1、物理一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共计 24 分每小题只有一个选项符合题意1如图所示，闭合圆形导体线圈放置在匀强磁场中，线圈平面与磁场平行，当磁感应强度逐渐增大时，以下说法正确的是A线圈中产生顺时针方向的感应电流B线圈中产生逆时针方向的感应电流C线圈中不会产生感应电流D线圈面积有缩小的倾向2中国宋代科学家沈括在公元 1086 年写的梦溪笔谈中最早记载了“方家(术士)以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也”。进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布如图所示，结合上述材料，下列说法正确的是A在地磁场的作用下小磁针静止时指南的磁极叫北极，指北的磁极叫南极B对垂直射向地球表
2、面宇宙射线中的高能带电粒子，在南、北极所受阻挡作用最弱，赤道附近最强C形成地磁场的原因可能是带正电的地球自转引起的D由于地磁场的影响，在奥斯特发现电流磁效应的实验中，通电导线应相对水平地面竖直放置3如图所示，在磁感应强度大小为 B0的匀强磁场中，两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面固定放置，二者之间的距离为 l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里，大小相等的电流时，纸面内与两导线距离为 l 的 a 点处的磁感应强度为零。若仅让 P 中的电流反向，则 a 点处磁感应强度的大小为A2B0B2 33B0C 33B0DB04.航母上飞机弹射起飞是利用电磁驱动来实现的.电磁驱动原理如图所示，在固定线圈左右
3、两侧对称位置放置两个闭合金属圆环，铝环和铜环的形状、大小相同，已知铜的电阻率较小，则合上开关 S 的瞬间A.两个金属环都向左运动B.两个金属环都向右运动C.铜环受到的安培力小于铝环受到的安培力D.从左侧向右看，铝环中感应电流沿顺时针方向5.图甲为兴趣小组制作的无线充电装置中受电线圈示意图，已知线圈匝数 n100 匝，电阻r1，横截面积 S1.5103 m2，外接电阻 R7.线圈处在平行于线圈轴线的磁场中，磁场的磁感应强度随时间变化如图乙所示，设磁场的正方向水平向左，则A.在 t0.005 s 时通过电阻 R 的电流大小为 0B.在 t0.005 s 时通过电阻 R 的电流方向由 a 流向 bC
4、.在 00.01 s 内通过电阻 R 的电荷量 q1.5103 CD.在 0.02 s0.03 s 内线圈所产生的平均感应电动势为 06.如图所示，在一水平放置的平板 MN 的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为 B，磁场方向垂直于纸面向里许多质量为 m、带电荷量为q 的粒子，以相同的速率v 沿位于纸面内的各个方向，由小孔 O 射入磁场区域不计重力，不计粒子间的相互影响带电粒子可能经过的区域的面积是A.2mvqB 2B.32mvqB 2C.mvqB 2D.12mvqB 27如图所示，均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框，半圆直径与磁场边缘重合；磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里，磁感应强度大
5、小为 B0.使该线框从静止开始绕过圆心 O、垂直于半圆面的轴以角速度匀速转动半周，在线框中产生感应电流现使线框保持图中所示位置，磁感应强度大小随时间线性变化为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流，磁感应强度随时间的变化率tB的大小应为A.0BB.02 BC.04 BD.20B8.如图所示，平行边界 MN、PQ 之间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小为B，两边界间距为 d，边界 MN 上 A 点有一粒子源，可沿纸面内任意方向射出完全相同的质量为 m，电量为 q 的带正电的粒子，粒子射出的速度大小均为 v2qBd3m，若不计粒子的重力及粒子间的相互作用，则粒子能从 PQ 边界射出的区域
6、长度与能从 MN 边界射出的区域长度之比为A1B23C 32D2 77二、多项选择题：本题共 5 小题，每小题 4 分，共计 20 分每小题有多个选项符合题意全部选对的得 4分，选对但不全的得 2 分错选或不答的得 0 分9如图所示，矩形线圈 abcd 在匀强磁场中可以分别绕垂直于磁场方向的轴 P1和 P2以相同的角速度匀速转动，设线圈的两个边长 ab 和 cd 分别是 L2和 L1，线圈的面积则为21LLS，转动的角速度是 ，磁场的磁感应强度为 BA线圈绕 P1转动时的线圈中的感应电动势一直不变B线圈绕 P1转动，当线圈平面转到与磁场方向平行时线圈中的感应电动势为BSC线圈绕 P1和 P2转
7、动时电流的方向相同，都是 abcdaD当线圈平面转到与磁场方向平行时，绕 P1转动的电动势等于绕 P2转动时的电动势10.科考人员在北极乘车行进，由于地磁场的作用，汽车后轮轮轴(如图所示)的左、右两端 电势高低情况是A.从东向西运动，左端电势较高B.从东向西运动，右端电势较高C.从西向东运动，左端电势较高D.从西向东运动，右端电势较高11.如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 21，原线圈接交流电 u20 2sin 100t(V)，保险丝的电阻为 1，熔断电流为 2 A，电表均为理想交流电表.下列说法正确的有()A.电压表 V 的示数为 14.1 VB.电流表 A1、A2的示数之比为 21C
8、.为了安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为 4 D.将滑动变阻器滑片向上移动，电流表 A1的示数减小12.2018 年底，江苏省启动“263”专项行动，打响碧水蓝天保卫战.暗访组在某化工厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，测量管由绝缘材料制成，其长为 L、直径为 D，左右两端开口，匀强磁场方向竖直向下，在前后两个内侧面 a、c 固定有金属板作为电极，污水充满管口从左向右流经测量管时，a、c 两端电压为 U，显示仪器显示污水流量为 Q(单位时间内排出的污水体积).则A.a 侧电势比 c 侧电势高B.污水中离子浓度越高，显示仪器的示数将越大C.若污水从右侧流入测量管，显示器显示为负值，将磁场反向
9、则显示为正值D.污水流量 Q 与 U 成正比，与 L、D 无关13.如图所示，磁感应强度为 B 的有界匀强磁场的宽度为 L，一质量为 m、电阻为 R、边长为 d(d0，k 为常数)、沿x 轴方向射入磁场，离子都能打到荧光屏上，问 k应满足什么条件？满足条件的所有离子中，在磁场中运动时间的最大值为多大？附加题：如图所示，有宽为 L、长为 2L 的磁场区域、，磁感应强度均为 B，其方向垂直于纸面、之间有宽度为 d 的很小狭缝，狭缝之间有电压一定的交流电源产生的电场在电磁场边界 O 处粒子源能不断产生质量为 m、电量为 q 的粒子，初速度可以忽略，重力不计它们在狭缝中被电场若干次加速，粒子每次经过狭
10、缝均做匀加速直线运动当粒子达到最大速度时，在或磁场中以 L 为半径继续做半个周期的运动，从磁场与电场交界处的特殊装置x1或 x2处射出设交流电源的周期与粒子在磁场中运动的周期相等，不考虑粒子间的相互作用求：(1)粒子获得的最大动能 Ek；(2)粒子在磁场中和电场中运动的时间之比 K；(3)粒子在磁场中运动时，相邻轨道半径之差r 的变化情况，并推理证明答案一、单项选择题：本题共 8 小题，每小题 3 分，共计 24 分每小题只有一个选项符合题意1.C2.B3.B4.D5.C6.B7.A8.C二、多项选择题：本题共 5 小题，每小题 4 分，共计 20 分每小题有多个选项符合题意全部选对的得 4
11、分，选对但不全的得 2 分错选或不答的得 0 分9.BD10.AC11.CD12.AC13.BCD14.CD三、计算题：本题共 4 小题，共计 56 分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的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15.(14 分)解：(1)根据法拉第电磁感应定律 Ent(1 分)磁通量的变化量BSBr2(1 分)解得 EBr2t23.140.0410.25 V(1 分)感应电流方向为顺时针方向(1分)(2)感应电流 IER2.5 A(2 分)焦耳热 QI2Rt0.63 J(2 分)(3)导线 ab 的有效长度 Lr0.2 m(2 分)当
12、 t0.5 s 时，B2 T(2 分)安培力 FBIL1.0 N(2 分)16.(1)由题图乙知 t103 s 时受电线圈中产生的电动势最大，为 Em20 V线圈中产生感应电流的大小为 ItIm EmRr2.0 A由楞次定律可以得到此时 c 端电势高(2)通过电阻的电流有效值为 I Im2 2 A电阻在一个周期内产生的热量 QI2RT5.7102 J(3)线圈中感应电动势的平均值 E nt通过电阻 R 的电流平均值为 I ERr通过电阻 R 的电荷量 q I t由题图乙知，从 t1到 t2时间内，4104 Wb解得 qnRr2103 C.17.(14 分)解：(1)FmgBIL(1 分)BIL
13、mg(1 分)F0.2 N(1 分)(2)q2R(2 分)BLx(1 分)解得 q0.05 C(1 分)(3)ab 棒达到最大速度 vm时，对 cd 棒有 BILmg(1 分)ab 棒产生的电动势 EBLvm(1分)I E2R(1 分)解得 vm1 m/s(1 分)(Fmg)x12mv2mQ(2 分)解得 Q5103 J(1 分)18.(14 分)解：(1)设离子垂直打到荧光屏上的 M 点时，沿 y 方向的分速度大小为 vy，在电场中运动的加速度为 a1，则 tan 60vyv0(1 分)Eqma(1 分)vyat(1分)解得 t 3mv0Eq(1 分)(2)设离子在磁场中做圆周运动半径为 r
14、，由几何关系可知 rsin 60v0t(1 分)则r2mv20Eq(1 分)由向心力公式得 Bqv0mv20r(1 分)代入得 B E2v0(1 分)(3)临界状态：离子恰好能打到荧光屏上，即轨迹与 ON 相切，设此时圆周运动半径为r0，由几何关系可知 r0r0cos 30y(1 分)由向心力公式得 Bqvmv2r0，其中 vky解得 k（2 33）Eq2mv0为使离子能打到荧光屏上应满足 rr0(1 分)则 k（2 33）Eq2mv0(1 分)上述临界状态下，离子在磁场中运动时间有最大值 tm 512T(1 分)且 T2r0v2mBq(1 分)解得 tm5mv03Eq(1 分)附加题.解：(
15、1)粒子匀速圆周运动时，洛伦兹力提供向心力，有 qvBmv2LvBqLm(1分)Ek12mv2B2q2L22m(2 分)(2)设交流电源电压为 U，粒子经过狭缝 n 次达到动能 Ek，有 EknUq(1 分)nB2L2q2mU(1 分)粒子在磁场中匀速圆周运动的周期 T2mqB在磁场中的时间为 t 磁nT2BL22U(1 分)粒子在狭缝间运动全过程可累加为初速度为零的匀加速直线运动，加速度为 aUqdmnd12at2电(1 分)t 电BLdU(1 分)Kt 磁t 电L2d(1 分)(3)设粒子经过狭缝 n 次后速度为 vn，有 nUq12mv2n(1 分)在磁场中半径为 rnmvnBq1B2nmUq(1 分)在磁场一侧相邻轨道半径之差rrnrn21B2mUq(n n2)1B2mUq2n n2(2 分)可以看出 n 越大，r 越小(1 分)