kāi)用電器，發(fā)電機(jī)兩極板間電壓增大D.若只增大噴入粒子的速度，發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)增大13、如圖甲所示的電路中，變壓器為理想變壓器，Ro為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，L為標(biāo)有“22V20W”的白熾燈泡，所有電表均為理想電表。當(dāng)變壓器原線(xiàn)圈輸入如圖乙所示的交變電壓時(shí)，燈泡L正常發(fā)光。則下列說(shuō)法正確的是（）

A.通過(guò)R的交變電流頻率為50HZB.變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為10∶1C.變壓器原、副線(xiàn)圈鐵芯中磁通量變化率之比為10∶1D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)片P向下移動(dòng)時(shí)，電流表A1和A2的示數(shù)均增大評(píng)卷人得分三、填空題(共5題，共10分)14、如圖所示，已知導(dǎo)體棒中通有電流I，導(dǎo)體棒長(zhǎng)度為l，磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；當(dāng)導(dǎo)體棒按下面幾種方式放置時(shí)，寫(xiě)出導(dǎo)體棒所受安培力的大小，并寫(xiě)出安培力的方向。

（1）F=_______；

（2）F=_______；

（3）F=_______；

（4）F=_______；15、高頻電視信號(hào)的三種傳播方式：地面_________傳輸、有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸以及____傳輸。16、LC振蕩電路中，某時(shí)刻的磁場(chǎng)方向如圖所示，若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在減弱，則電容器上極板帶___________電；若磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)，則電容器上極板帶___________電。（均選填“正”或“負(fù)”）

17、如圖甲所示，一個(gè)固定的矩形線(xiàn)圈abcd的匝數(shù)n=500，線(xiàn)圈面積S=100cm2，線(xiàn)圈的總電阻r=1Ω，線(xiàn)圈外接一個(gè)阻值R=4Ω的電阻，把線(xiàn)圈放入一方向垂直線(xiàn)圈平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示。則線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流為_(kāi)__________A，流過(guò)R的電流方向?yàn)開(kāi)__________（選填“向上”或“向下”）

18、自感系數(shù)與線(xiàn)圈的______、______、______，以及是否有______等因素有關(guān)．評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題，共32分)19、在圖中畫(huà)出或說(shuō)明圖中所示情形下通電導(dǎo)線(xiàn)I所受磁場(chǎng)力的方向。

20、要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)電燈；電燈由光敏開(kāi)關(guān)和聲敏開(kāi)關(guān)控制，光敏開(kāi)關(guān)在天黑時(shí)自動(dòng)閉合，天亮?xí)r自動(dòng)斷開(kāi)；聲敏開(kāi)關(guān)在有聲音時(shí)自動(dòng)閉合，無(wú)聲音時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)。在下圖中連線(xiàn)，要求夜間且有聲音時(shí)電燈自動(dòng)亮，插座隨時(shí)可用。

21、在“探究楞次定律”的實(shí)驗(yàn)中；某同學(xué)記錄了實(shí)驗(yàn)過(guò)程的三個(gè)情境圖，其中有兩個(gè)記錄不全，請(qǐng)將其補(bǔ)充完整。

22、如圖所示：當(dāng)條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時(shí)，圓環(huán)向右偏離，試在圖中標(biāo)出圓環(huán)中的電流方向___________．評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共3題，共15分)23、甲；乙、丙三位同學(xué)利用如圖所示裝置探究影響感應(yīng)電流方向的因素。

（1）如圖a，甲同學(xué)在斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)，（下列操作中同樣能使指針向右偏轉(zhuǎn)的有__________。

A．閉合開(kāi)關(guān)。

B．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)。

C．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將A線(xiàn)圈從B線(xiàn)圈中拔出。

D．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將A線(xiàn)圈倒置再重新插入B線(xiàn)圈中。

（2）如圖b，乙同學(xué)將條形磁鐵從B線(xiàn)圈上方由靜止釋放，使其筆直落入B線(xiàn)圈中，多次改變釋放高度，發(fā)現(xiàn)釋放高度越高，靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)過(guò)的角度越大。該現(xiàn)象說(shuō)明了線(xiàn)圈中_________（選填“磁通量”“磁通量變化量”；“磁通量變化率”）越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。

（3）丙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖c所示的裝置來(lái)判斷感應(yīng)電流的方向。他先使用多用電表的歐姆擋對(duì)二極管正負(fù)極進(jìn)行確認(rèn)，某次測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明此時(shí)黑表筆接觸的是二極管的__________（選填“正極”或“負(fù)極”）。實(shí)驗(yàn)操作時(shí)將磁鐵插入線(xiàn)圈時(shí)，只有燈__________（選填“C”或“D”）短暫亮起。24、（1）探究限流式接法中滑動(dòng)變阻器的選擇依據(jù)，采用圖甲所示的電路，探究滑片從下往上滑動(dòng)過(guò)程中，負(fù)載電阻兩端的電壓變化。已知滑動(dòng)變阻器的最大阻值為選擇負(fù)載電阻以?xún)啥穗妷号c總電壓的比值為縱軸，為橫軸（為滑動(dòng)變阻器接入電路部分電阻，為滑動(dòng)變阻器的最大阻值），得到分壓特性曲線(xiàn)為圖乙中的“A”；當(dāng)分壓特性曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)圖乙中的______（選填“B”或“C”）；則限流式接法中滑動(dòng)變阻器最大阻值的選擇依據(jù)是______。

（2）某實(shí)驗(yàn)小組用如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)裝置探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”；

某次實(shí)驗(yàn)中，用匝數(shù)匝和匝的線(xiàn)圈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)得數(shù)據(jù)如圖丁所示，則原線(xiàn)圈的匝數(shù)為_(kāi)_____（選填“”或“”），電壓比和匝數(shù)比不嚴(yán)格相等，原因有______。25、在“探究變壓器兩個(gè)線(xiàn)圈的電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中；操作步驟如下：

①將兩個(gè)線(xiàn)圈套到可拆變壓器的鐵芯上；

②閉合電源開(kāi)關(guān)；用多用電表的交流電壓擋分別測(cè)量原線(xiàn)圈和副線(xiàn)圈兩端的電壓；

③將匝數(shù)較多的一組線(xiàn)圈接到學(xué)生電源的交流電源輸出端上；另一個(gè)作為副線(xiàn)圈，接上小燈泡；

④將原線(xiàn)圈與副線(xiàn)圈對(duì)調(diào)；重復(fù)以上步驟。

（1）以上操作的合理順序是________（只填步驟前的數(shù)字序號(hào)）。

（2）如圖所示，在實(shí)驗(yàn)中，兩線(xiàn)圈的匝數(shù)分別為1600、400，當(dāng)原線(xiàn)圈匝數(shù)較多，且原線(xiàn)圈兩端電壓為12V時(shí)，副線(xiàn)圈兩端電壓為3V；原線(xiàn)圈與副線(xiàn)圈對(duì)調(diào)后，當(dāng)原線(xiàn)圈兩端電壓為2V時(shí)，副線(xiàn)圈兩端電壓為8V。那么可初步確定，變壓器原、副線(xiàn)圈的電壓U1、U2與原、副線(xiàn)圈匝數(shù)n1、n2的關(guān)系是________。評(píng)卷人得分六、解答題(共4題，共36分)26、回旋加速器的示意圖如圖所示。它由兩個(gè)鋁制D型金屬扁盒組成，兩個(gè)D形盒正中間開(kāi)有一條狹縫；兩個(gè)D型盒處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中并接在高頻交變電源上。在D1盒中心A處有粒子源，它產(chǎn)生并發(fā)出帶電粒子，經(jīng)狹縫電壓加速后，進(jìn)入D2盒中。在磁場(chǎng)力的作用下運(yùn)動(dòng)半個(gè)圓周后，垂直通過(guò)狹縫，再經(jīng)狹縫電壓加速；為保證粒子每次經(jīng)過(guò)狹縫都被加速，設(shè)法使交變電壓的周期與粒子在狹縫及磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期一致。如此周而復(fù)始，速度越來(lái)越大，運(yùn)動(dòng)半徑也越來(lái)越大，最后到達(dá)D型盒的邊緣，以最大速度被導(dǎo)出。已知某粒子所帶電荷量為q，靜止時(shí)質(zhì)量為m0，加速時(shí)電極間電壓大小恒為U，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，D型盒的半徑為R；設(shè)狹縫很窄，粒子通過(guò)狹縫的時(shí)間可以忽略不計(jì)。設(shè)該粒子從粒子源發(fā)出時(shí)的初速度為零，不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用力。

（1）忽略相對(duì)論效應(yīng)；求：

①交變電壓的周期T；

②粒子被加速后獲得的最大動(dòng)能Ekm。

（2）人們使用早期制造的回旋加速器加速帶電粒子時(shí)發(fā)現(xiàn)，粒子能量達(dá)到25～30MeV后，就很難再加速了。原因是：按照狹義相對(duì)論，粒子的質(zhì)量m隨著速度v的增加而增大（具體關(guān)系為c為真空中的光速），質(zhì)量的變化會(huì)導(dǎo)致其回轉(zhuǎn)周期的變化，從而破壞了交變電壓的周期與粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)周期的一致性（若將m0換成后，粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期公式仍然成立）。已知：在高速運(yùn)動(dòng)中，動(dòng)能定理仍然成立，只不過(guò)物體的動(dòng)能表達(dá)式需要修改為Ek=mc2?m0c2。考慮相對(duì)論效應(yīng)后；適當(dāng)調(diào)整交變電壓的周期，可以使粒子獲得更大的動(dòng)能。

①求粒子第n次通過(guò)狹縫時(shí)，交變電壓的周期（注：結(jié)果用U、n、B、m0、q、c和π表示）

②若交變電壓的最終周期為T(mén)m，求粒子被加速后獲得的最大動(dòng)能Ekm'。（注：結(jié)果用Tm、B、q、m0、c和π表示）

27、如圖所示，兩平行金屬板間距為d，電勢(shì)差為U，板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)；金屬板下方有一垂直于紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。帶電量為＋q、質(zhì)量為m的粒子，由靜止開(kāi)始從正極板的點(diǎn)出發(fā)，經(jīng)電場(chǎng)加速后射出，并從點(diǎn)沿垂直于熒光屏MN和磁場(chǎng)的方向進(jìn)入磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)打到熒光屏MN的點(diǎn)。忽略重力的影響；求：

（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E的大??；

（2）粒子從電場(chǎng)射出時(shí)速度ν的大??；

（3）粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的間距離S。

（4）粒子從點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)開(kāi)始至打到點(diǎn)的總時(shí)間t。

28、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上和機(jī)理上的類(lèi)似性。直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原理可以簡(jiǎn)化為如圖（a）、圖（b）所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)，電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好，以速度v（v平行于MN）向右做勻速運(yùn)動(dòng)。

圖（a）軌道端點(diǎn)MP間接有阻值為r的電阻，導(dǎo)體棒ab受到水平向右的外力作用。圖（b）軌道端點(diǎn)MP間接有直流電源，內(nèi)阻為r，導(dǎo)體棒ab通過(guò)光滑滑輪勻速提升重物，電路中的電流為I。

（1）求圖（a）、圖（b）中，金屬棒兩端a、b兩點(diǎn)間的電壓；

（2）求在時(shí)間內(nèi)，圖（a）“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能和圖（b）“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能

（3）分析時(shí)間內(nèi)，圖（a）和圖（b）中能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程。

29、電源是通過(guò)非靜電力做功把其它形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能的裝置；在不同的電源中，非靜電力做功的本領(lǐng)也不相同，物理學(xué)中用電動(dòng)勢(shì)來(lái)表明電源的這種特性。

(1)如圖所示，固定于水平面的U形金屬框架處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，金屬框兩平行導(dǎo)軌間距為l。金屬棒MN在外力的作用下，沿框架以速度v向右做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒始終垂直于兩平行導(dǎo)軌并接觸良好。已知電子的電荷量為e。

a.請(qǐng)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒MN切割磁感線(xiàn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)

b.在金屬棒產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)的過(guò)程中，請(qǐng)說(shuō)明是什么力（充當(dāng)非靜電力，并求出這個(gè)非靜電力的大小。

(2)由于磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，也是通過(guò)非靜電力做功而實(shí)現(xiàn)的。在磁場(chǎng)變化時(shí)產(chǎn)生的電場(chǎng)與靜電場(chǎng)不同，它的電場(chǎng)線(xiàn)是閉合的，我們把這樣的電場(chǎng)叫做感生電場(chǎng)，也稱(chēng)渦旋電場(chǎng)。在渦旋電場(chǎng)中電場(chǎng)力做功與路徑有關(guān)，正因?yàn)槿绱?，它是一種非靜電力。如圖所示，空間存在一個(gè)垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為磁場(chǎng)區(qū)域半徑為R。一半徑為r的圓形導(dǎo)線(xiàn)環(huán)放置在紙面內(nèi)，其圓心O與圓形磁場(chǎng)區(qū)域的中心重合。已知電子的電荷量為e。

a.如果磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間t的變化關(guān)系為求圓形導(dǎo)線(xiàn)環(huán)中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；

b.上述感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)中的非靜電力來(lái)自于渦旋電場(chǎng)對(duì)電子的作用。求上述導(dǎo)線(xiàn)環(huán)中電子所受非靜電力的大小。

參考答案一、選擇題(共6題，共12分)1、B【分析】【分析】

【詳解】

A．在0－t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)垂直紙面向里，且均勻減小，根據(jù)楞次定律，知感應(yīng)電流的方向?yàn)锳BCDA，與規(guī)定的正方向相反，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，則感應(yīng)電流為定值，同理，在t0－2t0時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流的方向?yàn)锳DCBA；與規(guī)定的正方向相同，感應(yīng)電流為正值，且為定值。故A錯(cuò)誤；

B．在0－t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)垂直紙面向外，且均勻減小，根據(jù)楞次定律，知感應(yīng)電流的方向?yàn)锳DCBA，與規(guī)定的正方向相同，感應(yīng)電流為正值。同理，在t0－2t0時(shí)間內(nèi)，感應(yīng)電流的方向?yàn)锳BCDA；與規(guī)定的正方向相反，感應(yīng)電流為負(fù)值，且為定值，故B正確；

C．在0－t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)垂直紙面向里，且均勻減小，根據(jù)楞次定律，知感應(yīng)電流的方向?yàn)锳BCDA，與規(guī)定的正方向相反，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為定值，則感應(yīng)電流為定值，在t0－2t0時(shí)間內(nèi)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，且均勻增大，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流的方向仍然為ABCDA；與規(guī)定的正方向相反。故C錯(cuò)誤；

D．磁感應(yīng)強(qiáng)度不變；磁通量不變，則不產(chǎn)生感應(yīng)電流。故D錯(cuò)誤。

故選B。2、B【分析】【分析】

【詳解】

AB．從開(kāi)關(guān)閉合到電路中電流穩(wěn)定的時(shí)間內(nèi)，由于L中產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流的增加，可知A燈逐漸變亮，最后亮度穩(wěn)定；B燈立刻亮起，而后隨電路總電流變大，則路端電壓減小，則B燈逐漸變暗；最后亮度穩(wěn)定；選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確．

CD．開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)的瞬間，B燈原來(lái)的電流立刻消失；由于在L中的自感電動(dòng)勢(shì)阻礙電流減小，則通過(guò)A燈的電流會(huì)在L-A-B中重新組成回路，則電流自右向左通過(guò)B燈；使得兩燈都會(huì)慢慢熄滅，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤。

故選B。3、A【分析】【詳解】

A．探雷器是利用渦流工作的；探測(cè)時(shí)是地下的金屬感應(yīng)出渦流，渦流的磁場(chǎng)反過(guò)來(lái)影響線(xiàn)圈中的電流，使儀器報(bào)警，A正確；

B．為了減小變壓器鐵芯中的渦流損失；應(yīng)該增大鐵芯材料的電阻率，B錯(cuò)誤；

C．真空冶煉爐的工作原理是爐內(nèi)的金屬導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生渦流使其熔化；故C錯(cuò)誤；

D．磁電式電流表在運(yùn)輸過(guò)程中需要將正；負(fù)接線(xiàn)柱用導(dǎo)線(xiàn)連接起來(lái)以免損壞是電磁阻尼原理；D錯(cuò)誤。

故選A。4、D【分析】【詳解】

根據(jù)左手定則可知：

A．該圖中電流所受安培力的方向水平向右；選項(xiàng)A錯(cuò)誤；

B．該圖中電流所受安培力的方向豎直向上；選項(xiàng)B錯(cuò)誤；

C．該圖中電流所受安培力的方向豎直向上；選項(xiàng)C錯(cuò)誤；

D．該圖中電流所受安培力的方向豎直向上；選項(xiàng)D正確。

故選D。5、B【分析】【詳解】

ABC．由題設(shè)條件帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的周期為根據(jù)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可知，帶電粒子從M到N運(yùn)動(dòng)了四分之一周期，由幾何知識(shí)作圖知道該粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心在邊界圓上，半徑為由

則

發(fā)射方向與MN的夾角為45°；此軌跡對(duì)應(yīng)弧長(zhǎng)最長(zhǎng)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)，選項(xiàng)AC錯(cuò)誤，B正確；

D．根據(jù)前面的數(shù)據(jù)再畫(huà)出沿MN方向的粒子運(yùn)動(dòng)軌跡，經(jīng)計(jì)算軌跡圓弧對(duì)應(yīng)的圓心角為則時(shí)間不等于D錯(cuò)誤．

故選B。6、C【分析】【詳解】

A．庫(kù)倫通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究確認(rèn)了電荷之間的相互作用力規(guī)律；故A錯(cuò)誤；

B．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象；即穿過(guò)閉合回路的磁通量發(fā)生變化時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；

C．奧斯特首次發(fā)現(xiàn)了通電導(dǎo)線(xiàn)周?chē)嬖谥艌?chǎng)；故C正確；

D．楞次概括總結(jié)了判斷感應(yīng)電流方向的規(guī)律；故D錯(cuò)誤。

故選C。二、多選題(共7題，共14分)7、B:D【分析】【分析】

【詳解】

根據(jù)B-t圖中同一條直線(xiàn)磁通量的變化率是相同的，由法拉第電磁感應(yīng)定律可得

可知；各段時(shí)間內(nèi)的電流為定值，且大小相等。由題意可知，第1s內(nèi)磁感線(xiàn)垂直線(xiàn)圈平面向里，則有。

A．在第1s內(nèi)；磁場(chǎng)正向增大，由楞次定律知，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?；感?yīng)電流是恒定的，故A錯(cuò)誤；

B．在第2s內(nèi)；磁場(chǎng)反向減小，由楞次定律知，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?；感?yīng)電流是恒定的，故B正確；

C．在第3s內(nèi)；磁場(chǎng)正向增大，由楞次定律知，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?；故C錯(cuò)誤；

D．在第4s內(nèi)；磁場(chǎng)反向減小，由楞次定律知，感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较颍还蔇正確；

故選BD。8、A:B【分析】【詳解】

A.t=0.01s時(shí)；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為0，則此時(shí)線(xiàn)框的磁通量變化率為零，A正確；

B．t=0.01s時(shí)；感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零，則線(xiàn)框平面與中性面重合，B正確；

C．線(xiàn)框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)最大值為311V，有效值為

C錯(cuò)誤；

D．線(xiàn)框產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的周期為

頻率為

D錯(cuò)誤；

故選AB。9、C:D【分析】【詳解】

A．設(shè)電壓表的讀數(shù)為U，根據(jù)電壓有效值的概念應(yīng)有

解得U=110V≈155.5V

即電壓表的示數(shù)應(yīng)為155.5V，由于線(xiàn)圈的自感作用，電阻R兩端的電壓應(yīng)小于155.5V；所以A錯(cuò)誤；

B．根據(jù)選項(xiàng)A分析可知電壓表示數(shù)155.5V；B錯(cuò)誤；

C．當(dāng)不考慮線(xiàn)圈的自感作用時(shí)，電阻R消耗的功率為

所以由于線(xiàn)圈的自感作用影響，電阻R消耗的功率一定小于50W；所以C正確；

D．根據(jù)電源電壓圖象可知；電源的最大電壓為311V，電容器的耐壓值不能小于311V，所以D正確．

故選CD．

【點(diǎn)睛】

應(yīng)明確：①應(yīng)根據(jù)電流的熱效應(yīng)定義來(lái)求交流電的有效值；②電容器的耐壓值不能大于電壓的最大值；③電壓表示數(shù)應(yīng)是電壓有效值．10、A:B:C【分析】【詳解】

A．從A點(diǎn)射出磁場(chǎng)的粒子在P點(diǎn)受到的洛倫茲力垂直于OP向左下方，根據(jù)左手定則判斷可知該粒子帶負(fù)電，是粒子b；故A錯(cuò)誤，符合題意；

B．畫(huà)出粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡；如圖所示。

設(shè)粒子a、b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑分別為r1和r2，設(shè)AB=2R，根據(jù)幾何知識(shí)可得

則有

故B錯(cuò)誤；符合題意；

C．由半徑公式得

由于m、v、B相同，則粒子a、b的電荷量之比為

故C錯(cuò)誤；符合題意；

D．粒子a、b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)軌跡對(duì)應(yīng)的圓心角分別為和則粒子a、b在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為

故D正確；不符合題意。

故選ABC。11、B:C【分析】【詳解】

AB．帶電粒子的速度大小為v，方向與ab成直角時(shí)，恰好能反向飛出磁場(chǎng)，則粒子軌跡如圖

由圖可知，粒子的偏轉(zhuǎn)半徑為

若只將cbd半圓內(nèi)磁場(chǎng)方向變成垂直紙面向里，粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑

A錯(cuò)誤B正確；

CD．帶電粒子的速度大小為v，方向與ab成直角時(shí)，恰好能反向飛出磁場(chǎng)，且粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，由上圖可知

若只將cbd半圓內(nèi)磁場(chǎng)方向變成垂直紙面向里，粒子仍然從P點(diǎn)打入，則粒子軌跡如下圖

由圖知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間

則

D錯(cuò)誤C正確。

故選BC。12、B:C:D【分析】【詳解】

AB．由左手定則可知，等離子體進(jìn)入磁場(chǎng)后，正離子向上運(yùn)動(dòng)，負(fù)離子向下運(yùn)動(dòng)，所以上板為正，下板為負(fù)，用電器的電流方向從A到B；故A錯(cuò)誤，B正確；

C．圖中虛線(xiàn)框部分相當(dāng)于電源；接用電器時(shí)，兩極板之間的電壓為路端電壓，若只斷開(kāi)用電器，發(fā)電機(jī)兩極板間電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)，路端電壓要小于電源的電動(dòng)勢(shì)，故C正確；

D．因電荷在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中受電場(chǎng)力和洛侖茲力作用，最終會(huì)處于平衡，即最終等離子體將勻速通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，所以有

解得

所以增大噴入粒子的速度；發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)將增大，故D正確。

故選BCD。13、A:B:D【分析】【詳解】

A．由乙圖可知，周期則頻率為

故A正確；

B．由乙圖可知，原線(xiàn)圈的最大電壓為

則原線(xiàn)圈電壓的有效值

而此時(shí)燈泡正常發(fā)光，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)可知，此時(shí)副線(xiàn)圈兩端的電壓

故變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比為

故B正確；

C．根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，有

因

變壓器原；副線(xiàn)圈鐵芯中磁通量變化率之比為1∶1；故C錯(cuò)誤；

D．當(dāng)滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)片P向下移動(dòng)時(shí)，R的有效阻值減小，副線(xiàn)圈電壓不變，故副線(xiàn)圈的電流增大，根據(jù)

可知，原線(xiàn)圈的電流也增大，故電流表和的示數(shù)均增大；故D正確；

故選ABD。三、填空題(共5題，共10分)14、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】①.IlB，垂直于導(dǎo)體棒斜向左下②.IlB，垂直紙面向外③.IlB，垂直于導(dǎo)體棒斜向右下④.015、略

【解析】無(wú)線(xiàn)電16、略

【分析】【詳解】

[1]若磁場(chǎng)正在減弱，則磁場(chǎng)能在減小，是電容器的充電過(guò)程，根據(jù)楞次定律可確定電流由b向a；電場(chǎng)能增大，則上極板帶負(fù)電；

[2]若磁場(chǎng)正在增強(qiáng)，則磁場(chǎng)能在增大，是放電過(guò)程，電場(chǎng)能正在減小，根據(jù)楞次定律，可判斷電流由a向b，則上極板帶正電?！窘馕觥控?fù)正17、略

【分析】【詳解】

[1]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有

再根據(jù)閉合電路歐姆定律有

[2]根據(jù)楞次定律可判斷流過(guò)R的電流方向?yàn)橄蛏??！窘馕觥肯蛏?8、略

【分析】【分析】

【詳解】

略【解析】大小形狀匝數(shù)鐵芯四、作圖題(共4題，共32分)19、略

【分析】【詳解】

根據(jù)左手定則，畫(huà)出通過(guò)電導(dǎo)線(xiàn)I所受磁場(chǎng)力的方向如圖所示。

【解析】20、略

【分析】【分析】

根據(jù)題中“要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)電燈”可知；本題考查交流電的常識(shí)，根據(jù)開(kāi)關(guān)作用和交流電接線(xiàn)常識(shí)，進(jìn)行連接電路圖。

【詳解】

晚上；天黑光控開(kāi)關(guān)閉合，有人走動(dòng)發(fā)出聲音，聲控開(kāi)關(guān)閉合，燈亮，說(shuō)明兩個(gè)開(kāi)關(guān)不能獨(dú)立工作，只有同時(shí)閉合時(shí)，燈才亮，即兩個(gè)開(kāi)關(guān)和燈泡是三者串聯(lián)后連入電路；根據(jù)安全用電的原則可知，開(kāi)關(guān)控制火線(xiàn)，開(kāi)關(guān)一端接火線(xiàn)，一端接燈泡頂端的金屬點(diǎn)，零線(xiàn)接燈泡的螺旋套；三孔插座通常的接線(xiàn)方式是面對(duì)插座，上孔接地線(xiàn)，左孔接零線(xiàn)，右孔接火線(xiàn)；電路圖如下圖所示。

【解析】21、略

【分析】【分析】

【詳解】

由第一個(gè)圖可知：當(dāng)條形磁鐵的N極插入線(xiàn)圈過(guò)程中；電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)，則有：線(xiàn)圈中向下的磁場(chǎng)增強(qiáng)，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量增加，感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，則指針向右偏，記錄完整。

第二個(gè)圖指針向左偏；說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下，與磁鐵在線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)方向相反，則線(xiàn)圈中磁場(chǎng)增強(qiáng)，故磁鐵向下運(yùn)動(dòng)，如圖。

第三個(gè)圖指針向右偏；說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上，與磁鐵在線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)方向相同，則線(xiàn)圈中磁場(chǎng)減弱，故磁鐵向上運(yùn)動(dòng)，如圖。

【解析】22、略

【分析】【詳解】

當(dāng)條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時(shí)；導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈的磁通量向右增大，由楞次定律：增反減同可知，線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向順時(shí)針（從右向左看），如圖所示：

【解析】如圖所示五、實(shí)驗(yàn)題(共3題，共15分)23、略

【分析】【詳解】

（1）[1]斷開(kāi)開(kāi)關(guān)時(shí)；A線(xiàn)圈中電流迅速減小，則B線(xiàn)圈中磁通量減小，出現(xiàn)感應(yīng)電流，使靈敏電流計(jì)指針向右偏轉(zhuǎn)；為了同樣使指針向右偏轉(zhuǎn)，應(yīng)減小B線(xiàn)圈中的磁通量或增加B線(xiàn)圈中反向的磁通量。

A．閉合開(kāi)關(guān)；A線(xiàn)圈中的電流突然增大，則B線(xiàn)圈中的磁通量增大，故A錯(cuò)誤；

B．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)；滑動(dòng)變阻器接入電路阻值減小，A線(xiàn)圈中的電流增大，則B線(xiàn)圈中的磁通量增大，故B錯(cuò)誤；

C．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將A線(xiàn)圈從B線(xiàn)圈中拔出；則B線(xiàn)圈中的磁通量減小，故C正確；

D．開(kāi)關(guān)閉合時(shí)將A線(xiàn)圈倒置；再重新插入B線(xiàn)圈中，則B線(xiàn)圈中反向的磁通量增加，故D正確。

故選CD。

（2）[2]釋放高度越高；磁鐵落入線(xiàn)圈的速度越快，則線(xiàn)圈中磁通量變化率越大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流越大。

（3）[3]某次測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)多用電表指針幾乎沒(méi)有偏轉(zhuǎn)；說(shuō)明測(cè)量的是二極管的反向電阻，此時(shí)黑表筆接觸的是二極管的負(fù)極；

[4]當(dāng)磁鐵插入線(xiàn)圈時(shí)；通過(guò)線(xiàn)圈的磁通量向下增加，根據(jù)楞次定律可知，線(xiàn)圈中出現(xiàn)如圖所示方向的電流，燈C短暫亮起。

【解析】CD##DC磁通量的變化率負(fù)C24、略

【分析】【詳解】

（1）[1]由題意可知當(dāng)滑動(dòng)變阻器的最大阻值時(shí)，分壓特性曲線(xiàn)為圖乙中的“A”；當(dāng)滑動(dòng)變阻器的最大阻值時(shí)，假設(shè)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值不變，則負(fù)載電阻兩端的電壓不變，不變，減??；由圖像可知分壓特性曲線(xiàn)對(duì)應(yīng)圖乙中的C；

[2]分壓特性曲線(xiàn)為圖乙中的“B”時(shí)，變化較小，電壓表示數(shù)變化較小，可采集的數(shù)據(jù)較少；分壓特性曲線(xiàn)為圖乙中的“C”時(shí)，電壓表示數(shù)變化不是線(xiàn)性變化；分壓特性曲線(xiàn)為圖乙中的“A”時(shí)，電壓表示數(shù)變化接近線(xiàn)性變化，故限流式接法中滑動(dòng)變阻器最大阻值和負(fù)載電阻應(yīng)接近，即

（2）[3][4]根據(jù)圖中數(shù)據(jù)可以看出與電壓之比近似相等，則原線(xiàn)圈的匝數(shù)為電壓比和匝數(shù)比不嚴(yán)格相等，原因有漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱等?！窘馕觥緾漏磁、鐵芯發(fā)熱、導(dǎo)線(xiàn)發(fā)熱25、略

【分析】【分析】

【詳解】

（1）[1]在“探究變壓器兩個(gè)線(xiàn)圈的電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中；首先將兩個(gè)線(xiàn)圈套到可拆變壓器的鐵芯上；再將匝數(shù)較多的一組線(xiàn)圈接到學(xué)生電源的交流電源輸出端上，另一個(gè)作為副線(xiàn)圈，接上小燈泡；然后閉合電源開(kāi)關(guān)，用多用電表的交流電壓擋分別測(cè)量原線(xiàn)圈和副線(xiàn)圈兩端的電壓；最后將原線(xiàn)圈與副線(xiàn)圈對(duì)調(diào)，重復(fù)以上步驟。可知順序?yàn)棰佗邰冖堋?/p>

（2）[2]兩線(xiàn)圈對(duì)調(diào)前n1＝1600，n2＝400

當(dāng)U1＝12V時(shí)U2＝3V

可知

原線(xiàn)圈與副線(xiàn)圈對(duì)調(diào)后n1＝400，n2＝1600