广东省广州市广州中学2022-2023学年高二下学期期中物理试题含答案.pdf

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1、 第1页/共9页 学科网（北京）股份有限公司 广州中学广州中学 2022 学年第二学期期中考试学年第二学期期中考试 高二物理试卷高二物理试卷 一、单项选择题（每小题一、单项选择题（每小题 4 分，共分，共 8 个小题，个小题，32 分。）分。）1.肥皂泡上往往会呈现出彩色条纹，这是由于光的哪种现象导致的（）A.干涉 B.反射 C.折射 D.衍射 2.交流发电机的示意图如图所示，当线圈 ABCD绕垂直于磁场方向的转轴OO匀速转动时，下列说法正确的是（）A.图示位置磁通量最大，磁通量变化率最大 B.图示位置电流最大，方向为 AB C.从图示位置开始转过 90时，电流方向将发生改变 D.从图示位置开

2、始转过 90时，电动势达到最大值 3.一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射，其光路图如图所示，a、b 为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是（）A.在冰晶中，a光的折射率较大 B.在冰晶中，b光的传播速度较大 C.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大 D.a、b光在真空中传播时，b光波长较长 4.如图，长直导线 MN置于三角形金属线框 abc上，彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由 M到 N 的电流，当电流逐渐增大时，线框中（）的的 第2页/共9页 学科网（北京）股份有限公司 A.磁通量变化量为零 B.没有产生感应电流 C.感应电流方向为 abca

3、D.感应电流方向为 acba 5.一个电炉上标有“220V l.0kW”，那么为了使它正常工作，所使用的正弦交流电应是()A.电压最大值为 220V，电流最大值约为 6.4A B.电压最大值为 311V，电流最大值约为 4.5A C.电压有效值为 220V，电流有效值约为 4.5A D.电压有效值为 311V，电流有效值约为 6.4A 6.如图所示，由相同金属导线绕成正方形导线框 ABCD，将线框放入垂直于纸面向里的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，将 C、D两端点接在电源两端，若线框 AB边所受安培力大小为0F，整个线框 ABCD所受的安培力大小为（）A.02F B.04F C.043F D.

4、0 7.如图所示，矩形 abcd 的边长 bc是 ab的 2 倍，两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂直穿过矩形平面，与平面交于 e、f两点，其中 e、f分别为 ad、bc的中点。下列说法正确的是（）A.a 点与 b点的磁感应强度相同 B.a 点与 c点的磁感应强度相同 C.a 点与 d点的磁感应强度相同 D.a 点与 b、c、d 三点的磁感应强度均不相同 第3页/共9页 学科网（北京）股份有限公司 8.如图所示，光滑平行金属导轨固定在倾角为斜面上，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd间距为 l且均与导轨垂直，在ab、cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。将质量均为 m 的两

5、根导体棒PQ、MN先后从导轨上同一位置由静止释放，释放位置与虚线ab的距离为2l，当导体棒PQ进入磁场瞬间释放导体棒MN。已知导体棒PQ进入磁场瞬间恰开始做匀速运动，两导体棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为 g，则整个过程回路中产生的焦耳热为（）A.sinmgl B.2sinmgl C.3sinmgl D.无法确定 二、多项选择题（每小题二、多项选择题（每小题 4 分，共分，共 4 个小题，个小题，16 分。）分。）9.如图为回旋加速器工作原理示意图。置于真空中的 D 形盒之间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略。匀强磁场与盒面垂直，粒子在磁场中运动周期为 TB，两 D形盒间的狭缝中

6、的交变电压周期为TE。若不考虑相对论效应和粒子重力的影响，则（）A.TB=TE B.TB=2TE C.粒子从电场中获得动能 D.粒子从磁场中获得动能 10.如图所示的电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则（）的 第4页/共9页 学科网（北京）股份有限公司 A.合上 S瞬间，A、B 同时亮 B.合上 S 瞬间，A先亮，B后亮 C.断开 S 瞬间，A闪亮一下再熄灭 D.断开 S瞬间，A 熄灭、B重新亮后再熄灭 11.如图所示，半径为 R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，粒子 a 从磁场边缘 A点沿半径方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了 120角；若粒子 b 也从 A 点沿半径

7、方向射入磁场，离开磁场时的出射速度与 a 粒子的出射速度方向相反，已知 a，b粒子比荷相等，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）A.若 a为正粒子，则 b一定为负粒子 B.a 粒子在磁场中运动的轨道半径为3rR=C.a、b粒子在磁场中运动的速度之比为 1：3 D.a、b粒子在磁场中运动时间之比为 2：1 12.如图所示，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用 t1、t2分别表示线框 ab边和cd 边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变，ab 边始终保持与磁场水平边界线 OO平行，线框平面与磁场方向垂直。设 OO下方磁场区域足够大，不计空气的影响，则下列哪一个图像可能反映线框

8、下落过程中速度 v随时间 t变化的规律（）的 第5页/共9页 学科网（北京）股份有限公司 A.B.C.D.三、实验题（共三、实验题（共 14 分）分）13.某同学在做“测量玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针12PP、，现在玻璃砖下表面折射出的光线上插上3P和4P大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。第6页/共9页 学科网（北京）股份有限公司（1）在答题卡上作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并标出玻璃砖中光线的折射角2_；（2）经过多次测量作出12sinsin的图像如图乙，玻璃砖的折射率为_；（保留两位有效数字）（3）若该同学在确定4P位置时

9、，被旁边同学碰了一下，不小心把4P位置画的偏左了一些，则测出来的折射率_；（填“偏大”、“偏小”或“不变”）14.图中虚线框内存在一垂直纸面向里的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的磁场力，来测量磁场的磁感应强度大小。所用部分器材已在图中给出，其中 D为位于纸面内的“U”形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长，E 为直流电源，R 为电阻箱，A 为电流表，S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1）在图中画线连接成实验电路图_。（2）完成下列主要实验步骤中的填空。按图接线 保持开关 S断开，在托盘内加入适量细沙，使 D处于平衡状态，然后用天平称出细沙的质量 m1。闭合开关 S，

10、调节 R的值使电流大小适当，重新往托盘内加入适量细沙，使 D_，然后读出电流表示数 I，并用天平称出此时细沙的质量 m2。用米尺测量 D的底边长度 L。（3）用测量的物理量和重力加速度 g 表示磁感应强度的大小，可以得出 B=_。（4）若电流表 A发生故障，现在用多用电表的直流电流档来测量电流，则多用电表的红表笔相当于原电流表的_接线柱。（选填“正”或“负”）四、填空题（每空四、填空题（每空 3 分，共分，共 9 分。）分。）15.（1）用红、蓝两种单色光做双缝干涉实验，得到的图样如图所示，则红光的干涉图样应该是。第7页/共9页 学科网（北京）股份有限公司 _（选填“图甲”或“图乙”）；（2）

11、截面为矩形的载流金属导线置于磁场中，如图所示，a表示上表面电势，b表示下表面电势，则a_b。（选填“高于”、“低于”或“等于”）；（3）如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为 a，总电阻为 R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点 A 用铰链连接长度为 2a、电阻为2R的导体棒 AB，AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为 v，则这时 AB两端的电压大小为_。五、计算题（共五、计算题（共 29 分）分）16.如图，截面为等腰梯形的容器贮满水，放置在房间的水平桌面上，早晨阳光穿过窗户照射到水面，某时刻观察到阳光恰好照亮容器的整个底部

12、，已知容器梯面倾角 a的余弦值为3 38，水的折射率为43，求此时光线与水面的夹角。17.一轻质细线吊着一边长为0.4mL=的 10 匝正方形线圈abcd，总电阻为 R=0.5，在dc边的上下两侧对称分布有宽度 d=0.2m的正方形磁场区域，如图（甲）所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化如图（乙）所示（线圈始终保持静止）。求：第8页/共9页 学科网（北京）股份有限公司（1）线圈中产生的感应电流 I 大小；（2）t=4s时，cd边受到的安培力大小及方向。18.如图，在边长为 L的等边三角形 ACD区域内，存在垂直于所在平面向里的匀强磁场。大量的质量为m、电荷置为 q的带正电粒子以

13、相同速度（速度大小未确定）沿垂直于 CD 的方向射入磁场，经磁场偏转后三条边均有粒子射出，其中垂直于 AD边射出的粒子在磁场中运动的时间为 t0。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。求：(1)磁场的磁感应强度大小；(2)要确保粒子能从 CD边射出，射入的最大速度；(3)AC、AD 边上可能有粒子射出的范围。广州中学广州中学 2022 学年第二学期期中考试学年第二学期期中考试 高二物理试卷高二物理试卷 一、单项选择题（每小题一、单项选择题（每小题 4 分，共分，共 8 个小题，个小题，32 分。）分。）1.肥皂泡上往往会呈现出彩色条纹，这是由于光的哪种现象导致的（）A 干涉 B.反射 C.折射 D

14、.衍射【答案】A【解析】【详解】肥皂泡膜的彩色条纹是光的干涉现象导致的。故选 A。2.交流发电机的示意图如图所示，当线圈 ABCD绕垂直于磁场方向的转轴OO匀速转动时，下列说法正确的是（）A.图示位置磁通量最大，磁通量的变化率最大 B.图示位置电流最大，方向为 AB C.从图示位置开始转过 90时，电流方向将发生改变 D.从图示位置开始转过 90时，电动势达到最大值【答案】D【解析】【详解】ABC由图可知，图示位置线圈平面与磁感线的方向垂直，穿过线圈的磁通量最大，磁通量变化率为零，感应电流为零，每经过一次图示位置（中性面），电流方向就改变一次，ABC错误；D从图示位置开始转过 90时，线圈平面

15、与磁感线的方向平行，穿过线圈的磁通量为零，磁通量变化率最大，感应电动势达到最大值，D正确。故选 D。3.一束太阳光射到截面为六角形的冰晶上发生折射，其光路图如图所示，a、b 为其折射出的光线中两种单色光，下列说法正确的是（）.A.在冰晶中，a光的折射率较大 B.在冰晶中，b光的传播速度较大 C.从同种玻璃中射入空气发生全反射时，a光的临界角较大 D.a、b光在真空中传播时，b光的波长较长【答案】C【解析】【详解】A设入射角为，折射角为，由图可知，a 光和 b光入射角相同，a光折射角大于 b 光折射角，根据sinsinn=可知，a光折射率小于 b光折射率，故 A错误；B由 A选项知 a光折射率小

16、，结合cnv=可知 a光在冰晶中的传播速度大，故 B错误；C根据临界角公式1sinCn=知，a光折射率小，所以 a 光临界角大于 b 光的临界角，故 C 正确；D由于 a光折射率小于 b光折射率，知 a 光频率小于 b光频率；根据cf=可知，a光的波长大于 b 光的波长，故 D 错误。故选 C。4.如图，长直导线 MN置于三角形金属线框 abc上，彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由 M到 N 的电流，当电流逐渐增大时，线框中（）A.磁通量变化量为零 B.没有产生感应电流 C.感应电流方向为 abca D.感应电流方向为 acba【答案】C【解析】【详解】AB虽然线框被导线分成

17、面积相等的两部分但离导线越远，磁场越弱。所以根据磁通量相互抵消的 一部分可得：导线通入由 M 到 N的电流，当电流逐渐增大时，通过导线框的与下方磁场方向相同的磁通量增大，会产生感应电流，AB 错误；CD根据 MN中电流的方向，结合楞次定律则可判断 abc 中电流的方向感应电流方向为 abca，C正确，D错误。故选 C。5.一个电炉上标有“220V l.0kW”，那么为了使它正常工作，所使用的正弦交流电应是()A.电压最大值为 220V，电流最大值约为 6.4A B.电压最大值为 311V，电流最大值约为 4.5A C.电压有效值为 220V，电流有效值约为 4.5A D.电压有效值为 311V

18、，电流有效值约为 6.4A【答案】C【解析】【详解】电动机上标“220V l.0kW”，说明电压有效值为 220V，正常工作时通过它的电流：10004.5A220PIU=根据正弦交流电有效值跟最大值的关系得电压最大值为 311V，电流最大值约为 6.4A A描述与分析不符，故 A错误.B描述与分析不符，故 B错误.C描述与分析相符，故 C正确.D描述与分析不符，故 D错误.6.如图所示，由相同金属导线绕成正方形导线框 ABCD，将线框放入垂直于纸面向里的匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，将 C、D两端点接在电源两端，若线框 AB边所受安培力大小为0F，整个线框 ABCD所受的安培力大小为（）A.

19、02F B.04F C.043F D.0【答案】B 【解析】【详解】由电路图可知 CD与 CBAC 并关联，设通过 AB的电流为 I，由电阻定律知 3CBDACDRR=并联电路电压相等，则通过 CD的电流为 3I，根据左手定则知 AD、CB之间的安培力大小相等，方向相反，所以合力为零，由 0FBIL=则 CD边所受安培力为 033CDFBILF=由左手定则知 AB、CD边所受安培力方向相同，则整个线框 ABCD所受的安培力大小 004ABFFFF=+=故 B 正确，ACD 错误。故选 B。7.如图所示，矩形 abcd 的边长 bc是 ab的 2 倍，两细长直导线通有大小相等、方向相反的电流，垂

20、直穿过矩形平面，与平面交于 e、f两点，其中 e、f分别为 ad、bc的中点。下列说法正确的是（）A.a 点与 b点的磁感应强度相同 B.a 点与 c点的磁感应强度相同 C.a 点与 d点的磁感应强度相同 D.a 点与 b、c、d 三点的磁感应强度均不相同【答案】B【解析】【详解】通电直导线在周围形成的磁场，大小为kIBr=，方向由安培定则可知垂直于点到导线垂直线段，从右向左画出各点的磁感应强度的平面图，如图所示，由对称性可知 a与 c点的合磁感应强度等大同向，b 与 d 两点的合磁感应强度等大同向。故选 B。8.如图所示，光滑平行金属导轨固定在倾角为的斜面上，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd

21、间距为 l且均与导轨垂直，在ab、cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场。将质量均为 m 的两根导体棒PQ、MN先后从导轨上同一位置由静止释放，释放位置与虚线ab的距离为2l，当导体棒PQ进入磁场瞬间释放导体棒MN。已知导体棒PQ进入磁场瞬间恰开始做匀速运动，两导体棒始终与导轨垂直且接触良好，重力加速度为 g，则整个过程回路中产生的焦耳热为（）A.sinmgl B.2sinmgl C.3sinmgl D.无法确定【答案】B【解析】【详解】导体棒PQ进入磁场时恰好匀速运动，在导体棒PQ进入磁场时导体棒MN开始释放，因对 MN 22lvt=则对 PQ 而言 xvtl=故当导体棒PQ匀速

22、离开磁场区域瞬间，导体棒MN恰进入磁场并开始匀速运动，导体棒PQ经过磁场区域的过程中，回路产生的焦耳热 1sinQmgl=导体棒MN经过磁场区域的过程中，回路产生的焦耳热 2sinQmgl=整个过程中回路产生的焦耳热 122sinQQQmgl=+=故选 B。二、多项选择题（每小题二、多项选择题（每小题 4 分，共分，共 4 个小题，个小题，16 分。）分。）9.如图为回旋加速器工作原理示意图。置于真空中的 D 形盒之间的狭缝很小，带电粒子穿过狭缝的时间可忽略。匀强磁场与盒面垂直，粒子在磁场中运动周期为 TB，两 D形盒间的狭缝中的交变电压周期为TE。若不考虑相对论效应和粒子重力的影响，则（）A

23、.TB=TE B.TB=2TE C.粒子从电场中获得动能 D.粒子从磁场中获得动能【答案】AC【解析】【详解】AB粒子每运动半周，被电场加速一次，故粒子在磁场中的运动周期与两 D 形盒间的狭缝中的交变电压变化周期相等，即 TB=TE A正确，B 错误；CD电场力对粒子做正功，使粒子动能增大，即粒子从电场中获得动能，洛伦兹力只改变粒子的运动方向，不对粒子做功，粒子没有从磁场中获得动能，C正确，D 错误。故选 AC。10.如图所示的电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则（）A.合上 S瞬间，A、B 同时亮 B.合上 S 瞬间，A先亮，B后亮 C.断开 S 瞬间，A闪亮一下再熄灭 D.断

24、开 S瞬间，A 熄灭、B重新亮后再熄灭【答案】AD【解析】【详解】AB合上 S 瞬间，电路中立即建立了电场，立即就有了电流，故灯泡 A、B同时变亮；线圈由于自感现象，通过线圈的电流缓慢增加；当电流稳定后，线圈相当于直导线，灯泡 B被短路，故电键闭合后，灯泡 A、B同时亮，但 B 逐渐熄灭，A更亮，故 A 正确，B错误；CD断开 S 瞬间，A灯立即熄灭；线圈产生自感现象，和灯泡 B 构成闭合电路，B灯先闪亮后逐渐变暗；故 C 错误，D正确。故选 AD。11.如图所示，半径为 R的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，粒子 a 从磁场边缘 A点沿半径方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了 120角

25、；若粒子 b 也从 A 点沿半径方向射入磁场，离开磁场时的出射速度与 a 粒子的出射速度方向相反，已知 a，b粒子比荷相等，不计粒子的重力，则下列说法正确的是（）A.若 a为正粒子，则 b一定为负粒子 B.a 粒子在磁场中运动的轨道半径为3rR=C.a、b粒子在磁场中运动的速度之比为 1：3 D.a、b粒子在磁场中运动的时间之比为 2：1【答案】ACD 【解析】【详解】A因为同一点同方向射入，出射速度方向相反，根据左手定则可知，若 a为正粒子，则 b一定为负粒子，故 A正确；B粒子 a 从磁场边缘 A点沿半径方向射入磁场，离开磁场时速度方向偏转了 120角，转过圆心角为120，根据几何关系 2

26、sin60arR=解得 33arR=故 B 错误；C粒子 b 离开磁场时的出射速度与 a 粒子的出射速度方向相反，根据几何关系可知，转过的圆心角为60，则 2 sin603brRR=根据 2vBqvmr=得 mvrBq=已知 a，b 粒子比荷相等，可得 a、b 粒子在磁场中运动的速度之比为 1：3，故 C正确；D周期 2 mTBq=相同，则运动时间比等于转过圆心角的比，所以 a、b粒子在磁场中运动的时间之比为 2：1，故 D 正确。故选 ACD。12.如图所示，矩形闭合导体线框在匀强磁场上方，由不同高度静止释放，用 t1、t2分别表示线框 ab边和cd 边刚进入磁场的时刻。线框下落过程形状不变

27、，ab 边始终保持与磁场水平边界线 OO平行，线框平面与磁场方向垂直。设 OO下方磁场区域足够大，不计空气的影响，则下列哪一个图像可能反映线框下落过程中速度 v随时间 t变化的规律（）A.B.C.D.【答案】BCD【解析】【详解】根据楞次定律，线框进入磁场时产生逆时针的感应电流，根据左手定则，线框所受的安培力竖直向上。产生的感应电动势为 EBLv=感应电流为 EIR=安培力为 FBIL=解得 22B L vFR=线框进入磁场前和进入磁场后，线框均不受安培力作用，在重力作用下均匀加速运动；D若线框进入磁场时安培力等于重力，线框匀速进入磁场，D正确；C若线框进入磁场时安培力小于重力，线框做加速运动

28、，根据牛顿第二定律得 22B L vmgmaR=随着线框速度 v 增大，a 减小，C正确；AB若线框进入磁场时安培力大于重力，线框先减速下落，根据牛顿第二定律得 22B L vmgmaR=随着线框速度 v 减小，a 减小；当安培力减小到等于重力时，线框再匀速下落，A 错误，B正确。故选 BCD。三、实验题（共三、实验题（共 14 分）分）13.某同学在做“测量玻璃折射率”的实验时已经画好了部分图线，如图甲所示，并在入射光线AO上插上大头针12PP、，现在玻璃砖下表面折射出的光线上插上3P和4P大头针，便能确定光在玻璃砖中的折射光线。（1）在答题卡上作出光线在玻璃砖中和出射后光线的光路图，并标出

29、玻璃砖中光线的折射角2_；（2）经过多次测量作出12sinsin的图像如图乙，玻璃砖的折射率为_；（保留两位有效数字）（3）若该同学在确定4P位置时，被旁边同学碰了一下，不小心把4P位置画的偏左了一些，则测出来的折射率_；（填“偏大”、“偏小”或“不变”）的 【答案】.1.5 .偏小【解析】【详解】（1）1如图 （2）2由折射定律得 12sin11.5sin0.67n=（3）3若4P位置画的偏左，则34PP的连线与bb交点偏右，导致折射角偏大，折射率偏小。14.图中虚线框内存在一垂直纸面向里的匀强磁场。现通过测量通电导线在磁场中所受的磁场力，来测量磁场的磁感应强度大小。所用部分器材已在图中给出

30、，其中 D为位于纸面内的“U”形金属框，其底边水平，两侧边竖直且等长，E 为直流电源，R 为电阻箱，A 为电流表，S为开关。此外还有细沙、天平、米尺和若干轻质导线。（1）在图中画线连接成实验电路图_。（2）完成下列主要实验步骤中的填空。按图接线 保持开关 S断开，在托盘内加入适量细沙，使 D处于平衡状态，然后用天平称出细沙的质量 m1。闭合开关 S，调节 R的值使电流大小适当，重新往托盘内加入适量细沙，使 D_，然后读出电流表示数 I，并用天平称出此时细沙的质量 m2。用米尺测量 D的底边长度 L。（3）用测量的物理量和重力加速度 g 表示磁感应强度的大小，可以得出 B=_。（4）若电流表 A

31、发生故障，现在用多用电表的直流电流档来测量电流，则多用电表的红表笔相当于原电流表的_接线柱。（选填“正”或“负”）【答案】.重新处于平衡状态 .21mm gIL .正【解析】【详解】（1）1 连接完成的实验电路图如图所示 （2）2 本题考查了磁场力作用下物体的平衡，利用平衡条件求解磁感应强度，故应使 D 重新处于平衡状态；两次细沙的重力之差与 D 的底边所受磁场力大小相等，磁场力与电流大小有关，故还需读出电流表的。示数 I。（3）3 两次细沙的重力之差与 D 的底边所受磁场力相等，即 21BILmm g=所以磁感应强度 21mm gBIL=（4）4 在作为直流电流表和直流电压表使用时，多用表的

32、红表笔相当于常规电压表和电流表的红色接线柱，即“正接线柱”。四、填空题（每空四、填空题（每空 3 分，共分，共 9 分。）分。）15.（1）用红、蓝两种单色光做双缝干涉实验，得到的图样如图所示，则红光的干涉图样应该是_（选填“图甲”或“图乙”）；（2）截面为矩形的载流金属导线置于磁场中，如图所示，a表示上表面电势，b表示下表面电势，则a_b。（选填“高于”、“低于”或“等于”）；（3）如图所示，竖直平面内有一金属环，半径为 a，总电阻为 R（指拉直时两端的电阻），磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，在环的最高点 A 用铰链连接长度为 2a、电阻为2R的导体棒 AB，AB 由水平位置紧贴环

33、面摆下，当摆到竖直位置时，B点的线速度为 v，则这时 AB两端的电压大小为_。【答案】.图乙 .低于 .3Bav【解析】【详解】（1）1双缝干涉的图样是明暗相间的干涉条纹，条纹宽度相同且等间距。根据双缝干涉条纹间距Lxd=可知，波长越大，x越大，红光的波长比蓝光大，故图乙是红光，图甲是蓝光。（2）2金属导线中，能自由移动的为电子，由图中电流方向知电子向左定向移动，根据左手定则可知，电子向上偏转，所以 a表面聚集负电荷，b表面聚集正电荷，故a低于b。（3）3当摆到竖直位置时，导体中产生的感应电动势为 22vEBaBav=在导体与环组成的闭合电路中，导体充当电源，电路为并联电路，则 AB 两端的电

34、压为路端电压，根据闭合电路的欧姆定律 3244ERBavURR=+五、计算题（共五、计算题（共 29 分）分）16.如图，截面为等腰梯形的容器贮满水，放置在房间的水平桌面上，早晨阳光穿过窗户照射到水面，某时刻观察到阳光恰好照亮容器的整个底部，已知容器梯面倾角 a的余弦值为3 38，水的折射率为43，求此时光线与水面的夹角。【答案】30【解析】【详解】阳光恰好照亮容器的整个底部时，折射光线与容器底的夹角为，则光线的折射角为2，根据折射定律 sin()2sin()2n=可得 30=17.一轻质细线吊着一边长为0.4mL=的 10 匝正方形线圈abcd，总电阻为 R=0.5，在dc边的上下两侧对称分

35、布有宽度 d=0.2m的正方形磁场区域，如图（甲）所示。磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度大小随时间变化如图（乙）所示（线圈始终保持静止）。求：（1）线圈中产生的感应电流 I 大小；（2）t=4s时，cd边受到的安培力大小及方向。【答案】（1）2A；（2）120N，垂直cd边向上【解析】【详解】（1）由图乙可知，线圈中磁感应强度的变化率为 30 10T/s5T/s40Bt=线圈中有效磁场的面积为 22=0.02m2dS=感应电动势为 1VBEnSt=感应电流为 2AEIR=感应电流为方向为 adcb（2）4st=时，磁感应强度为 30TB=，cd 边受到的安培力大小为 120NFnBId=根据左

36、手定则可知安培力方向为垂直cd边向上。18.如图，在边长为 L的等边三角形 ACD区域内，存在垂直于所在平面向里的匀强磁场。大量的质量为m、电荷置为 q的带正电粒子以相同速度（速度大小未确定）沿垂直于 CD 的方向射入磁场，经磁场偏转后三条边均有粒子射出，其中垂直于 AD边射出的粒子在磁场中运动的时间为 t0。不计粒子的重力及粒子间的相互作用。求：(1)磁场的磁感应强度大小；(2)要确保粒子能从 CD边射出，射入的最大速度；(3)AC、AD 边上可能有粒子射出的范围。【答案】(1)03mBqt；(2)0312Lvt；(3)2DFLx 【解析】【详解】(1)洛伦兹力提供向心力，有 2vqvBmr

37、=周期 2 mTqB=当粒子垂直 AD边射出时，根据几何关系有：圆心角为 60的时间为 06Tt=联立解得 03mBqt=(2)当轨迹圆与 AC、AD 都相切时，粒子能从 CD 边射出，半径最大，速度为最大值，此时 3sin6024LrL=根据 2vqvBmr=得 mvrqB=联立解得 0312Lvt=所以粒子射入的速度应满足 0312Lvt(3)由(2)知，当轨迹圆与 AC相切时，从 AC边射出粒子距 C最远故有粒子射出的范围为 CE 段 cos6024CELLx=当轨迹圆与 AD边的交点 F 恰在圆心 O正上方时，射出的粒子距 D点最远。故有粒子射出的范围为 DF 段 sin602DFrLx=的