全程训练高考物理一轮总复习月考三电磁场电磁感应交、直流电路(选修31)_中学教育-高考.pdf

1 月考三电磁场 电磁感应交、直流电路第卷(选择题共 40 分)一、选择题：本题共10 小题，每小题4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，第16 题只有一个选项正确，第7 10 题有多个选项正确全部选对的得4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得0 分1.两块相互靠近的平行金属板M、N组成电容器，充电后与电源断开，M板带正电，N板带负电，且电荷量保持不变如图所示，板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小球(可视为质点)，小球静止时与竖直方向的夹角为，忽略带电小球所带电荷量对极板间匀强电场的影响，则()A小球带负电；若将细线烧断，小球将做匀加速直线运动B小球带正电；若将细线烧断，小球将做自由落体运动C若只将N板水平向右平移稍许，电容器的电容将变小，夹角 将变大D若只将N板竖直向上平移稍许，电容器的电容将变小，央角 将变大2 如图所示，等量异种点电荷A、B固定在同一水平线上，竖直固定的光滑绝缘杆与AB的中垂线重合，C、D是绝缘杆上的两点，ACBD构成一个正方形一带负电的小球(可视为点电荷)，套在绝缘杆上自C点无初速度释放，由C运动到D的过程中，下列说法正确的是()A小球的速度先减小后增大B小球的速度先增大后减小C杆对小球的作用力先减小后增大D杆对小球的作用力先增大后减小3如图所示，边长为L、匝数为N、电阻不计的正方形线圈abcd，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO以角速度 匀速转动，轴OO垂直于磁感线，制成一台交流发电机它与理想变压器的原线圈连接，变压器原、副线圈的匝数之比为12，二极管的正向电阻为零，反向电阻无穷大 从正方形线圈处于图示位置开始计时，下列判断正确的是()A交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为eNBL2sin tB变压器的输入功率与输出功率之比为21 2 C电压表V示数为NBL2D若将滑动变阻器的滑片向下滑动，电流表和电压表示数均减小4如图甲，一绝缘带电物块(视为质点)无初速度地放在皮带底端，皮带轮以恒定的角速度沿顺时针方向转动，该装置处于垂直纸面向里的匀强磁场中，物块由底端P运动至皮带轮顶端Q的过程中，其vt图象如图乙所示，物块全程运动的时间为4.5 s且运动过程中电荷量保持不变，关于带电物块及运动过程的说法正确的是()A皮带的运动速度大小可能为2.5 m/s B若已知皮带的长度，可求出该过程中物块与皮带发生的相对位移C在 24.5 s内，带电物块与皮带保持相对静止D物块带负电5.如图所示，有a、b两个完全相同的带电粒子(不计重力)从两块平行金属板正中间的O点分别沿轴线OO方向以相同速度射入，当开关S断开时，a粒子沿OO射入匀强磁场中做匀速圆周运动，打在竖直挡板上的P点，测得OPx1；当开关S接通时，b粒子恰好从下极板端点C处射出，射出后打在竖直挡板的Q点，测得CQx2.若用t1表示a粒子从O到P的运动时间，用t2表示b粒子从O到Q的运动时间则下列说法正确的是 ()Ax1x2 B t1t2C粒子带正电 D A端是电源的正极6.如图所示，已知带电荷量均为Q的点电荷M、N固定不动且连线水平，试探电荷P可在M、N连线的中垂面内绕中心点O做匀速圆周运动，重力忽略不计则 ()A圆轨道上各点的电势处处不相等BP可能带正电，也可能带负电CP做圆周运动的半径越小，线速度一定越大DP做圆周运动的半径越小，角速度一定越大7.如图所示为著名物理学家费曼设计的一个实验装置：水平绝缘圆板可绕通过其中心的竖第题只有一个选项正确第题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分两块相互靠近的平行金属板组成电容器充电后与电源断开板带正电板带负电且电荷量保持不变如图所示板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小将细线烧断小球将做匀加速直线运动小球带正电若将细线烧断小球将做自由落体运动若只将板水平向平移稍许电容器的电容将变小夹角将变大若只将板竖直向上平移稍许电容器的电容将变小央角将变大如图所示等量异种点电荷固定点电荷套在绝缘杆上自点无初速度释放由运动到的过程中下列说法正确的是小球的速度先减小后增大小球的速度先增大后减小杆对小球的作用力先减小后增大杆对小球的作用力先增大后减小如图所示边长为匝数为电阻不计的正方形3 直光滑轴自由转动，圆盘边缘固定着若干金属小球，在圆盘的中部有一个导电线圈在线圈接通电源的瞬间发现圆板发生了转动，则下列说法正确的是 ()A圆板上的金属小球带电B圆板上的金属小球不带电C接通线圈电源的瞬间在圆板上的金属小球所在处产生了电场D接通线圈电源的瞬间在圆板上的金属小球所在处只产生了磁场8如图所示，水平面内有一个闭合导线(由细软导线制成)绕过两固定且光滑的小钉子A和D，以及E点处的动滑轮，一根橡皮筋两端连接动滑轮轴心和固定点O1，使各段导线保持绷紧拉直状态以AD为直径、半径为R半圆形区域内，有磁感应强度大小为B，方向垂直水平面向下的有界匀强磁场已知P点为半圆弧AD的中点，导线框的电阻为r，现将导线上的某点C以恒定角速度(相对圆心O)从D点沿圆弧移动的过程中，则下列说法正确的是()A当C点从D点沿圆弧移动到A点的过程中，导线框中感应电流的方向先为逆时针方向，后为顺时针方向B当C点从D点沿圆弧移动到图中CAD30位置的过程中，通过导线横截面的电荷量为3BR22rC当C点沿圆弧移动到P点时，导线框中的感应电动势最大D当C点沿圆弧移动到A点时，导线框中的感应电动势最大9.如图所示，K1、K2闭合时，一质量为m、带电荷量为q的液滴，静止在电容器的A、B两平行金属板间现保持K1闭合，将K2断开，然后将B板向下平移到图中虚线位置，则下列说法正确的是()A电容器的电容减小BA板电势比电路中Q点电势高C液滴将向下运动D液滴的电势能增大10.如图，a是用电流传感器S1、S2(其电阻忽略不计)研究自感现象的实验电路，图中两个电阻的阻值均为R，L是一个自感系数足够大的自感线圈，其直流电阻值也为R，不计电源内阻图b是某同学画出的在t0时刻开关S 切换前后，通过传感器的电流随时间变化的图象关于这些图象，下列说法中正确的是 ()第题只有一个选项正确第题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分两块相互靠近的平行金属板组成电容器充电后与电源断开板带正电板带负电且电荷量保持不变如图所示板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小将细线烧断小球将做匀加速直线运动小球带正电若将细线烧断小球将做自由落体运动若只将板水平向平移稍许电容器的电容将变小夹角将变大若只将板竖直向上平移稍许电容器的电容将变小央角将变大如图所示等量异种点电荷固定点电荷套在绝缘杆上自点无初速度释放由运动到的过程中下列说法正确的是小球的速度先减小后增大小球的速度先增大后减小杆对小球的作用力先减小后增大杆对小球的作用力先增大后减小如图所示边长为匝数为电阻不计的正方形4 A甲是开关S 由断开变为闭合，通过传感器S1的电流随时间变化的情况B乙是开关S 由断开变为闭合，通过传感器S1的电流随时间变化的情况C丙是开关S 由闭合变为断开，通过传感器S2的电流随时间变化的情况D丁是开关S 由闭合变为断开，通过传感器S2的电流随时间变化的情况第卷(非选择题共 70 分)二、实验题：本题共2 小题，共20 分把答案填在题中的横线上或按要求作答11(9 分)一探究小组要测量2B 铅笔芯的电阻率所用的实验器材有：电源E(9 V)，铅笔芯(最大阻值约6)，滑动变阻器(最大阻值20)，电流表A(量程为 0.3 A，内阻约为 0.5)，电压表V(量程为 3 V，内阻约为1 000)，开关 S.(1)将虚线框内测量铅笔芯电阻的实验电路图补充完整(2)实验中，改变连入电路的铅笔芯长度L，测出对应的电阻值R.测得的 5 组实验数据已描点在如图甲所示的RL坐标系中，请画出RL图线(3)用螺旋测微器测量铅笔芯的直径，如图乙所示，其读数为_mm.(4)根 据画 出的RL图 线 及测 得 的铅 笔芯 的直 径，可 求 得铅 笔芯 的电 阻 率为_ m.(保留三位有效数字)12(11分)实验小组要测量一节干电池的电动势和内电阻实验室有如下器材可供选择：A待测干电池(电动势约为 1.5 V，内阻约为 1.0)B电压表(量程 3 V)C电压表(量程 15 V)D电流表(量程 0.6 A)E定值电阻(阻值为 50)F滑动变阻器(阻值范围 050)G开关、导线若干(1)为了尽量减小实验误差，在如图1 所示的四个实验电路中应选用_(2)实验中电压表应选用 _(填器材前的字母)(3)实验中测出几组电流表和电压表的读数并记录在下表中.序号123456 电压U/V1.451.401.301.251.201.10 电流I/A0.0600.1200.2400.2600.3600.480 请你将第 5 组数据描绘在图2 给出的UI坐标系中并完成UI图线第题只有一个选项正确第题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分两块相互靠近的平行金属板组成电容器充电后与电源断开板带正电板带负电且电荷量保持不变如图所示板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小将细线烧断小球将做匀加速直线运动小球带正电若将细线烧断小球将做自由落体运动若只将板水平向平移稍许电容器的电容将变小夹角将变大若只将板竖直向上平移稍许电容器的电容将变小央角将变大如图所示等量异种点电荷固定点电荷套在绝缘杆上自点无初速度释放由运动到的过程中下列说法正确的是小球的速度先减小后增大小球的速度先增大后减小杆对小球的作用力先减小后增大杆对小球的作用力先增大后减小如图所示边长为匝数为电阻不计的正方形5(4)由此可以得到，此干电池的电动势E _V，内电阻r_.(结果均保留两位小数)(5)有位同学从实验室找来了一个电阻箱，用如图 3 所示的电路测量干电池的电动势和内电阻闭合开关后，改变电阻箱阻值当电阻箱阻值为R1时，电流表示数为I1；当电阻箱阻值为R2时，电流表示数为I2.已知电流表的内阻为RA.请你用RA、R1、R2、I1、I2表示出干电池的内电阻r_.三、计算或论述题：本题共4 小题，共50 分解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位13.(10 分)如图所示电路中，电源电动势E12 V，内阻r1，电阻R19，R25，R3是一只滑动变阻器，其阻值变化范围为020，求：(1)电流表的示数为0.4 A，R3的阻值为多大；(2)电源的总功率最大值；(3)R3能获得的最大功率14.第题只有一个选项正确第题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分两块相互靠近的平行金属板组成电容器充电后与电源断开板带正电板带负电且电荷量保持不变如图所示板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小将细线烧断小球将做匀加速直线运动小球带正电若将细线烧断小球将做自由落体运动若只将板水平向平移稍许电容器的电容将变小夹角将变大若只将板竖直向上平移稍许电容器的电容将变小央角将变大如图所示等量异种点电荷固定点电荷套在绝缘杆上自点无初速度释放由运动到的过程中下列说法正确的是小球的速度先减小后增大小球的速度先增大后减小杆对小球的作用力先减小后增大杆对小球的作用力先增大后减小如图所示边长为匝数为电阻不计的正方形6(10 分)如图所示，交流发电机的矩形金属线圈abcd的边长abcd50 cm，bcad30 cm，匝数n 100，线圈的总电阻r10，线圈位于磁感应强度B0.050 T的匀强磁场中，线圈平面与磁场方向平行线圈的两个末端分别与两个彼此绝缘的铜环E、F(集流环)焊接在一起，并通过电刷与阻值R90 的定值电阻连接现使线圈绕过bc和ad边中点且垂直于磁场的转轴OO以角速度400 rad/s匀速转动电路中的其他电阻以及线圈的自感系数均可忽略不计，求：(1)线圈中感应电流的最大值；(2)线圈转动过程中电阻R的发热功率；(3)从线圈经过图示位置开始计时，经过14周期时间通过电阻R的电荷量15(12 分)如图所示，两平行光滑金属导轨倾斜放置且固定，两导轨间距为L，与水平面间的夹角为，导轨下端有垂直于轨道的挡板，上端连接一个阻值R2r的电阻，整个装置处在磁感应强度为B、方向垂直导轨向上的匀强磁场中，两根相同的金属棒ab、cd放在导轨下端，其中棒ab靠在挡板上，棒cd在沿导轨平面向上的拉力作用下，由静止开始沿导轨向上做加速度为a的匀加速运动 已知每根金属棒质量为m、电阻为r，导轨电阻不计，棒与导轨始终接触良好求：(1)经多长时间棒ab对挡板的压力变为零；(2)棒ab对挡板压力为零时，电阻R的电功率；(3)棒ab运动前，拉力F随时间t的变化关系16.第题只有一个选项正确第题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分两块相互靠近的平行金属板组成电容器充电后与电源断开板带正电板带负电且电荷量保持不变如图所示板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小将细线烧断小球将做匀加速直线运动小球带正电若将细线烧断小球将做自由落体运动若只将板水平向平移稍许电容器的电容将变小夹角将变大若只将板竖直向上平移稍许电容器的电容将变小央角将变大如图所示等量异种点电荷固定点电荷套在绝缘杆上自点无初速度释放由运动到的过程中下列说法正确的是小球的速度先减小后增大小球的速度先增大后减小杆对小球的作用力先减小后增大杆对小球的作用力先增大后减小如图所示边长为匝数为电阻不计的正方形7(18 分)如图所示的xOy平面上，以坐标原点O为圆心的四分之一圆形区域MON内分布着磁感应强度为B2.0 103 T 的匀强磁场，其中M、N点距坐标原点O为2 m，磁场方向垂直纸面向里 坐标原点O处有一个粒子源，不断地向xOy平面发射比荷为qm5107C/kg的带正电粒子，它们的速度大小都是v1105 m/s，与x轴正方向的夹角分布在090范围内求：(1)平行于x轴射入的粒子，出射点的位置及在磁场中的运动时间；(2)恰好从M点射出的粒子，从粒子源O发射时的速度与x轴正向的夹角；(3)若粒子进入磁场前经加速使其动能增加为原来的2 倍，仍从O点垂直磁场方向射入第一象限，求粒子在磁场中运动的时间t与射入时与x轴正向的夹角 的关系第题只有一个选项正确第题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分两块相互靠近的平行金属板组成电容器充电后与电源断开板带正电板带负电且电荷量保持不变如图所示板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小将细线烧断小球将做匀加速直线运动小球带正电若将细线烧断小球将做自由落体运动若只将板水平向平移稍许电容器的电容将变小夹角将变大若只将板竖直向上平移稍许电容器的电容将变小央角将变大如图所示等量异种点电荷固定点电荷套在绝缘杆上自点无初速度释放由运动到的过程中下列说法正确的是小球的速度先减小后增大小球的速度先增大后减小杆对小球的作用力先减小后增大杆对小球的作用力先增大后减小如图所示边长为匝数为电阻不计的正方形8 月考三选修 31 电磁场电磁感应交、直流电路1.D 由平衡条件可知，小球所受的电场力水平向右，因N板带负电，所以小球带正电，选项A错误；若将细线烧断，小球受水平向右的电场力和竖直向下的重力，由牛顿第二定律知，小球做匀加速直线运动，选项B 错误；由CS4kd知，若只将N板向右移动少许，极板间的距离增大，故电容器的电容变小，因为极板所带的电荷量不变，故只改变极板间的距离，极板间的场强ES4kQ不变，小球所受的电场力不变，夹角 不变，选项C 错误；由CS4kd知，若只将N板竖直向上移动少许，极板间的正对面积减小，故电容器的电容变小，由EUd、CQU得，极板间的场强EQCd，故极板间的场强增大，由平衡条件得qEmgtan，故夹角 变大，选项D正确2D 由等量异种点电荷电场的叠加特点知，两电荷连线的中垂线上的场强均垂直于中垂线指向负电荷，故水平方向杆对小球的作用力与电场力相平衡，小球竖直方向只受重力作用，加速度为g，小球一直向下做匀加速直线运动，速度一直增加，选项A、B 错误；又因为两电荷连线的中垂线与连线的交点处的场强是中垂线上场强的最大值，故杆对小球的作用力先增大后减小，选项C 错误、D 正确3C 交流发电机的感应电动势的瞬时值表达式为eNBL2cos t(V)，选项 A 错误；理想变压器的输入功率与输出功率相等，选项B错误；原线圈两端的电压U1U1m2NBL22，则副线圈两端的电压U2n2n1U12NBL2，由于二极管的单向导电性使得R间电压，即电压表的读数U22U2NBL2，选项 C 正确；由C 项分析知，电压表示数与滑动变阻器接入电路中的阻值无关，保持不变，由于R增大，副线圈中的电流减小，故原线圈中的电流减小，故电流表示数减小，选项D 错误4A 设物块与皮带间的动摩擦因数为，由vt图象知物块先做加速度减小的变加速直线运动后做匀速运动，则物块受到的洛伦兹力fB必然垂直于斜面向上，由左手定则知，物块带正电，选项D错误；对物块由牛顿第二定律有(mgcos qvB)mgsin ma，当物块的加速度为零时，做匀速运动，故皮带的运动速度大小只要大于1 m/s 即可满足，选项A正确；由于皮带的速度大小不确定，不能求出物块与皮带发生的相对位移，24.5 s内，带电物块与皮带可能保持相对静止，也可能相对运动，选项B、C 错误5.B 由题意知，粒子进入磁场后向下偏转，由左手定则知粒子带负电，选项C 错误；b粒子在板间向下偏转，所受电场力向下，故B端是电源的正极，选项D错误；设粒子的质量为m，电荷量为q，初速度为v0，在磁场中的运动轨迹如图所示对a粒子有x1 2r12mv0qB，t1Lv012T；设b粒子离开电场时的速度与水平方向的夹角为，则进入磁场时的速度vv0cos，轨道半径r2mvqB，则x22r2cos 2mvcos qB2mv0qB，故x1x2，选项 A 错误；由图第题只有一个选项正确第题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分两块相互靠近的平行金属板组成电容器充电后与电源断开板带正电板带负电且电荷量保持不变如图所示板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小将细线烧断小球将做匀加速直线运动小球带正电若将细线烧断小球将做自由落体运动若只将板水平向平移稍许电容器的电容将变小夹角将变大若只将板竖直向上平移稍许电容器的电容将变小央角将变大如图所示等量异种点电荷固定点电荷套在绝缘杆上自点无初速度释放由运动到的过程中下列说法正确的是小球的速度先减小后增大小球的速度先增大后减小杆对小球的作用力先减小后增大杆对小球的作用力先增大后减小如图所示边长为匝数为电阻不计的正方形9 示知，故t2Lv0T2t1，选项 B 正确6D 电势是标量，求合电势时，用简单的代数和，故圆轨道上各点电势处处相等，选项 A 错误；粒子做匀速圆周运动，所受电场力的合力提供向心力，粒子必须带负电，选项B错误；各个边的几何关系如图所示，设两电荷距离为2l，圆周运动半径为r，根据电场知识向心力F2kQqlcos 2sin，回旋半径rltan，根据Fmv2rm2r可得 2cos3，v2cos sin2，圆周运动半径越小，越小，角速度越大，但线速度大小变化不确定，选项 C 错误、D 正确7AC 线圈接通电源瞬间，则根据麦克斯韦电磁场理论可知，变化的磁场产生电场，从而导致带电小球受到电场力，使圆板转动 由于线圈中电流方向未知，产生的感应电场方向未知，所以不能确定小球所受的电场力方向，无法判断小球的电性，但若小球不带电，一定不会转动，A 正确、B错误；线圈接通电源瞬间，则变化的磁场产生电场，从而导致带电小球受到电场力，使其转动，C正确、D错误8ABD 当C点从D点运动到A点的过程中，线圈的面积先增大后减小，则线圈中的磁通量是先增大后减小，由楞次定律可知线圈中电流方向先逆时针方向后顺时针方向，故A正确；当C点从D点运动到CAD30的过程中，回路中电荷量为qR代入数据得q3BR22r，则 B 正确；导体切割磁感线时，切割磁感线的有效速度、有效长度最大时，其产生的电动势最大，当运动到A点时，速度方向与导线垂直，且导线有效长度最大，则此时产生的电动势最大，故C 错误、D正确9AB 将B板向下平移到图中虚线位置，极板间的距离增大，由CS4kd知，电容器的电容减小，选项A 正确；K2断开后，极板上所带的电荷量不变，由CS4kd、EUd、CQU得，E4kQS，故将B板向下平移到图中虚线位置后，极板间的场强不变，由AEd知，A板电势升高，而K1、K2闭合时，A板电势与电路中Q点电势相等，所以K2断开后，A板电势比电路中Q点电势高，选项B 正确；K1、K2闭合时，油滴静止，其所受的电场力与重力平衡，将B板向下平移到图中虚线位置后，极板间的电场强度不变，所以油滴所受的电场力不变，故油滴仍处于静止状态，选项C 错误；由平衡条件知，油滴带负电，由Epq 知，油滴的电势能减小，选项D 错误10BC 开关 S 由断开变为闭合时，由于L的自感，通过L的电流逐渐增大，故通过传感器 S1的电流逐渐增大，选项B正确、A 错误；开关 S 由闭合变为断开时，L与R构成闭合回路，由于L的自感，通过L的电流逐渐减小，故通过传感器S2的电流逐渐减小，选项C正确、D 错误11解题思路：(1)若滑动变阻器采用限流接法，为保护电流表，回路总电阻的最小值RminEI90.330，大于滑动变阻器的最大阻值，故必须采用分压接法；铅笔芯的电阻大约在 6 左右，远小于电压表内阻，属于小电阻，采用电流表外接法，电路图如答图甲所示；(2)如答图乙所示；(3)螺旋测微器的最小分度为0.01 mm，螺旋测微器的固定刻度读数 1 mm，可动刻度读数为20 mm，故最终读数为d1 mm20.0 0.01 mm 1.200 mm；(4)铅笔芯的横截面积为Sd22，由电阻定律RLS4d2L，由RL图线得，斜率k第题只有一个选项正确第题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分两块相互靠近的平行金属板组成电容器充电后与电源断开板带正电板带负电且电荷量保持不变如图所示板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小将细线烧断小球将做匀加速直线运动小球带正电若将细线烧断小球将做自由落体运动若只将板水平向平移稍许电容器的电容将变小夹角将变大若只将板竖直向上平移稍许电容器的电容将变小央角将变大如图所示等量异种点电荷固定点电荷套在绝缘杆上自点无初速度释放由运动到的过程中下列说法正确的是小球的速度先减小后增大小球的速度先增大后减小杆对小球的作用力先减小后增大杆对小球的作用力先增大后减小如图所示边长为匝数为电阻不计的正方形10 4d2412102/m1003/m，代入数据解得3.77 105m.答案：(1)如图甲所示(2 分)(2)如图乙所示(2 分)(3)1.200(2分)(4)3.77105(3 分)12解题思路：(1)为了减小实验误差，实验要多测几组数据，因此实验要用滑动变阻器，而不是定值电阻；由于待测干电池的内阻与电流表的内阻相差不大，所以电流表应用内接法，因此实验电路图应用丙(2)待测干电池的电动势约为1.5 V，故电压表应选B.(3)画UI图象时，要让尽可能多的点在同一条直线上，不在同一条直线上的点对称分布在直线的两侧(4)由作出的UI图象可知，干电池的电动势E1.5 V，干电池的内阻rUI1.5 V 1.0 V0.6 A0.83 A(5)由闭合电路欧姆定律得，EI1(R1RAr)，EI2(R2RAr)，解得rI1R1I2R2I2I1RA.答案：(1)丙(1 分)(2)B(1分)(3)如图所示(2 分)(4)1.50(1.491.51)(2分)0.83(0.810.85)(2分)(5)I1R1I2R2I2I1RA(3 分)13解题思路：(1)由题意可求：U并I2R22 V 根据闭合电路的欧姆定律，EU并I(R1r)可得：IEUrR11 A 故可得IR3IIR20.6 A 第题只有一个选项正确第题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分两块相互靠近的平行金属板组成电容器充电后与电源断开板带正电板带负电且电荷量保持不变如图所示板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小将细线烧断小球将做匀加速直线运动小球带正电若将细线烧断小球将做自由落体运动若只将板水平向平移稍许电容器的电容将变小夹角将变大若只将板竖直向上平移稍许电容器的电容将变小央角将变大如图所示等量异种点电荷固定点电荷套在绝缘杆上自点无初速度释放由运动到的过程中下列说法正确的是小球的速度先减小后增大小球的速度先增大后减小杆对小球的作用力先减小后增大杆对小球的作用力先增大后减小如图所示边长为匝数为电阻不计的正方形11 由部分电路的欧姆定律可得：R3U并IR33.3(2)根据PIE得，要使P最大，必须使I最大，即R最小，所以R3的阻值为零由闭合电路的欧姆定律可得：IER1r1.2 A 故电源的最大功率为：PmIE 14.4 W(3)将R1，R2和电源内阻看作等效电源的内阻，其内阻大小为：rR1rR2rR1R2103当R3r时的R3获得的功率最大此等效电源的电动势为：EER2R1R2r4 V 此时R3获得的最大功率为：PmE24r1.2 W 答案：(1)3.3(2)14.4 W(3)1.2 W 14解题思路：(1)线圈产生感应电动势的最大值EmnBabbc300 V(2分)根据闭合电路欧姆定律可知，线圈中感应电流的最大值ImEmRr(1 分)解得Im3.0 A(1分)(2)通过电阻R的电流的有效值IIm2(1 分)线圈转动过程中电阻R的热功率PI2R(1 分)解得P405 W(1分)(3)根据法拉第电磁感应定律有EntnBSt(1 分)根据闭合电路欧姆定律有IERrnBSRrt(1 分)解得qIt7.5 103 C(1分)答案：(1)3.0 A(2)405 W(3)7.5103 C 15解题思路：(1)棒ab对挡板的压力为零时，受力分析可得BIabLmgsin 设经时间t0棒ab对挡板的压力为零，棒cd产生的电动势为E，则EBLat0IErR外R外RrRr23rIabRRrI解得：t05mgrsin 2B2L2a(2)棒ab对挡板压力为零时，cd两端电压为UcdEIr解得：Ucdmgrsin BL此时电阻R的电功率为PU2cdR解得：Pm2g2rsin22B2L2(3)对cd棒，由牛顿第二定律得：FBILmgsin ma?第题只有一个选项正确第题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分两块相互靠近的平行金属板组成电容器充电后与电源断开板带正电板带负电且电荷量保持不变如图所示板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小将细线烧断小球将做匀加速直线运动小球带正电若将细线烧断小球将做自由落体运动若只将板水平向平移稍许电容器的电容将变小夹角将变大若只将板竖直向上平移稍许电容器的电容将变小央角将变大如图所示等量异种点电荷固定点电荷套在绝缘杆上自点无初速度释放由运动到的过程中下列说法正确的是小球的速度先减小后增大小球的速度先增大后减小杆对小球的作用力先减小后增大杆对小球的作用力先增大后减小如图所示边长为匝数为电阻不计的正方形12 IErR外EBLat解得：Fm(gsin a)3B2L2a5rt?评分标准：?式，每式1 分，共 12 分答案：(1)5mgrsin 2B2L2a(2)m2g2rsin22B2L2(3)Fm(gsin a)3B2L2a5rt16.解题思路：(1)平行于x轴射入的粒子，轨迹如图甲所示，设出射点为P，由qBvmv2R得RmvqB1055107210 3 m 1 m 由几何关系可知O1PO1O1 m，OP2 m，则O1OP为等腰直角三角形xy1 m，粒子轨迹所对应的圆心角2；故P点坐标为(1 m,1 m)运动时间为t22mqB2105 s(6分)(2)恰好从M点射出的粒子，轨迹如图乙所示，由几何关系可知O2MO2O1 m OM2 m，O2OM为等腰直角三角形O2OM45，则O2OM45(4分)(3)若粒子从弧MN出射时，轨迹如图丙所示第题只有一个选项正确第题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分两块相互靠近的平行金属板组成电容器充电后与电源断开板带正电板带负电且电荷量保持不变如图所示板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小将细线烧断小球将做匀加速直线运动小球带正电若将细线烧断小球将做自由落体运动若只将板水平向平移稍许电容器的电容将变小夹角将变大若只将板竖直向上平移稍许电容器的电容将变小央角将变大如图所示等量异种点电荷固定点电荷套在绝缘杆上自点无初速度释放由运动到的过程中下列说法正确的是小球的速度先减小后增大小球的速度先增大后减小杆对小球的作用力先减小后增大杆对小球的作用力先增大后减小如图所示边长为匝数为电阻不计的正方形13 由RmvqB，Ek12mv2可知R2mEkqBRREkEk2则R2 m 若粒子从M点出射时OMR，O3OM为正三角形，圆心角3，出射角3若粒子从弧MN上射出时，弦长均为2 m，圆心角均为3，运动时间均为t22mqB3105 s 故 03时t3 05 s(4分)若粒子从边OM出射时，如图丁所示22 2运动时间t22mqB(2)105 s 故32时t(2)105 s(4分)答案：(1)P(1 m,1 m)2105 s(2)45(3)0 3时，t3105 s 32时，t(2)105 s 第题只有一个选项正确第题有多个选项正确全部选对的得分选对但不全的得分有选错的得分两块相互靠近的平行金属板组成电容器充电后与电源断开板带正电板带负电且电荷量保持不变如图所示板间有一个用绝缘细线悬挂的带电小将细线烧断小球将做匀加速直线运动小球带正电若将细线烧断小球将做自由落体运动若只将板水平向平移稍许电容器的电容将变小夹角将变大若只将板竖直向上平移稍许电容器的电容将变小央角将变大如图所示等量异种点电荷固定点电荷套在绝缘杆上自点无初速度释放由运动到的过程中下列说法正确的是小球的速度先减小后增大小球的速度先增大后减小杆对小球的作用力先减小后增大杆对小球的作用力先增大后减小如图所示边长为匝数为电阻不计的正方形