天津市第二十中学2024-2025学年高二上学期11月月考 物理
一、单选题
1．铁环上绕有绝缘的通电导线，电流方向如图所示，一束电子沿过铁环中心O点的轴线垂直纸面向里射入，则该束粒子偏转方向（ ）
A．向左 B．向右
C．向上 D．向下
2．某实验装置如图所示，在铁芯P上绕着两个线圈A和B。如果线圈A中电流i随时间t的关系有图所示的A、B、C、D四种情况，那么在到这段时间内，哪种情况线圈B中没有感应电流（ ）
A．B．C．D．
3．如图所示， 两根绝缘细线吊着一根铜棒， 空间中存在垂直于纸面的匀强磁场， 铜棒中通有向右的电流时两线上的拉力大小均为。 若将铜棒中的电流大小变为原来的 3 倍，两线上的拉力大小均变为 ，则（ ）
A．磁感应强度的大小为 ，方向垂直于纸面向里
B．磁感应强度的大小为 ，方向垂直于纸面向里
C．磁感应强度的大小为 ，方向垂直于纸面向外
D．磁感应强度的大小为 ，方向垂直于纸面向外
4．如图所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大小相同，方向均垂直于MN．第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面积的电荷量为q1；第二次bc边平行于MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则（ ）
A．Q1＞Q2，q1=q2
B．Q1＞Q2，q1＞q2
C．Q1=Q2，q1=q2
D．Q1=Q2，q1＞q2
5．如图所示，有两个完全相同的灯泡A、B，A与一自感线圈L相连接，线圈L的直流电阻阻值为R；B与一定值电阻相连，定值电阻的阻值为R。下列说法正确的是（ ）
A．开关闭合瞬间A、B两灯一起亮
B．稳定后A灯比B灯亮
C．开关断开瞬间A灯会闪亮一下，B灯不会闪亮一下
D．开关断开后两灯缓缓熄灭
6．如图所示，矩形线圈abcd位于匀强磁场中，磁场方向垂直线圈所在平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示．以图中箭头所示方向为线圈中感应电流i的正方向，以垂直于线圈所在平面向里为磁感应强度B的正方向，则图中能正确表示线圈中感应电流i随时间t变化规律的是（ ）
A． B．
C． D．
二、多选题
7．磁场中的四种仪器如图所示，则下列说法正确的是（ ）
A．图甲中回旋加速器加速带电粒子的最大动能与回旋加速器的半径、加速电压有关
B．图乙中，比荷相同的氦核与氘核，从容器A下方的小孔S1飘入，经电场加速再进入匀强磁场后会打在照相底片的同一个地方
C．图丙中用来做线圈骨架的铝框能起电磁驱动的作用
D．图丁中的探雷器是利用涡流工作的，探测时是地下的金属感应出涡流，但涡流的磁场会影响线圈中的电流，使仪器报警
8．如图所示，线圈A与电源、开关相连。线圈B与电阻R连接成闭合电路。电键闭合、断开的瞬间，关于通过电阻R的电流方向判断正确的是（ ）
A．电键闭合瞬间，电流方向a到b
B．电键闭合瞬间，电流方向b到a
C．电键断开瞬间，电流方向a到b
D．电键断开瞬间，铁芯中磁感线沿顺时针方向
9．在如图所示电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1，U2和U3表示，电表示数变化量的绝对值分别用，，和表示，则下列判断中不正确的是（ ）
A．I变大，U3变小 B．不变，不变
C．电源的总功率变小 D．电源的效率变小
10．手机无线充电技术给用户带来了全新的充电体验，其基本原理是电磁感应现象：给送电线圈中通以变化的电流，就会在邻近的受电线圈中产生感应电流。某次充电过程可简化为如图甲所示的模型，一个阻值为 R、匝数为n的圆形金属受电线圈与阻值也为R的电阻R1连接成闭合回路，线圈的半径为。在受电线圈中半径为的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度 B随时间t变化的关系图线如图乙所示（规定图甲中 B 的方向为正方向） 。图线与横、纵轴的交点分别为 t0和 B0，导线的电阻不计。在时间内，下列说法正确的是（ ）
A．R1中电流的方向为a→b B．线圈中感应电流的大小为
C．ab两点之间的电压为 D．通过电阻的电荷量
三、实验题
11【I】．回答一下关于欧姆表的相关问题
（1）虚线框内是欧姆表的内部电路，红、黑表笔分别插入正、负插孔。以下欧姆表的电路结构图正确的是
（2）如果上图中电流表的满偏电流，内阻，可变电阻R的最大阻值为，电池的电动势，内阻，按正确使用方法测量电阻的阻值，指针指在刻度盘的正中央，则 ，可变电阻的接入阻值 ，若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述，其测量结果与原结果相比将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。
（3）使用多用电表的欧姆挡测电阻时，下列说法正确的是
A．测量前应检查指针是否指在“”刻度线的“”处B．测每一个电阻都要重新进行一次欧姆调零
C．在外电路，电流从红表笔流经被测电阻到黑表笔D．测量时若指针偏转很小应换倍率更大的挡进行测量
【II】．某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室提供的器材有：
A．电流表（内阻，满偏电流）
B．电流表（内阻约为，量程为）
C．定值电阻 D．滑动变阻器 E．干电池组
F．一个开关和导线若干 G．螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图，用螺旋测微器测金属棒直径为 ：如图用游标卡尺测金属棒长为 ．
（2）用多用电表粗测金属棒的阻值：当用“”挡时发现指针偏转角度过大，他应该换用 挡（填“”或“”），换挡并进行一系列正确操作后，指针静止时如图甲所示，则金属棒阻值约为 ．
（3）根据提供的器材，为了尽可能精确测量金属棒的阻值，设计出电路图如图乙所示．若实验测得电流表示数为，电流表示数为，则金属棒电阻的符号表达式为 （用，，，表示）
四、解答题
12．如图所示，M、N是直角坐标系xOy坐标轴上的两点，其坐标分别为M（0，L）和N（2L，0）．一个质量为m、电荷量为q的带电粒子，从M点以初速度v0沿x轴正方向进入第一象限．若第一象限内只存在沿y轴负方向的匀强电场，粒子恰能通过N点；若第一象限内只存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，粒子也会通过N点．不计粒子的重力，求：
（1）电场强度的大小：
（2）磁感应强度的大小．
13．如图，足够长的导轨宽，轨道平面与水平面的夹角为，定值电阻，，其余电阻不计，匀强磁场的磁感应强度大小为，方向垂直于导轨平面向上。有一质量为、电阻忽略不计的金属杆，垂直导轨放置，现沿框架接触良好的由静止下滑，金属杆与导轨间滑动摩擦系数，设磁场区域无限大。（重力加速度取，）求：
（1）在杆滑动过程中，杆所受到的滑动摩擦力大小；
（2）在杆滑动过程中，杆可以达到的速度最大值；
（3）导体杆从静止释放到达到最大速度用时3s，求此过程中，电阻上产生的热量。
14．如图所示是磁动力电梯示意图，即在竖直平面上有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面交替排列的匀强磁场B1和B2，B1=B2=1.0T，B1和B2的方向相反，两磁场始终竖直向上作匀速运动．电梯轿厢固定在如图所示的金属框abcd内（电梯轿厢在图中未画出），并且不绝缘．已知电梯载人时的总质量为4.75×103kg，所受阻力 f=500N，金属框垂直轨道的边长Lcd=2.0m，两磁场的宽度均与金属框的边长Lad相同，金属框整个回路的电阻 R=9.010-4，g取10m/s2．假如设计要求电梯以v110m/s的速度匀速上升，求：
（1）金属框中感应电流的大小及图示时刻感应电流的方向；
（2）磁场向上运动速度v0的大小；
（3）该磁动力电梯以速度v1向上匀速运动时，提升轿厢的效率．
参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A C A D C BD AD AD CD
11． A 0.5 299 变大 AD
12． 6.123/6.122/6.124 10.230 10.0
13．解（1）粒子在电场中做类平抛运动，
水平方向：2L=v0t，
竖直方向：L=at2
根据牛顿第二定律可得：qE=ma，解得：E=；
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示：
由几何知识得：r2=（2L）2+（r-L）2
洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得：
qv0B=m解得：B=．
14．解（1）对导体棒做受力分析易得
棒运动所受支持力
滑动摩擦力
联立可得
（2）导体棒做切割磁感线运动，产生感应电动势，相当于一个电源，、为外电路，且、为并联关系，当杆L达到最大速度时有导体棒产生的感应电动势为
电路中产生的感应电流
对电路分析可知
导体棒所受安培力
速度最大时，加速度为0，有
联立以上方程，解得
（3）从静止释放到达到最大速度过程中，对导体棒有导体棒产生感应
根据能量守恒有
、两阻值两端电压时刻相等，所以电阻上产生热量有：
15．解 设，
(1)由于金属框匀速运动，则金属框受到的安培力等于重力与阻力之和，
设当电梯向上用匀速运动时，金属框中感应电流大小为I
根据平衡条件得①
安培力：②
由①②式解得,金属框中感应电流
由于金属框受到得安培力竖直向上，由左手定则得到图示时刻回路中感应电流沿逆时针方向．
(2)金属框中感应电动势③
金属框中感应电流大小：④
代入数据由③④式解得：
(3)金属框中的热功率为：
重力功率为：
阻力的功率为：
则提升轿厢的效率：，
代入数据解得：
