山东省平邑县第一中学2022-2023学年高二下学期6月月考考试物理试题含答案.pdf

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1、平邑一中新校区高二下学期平邑一中新校区高二下学期 4 月份月考月份月考物理试卷物理试卷总分总分 100 分：考试时间分：考试时间 90 分钟分钟一选择题（本题共一选择题（本题共 10 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 30 分）分）1.下列关于感应电流的说法正确的是（）A.当闭合回路所在区域的磁场变化时，回路中一定产生感应电流B.感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化C.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反2.如图所示，在下列四种情况中，感应电流的方向判断正确的是A.B.C.D.3.如图是某同学设计的电梯坠落的应急

2、安全装置，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯井壁上铺设线圈，可在电梯突然坠落时减小伤害，当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时（）A.闭合线圈 A、B 中的电流方向相反B.该安全装置可使电梯停在空中C.只有闭合线圈 A 在阻碍电梯下落D.只有闭合线圈 B 在阻碍电梯下落4.如图所示，灯泡 A、B 的规格相同，电感线圈 L 的自感系数足够大且直流电阻可忽略，G 为电流传感器。下列说法正确的是（）A.S 闭合瞬间，A、B 同时亮，然后都逐渐变暗最后熄灭B.S 闭合瞬间，B 先亮，A 逐渐变亮，最后 A、B 一样亮C.S 断开瞬间，A、B 均立即熄灭D.S 断开瞬间，G 中电流突然增大，且方向向左5.如图

3、所示，一质量为 m、电荷量为q的带电粒子与磁场边界成60射入宽度为 d 的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，粒子从右边界 B 点射出磁场，AB连线垂直于边界，不计粒子重力，以下说法正确的是（）A.粒子带正电B.粒子在磁场中运动时间为3mqBC.粒子射入磁场的速度为2qBdmD.粒子出射速度方向与水平夹角为606.如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形闭合导线框 abc的 ab 边与磁场边界平行。现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab 边垂直。则图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律（）A.B.C.D.7.如图所示

4、，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从 a 点射入，从b 点射出。不计带电粒子所受的重力，下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从 b 点右侧射出C.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从 b 点左侧射出D.若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短8.无线充电是近几年发展起来的新技术。下图是手机无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是（）A.手机外壳用金属材料制作可以减少能量损耗B.只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电C.无线充电时手机受电线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”D.受电线圈中交变电流的频率与送电线圈中交变电流的

5、频率相同9.回旋加速器工作原理如图所示，两D形金属盒分别和一高频交流电源两极相连，两盒放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直盒子底面，粒子源置于盒的圆心附近，若粒子质量为m、电量为q，D形盒半径为R，则下列说法正确的是（）A.高频交流电的周期为mqBB.高频交流电的周期为2 mqBC.若仅增大交流电源电压的最大值，粒子出射的最大动能增加D.若仅增大交流电源电压的最大值，粒子在回旋加速器内运动的时间不变10.在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子 P+和 P3+，经电压为 U 的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示已知离

6、子 P+在磁场中转过=30后从磁场右边界射出在电场和磁场中运动时，离子 P+和 P3+()A.在电场中的加速度之比为 1:1B.在磁场中运动的半径之比为3:1C.在磁场中转过的角度之比为 1:2D.离开电场区域时的动能之比为 1:3二二、多选题多选题（本题共本题共 6 小题小题，每小题每小题 4 分分，共共 24 分分，每题有多个选项每题有多个选项，漏选得漏选得 2 分分，错选不得分）错选不得分）11.关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（）A.金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理B.金属探测器可用于大米装袋，防止细小的砂石颗粒混入大米中C.灵敏电流表在运输时总要用导线

7、把两个接线柱连在一起，是利用电磁驱动D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用12.把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在的区域的磁感线呈弧线，导线中的电流方向由a到b，如图所示。导线可以在空中自由移动和转动，俯视看，导线在安培力的作用下先逆时针转动，转过一个小角度后，接着边转动边向下移动。虚线框内有产生以上弧形的场源。下列符合要求的是（）A.B.C.D.13.如图所示，等腰直角三角形 abc 区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，直角边 ac 长度为 L，磁感应强度大小为 B。在 c 点有一粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为 m、电荷量为+q 的粒子，所有粒子不计重力、速度大

8、小均为 v0。其中从 c 点沿 cb 方向射入磁场的粒子，运动轨迹恰好垂直于边界 ab 射出磁场。关于粒子的运动下列说法正确的是（）A.粒子速度 v0的大小满足02qBLvmB.从 a 点射出磁场的粒子在 c 点的速度方向与 bc 夹角为 60C.与 bc 夹角为 45的入射粒子在磁场中的运动时间为4mqBD.所有从 ab 边界出射的粒子中在磁场中运动的最短时间为4mqB14.如图所示，通电线圈处于竖直悬挂状态，现突然加一水平向右的磁场，则此时各边所受安培力的情况为（）A.ab 边受水平向左的安培力，cd 边受水平向右的安培力B.ad 边和 bc 边不受安培力C.ab 边受垂直纸面向外的安培力

9、，cd 边受垂直纸面向里的安培力D.abcd 各边受到的安培力的效果使线圈处于静止状态15.如图所示，金属环 a 与导线环 b 共面共心，导线环 b 与光滑导轨、导体棒构成闭合回路，则下列说法正确的是（）A.若 a 中加顺时针增大的电流，则导体棒cd向右运动B.若 a 中加顺时针减小的电流，则导体棒cd向右运动C.若导体棒cd在外力作用下向右匀速运动，则 a 中会产生顺时针电流D.若导体棒cd在外力作用下向右匀加速运动，则 a 中会产生顺时针电流16.如图所示，两条水平放置的间距为L，阻值可忽略的平行金属导轨 CD、EF，在水平导轨的右端接有一电阻R，导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向

10、上的匀强磁场，磁感应强度大小为 B，磁场区域的长度为 d 左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为，则下列说法中正确的是（）A.电阻R的最大电流为22BdghRB.整个电路中产生的焦耳热为mghC.流过电阻R的电荷量为2BdLRD.电阻R中产生的焦耳热为12mg hd三、计算题（共三、计算题（共 4 小题，小题，17、18 题各题各 10 分，分，19 题题 12 分，分，20 题题 14 分，共分，共 46 分）分）17.如图所示，在匀强磁场中水平放置电阻不计的两根平行光

11、滑金属导轨，金属导轨在同一水平面内，且间距1mL。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度2TB，金属杆MN可以在导轨上无摩擦地滑动。已知电路中电阻2R ，金属杆MN的电阻1r ，若用水平拉力1.2NF 作用在金属杆MN上，使其匀速向右运动，整个过程中金属杆均与导轨垂直接触良好。求：（1）金属杆MN向右运动的速度大小v；（2）金属杆MN两端的电势差U；（3）0.5s的时间内通过电阻R的电量q。18.如图所示，间距为 d 的两平行线间存在垂直纸面向里的匀强磁场（含边界），磁感应强度大小为 B，在左边界上 M 点处有一粒子源能射出带负电的粒子。若粒子在纸面内从 M 点垂直于左边界以速度 v 射入

12、磁场，在 N 点穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为30。不计粒子重力。（1）求粒子的比荷和穿越磁场的时间；（2）若粒子在 M 点的速度沿顺时针方向旋转30射入磁场，速度大小不变，求粒子穿越磁场的时间。19.如图所示，在 xOy 坐标系的第象限内充满了沿 y 轴负方向的匀强电场，第象限内充满了垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子，从 y 轴上的 P 点以垂直于 y轴和电场的初速度0v进入匀强电场，一段时间后经过 x 轴上的 Q 点进入匀强磁场，进入磁场时的速度方向与 x 轴正方向成30角，已知3OQL，若粒子在磁场中运动一段时间后恰好能再回到电场，不计粒子重力。

13、求：（1）带电粒子进入匀强磁场时的速度；（2）磁感应强度 B 的大小；（3）粒子从离开 P 点到第三次经过 x 轴所需的时间。20.小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距 l0.50 m，倾角53，导轨上端串接一个 R0.05 的电阻 在导轨间长 d0.56 m 的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度 B2.0 T质量 m4.0 kg 的金属棒 CD 水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆 GH 相连CD 棒的初始位置与磁场区域的下边界相距 s0.24 m一位健身者用恒力 F80 N 拉动 GH 杆，CD 棒由静止开始运动，上升过程中 CD 棒始终保

14、持与导轨垂直 当CD棒到达磁场上边界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度 g10 m/s2，sin 530.8，不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)求：(1)CD 棒进入磁场时速度 v 的大小；(2)CD 棒进入磁场时所受的安培力 FA的大小；(3)在拉升 CD 棒的过程中，健身者所做的功 W 和电阻产生的焦耳热 Q.平邑一中新校区高二下学期平邑一中新校区高二下学期 4 月份月考月份月考物理试卷物理试卷总分总分 100 分：考试时间分：考试时间 90 分钟分钟一选择题（本题共一选择题（本题共 10 小题，每小题小题，每小题 3 分，共分，共 30 分）分）1.下列关

15、于感应电流的说法正确的是（）A.当闭合回路所在区域的磁场变化时，回路中一定产生感应电流B.感应电流的磁场总要阻止引起感应电流的磁通量的变化C.感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.感应电流的磁场总跟引起感应电流的磁场方向相反【答案】C【解析】【详解】A当闭合回路所在区域的磁场变化时，闭合回路的磁通量不一定变化，回路中不一定产生感应电流，A 错误；BC 感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化，不是阻止引起感应电流的磁通量的变化，B 错误，C 正确；D当闭合回路的磁通量减少时，感应电流的磁场跟引起感应电流的磁场方向相同，D 错误。故选 C。2.如图所示，在下列四种情况中，感

16、应电流的方向判断正确的是A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】根据楞次定律，图 A 中感应电流应该与图示方向相反，选项 A 错误；图 B 中直导线右侧磁场向里，线圈向右运动时，产生与图示方向相反的感应电流，选项 B 错误；图 C 中磁铁向右运动时，线圈中产生的感应电流方向与图示方向相反，选项 C 错误；由右手定则可知，图 D 中感应电流方向与图中相同，D 正确；故选 D.3.如图是某同学设计的电梯坠落的应急安全装置，在电梯挂厢上安装永久磁铁，并在电梯井壁上铺设线圈，可在电梯突然坠落时减小伤害，当电梯坠落至永久磁铁在图示位置时（）A.闭合线圈 A、B 中的电流方向相反B.该安全装置可使电梯停

17、在空中C.只有闭合线圈 A在阻碍电梯下落D.只有闭合线圈 B 在阻碍电梯下落【答案】A【解析】【详解】B若电梯突然坠落，闭合线圈 A、B 内的磁通量发生变化，将在线圈中产生感应电流，感应电流会阻碍永久磁铁的相对运动，可起到应急避险作用，但不能阻止永久磁铁的运动，故 B错误；A当电梯坠落至永久磁铁在题图所示位置时，闭合线圈 A 中向上的磁场减弱，感应电流的方向从上向下看是逆时针方向，闭合线圈 B 中向上的磁场增强，感应电流的方向从上向下看是顺时针方向，可知闭合线圈 A 与 B 中感应电流方向相反，故 A 正确；CD结合 A 项的分析可知，当电梯坠落至永久磁铁在题图所示位置时，闭合线圈 A、B 都

18、在阻碍电梯下落，故 CD 错误。故选 A。4.如图所示，灯泡 A、B 的规格相同，电感线圈 L 的自感系数足够大且直流电阻可忽略，G 为电流传感器。下列说法正确的是（）A.S 闭合瞬间，A、B 同时亮，然后都逐渐变暗最后熄灭B.S 闭合瞬间，B 先亮，A 逐渐变亮，最后 A、B 一样亮C.S 断开瞬间，A、B 均立即熄灭D.S 断开瞬间，G 中电流突然增大，且方向向左【答案】D【解析】【分析】【详解】AB闭合 S 瞬间，电源的电压同时加到两灯上，A、B 同时亮，且亮度相同；随着 L 中电流增大，因为线圈 L 直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A 逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大

19、，B 变亮，A 正确、B 错误；C断开 S 瞬间，B 立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过 A 灯，A 闪亮一下后熄灭，C 错误；D断开 S 瞬间，线圈中电流减小，产生自感电动势和电流，感应电流阻碍线圈中原电流的减少且电感线圈 L 的自感系数足够大，则 G 中电流突然增大，且方向向左，D 正确。故选 D。5.如图所示，一质量为 m、电荷量为q的带电粒子与磁场边界成60射入宽度为 d 的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，粒子从右边界 B 点射出磁场，AB连线垂直于边界，不计粒子重力，以下说法正确的是（）A.粒子带正电B.粒子在磁场中运动时间为3mqBC.粒子射入磁场的速度为2q

20、BdmD.粒子出射速度方向与水平夹角为60【答案】B【解析】【详解】A根据左手定则可知粒子带负电，故 A 错误；C设粒子在磁场中运动的半径为 r，根据几何关系以及对称性可得cos2dr解得rd设粒子射入磁场的速度为 v，根据牛顿第二定律有2vqvBmr解得qBdvm故 C 错误；B粒子在磁场中运动的周期为22rmTvBq粒子在磁场中转过的圆心角为180260所以粒子在磁场中运动时间为0336tTmqB故 B 正确；D根据几何关系可知粒子出射速度方向与水平夹角为30，故 D 错误。故选 B。6.如图所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形闭合导线框 abc的 ab 边与磁

21、场边界平行。现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中始终保持速度方向与ab 边垂直。则图中哪一个可以定性地表示线框在上述过程中感应电流随时间变化的规律（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】【详解】根据感应电动势大小EBLv而导体棒有效长度 L 等于导体进入磁场过程中与磁场边界相交线的长度，因此进入磁场过程中，感应电动势逐渐减小，从而感应电流逐渐减小；离开磁场时，感应电动势也逐渐减小，从而感应电流也逐渐减小。再根据右手定则，进入磁场过程中感应电流为逆时针方向，离开磁场过程中，感应电流为顺时针方向。故选 D。7.如图所示，正方形区域内存在垂直纸面的匀强磁场。一带电粒子垂直磁场边界从 a

22、点射入，从b 点射出。不计带电粒子所受的重力，下列说法正确的是（）A.粒子带正电B.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从 b 点右侧射出C.若仅减小磁感应强度，则粒子可能从 b 点左侧射出D.若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动时间变短【答案】B【解析】【详解】A由题意可知，粒子向下偏转，根据左手定则可得粒子带负电，故 A 错误；BC根据牛顿第二定律有2vqvBmR解得mvRqB若仅减小磁感应强度，则粒子运动的半径增大，由几何关系可知，粒子可能从b点右侧射出，故C 错误，B 正确；D若仅减小入射速率，则粒子在磁场中运动半径减小，粒子轨迹对应的圆心角增大，由公式可得，粒子在磁场中的周期为22RmTv

23、qB则粒子的运动时间为2mtTqB则粒子在磁场中运动时间变长，故 D 错误。故选 B。8.无线充电是近几年发展起来的新技术。下图是手机无线充电的原理图。关于无线充电，下列说法正确的是（）A.手机外壳用金属材料制作可以减少能量损耗B.只要有无线充电底座，所有手机都可以进行无线充电C.无线充电时手机受电线圈部分的工作原理是“电流的磁效应”D.受电线圈中交变电流的频率与送电线圈中交变电流的频率相同【答案】D【解析】【详解】A若手机外壳用金属材料，则交变磁场在外壳中会引起涡流，从而增加能量损耗，故A 错误；B要实现无线充电，不仅要有无线充电底座，还需要手机中安装有受电线圈等配件，故 B 错误；C无线充

24、电时手机受电线圈部分的工作原理是“电磁感应”，故 C 错误；D受电线圈中磁通量变化的频率与送电线圈中磁通量变化的频率相同，所以受电线圈中交变电流的频率与送电线圈中交变电流的频率相同，故 D 正确。故选 D。9.回旋加速器工作原理如图所示，两D形金属盒分别和一高频交流电源两极相连，两盒放在磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向垂直盒子底面，粒子源置于盒的圆心附近，若粒子质量为m、电量为q，D形盒半径为R，则下列说法正确的是（）A.高频交流电的周期为mqBB.高频交流电的周期为2 mqBC.若仅增大交流电源电压的最大值，粒子出射的最大动能增加D.若仅增大交流电源电压的最大值，粒子在回旋加速器内运

25、动的时间不变【答案】B【解析】【详解】AB粒子每转动半周，交流电源电压改变半个周期，这样粒子在板间一直被加速，因此交流电周期与粒子圆周运动周期相等，A 错误，B 正确；C粒子射出时动能大小与回旋加速器半径有关，半径不变粒子出射的最大动能不变，C 错误；D若仅增大交流电源电压的最大值，则每次加速粒子获得的动能增大，粒子在回旋加速器内的加速次数减少，粒子在回旋加速器内的运动时间变短，D 错误。故选 B。10.在半导体离子注入工艺中，初速度可忽略的磷离子 P+和 P3+，经电压为 U 的电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为 B、方向垂直纸面向里，有一定的宽度的匀强磁场区域，如图所示已知离子 P+在磁

26、场中转过=30后从磁场右边界射出在电场和磁场中运动时，离子 P+和 P3+()A.在电场中的加速度之比为 1:1B.在磁场中运动的半径之比为3:1C.在磁场中转过的角度之比为 1:2D.离开电场区域时的动能之比为 1:3【答案】BCD【解析】【详解】A两个离子的质量相同，其带电量是 1:3 的关系，所以由qUamd可知，其在电场中的加速度是 1:3，故 A 错B 离子在离开电场时速度2qUvm，可知其速度之比为 1:3 又由2vqvBmr知，mvrqB，所以其半径之比为3:1，故 B 正确C由 B 的分析知道，离子在磁场中运动的半径之比为3:1，设磁场宽度为 L，离子通过磁场转过的角度等于其圆

27、心角，所以有sinLR，则可知角度的正弦值之比为 1:3，又 P+的角度为30，可知 P3+角度为 60，即在磁场中转过的角度之比为 1:2，故 C 正确D离子在电场中加速时，据动能定理可得:212qUmv，两离子离开电场的动能之比为 1:3，故 D 正确二二、多选题多选题（本题共本题共 6 小题小题，每小题每小题 4 分分，共共 24 分分，每题有多个选项每题有多个选项，漏选得漏选得 2 分分，错选不得分）错选不得分）11.关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法不正确的是（）A.金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理B.金属探测器可用于大米装袋，防止细小的砂石颗粒混入大米中C.灵敏

28、电流表在运输时总要用导线把两个接线柱连在一起，是利用电磁驱动D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用【答案】BC【解析】【详解】A金属探测器探测金属时，由于电磁感应金属物会产生涡流，从而被探测器探测到，故 A 正确，不符合题意；B金属探测器接近非金属时，不能产生感应电流，非金属不会被探测到，金属探测器不能用于大米装袋，防止细小的砂石颗粒混入大米中，故 B 错误，符合题意；C灵敏电流表在运输的时候用导线把两个接线柱连一起，形成闭合回路，能快速将机械能转化成电能，对指针（与线圈在一起）的振动起到一定的阻尼作用，是电磁阻尼，故 C 错误，符合题意；D用铝框做骨架，当线圈在磁场中转动时，

29、导致铝框的磁通量变化，从而产生感应电流，出现安培阻力，使其很快停止摆动，这样做的目的是利用涡流，起到电磁阻尼作用，故 D 正确，不符合题意。故选 BC。12.把一根通电的硬直导线ab放在磁场中，导线所在的区域的磁感线呈弧线，导线中的电流方向由a到b，如图所示。导线可以在空中自由移动和转动，俯视看，导线在安培力的作用下先逆时针转动，转过一个小角度后，接着边转动边向下移动。虚线框内有产生以上弧形的场源。下列符合要求的是（）A.B.C.D.【答案】AC【解析】【详解】由左手定则，结合通电导线左半部分受到安培力方向垂直纸面向外，右半部分安培力方向垂直向纸面向里，导致通电导线从上向下（俯视）看逆时针转动

30、，可知，磁感线方向是从左向右；当导线转过一小角度后，同时受到安培力向下，向下移动，因此要么由条形磁铁提供磁场，要么是通电直导线提供磁场，通电电线的电流方向是垂直纸面向里。故选 AC。13.如图所示，等腰直角三角形 abc 区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，直角边 ac 长度为 L，磁感应强度大小为 B。在 c 点有一粒子源，可沿纸面内各个方向射出质量为 m、电荷量为+q 的粒子，所有粒子不计重力、速度大小均为 v0。其中从 c 点沿 cb 方向射入磁场的粒子，运动轨迹恰好垂直于边界 ab 射出磁场。关于粒子的运动下列说法正确的是（）A.粒子速度 v0的大小满足02qBLvmB.从 a 点射出磁

31、场的粒子在 c 点的速度方向与 bc 夹角为 60C.与 bc 夹角为 45的入射粒子在磁场中的运动时间为4mqBD.所有从 ab 边界出射的粒子中在磁场中运动的最短时间为4mqB【答案】BC【解析】【详解】A根据题意，从 c 点沿 cb 方向射入磁场的粒子，运动轨迹恰好垂直于边界 ab 射出磁场，如图 1 所示根据几何关系可知，a 点为圆心，则粒子做圆周运动的半径为 rL，由洛伦兹力提供向心力有200vqv Bmr联立解得0qBLvm故 A 错误；B粒子从 a 点射出磁场，根据题意，粒子的运动轨迹如图 2 所示根据几何关系可知Oca60如图 2 可知60即粒子在 c 点的速度方向与 bc 夹

32、角为 60，故 B 正确；C根据题意，与 bc 夹角为 45的入射粒子在磁场中的运动轨迹，如图 3 所示根据几何关系可知，粒子运动轨迹所对圆心角为 45，则粒子在磁场中的运动时间为04523604rmtvqB故 C 正确；D根据题意可知，所有从 ab 边界出射的粒子中在磁场中运动，当弦长最短时，即弦与 ab 垂直时，运动的时间最短，则最短时间的运动轨迹为弧线 cd，如图 4 所示；根据几何关系解得对应圆心角72sin42可知4结合 C 选项分析可知，从 ab 边界出射的粒子中在磁场中运动的最短时间min4mtqB故 D 错误。故选 BC。14.如图所示，通电线圈处于竖直悬挂状态，现突然加一水平

33、向右的磁场，则此时各边所受安培力的情况为（）A.ab 边受水平向左的安培力，cd 边受水平向右的安培力B.ad 边和 bc 边不受安培力C.ab 边受垂直纸面向外的安培力，cd 边受垂直纸面向里的安培力D.abcd 各边受到的安培力的效果使线圈处于静止状态【答案】BC【解析】【详解】AC由左手定则可知，ab 边受垂直纸面向外的安培力，cd 边受垂直纸面向里的安培力，故 A 错误，C 正确；B由于 ad 边和 bc 边中的电流方向与磁场方向平行，则 ad 边和 bc 边不受安培力，故 B 正确；D由于 ad 边和 bc 边不受安培力，ab 边受垂直纸面向外的安培力，cd 边受垂直纸面向里的安培力

34、，则各边受到的安培力的效果使线圈逆时针转动（从上往下面），故 D 错误。故选 BC。15.如图所示，金属环 a 与导线环 b 共面共心，导线环 b 与光滑导轨、导体棒构成闭合回路，则下列说法正确的是（）A.若 a 中加顺时针增大的电流，则导体棒cd向右运动B.若 a 中加顺时针减小的电流，则导体棒cd向右运动C.若导体棒cd在外力作用下向右匀速运动，则 a 中会产生顺时针电流D.若导体棒cd在外力作用下向右匀加速运动，则 a 中会产生顺时针电流【答案】BD【解析】【详解】AB若 a 中加顺时针增大的电流，a 中产生的磁场方向向里增大，根据楞次定律，b 中感应电流产生的磁场方向向外，感应电流逆时

35、针方向，cd 中电流方向从下往上，根据左手定则，导体棒受力向左，向左运动，同理可知，若 a 中加顺时针减小的电流，则导体棒cd向右运动，A错误，B 正确；C若导体棒 cd 在外力作用下向右匀速运动时，a 中磁通量不变，不产生感应电流，C 错误；D若导体棒 cd 在外力作用下向右匀加速运动，b 中感应电流逆时针增大，b 环内部产生的磁场向外增大，根据楞次定律，a 中感应电流产生的磁场向里，a 中感应电流方向顺时针，D 正确。故选 BD。16.如图所示，两条水平放置的间距为L，阻值可忽略的平行金属导轨 CD、EF，在水平导轨的右端接有一电阻R，导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场

36、，磁感应强度大小为 B，磁场区域的长度为 d 左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上h高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为，则下列说法中正确的是（）A.电阻R的最大电流为22BdghRB.整个电路中产生的焦耳热为mghC.流过电阻R的电荷量为2BdLRD.电阻R中产生的焦耳热为12mg hd【答案】ACD【解析】【详解】A由题图可知，导体棒刚进入磁场的瞬间速度最大，产生的感应电流最大，由机械能守恒有212mghmv所以2222BLghEBLvIRRR故 A 正确；B由能量守恒定律可知整个电路中产生的焦耳热为Q

37、mghmgd故 B 错误；C流过R的电荷量为22BLdqItRR故 C 正确；D由于导体棒的电阻也为R，则电阻R中产生的焦耳热为12RQmg hd（）故 D 正确。故选 ACD。三、计算题（共三、计算题（共 4 小题，小题，17、18 题各题各 10 分，分，19 题题 12 分，分，20 题题 14 分，共分，共 46 分）分）17.如图所示，在匀强磁场中水平放置电阻不计的两根平行光滑金属导轨，金属导轨在同一水平面内，且间距1mL。匀强磁场方向垂直于导轨平面向下，磁感应强度2TB，金属杆MN可以在导轨上无摩擦地滑动。已知电路中电阻2R ，金属杆MN的电阻1r ，若用水平拉力1.2NF 作用在

38、金属杆MN上，使其匀速向右运动，整个过程中金属杆均与导轨垂直接触良好。求：（1）金属杆MN向右运动的速度大小v；（2）金属杆MN两端的电势差U；（3）0.5s的时间内通过电阻R的电量q。【答案】（1）0.9m/s；（2）1.2V；（3）0.3C【解析】【详解】（1）MN 匀速运动过程中产生的感应电动势为EBLv通过 MN 的电流为EIRrMN 所受安培力大小为AFBIL根据平衡条件有AFF联立解得0.9m/sv（2）金属杆MN两端的电势差为UIR联立解得1.2VU（3）0.5s的时间内通过电阻R的电量为qIt联立解得0.3Cq 18.如图所示，间距为 d 的两平行线间存在垂直纸面向里的匀强磁场

39、（含边界），磁感应强度大小为 B，在左边界上 M 点处有一粒子源能射出带负电的粒子。若粒子在纸面内从 M 点垂直于左边界以速度 v 射入磁场，在 N 点穿出磁场时速度方向与原来射入方向的夹角为30。不计粒子重力。（1）求粒子的比荷和穿越磁场的时间；（2）若粒子在 M 点的速度沿顺时针方向旋转30射入磁场，速度大小不变，求粒子穿越磁场的时间。【答案】（1）2qvmBd；3dtv；（2）43dtv【解析】【详解】（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，由几何关系可知sin30Rd又由于2mvqvBR可得2qvmBd粒子在磁场中运动的时间Rtv圆心角6联立解得3dtv（2）若在纸面内将粒子在 M 点的速度

40、沿顺时针方向旋转 30，则粒子恰能到达右侧边界并从左侧边界穿出，粒子在磁场中运动的时间Rtv圆心角23联立解得43dtv19.如图所示，在 xOy 坐标系的第象限内充满了沿 y 轴负方向的匀强电场，第象限内充满了垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为 m、电荷量为 q 的带正电粒子，从 y 轴上的 P 点以垂直于 y轴和电场的初速度0v进入匀强电场，一段时间后经过 x 轴上的 Q 点进入匀强磁场，进入磁场时的速度方向与 x 轴正方向成30角，已知3OQL，若粒子在磁场中运动一段时间后恰好能再回到电场，不计粒子重力。求：（1）带电粒子进入匀强磁场时的速度；（2）磁感应强度 B 的大小；（3）粒子从离开

41、 P 点到第三次经过 x 轴所需的时间。【答案】（1）02 33v；（2）033mvqL；（3）0095 33LLvv【解析】【详解】（1）粒子在 Q 点进入磁场时速度为v，沿 x 方向的分速度vx=v0=vcos30得002 3cos303vvv（2）粒子恰好能回到电场，即粒子在磁场中轨迹的左侧恰好与 y 轴相切，设半径为 R，根据几何关系可得R（1+sin30）=3L解得R=2L根据洛伦兹力提供向心力可得2vqvBmR联立可得磁感应强度的大小033mvBqL（3）粒子在电场和磁场中做周期性运动，轨迹如图粒子从 P 到 Q 的时间为03Ltv在磁场中做一次圆周运动的时间05525 33263

42、mLtTqBv粒子从离开 P 点到第三次经过 x 轴所需的时间0095 333LLTttvv20.小明设计的电磁健身器的简化装置如图所示，两根平行金属导轨相距 l0.50 m，倾角53，导轨上端串接一个 R0.05 的电阻 在导轨间长 d0.56 m 的区域内，存在方向垂直导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度 B2.0 T质量 m4.0 kg 的金属棒 CD 水平置于导轨上，用绝缘绳索通过定滑轮与拉杆 GH 相连CD 棒的初始位置与磁场区域的下边界相距 s0.24 m一位健身者用恒力 F80 N 拉动 GH 杆，CD 棒由静止开始运动，上升过程中 CD 棒始终保持与导轨垂直 当CD棒到达磁场上边

43、界时健身者松手，触发恢复装置使CD棒回到初始位置(重力加速度 g10 m/s2，sin 530.8，不计其它电阻、摩擦力以及拉杆和绳索的质量)求：(1)CD 棒进入磁场时速度 v 的大小；(2)CD 棒进入磁场时所受的安培力 FA的大小；(3)在拉升 CD 棒的过程中，健身者所做的功 W 和电阻产生的焦耳热 Q.【答案】（1）2.4m/s（2）48N（3）64J；26.88J【解析】【详解】(1)由牛顿第二定律：2sin12 m/sFmgam进入磁场时的速度：22.4 m/svas(2)感应电动势：EBlv感应电流：BlvIR安培力：AFIBl代入得：2A()48 NBlvFR(3)健身者做功：()64 JWF sd由牛顿定律：Asin0FmgFCD 棒在磁场区做匀速运动在磁场中运动时间：dtv焦耳热：226.88 JQI Rt