2021-2022學(xué)年山東省濰坊安丘市、高密市、諸城市高二下學(xué)期期中考試物理試題（解析版）

高中物理精品試卷PAGEPAGE12022年5月份期中檢測(cè)試題高二物理一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.抗擊“新冠肺炎疫情”，志愿者用非接觸式體溫測(cè)量?jī)x，通過(guò)人體輻射的紅外線測(cè)量體溫；防控人員用紫外線燈在無(wú)人的環(huán)境下消殺病毒。紅外線和紫外線相比較（）A.紅外線和紫外線都能用來(lái)加熱理療 B.紅外線的光子能量比紫外線的大C.真空中紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的長(zhǎng) D.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大[答案]C[解析]A．紅外線可以用來(lái)理療，紫外線不能，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)榧t外線的頻率小于紫外線，根據(jù)可知紅外線的光子能量比紫外線的小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故C正確；D．真空中紅外線和紫外線的傳播速度是一樣的，故D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示，導(dǎo)線框與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流I，在線框由左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線的過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流的方向是（）A先，后，再 B.先，后C.始終 D.先，后，再[答案]D[解析]線框在直導(dǎo)線左側(cè)時(shí)，隨著線框向右運(yùn)動(dòng)，向外的磁通量增加，根據(jù)楞次定律線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)椤Ｔ诰€框的邊跨過(guò)直導(dǎo)線后，如圖所示根據(jù)右手定則邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)椋叜a(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?。線框全部跨過(guò)直導(dǎo)線后，隨著向右運(yùn)動(dòng)，向內(nèi)的磁通量減少，根據(jù)楞次定律知線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)?，故D正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。3.如圖所示，LC振蕩電路的導(dǎo)線及自感線圈的電阻忽略不計(jì)，某瞬間回路中的電流方向如箭頭所示，且此時(shí)電容器的極板A帶正電，則下列說(shuō)法正確的是（）A.電容器正在放電B.線圈L中的磁場(chǎng)能正在減小C.電容器兩極板間的電壓正在減小D.線圈L中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)[答案]B[解析]AB.故選B。4.水平圓形導(dǎo)體環(huán)置于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，規(guī)定如圖甲所示導(dǎo)體環(huán)中電流的方向?yàn)檎较?，磁?chǎng)向上為正。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙變化時(shí)，下列能正確表示導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流變化情況的是（）A. B.C. D.[答案]A[解析]規(guī)定以向上為磁場(chǎng)的正方向，從圖乙可知，0~1s磁感應(yīng)強(qiáng)度向下且減小，則通過(guò)線圈的磁通量在減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下，則感應(yīng)電流與圖甲所示電流方向相同，為正方向，同理可知1s~2s電流為正方向、2s~4s為負(fù)方向，4s~5s為正方向；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及歐姆定律，線圈的感應(yīng)電流為其中R為線圈的電阻，k為磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，從圖乙可以看出k為定值，即電流大小恒定，故BCD錯(cuò)，A正確。故選A。5.用如圖所示裝置可測(cè)定帶電粒子的比荷，裝置上方速度選擇器中勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向水平向右，速度選擇器和分離器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外。在S處有粒子源，將大量粒子沿速度選擇器中線方向射入，部分粒子沿選擇器中線運(yùn)動(dòng)后通過(guò)小孔進(jìn)入分離器，再偏轉(zhuǎn)后打到P1、P2、P3點(diǎn)，若粒子重力均可忽略，不計(jì)粒子間的相互作用。則以下說(shuō)法正確的是（）A.打在P3點(diǎn)的粒子比荷最大B.粒子在分離器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同C.沿速度選擇器中線運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入分離器的粒子其速率均相同D.若測(cè)定帶負(fù)電粒子的比荷，則需要將速度選擇器中的電場(chǎng)反向而磁場(chǎng)方向保持不變[答案]C[解析]C．離子通過(guò)速度選擇器時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度選擇器中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1則有qvB1=qE解得沿速度選擇器中線運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入分離器的粒子其速率均相同，C正確；A．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得聯(lián)立可得粒子打在板上距離小孔的距離為2r，打在P3點(diǎn)的粒子距離最遠(yuǎn)，偏轉(zhuǎn)半徑最大，比荷最小A錯(cuò)誤；B．粒子在分離器中軌跡圓的周期為則粒子在分離器中運(yùn)動(dòng)時(shí)間三粒子的比荷不同，故在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，B錯(cuò)誤；D．若測(cè)定帶負(fù)電粒子的比荷，則速度選擇器中的電場(chǎng)力將反向，受到的洛倫茲力也反向，則可以選擇特定的速度的粒子穿過(guò)速度選擇器，故不需要改變電場(chǎng)磁場(chǎng)的方向，D錯(cuò)誤。故選C。6.近日，小米發(fā)布了“小感量+磁吸”無(wú)線充電預(yù)研技術(shù)——磁吸式無(wú)線充電，通過(guò)磁鐵的吸附力，把無(wú)線充電發(fā)射線圈和接收線圈緊密結(jié)合在一起，將大大降低能量損耗。某次測(cè)試中磁吸無(wú)線充電底座線圈接于u=220sin（100πt）（V）的交流電源，已知發(fā)射線圈和接收線圈匝數(shù)比為11：1，功率為50W。則（）A.接收線圈的工作原理是電流的磁效應(yīng)B.發(fā)射線圈連接直流電源也能實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電C.若不計(jì)能量損耗，接收線圈獲得的電壓最大值為20VD.若不計(jì)能量損耗，通過(guò)接收線圈的電流有效值為2.5A[答案]D[解析]A．接收線圈的工作原理是電磁感應(yīng)原理，A錯(cuò)誤；B．底座線圈連接直流電源時(shí)因不能產(chǎn)生電磁感應(yīng)，則不能實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電，B錯(cuò)誤；C．接收線圈獲得的電壓有效值最大值為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．功率為50W，根據(jù)功率的表達(dá)式得D正確。故選D。7.如圖所示為網(wǎng)絡(luò)科學(xué)小視頻中經(jīng)常出現(xiàn)的一組裝置，將一段電阻為r的裸銅導(dǎo)線彎成心形，A端與電池正極接觸，P、Q端與負(fù)極相連，然后將電池放在小磁鐵上方，保證電路良好接觸，心形銅導(dǎo)線就會(huì)轉(zhuǎn)起來(lái)，不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A.可根據(jù)電池的正負(fù)極和裸銅線的轉(zhuǎn)動(dòng)方向判斷小磁鐵的N、S極B.從上向下看，裸銅導(dǎo)線在安培力作用下一定逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.如果磁鐵的磁極調(diào)換一下，心形線框啟動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的方向不變D.電池的輸出功率等于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功率[答案]A[解析]A．已知電池的正負(fù)極就知道裸銅線的電流方向，在明確裸銅線的轉(zhuǎn)動(dòng)方向即受力方向，根據(jù)左手定則，就能判斷出磁場(chǎng)的方向，即能判斷小磁鐵的N、S極，A正確；B．裸銅導(dǎo)線上下兩條邊受到安培力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的，因?yàn)椴磺宄艌?chǎng)的方向，根據(jù)左手定則不能判斷出一定逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．如果磁鐵吸附在電池負(fù)極的磁極調(diào)換一下，磁場(chǎng)方向相反，根據(jù)左手定則，安培力方向也會(huì)相反，心形線框的方向也應(yīng)該改變，C錯(cuò)誤；D．電池輸出的電功率一部分用來(lái)用于線框的發(fā)熱功率，一部分提供線框轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功率，所以電池輸出的電功率大于線框旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功率，D錯(cuò)誤。故選A。8.如圖所示，半圓形線圈面積為S，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的OO′軸（OO′為有界磁場(chǎng)邊界）以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生交變電流，已知外電路電阻為R。則電路中電流的有效值為（）A. B. C.D.[答案]B[解析]若半圓形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周只有半周在磁場(chǎng)中發(fā)生電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的交流電為正弦交流電（全波波形）的每個(gè)周期有半個(gè)周期存在電動(dòng)勢(shì)（半波波形），設(shè)輸入電壓的有效值為U，電動(dòng)勢(shì)最大值為則因此電壓有效值為電路中電流的有效值為B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.某同學(xué)探究自感現(xiàn)象時(shí)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。A，B為兩完全相同的燈泡，電感線圈L的自感系數(shù)很大，直流電阻為燈泡電阻的一半，電源內(nèi)阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.開關(guān)S閉合瞬間，B先亮，A后亮，最終A，B一樣亮B開關(guān)S閉合瞬間，A、B先同時(shí)亮，然后A變暗一些，B變得更亮C.開關(guān)S斷開瞬間，A、B立即同時(shí)熄滅D.開關(guān)S斷開瞬間，B立即熄滅，A先變得更亮再逐漸熄滅[答案]BD[解析]AB．開關(guān)S閉合瞬間，因電感線圈自感很大，故線圈中電流為零，A、B同時(shí)亮，隨后因線圈對(duì)電流的阻礙作用逐漸減小，流經(jīng)電源的總電流逐漸增大，故流經(jīng)B的電流逐漸增大，故B變得更亮，因電源無(wú)內(nèi)阻，故路端電壓不變，即B兩端電壓升高，A兩端電壓降低，故A要變暗一些，故A錯(cuò)誤、B正確；CD．開關(guān)S斷開瞬間，線圈與A組成回路，故B立即熄滅，因開關(guān)斷開前線圈中的電流大于A中電流，故A先變得更亮再逐漸熄滅，故C錯(cuò)誤、D正確。故選BD。10.如圖所示，質(zhì)量一定的導(dǎo)體棒ab放置于傾角為θ的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌上端連接電源和定值電阻形成閉合回路，空間內(nèi)加垂直于導(dǎo)體棒的大小相等、方向不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒ab均靜止，則下列判斷正確的是（）A.四種情況導(dǎo)體棒受到的安培力大小相等B.甲中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零C.乙中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零D.丙和丁中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零[答案]ABC[解析]A．導(dǎo)體棒受到的安培力由于四種情況中導(dǎo)體棒的電流相同，所處的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，故受到的的安培力大小相等，A正確；B．甲圖中導(dǎo)體棒受到豎直向下的重力、水平向右的安培力、垂直于傾斜導(dǎo)軌向上的彈力，若這三個(gè)力平衡，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零，B正確；C．乙圖中，導(dǎo)體棒受豎直向下的重力、豎直向上的安培力，若這兩個(gè)力大小相等，則處于平衡狀態(tài)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零，C正確；D．丙圖中，導(dǎo)體棒受到豎直向下的重力、豎直向下的安培力、垂直導(dǎo)軌向上的彈力；丁圖中，導(dǎo)體棒受到豎直向下的重力、水平向左的安培力。兩種情況中，三個(gè)力均無(wú)法使導(dǎo)體棒平衡，故導(dǎo)體棒一定受到導(dǎo)軌提供的摩擦力，即導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間摩擦力不可能為零，D錯(cuò)誤；故選ABC。11.為了解決用電高峰電壓不足的問(wèn)題，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下輸電線路。交流發(fā)電機(jī)的線圈電阻忽略不計(jì)，輸出電壓，T1、T2均為理想變壓器，R1和R2為純電阻用電器。輸電線的等效總電阻為r=20Ω，n1：n2=1：10，n4可調(diào)，R1和R2的額定電壓均為220V，阻值均為11Ω，其余電阻不計(jì)。S斷開時(shí)對(duì)應(yīng)用電低谷，調(diào)節(jié)n3：n4=10：1，此時(shí)用電器R1正常工作，輸電線上損耗的功率為△P；S閉合時(shí)對(duì)應(yīng)用電高峰，調(diào)節(jié)變壓器T2的副線圈，當(dāng)其匝數(shù)比為N：1時(shí)，用電器R1又能正常工作，此時(shí)變壓器T2原線圈的電壓為U3、輸電線上損耗的功率為△P′。則（）A. B.U3=2200VC.N<10 D.△P′>4△P[答案]CD[解析]A．S斷開時(shí)，副線圈的電壓為220V、電流為20A，其原線圈的電壓為2200V、電流為2A，輸電線損耗的電壓為功率為P1=80W，副線圈的電壓為2240V，原線圈的電壓為224.0V，所以故A錯(cuò)誤；BCD．S閉合后，對(duì)，如果不變，則原、副線圈的電壓均減小，需要將變大（）才能使副線圈電壓變回到220V，故N<10；此時(shí)根據(jù)并聯(lián)干路與支路電流關(guān)系得副線圈電流為40A，所以原線圈中電流大于4A，故根據(jù)焦耳定律可知，輸電線損耗的功率，輸電線承擔(dān)的電壓也增大，電壓小于2200V，故B錯(cuò)誤，CD正確。故選CD。12.如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy第一象限內(nèi)x軸上方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在y軸上S處有一粒子源，它可向右側(cè)紙面內(nèi)各個(gè)方向射出速率相等的質(zhì)量大小均為m，電荷量大小均為q的同種帶電粒子，所有粒子射出磁場(chǎng)時(shí)離S最遠(yuǎn)的位置是x軸上的P點(diǎn)。已知OP＝OS＝d，粒子帶負(fù)電，粒子重力及粒子間的相互作用均不計(jì)，則（）A.粒子的速度大小為B.從O點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C.沿平行x軸正方向射入的粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的位置到O點(diǎn)的距離為dD.從x軸上射出磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間與最短時(shí)間之比為9:4[答案]AB[解析]A．由OP＝OS＝d，可得SP＝2d如圖所示，結(jié)合“在軌跡圓中，軌跡的直徑為最長(zhǎng)的弦”和題中“所有粒子射出磁場(chǎng)時(shí)離S最遠(yuǎn)的位置是x軸上的P點(diǎn)”可知SP是其中一個(gè)軌跡的直徑，由可得則v＝A正確；B．由幾何知識(shí)可得從O點(diǎn)射出的粒子，軌跡所對(duì)的圓心角為60°，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝＝B正確；C．沿平行x軸正方向射入的粒子，圓心在原點(diǎn)處，運(yùn)動(dòng)軌跡為四分之一圓，離開磁場(chǎng)時(shí)的位置到O點(diǎn)的距離為d，C錯(cuò)誤；D．從x軸上射出磁場(chǎng)的粒子，從原點(diǎn)射出時(shí)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，運(yùn)動(dòng)軌跡與x軸相切時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)tmax＝＝則tmax∶t＝9∶2D錯(cuò)誤。故選AB。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.[答案]（1）.里[解析][1]由題知，當(dāng)電流改為反方向時(shí)（大小不變），右邊再加質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，說(shuō)明電流反向后，線框所受的安培力方向由原來(lái)的向下變成向上，即開始線圈所受安培力的方向向下，根據(jù)左手定則可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里。[2]開始線圈所受安培力的方向向下，電流方向相反，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向上，安培力大小變化量等于砝碼重力的2倍，所以右邊應(yīng)加砝碼，根據(jù)天平平衡有解得14.某興趣小組用如圖所示的可拆變壓器進(jìn)行“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)：（1）下列器材在實(shí)驗(yàn)中還必須用到的是____________（填字母）；（2）實(shí)驗(yàn)中原、副線圈的電壓之比與其匝數(shù)之比有微小差別，原因不可能是___________；A.變壓器鐵芯漏磁B.鐵芯在交變電磁場(chǎng)作用下發(fā)熱C.原線圈輸入電壓發(fā)生變化D.原、副線圈上通過(guò)的電流發(fā)熱（3）實(shí)際操作中將電源接在原線圈的“0”和“8”兩個(gè)接線柱之間，測(cè)得副線圈的“0”和“4”兩個(gè)接線柱之間的電壓為3.0V，則可推斷原線圈的輸入電壓可能為___________。A.3VB.5.5VC.6.0VD.6.5V（4）如圖所示為某電學(xué)儀器原理圖，圖中變壓器為理想變壓器。左側(cè)虛線框內(nèi)的交流電源與串聯(lián)的定值電阻R0可等效為該電學(xué)儀器電壓輸出部分，該部分與一理想變壓器的原線圈連接；一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接，原副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2（右側(cè)實(shí)線框內(nèi)的電路也可以等效為一個(gè)電阻）。在交流電源的電壓有效值U0不變的情況下，調(diào)節(jié)可變電阻R的過(guò)程中，當(dāng)__________時(shí)，R獲得的功率最大。[答案]（1）.C（2）.C（3）.D（4）.[解析]（1）實(shí)驗(yàn)中需要交流電源和交流電壓表(萬(wàn)用表)，不需要干電池和滑動(dòng)變阻器；（2）A．變壓器鐵芯漏磁，從而導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比有差別，選項(xiàng)A不符合題意；BD．原、副線圈上通過(guò)的電流發(fā)熱，鐵芯在交變磁場(chǎng)作用下發(fā)熱，都會(huì)使變壓器輸出功率發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比有差別，選項(xiàng)BD不符合題意；C．原線圈輸入電壓發(fā)生變化，不會(huì)影響電壓比和匝數(shù)比，選項(xiàng)C符合題意。故選C。（3）若是理想變壓器，則有變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系若變壓器的原線圈接“0”和“8”兩個(gè)接線柱，副線圈接“0”和“4”兩個(gè)接線柱，可知原副線圈的匝數(shù)比為，副線圈的電壓為3V，則原線圈的電壓為考慮到不是理想變壓器，有漏磁等現(xiàn)象，則原線圈所接的電源電壓大于6V，可能為6.5V。故選D。（4）把變壓器和R等效為一個(gè)電阻R1，R0當(dāng)作電源內(nèi)阻，當(dāng)內(nèi)外電阻相等，即此時(shí)輸出功率最大，根據(jù)得代入解得即15.如圖所示，一導(dǎo)體棒MN兩端分別放在兩個(gè)固定的光滑圓形導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌面都垂直于兩圓心的連線且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)水平導(dǎo)體棒中流過(guò)強(qiáng)度為I的電流時(shí)，導(dǎo)體棒在圓形導(dǎo)軌靜止位置和圓心O連線ON與豎直方向成37°角，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）導(dǎo)體棒質(zhì)量m；（2）每個(gè)圓導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的支持力的大小FN。[答案]（1）；（2）[解析]（1）從右向左看受力分析，由受力平衡得到解得（2）兩個(gè)導(dǎo)軌對(duì)棒的支持力為，滿足解得16.如圖所示，矩形線圈在水平向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，線圈匝數(shù)N=100匝，ab=30cm，ad=20cm，轉(zhuǎn)動(dòng)角速度ω=100πrad/s，求：（1）穿過(guò)線圈的磁通量最大值Φm；（2）線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值U；（3）從線圈平面與磁場(chǎng)平行的位置開始計(jì)時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e隨時(shí)間t變化的表達(dá)式。[答案]（1）；（2）；（3）[解析]解：（1）當(dāng)線圈平面與磁場(chǎng)垂直時(shí)，穿過(guò)線圈的磁通量最大值得（2）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的有效值得有效值（3）線圈是從圖示位置計(jì)時(shí)，瞬時(shí)值表達(dá)式得17.如圖所示，MN和PQ是兩根相距L=0.5m豎直固定放置的光滑金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)，其電阻不計(jì)。水平條形區(qū)域I和Ⅱ內(nèi)均有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T、方向垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其寬度均為d=0.3m，區(qū)域I和區(qū)域Ⅱ相距h=0.2m，其它區(qū)域內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)。導(dǎo)體棒ab的長(zhǎng)度L=0.5m、質(zhì)量m=0.5kg、電阻R=0.5Ω，開關(guān)S處于斷開狀態(tài)?，F(xiàn)將ab棒由區(qū)域I上邊界上方H=0.4m處由靜止釋放，ab棒下落時(shí)閉合S。已知ab棒在先后穿過(guò)兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，流過(guò)棒的電流及其變化情況相同。導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g=10m/s2。計(jì)算結(jié)果可以保留根號(hào)。求：（1）ab棒進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域I的瞬間，通過(guò)棒的電流強(qiáng)度I；（2）ab棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域I的過(guò)程中，棒上產(chǎn)生的熱量Q；（3）ab棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ過(guò)程所用的時(shí)間t。[答案]（1）；（2）；（3）[解析]（1）令ab棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ時(shí)的速度大小為，通過(guò)它的電流大小為i，則根據(jù)動(dòng)能定理得解得通過(guò)棒的電流強(qiáng)度為解得（2）令ab棒從磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ上邊界到磁場(chǎng)區(qū)域Ⅱ上邊界過(guò)程中產(chǎn)生的熱量為Q，已知ab棒在先后穿過(guò)兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中，流過(guò)棒的電流及其變化情況相同。由能量守恒定律得解得（3）由上可得，令ab棒到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ下邊界時(shí)速度大小為，由能量守恒定律得解得由題意知ab棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ和Ⅱ所用的時(shí)間相同，設(shè)為t，令ab棒穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域Ⅰ過(guò)程中的平均電動(dòng)勢(shì)大小為、平均電動(dòng)勢(shì)大小為、則有根據(jù)動(dòng)量定理得解得18.（1）以速率v1入射的粒子恰好不能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，求該速率v1的大小；（2）以速率v2入射的粒子（v2小于第（1）問(wèn)所求v1）在區(qū)域I內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；（3）以速率v3入射的粒子在區(qū)域I內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為第（2）問(wèn)所求時(shí)間t的，求該速率v3的大??；（4）區(qū)域Ⅱ內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，其方向隨時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示，取垂直紙面向外為磁感應(yīng)強(qiáng)度的正方向。已知在t=0時(shí)刻第（3）問(wèn)中速度為v3的粒子剛好射入?yún)^(qū)域Ⅱ，并最終垂直cc邊界向右由K點(diǎn)穿出磁場(chǎng)（K點(diǎn)未標(biāo)出），粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后不再返回區(qū)域I，則K點(diǎn)到O2點(diǎn)的最大距離為多少？要達(dá)到此最大距離，圖乙中的T值為多少？[答案]（1）；（2）；（3）；（4），[解析]（1）以速率入射的粒子恰好不能進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，在區(qū)域Ⅰ內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由洛倫茲力提供得（2）以小于的速度射入的粒子，結(jié)合幾何關(guān)系可知在區(qū)域Ⅰ內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的圓心角由

得速率入射的粒子在區(qū)域Ⅰ內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間（3）以速率入射的粒子在區(qū)域Ⅰ內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為，可知其在區(qū)域Ⅰ磁場(chǎng)的偏轉(zhuǎn)角為60°，即其軌道半徑為根據(jù)牛頓第二定律解得該速率（4）以速度進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ磁場(chǎng)的粒子圓周運(yùn)動(dòng)半徑，且入射方向垂直邊界。軌跡如圖，帶電粒子運(yùn)動(dòng)到K點(diǎn)時(shí)到點(diǎn)有最大距離。如圖根據(jù)幾何關(guān)系可得解得最大距離得帶電粒子在區(qū)域Ⅱ磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)周期偏轉(zhuǎn)150°對(duì)應(yīng)磁場(chǎng)變化的，即解得2022年5月份期中檢測(cè)試題高二物理一、單項(xiàng)選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.抗擊“新冠肺炎疫情”，志愿者用非接觸式體溫測(cè)量?jī)x，通過(guò)人體輻射的紅外線測(cè)量體溫；防控人員用紫外線燈在無(wú)人的環(huán)境下消殺病毒。紅外線和紫外線相比較（）A.紅外線和紫外線都能用來(lái)加熱理療 B.紅外線的光子能量比紫外線的大C.真空中紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的長(zhǎng) D.真空中紅外線的傳播速度比紫外線的大[答案]C[解析]A．紅外線可以用來(lái)理療，紫外線不能，故A錯(cuò)誤；B．因?yàn)榧t外線的頻率小于紫外線，根據(jù)可知紅外線的光子能量比紫外線的小，故B錯(cuò)誤；C．根據(jù)可知紅外線的波長(zhǎng)比紫外線的波長(zhǎng)長(zhǎng)，故C正確；D．真空中紅外線和紫外線的傳播速度是一樣的，故D錯(cuò)誤。故選C。2.如圖所示，導(dǎo)線框與直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，直導(dǎo)線通有恒定電流I，在線框由左向右勻速通過(guò)直導(dǎo)線的過(guò)程中，線框中感應(yīng)電流的方向是（）A先，后，再 B.先，后C.始終 D.先，后，再[答案]D[解析]線框在直導(dǎo)線左側(cè)時(shí)，隨著線框向右運(yùn)動(dòng)，向外的磁通量增加，根據(jù)楞次定律線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)?。在線框的邊跨過(guò)直導(dǎo)線后，如圖所示根據(jù)右手定則邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?，邊產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)?。線框全部跨過(guò)直導(dǎo)線后，隨著向右運(yùn)動(dòng)，向內(nèi)的磁通量減少，根據(jù)楞次定律知線框中感應(yīng)電流的方向?yàn)椋蔇正確，ABC錯(cuò)誤。故選D。3.如圖所示，LC振蕩電路的導(dǎo)線及自感線圈的電阻忽略不計(jì)，某瞬間回路中的電流方向如箭頭所示，且此時(shí)電容器的極板A帶正電，則下列說(shuō)法正確的是（）A.電容器正在放電B.線圈L中的磁場(chǎng)能正在減小C.電容器兩極板間的電壓正在減小D.線圈L中電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度正在增強(qiáng)[答案]B[解析]AB.故選B。4.水平圓形導(dǎo)體環(huán)置于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，規(guī)定如圖甲所示導(dǎo)體環(huán)中電流的方向?yàn)檎较?，磁?chǎng)向上為正。磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙變化時(shí)，下列能正確表示導(dǎo)體環(huán)中感應(yīng)電流變化情況的是（）A. B.C. D.[答案]A[解析]規(guī)定以向上為磁場(chǎng)的正方向，從圖乙可知，0~1s磁感應(yīng)強(qiáng)度向下且減小，則通過(guò)線圈的磁通量在減小，根據(jù)楞次定律，感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向向下，則感應(yīng)電流與圖甲所示電流方向相同，為正方向，同理可知1s~2s電流為正方向、2s~4s為負(fù)方向，4s~5s為正方向；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及歐姆定律，線圈的感應(yīng)電流為其中R為線圈的電阻，k為磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率，從圖乙可以看出k為定值，即電流大小恒定，故BCD錯(cuò)，A正確。故選A。5.用如圖所示裝置可測(cè)定帶電粒子的比荷，裝置上方速度選擇器中勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向水平向右，速度選擇器和分離器中勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直紙面向外。在S處有粒子源，將大量粒子沿速度選擇器中線方向射入，部分粒子沿選擇器中線運(yùn)動(dòng)后通過(guò)小孔進(jìn)入分離器，再偏轉(zhuǎn)后打到P1、P2、P3點(diǎn)，若粒子重力均可忽略，不計(jì)粒子間的相互作用。則以下說(shuō)法正確的是（）A.打在P3點(diǎn)的粒子比荷最大B.粒子在分離器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同C.沿速度選擇器中線運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入分離器的粒子其速率均相同D.若測(cè)定帶負(fù)電粒子的比荷，則需要將速度選擇器中的電場(chǎng)反向而磁場(chǎng)方向保持不變[答案]C[解析]C．離子通過(guò)速度選擇器時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)速度選擇器中的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1則有qvB1=qE解得沿速度選擇器中線運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入分離器的粒子其速率均相同，C正確；A．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，由牛頓第二定律得聯(lián)立可得粒子打在板上距離小孔的距離為2r，打在P3點(diǎn)的粒子距離最遠(yuǎn)，偏轉(zhuǎn)半徑最大，比荷最小A錯(cuò)誤；B．粒子在分離器中軌跡圓的周期為則粒子在分離器中運(yùn)動(dòng)時(shí)間三粒子的比荷不同，故在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不同，B錯(cuò)誤；D．若測(cè)定帶負(fù)電粒子的比荷，則速度選擇器中的電場(chǎng)力將反向，受到的洛倫茲力也反向，則可以選擇特定的速度的粒子穿過(guò)速度選擇器，故不需要改變電場(chǎng)磁場(chǎng)的方向，D錯(cuò)誤。故選C。6.近日，小米發(fā)布了“小感量+磁吸”無(wú)線充電預(yù)研技術(shù)——磁吸式無(wú)線充電，通過(guò)磁鐵的吸附力，把無(wú)線充電發(fā)射線圈和接收線圈緊密結(jié)合在一起，將大大降低能量損耗。某次測(cè)試中磁吸無(wú)線充電底座線圈接于u=220sin（100πt）（V）的交流電源，已知發(fā)射線圈和接收線圈匝數(shù)比為11：1，功率為50W。則（）A.接收線圈的工作原理是電流的磁效應(yīng)B.發(fā)射線圈連接直流電源也能實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電C.若不計(jì)能量損耗，接收線圈獲得的電壓最大值為20VD.若不計(jì)能量損耗，通過(guò)接收線圈的電流有效值為2.5A[答案]D[解析]A．接收線圈的工作原理是電磁感應(yīng)原理，A錯(cuò)誤；B．底座線圈連接直流電源時(shí)因不能產(chǎn)生電磁感應(yīng)，則不能實(shí)現(xiàn)無(wú)線充電，B錯(cuò)誤；C．接收線圈獲得的電壓有效值最大值為選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．功率為50W，根據(jù)功率的表達(dá)式得D正確。故選D。7.如圖所示為網(wǎng)絡(luò)科學(xué)小視頻中經(jīng)常出現(xiàn)的一組裝置，將一段電阻為r的裸銅導(dǎo)線彎成心形，A端與電池正極接觸，P、Q端與負(fù)極相連，然后將電池放在小磁鐵上方，保證電路良好接觸，心形銅導(dǎo)線就會(huì)轉(zhuǎn)起來(lái)，不計(jì)轉(zhuǎn)動(dòng)阻力。下列說(shuō)法正確的是（）A.可根據(jù)電池的正負(fù)極和裸銅線的轉(zhuǎn)動(dòng)方向判斷小磁鐵的N、S極B.從上向下看，裸銅導(dǎo)線在安培力作用下一定逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)C.如果磁鐵的磁極調(diào)換一下，心形線框啟動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)的方向不變D.電池的輸出功率等于線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功率[答案]A[解析]A．已知電池的正負(fù)極就知道裸銅線的電流方向，在明確裸銅線的轉(zhuǎn)動(dòng)方向即受力方向，根據(jù)左手定則，就能判斷出磁場(chǎng)的方向，即能判斷小磁鐵的N、S極，A正確；B．裸銅導(dǎo)線上下兩條邊受到安培力的作用而發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的，因?yàn)椴磺宄艌?chǎng)的方向，根據(jù)左手定則不能判斷出一定逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，B錯(cuò)誤；C．如果磁鐵吸附在電池負(fù)極的磁極調(diào)換一下，磁場(chǎng)方向相反，根據(jù)左手定則，安培力方向也會(huì)相反，心形線框的方向也應(yīng)該改變，C錯(cuò)誤；D．電池輸出的電功率一部分用來(lái)用于線框的發(fā)熱功率，一部分提供線框轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械功率，所以電池輸出的電功率大于線框旋轉(zhuǎn)的機(jī)械功率，D錯(cuò)誤。故選A。8.如圖所示，半圓形線圈面積為S，線圈電阻為r，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的OO′軸（OO′為有界磁場(chǎng)邊界）以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，會(huì)產(chǎn)生交變電流，已知外電路電阻為R。則電路中電流的有效值為（）A. B. C.D.[答案]B[解析]若半圓形線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周只有半周在磁場(chǎng)中發(fā)生電磁感應(yīng)，產(chǎn)生的交流電為正弦交流電（全波波形）的每個(gè)周期有半個(gè)周期存在電動(dòng)勢(shì)（半波波形），設(shè)輸入電壓的有效值為U，電動(dòng)勢(shì)最大值為則因此電壓有效值為電路中電流的有效值為B正確，ACD錯(cuò)誤。故選B。二、多項(xiàng)選擇題：本題共4小題，每小題4分，共16分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分。9.某同學(xué)探究自感現(xiàn)象時(shí)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。A，B為兩完全相同的燈泡，電感線圈L的自感系數(shù)很大，直流電阻為燈泡電阻的一半，電源內(nèi)阻不計(jì)，下列說(shuō)法正確的是（）A.開關(guān)S閉合瞬間，B先亮，A后亮，最終A，B一樣亮B開關(guān)S閉合瞬間，A、B先同時(shí)亮，然后A變暗一些，B變得更亮C.開關(guān)S斷開瞬間，A、B立即同時(shí)熄滅D.開關(guān)S斷開瞬間，B立即熄滅，A先變得更亮再逐漸熄滅[答案]BD[解析]AB．開關(guān)S閉合瞬間，因電感線圈自感很大，故線圈中電流為零，A、B同時(shí)亮，隨后因線圈對(duì)電流的阻礙作用逐漸減小，流經(jīng)電源的總電流逐漸增大，故流經(jīng)B的電流逐漸增大，故B變得更亮，因電源無(wú)內(nèi)阻，故路端電壓不變，即B兩端電壓升高，A兩端電壓降低，故A要變暗一些，故A錯(cuò)誤、B正確；CD．開關(guān)S斷開瞬間，線圈與A組成回路，故B立即熄滅，因開關(guān)斷開前線圈中的電流大于A中電流，故A先變得更亮再逐漸熄滅，故C錯(cuò)誤、D正確。故選BD。10.如圖所示，質(zhì)量一定的導(dǎo)體棒ab放置于傾角為θ的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌上端連接電源和定值電阻形成閉合回路，空間內(nèi)加垂直于導(dǎo)體棒的大小相等、方向不同的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，導(dǎo)體棒ab均靜止，則下列判斷正確的是（）A.四種情況導(dǎo)體棒受到的安培力大小相等B.甲中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零C.乙中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零D.丙和丁中導(dǎo)體棒ab與導(dǎo)軌間摩擦力可能為零[答案]ABC[解析]A．導(dǎo)體棒受到的安培力由于四種情況中導(dǎo)體棒的電流相同，所處的磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，故受到的的安培力大小相等，A正確；B．甲圖中導(dǎo)體棒受到豎直向下的重力、水平向右的安培力、垂直于傾斜導(dǎo)軌向上的彈力，若這三個(gè)力平衡，則導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零，B正確；C．乙圖中，導(dǎo)體棒受豎直向下的重力、豎直向上的安培力，若這兩個(gè)力大小相等，則處于平衡狀態(tài)，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦力可能為零，C正確；D．丙圖中，導(dǎo)體棒受到豎直向下的重力、豎直向下的安培力、垂直導(dǎo)軌向上的彈力；丁圖中，導(dǎo)體棒受到豎直向下的重力、水平向左的安培力。兩種情況中，三個(gè)力均無(wú)法使導(dǎo)體棒平衡，故導(dǎo)體棒一定受到導(dǎo)軌提供的摩擦力，即導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間摩擦力不可能為零，D錯(cuò)誤；故選ABC。11.為了解決用電高峰電壓不足的問(wèn)題，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下輸電線路。交流發(fā)電機(jī)的線圈電阻忽略不計(jì)，輸出電壓，T1、T2均為理想變壓器，R1和R2為純電阻用電器。輸電線的等效總電阻為r=20Ω，n1：n2=1：10，n4可調(diào)，R1和R2的額定電壓均為220V，阻值均為11Ω，其余電阻不計(jì)。S斷開時(shí)對(duì)應(yīng)用電低谷，調(diào)節(jié)n3：n4=10：1，此時(shí)用電器R1正常工作，輸電線上損耗的功率為△P；S閉合時(shí)對(duì)應(yīng)用電高峰，調(diào)節(jié)變壓器T2的副線圈，當(dāng)其匝數(shù)比為N：1時(shí)，用電器R1又能正常工作，此時(shí)變壓器T2原線圈的電壓為U3、輸電線上損耗的功率為△P′。則（）A. B.U3=2200VC.N<10 D.△P′>4△P[答案]CD[解析]A．S斷開時(shí)，副線圈的電壓為220V、電流為20A，其原線圈的電壓為2200V、電流為2A，輸電線損耗的電壓為功率為P1=80W，副線圈的電壓為2240V，原線圈的電壓為224.0V，所以故A錯(cuò)誤；BCD．S閉合后，對(duì)，如果不變，則原、副線圈的電壓均減小，需要將變大（）才能使副線圈電壓變回到220V，故N<10；此時(shí)根據(jù)并聯(lián)干路與支路電流關(guān)系得副線圈電流為40A，所以原線圈中電流大于4A，故根據(jù)焦耳定律可知，輸電線損耗的功率，輸電線承擔(dān)的電壓也增大，電壓小于2200V，故B錯(cuò)誤，CD正確。故選CD。12.如圖所示，在直角坐標(biāo)系xOy第一象限內(nèi)x軸上方存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在y軸上S處有一粒子源，它可向右側(cè)紙面內(nèi)各個(gè)方向射出速率相等的質(zhì)量大小均為m，電荷量大小均為q的同種帶電粒子，所有粒子射出磁場(chǎng)時(shí)離S最遠(yuǎn)的位置是x軸上的P點(diǎn)。已知OP＝OS＝d，粒子帶負(fù)電，粒子重力及粒子間的相互作用均不計(jì)，則（）A.粒子的速度大小為B.從O點(diǎn)射出的粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為C.沿平行x軸正方向射入的粒子離開磁場(chǎng)時(shí)的位置到O點(diǎn)的距離為dD.從x軸上射出磁場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間與最短時(shí)間之比為9:4[答案]AB[解析]A．由OP＝OS＝d，可得SP＝2d如圖所示，結(jié)合“在軌跡圓中，軌跡的直徑為最長(zhǎng)的弦”和題中“所有粒子射出磁場(chǎng)時(shí)離S最遠(yuǎn)的位置是x軸上的P點(diǎn)”可知SP是其中一個(gè)軌跡的直徑，由可得則v＝A正確；B．由幾何知識(shí)可得從O點(diǎn)射出的粒子，軌跡所對(duì)的圓心角為60°，在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t＝＝B正確；C．沿平行x軸正方向射入的粒子，圓心在原點(diǎn)處，運(yùn)動(dòng)軌跡為四分之一圓，離開磁場(chǎng)時(shí)的位置到O點(diǎn)的距離為d，C錯(cuò)誤；D．從x軸上射出磁場(chǎng)的粒子，從原點(diǎn)射出時(shí)在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最短，運(yùn)動(dòng)軌跡與x軸相切時(shí)運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)tmax＝＝則tmax∶t＝9∶2D錯(cuò)誤。故選AB。三、非選擇題：本題共6小題，共60分。13.[答案]（1）.里[解析][1]由題知，當(dāng)電流改為反方向時(shí)（大小不變），右邊再加質(zhì)量為m的砝碼后，天平重新平衡，說(shuō)明電流反向后，線框所受的安培力方向由原來(lái)的向下變成向上，即開始線圈所受安培力的方向向下，根據(jù)左手定則可知，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向垂直紙面向里。[2]開始線圈所受安培力的方向向下，電流方向相反，則安培力方向反向，變?yōu)樨Q直向上，安培力大小變化量等于砝碼重力的2倍，所以右邊應(yīng)加砝碼，根據(jù)天平平衡有解得14.某興趣小組用如圖所示的可拆變壓器進(jìn)行“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)：（1）下列器材在實(shí)驗(yàn)中還必須用到的是____________（填字母）；（2）實(shí)驗(yàn)中原、副線圈的電壓之比與其匝數(shù)之比有微小差別，原因不可能是___________；A.變壓器鐵芯漏磁B.鐵芯在交變電磁場(chǎng)作用下發(fā)熱C.原線圈輸入電壓發(fā)生變化D.原、副線圈上通過(guò)的電流發(fā)熱（3）實(shí)際操作中將電源接在原線圈的“0”和“8”兩個(gè)接線柱之間，測(cè)得副線圈的“0”和“4”兩個(gè)接線柱之間的電壓為3.0V，則可推斷原線圈的輸入電壓可能為___________。A.3VB.5.5VC.6.0VD.6.5V（4）如圖所示為某電學(xué)儀器原理圖，圖中變壓器為理想變壓器。左側(cè)虛線框內(nèi)的交流電源與串聯(lián)的定值電阻R0可等效為該電學(xué)儀器電壓輸出部分，該部分與一理想變壓器的原線圈連接；一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接，原副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2（右側(cè)實(shí)線框內(nèi)的電路也可以等效為一個(gè)電阻）。在交流電源的電壓有效值U0不變的情況下，調(diào)節(jié)可變電阻R的過(guò)程中，當(dāng)__________時(shí)，R獲得的功率最大。[答案]（1）.C（2）.C（3）.D（4）.[解析]（1）實(shí)驗(yàn)中需要交流電源和交流電壓表(萬(wàn)用表)，不需要干電池和滑動(dòng)變阻器；（2）A．變壓器鐵芯漏磁，從而導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比有差別，選項(xiàng)A不符合題意；BD．原、副線圈上通過(guò)的電流發(fā)熱，鐵芯在交變磁場(chǎng)作用下發(fā)熱，都會(huì)使變壓器輸出功率發(fā)生變化，從而導(dǎo)致電壓比與匝數(shù)比有差別，選項(xiàng)BD不符合題意；C．原線圈輸入電壓發(fā)生變化，不會(huì)影響電壓比和匝數(shù)比，選項(xiàng)C符合題意。故選C。（3）若是理想變壓器，則有變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系若變壓器的原線圈接“0”和“8”兩個(gè)接線柱，副線圈接“0”和“4”兩個(gè)接線柱，可知原副線圈的匝數(shù)比為，副線圈的電壓為3V，則原線圈的電壓為考慮到不是理想變壓器，有漏磁等現(xiàn)象，則原線圈所接的電源電壓大于6V，可能為6.5V。故選D。（4）把變壓器和R等效為一個(gè)電阻R1，R0當(dāng)作電源內(nèi)阻，當(dāng)內(nèi)外電阻相等，即此時(shí)輸出功率最大，根據(jù)得代入解得即15.如圖所示，一導(dǎo)體棒MN兩端分別放在兩個(gè)固定的光滑圓形導(dǎo)軌上，兩導(dǎo)軌面都垂直于兩圓心的連線且間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌處在豎直向上磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)水平導(dǎo)體棒中流過(guò)強(qiáng)度為I的電流時(shí)，導(dǎo)體棒在圓形導(dǎo)軌靜止位置和圓心O連線ON與豎直方向成37°角，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：（1）導(dǎo)體棒質(zhì)量m；（