資源簡介

模塊測評驗收卷　(滿分:100分)
一、單項選擇題(本題共6小題,每小題4分,共24分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。)
1.熱成像儀安檢門(如圖所示)可以快速完成大量人員的體溫檢測,它能夠通過探測人體發(fā)出的某種電磁波而工作,該電磁波是 (　　)
γ射線 X射線
紅外線 無線電波
2.(2023·廣東卷,6)用一臺理想變壓器對電動汽車充電,該變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1∶2,輸出功率為8.8 kW,原線圈的輸入電壓u=220sin 100πt V。關(guān)于副線圈輸出電流的有效值和頻率正確的是 (　　)
20 A,50 Hz 20 A,50 Hz
20 A,100 Hz 20 A,100 Hz
3.如圖所示,整個裝置懸掛在彈簧測力計下,裝置下端是單匝線框,線框下邊處于一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場中,磁場方向與線圈平面垂直。接通直流電源,線框中的電流方向為逆時針方向,此時彈簧測力計有拉力示數(shù)。為了增大彈簧測力計的示數(shù),下列方法可以實現(xiàn)的是 (　　)
磁場方向不變,增加磁感應(yīng)強度的大小
電流方向不變,增加電流大小
電流方向和磁場方向同時反向
磁場方向反向,電流方向不變
4.一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動。穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖像如圖所示,則以下說法中正確的是 (　　)
t=0時刻,線圈平面與中性面垂直
t=0.01 s時刻,Φ的變化率最大
t=0.02 s時刻,交變電流的電動勢達(dá)到最大
該線圈產(chǎn)生的交變電流的電動勢隨時間變化的圖像如圖乙
5.如圖(a),圓形金屬框內(nèi)有如圖(b)所示周期性變化的磁場(規(guī)定垂直紙面向里為磁場的正方向),導(dǎo)線上c、d間接有定值電阻R,則流過電阻R的電流隨時間變化的圖像正確的是 (　　)
A B
C D
6.如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場,質(zhì)量、速度和電荷量均不同的帶電粒子先后從圓周上的M點沿直徑MON方向射入磁場。不計帶電粒子受到的重力和帶電粒子之間的相互作用,下列說法正確的是 (　　)
帶正電的粒子一定向下偏轉(zhuǎn)
質(zhì)量和電荷量比值相同的帶電粒子,入射速度越大則轉(zhuǎn)動半徑越大
帶電粒子的動量相同時,電荷量大的粒子轉(zhuǎn)動半徑更大
帶電粒子入射速度相同時,轉(zhuǎn)動半徑一定相同
二、多項選擇題(本題共4小題,每小題6分,共24分。在每小題給出的四個選項中,有多項符合題目要求。全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯的得0分。)
7.如圖甲所示為某品牌手機的無線充電器,其工作原理簡化后如圖乙所示。將交流電接入送電線圈,在手機內(nèi)部,電池通過轉(zhuǎn)換電路連接受電線圈,將手機放在送電線圈上方即可對電池充電。設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n,面積為S,該區(qū)域的磁場可視為勻強磁場,勻強磁場的磁感線垂直于受電線圈平面,向上穿過線圈。若在t1到t2時間內(nèi),其磁感應(yīng)強度由B1均勻增加到B2,關(guān)于無線充電的以下說法正確的是 (　　)
該原理是應(yīng)用了電磁感應(yīng)
受電線圈中感應(yīng)電流方向由d到c
受電線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為
均勻增加送電線圈中的電流,可以增加c、d之間的電勢差
8.如圖所示,某小型水電站發(fā)電機的輸出電壓穩(wěn)定,發(fā)電廠通過升壓變壓器、降壓變壓器將電能通過輸電線輸送到遠(yuǎn)處的用戶,變壓器均為理想變壓器。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)在用電高峰時期白熾燈變暗,發(fā)電站輸出的總功率增加,則用電高峰與正常情況比較 (　　)
U2變大 U4變小
(U2-U3)變大 I4變小
9.如圖所示,acd是半徑為r的半圓,圓心為O,dfh是半徑為2r的四分之一圓弧,兩圓弧相切于d點,空間有垂直于紙面向外的勻強磁場B。從粒子源a射出的質(zhì)量為m的粒子x沿圓弧acd運動,經(jīng)時間t1與靜置于d點的質(zhì)量為4m的靶粒子y發(fā)生正碰,碰撞時間很短,碰撞后結(jié)合成一個粒子z,粒子z沿圓弧dfh經(jīng)過時間t2第一次到達(dá)h點。不計其他作用,則 (　　)
y帶負(fù)電 x和z的速率之比為5∶2
x和z的電荷量之比為2∶1 t1∶t2=2∶5
10.如圖所示,虛線下方有垂直紙面向里的足夠大有界勻強磁場,虛線上方同一高度處有兩個完全相同的正方形均勻金屬線框1、2,線框1做自由落體運動,線框2做初速度為v0的平拋運動。線框1、2在運動過程中均無旋轉(zhuǎn)。磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,線框1恰勻速進(jìn)入磁場。不計空氣阻力,從開始運動到線框完全進(jìn)入磁場的過程中,下列說法正確的是 (　　)
線框2減速進(jìn)入磁場區(qū)域
線框1、2始終處于同一高度
線框1產(chǎn)生的焦耳熱小于線圈2產(chǎn)生的焦耳熱
通過線框1、 2導(dǎo)線橫截面的電荷量相等
三、非選擇題(本題共5小題,共52分)
11.(6分)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的某次實驗中,如圖甲。
甲
(1)為了確保實驗的安全,下列做法正確的是　　　　(2分)。
A.為了人身安全,只能使用低壓直流電源,所用電壓不要超過12 V
B.即使副線圈不接用電器,原線圈也不能長時間通電
C.為使接觸良好,通電時應(yīng)用手直接捏緊裸露的接線柱
D.為了多用電表的安全,使用交流電壓擋測電壓時,先用最大量程擋試測
(2)小唐同學(xué)把交流電源接在a、b兩端,當(dāng)Uab=20 V時,用多用電表交流電壓10 V擋測量c、d兩端電壓,測量結(jié)果如圖乙所示,則Ucd=　　　　(2分)V。a、b兩端匝數(shù)與c、d兩端匝數(shù)之比最有可能的值是　　　　(2分)。
乙
A.4∶1 B.5∶1
C.6∶1 D.7∶1
12.(6分)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實驗中。
(1)為安全檢測靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系,在給出的實物圖(圖甲)中,將正確需要的實驗儀器連成完整的實驗電路(2分)。
(2)電路中定值電阻的作用主要是為了　　　　(2分)。
A.減小電路兩端的電壓,保護(hù)電源
B.增大電路兩端的電壓,保護(hù)電源
C.減小電路中的電流,保護(hù)靈敏電流表
D.減小電路中的電流,便于觀察靈敏電流表的讀數(shù)
(3)下列實驗操作中說法正確的是　　　　(2分)。
A.判斷感應(yīng)電流的方向時,需要先確定線圈的繞法
B.實驗中需要將條形磁體的磁極快速插入或快速拔出,感應(yīng)電流的產(chǎn)生將更加明顯
C.實驗中將條形磁體的磁極插入或拔出時,不管緩慢還是迅速,對實驗現(xiàn)象都不影響
D.將N極向下插入線圈或?qū)極向下插入線圈,電流表的偏轉(zhuǎn)方向相同
13.(12分)如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的矩形金屬線圈,邊長L1= 0.40 m、L2= 0.25 m,其匝數(shù)n= 1 000匝,總電阻r= 1.0 Ω,線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起,并通過電刷和R= 3.0 Ω的定值電阻相連接。線圈所在空間存在水平向右的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B= 1.0 T,在外力驅(qū)動下線圈繞豎直固定中心軸O1O2勻速轉(zhuǎn)動,角速度ω= 2.0 rad/s。求:
(1)(4分)電阻R兩端電壓的最大值;
(2)(4分)從線圈通過中性面(即線圈平面與磁場方向垂直的位置)開始計時,經(jīng)過周期通過電阻R的電荷量;
(3)(4分)在線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中,整個電路產(chǎn)生的焦耳熱。
14.(12分)如圖所示的坐標(biāo)系中,第一象限內(nèi)存在與x軸成30°角斜向下的勻強電場,電場強度E=400 N/C;第四象限內(nèi)存在垂直于紙面向里的有界勻強磁場,y軸負(fù)方向無限大,磁感應(yīng)強度B=1×10-4 T。現(xiàn)有一比荷為=2×1011 C/kg的正離子(不計重力),以速度v0=4×106 m/s從O點垂直磁場射入,α=60°,離子通過磁場后剛好直接從A點射出,之后進(jìn)入電場。求:
(1)(6分)離子從O點進(jìn)入磁場B中做勻速圓周運動的半徑r;
(2)(6分)離子進(jìn)入電場后經(jīng)多少時間再次到達(dá)x軸上。
15.(16分)電磁阻尼指的是當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時,感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力,安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動的現(xiàn)象,電磁阻尼現(xiàn)象源于電磁感應(yīng)原理,電磁阻尼現(xiàn)象廣泛應(yīng)用于需要穩(wěn)定摩擦力以及制動力的場合,例如電度表、電磁制動機械,甚至磁懸浮列車等,如圖所示是依附建筑物架設(shè)的磁力緩降高樓安全逃生裝置,具有操作簡單、無需電能、逃生高度不受限制,下降速度可調(diào)、可控等優(yōu)點,該裝置原理可等效為:間距L=0.5 m的兩根豎直導(dǎo)軌上部連通,人和磁鐵固定在一起沿導(dǎo)軌共同下滑,磁鐵產(chǎn)生磁感應(yīng)強度B=0.2 T的勻強磁場,人和磁鐵所經(jīng)位置處,可等效為有一固定導(dǎo)體棒cd與導(dǎo)軌相連,整個裝置總電阻始終為R,如圖所示,在某次逃生試驗中,質(zhì)量M1=60 kg的測試者利用該裝置以v=2 m/s的速度勻速下降,已知與人一起下滑部分裝置的質(zhì)量m=20 kg,重力加速度取g=10 m/s2,且本次試驗過程中恰好沒有摩擦。
(1)(4分)判斷導(dǎo)體棒cd中電流的方向;
(2)(4分)總電阻R多大
(3)(4分)如要使一個質(zhì)量M2=100 kg的測試者利用該裝置以v1=2 m/s的速度勻速下滑,其摩擦力多大
(4)(4分)保持第(3)問中的摩擦力不變,讓質(zhì)量M2=100 kg 的測試者從靜止開始下滑,測試者的加速度將會如何變化 當(dāng)其速度為v2=1 m/s時,加速度a多大
模塊測評驗收卷
1.C　[檢測體溫利用的是紅外線的熱效應(yīng)，故C正確。]
2.A　[由題可知原線圈輸入電壓的有效值為U1＝ V＝220 V，原線圈電流為I1＝＝40 A，副線圈輸出電流的有效值為I2＝I1＝20 A，變壓器不改變電流的頻率，其頻率為f＝＝ Hz＝50 Hz，故A正確。]
3.D　[由左手定則可知線框所受的安培力方向向上，安培力大小F＝IlB。磁場方向不變，增加磁感應(yīng)強度的大小則安培力增大，彈簧測力計示數(shù)減小，故A錯誤；電流方向不變，增加電流大小，安培力增大，彈簧測力計示數(shù)減小，故B錯誤；電流方向和磁場方向同時反向，安培力大小、方向均不變，彈簧測力計示數(shù)不變，故C錯誤；磁場方向反向，電流方向不變，安培力方向向下，彈簧測力計示數(shù)變大，故D正確。]
4.B　[t＝0時刻，磁通量最大，則線圈平面與中性面平行，A錯誤；t＝0.01 s時刻，Φt圖像斜率最大，則Φ的變化率最大，B正確；t＝0.02 s時刻，磁通量最大，感應(yīng)電動勢為0，C錯誤；磁通量最大時，感應(yīng)電動勢為0；磁通量為0時磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，與題圖乙不符，D錯誤。]
5.C　[根據(jù)楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n＝nS，可知每個相鄰的半個周期時間段產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小恒定，方向相反，故C正確。]
6.B　[根據(jù)左手定則可知，帶正電的粒子受到向上的洛倫茲力，所以帶正電的粒子一定向上偏轉(zhuǎn)，A錯誤；在磁場中，粒子做勻速圓周運動，洛倫茲力提供向心力，根據(jù)qvB＝m得r＝，可知質(zhì)量和電荷量比值相同的帶電粒子，入射速度越大則轉(zhuǎn)動半徑越大，B正確；根據(jù)半徑公式r＝知帶電粒子的動量相同時，電荷量大的粒子轉(zhuǎn)動半徑更小，C錯誤；根據(jù)半徑公式r＝知帶電粒子入射速度相同時，不同帶電粒子的比荷不一定相等，半徑不一定相等，D錯誤。]
7.AC　[該原理是應(yīng)用了電磁感應(yīng)，A正確；根據(jù)楞次定律，可知受電線圈中感應(yīng)電流方向由c到d，B錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得，受電線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝n＝，C正確；均勻增加送電線圈中的電流，但送電線圈的電流變化率并未發(fā)生變化，穿過受電線圈的不變，所以c、d之間的電勢差保持不變，D錯誤。]
8.BC　[在用電高峰時期，用戶多，電路中的電流大，則輸電線上的電壓損耗增大，即(U2－U3)變大，C正確；由于U1不變，升壓變壓器的匝數(shù)比不變，則升壓變壓器的輸出電壓U2不變。由于輸電線上的電壓損耗增大，則降壓變壓器的輸入電壓降低，用戶得到的電壓減小，即U4變小，白熾燈變暗，A錯誤，B正確；用戶增多，負(fù)載消耗總功率增大，可知I4變大，D錯誤。]
9.AC　[粒子碰撞過程滿足動量守恒，可得mxv1＝(mx＋my)v2＝mzv2，故＝＝，B錯誤；由洛倫茲力提供向心力可得qvB＝m，解得R＝，碰撞前后動量不變，可知粒子x與z的電荷量與軌跡半徑成反比，半徑之比為1∶2，解得qx∶qz＝2∶1，根據(jù)左手定則及粒子運動軌跡的偏轉(zhuǎn)方向可知，x與z均帶正電，由于z的電荷量較小，可知y帶負(fù)電，A、C正確；粒子的運動周期為T＝＝，粒子運動時間為t＝T，粒子x與z的質(zhì)量比為1∶5，電荷量之比為2∶1，可知周期比為1∶10，x粒子運動軌跡對應(yīng)圓心角為180°(用時周期)，z粒子運動軌跡對應(yīng)圓心角為90°(用時周期)，聯(lián)立解得t1∶t2＝1∶5，D錯誤。]
10.BD　[因為線框2做初速度為v0的平拋運動，則豎直方向進(jìn)入磁場前也做自由落體運動，進(jìn)入磁場時，豎直方向速度和線框1的相等，且左右兩邊產(chǎn)生的電動勢抵消，所以線框2進(jìn)入磁場時和線框1 受力情況相同，故豎直方向始終在同一高度，線框2也是勻速進(jìn)入磁場，A錯誤，B正確；同理，兩線框電流相等，豎直方向運動情況相同，進(jìn)入磁場所用時間相等，故線框1產(chǎn)生的焦耳熱等于線框2產(chǎn)生的焦耳熱，C錯誤；根據(jù)q＝n知通過線框1 、2導(dǎo)線橫截面的電荷量相等，D正確。]
11.(1)BD　(2)4.4　A　[(1)變壓器改變的是交流電壓，因此為了人身安全，原線圈兩端只能使用低壓交流電源，所用交流電壓不超過12 V，而用直流電壓變壓器不能工作，A錯誤；即使副線圈不接用電器，原線圈處于空載也有一定的電損，則原線圈不能長時間通電，B正確；實驗通電時，用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，這樣無形之中，將人體并聯(lián)進(jìn)電路中，導(dǎo)致所測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，C錯誤；使用多用電表測電壓時，先用最大量程擋試測，再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量，D正確。
(2)電壓擋10 V的量程精度為0.2 V，估讀到0.1 V，則Ucd＝4.4 V；根據(jù)理想變壓器的電壓比等于匝數(shù)比，有＝＝＝，考慮變壓器有一定的電能損失，則最接近的匝數(shù)比為4∶1，故選A。]
12.(1)見解析圖　(2)C　(3)AB　[(1)為安全檢測靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系，應(yīng)將電源和電流計連接，考慮到電流計的內(nèi)阻很小，接入大電阻保護(hù)電表，幾個元件串聯(lián)連接，完整的實驗電路如圖。
(2)因靈敏電流表的內(nèi)阻很小，直接接電源容易滿偏，則接入定值電阻的作用主要是為了減小電路中的電流，保護(hù)靈敏電流表，故選C。
(3)用楞次定律判斷線圈流過電流時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向時，需要先確定線圈的繞法，A正確；實驗中將條形磁體的磁極快速插入或快速拔出，磁通量的變化率更大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流大，指針的偏轉(zhuǎn)幅度大，產(chǎn)生的現(xiàn)象將更加明顯，B正確，C錯誤；將N極向下插入線圈或?qū)極向下插入線圈，磁通量都增大，但兩種原磁場的方向相反，由楞次定律得出的感應(yīng)電流方向相反，電流表的偏轉(zhuǎn)方向相反，D錯誤。]
13.(1)150 V　(2)25 C　(3)1.57 × 104 J
解析　(1)線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為Em＝ nBSω
又有S＝L1L2，聯(lián)立解得Em＝ 200 V
線圈中感應(yīng)電流的最大值Im＝＝A＝50 A
電阻R兩端電壓的最大值
URm＝ ImR＝ 50 × 3.0 V＝ 150 V。
(2)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得＝n＝
則有周期內(nèi)通過電阻R的電荷量
q＝Δt＝Δt＝
＝C＝25 C。
(3)線圈中電流的有效值為I＝＝ A＝25 A
線圈轉(zhuǎn)動的周期為T＝，由焦耳定律可得，在線圈轉(zhuǎn)動一周的過程中，整個電路產(chǎn)生的焦耳熱
Q＝I2(R＋r)T＝(25)2×(3.0＋1.0)× J＝1.57×104 J。
14.(1)0.2 m　(2)×10－7 s
解析　(1)離子在磁場中做勻速圓周運動，由洛倫茲力提供向心力有qv0B＝m
解得r＝0.2 m。
(2)離子進(jìn)入電場后，設(shè)經(jīng)過時間t再次到達(dá)x軸上，離子沿垂直電場方向做速度為v0的勻速直線運動，位移設(shè)為l1，則l1＝v0t
離子沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)加速度為a，位移為l2，
根據(jù)運動學(xué)規(guī)律有l(wèi)2＝at2
根據(jù)牛頓第二定律可得qE＝ma
由幾何關(guān)系可知tan 60°＝
代入數(shù)據(jù)解得t＝×10－7 s。
15.(1)從d到c　(2)2.5×10－5Ω　(3)400 N
(4)a逐漸減小，最終趨近于0　3.3 m/s2
解析　(1)由右手定則知電流從d到c。
(2)對導(dǎo)體棒，電動勢E＝BLv，感應(yīng)電流I＝＝，
安培力F＝ILB＝
由左手定則可判斷，導(dǎo)體棒cd所受安培力方向向下，根據(jù)牛頓第三定律可知磁鐵受到磁場力向上，大小為F′＝
對M1和m，由平衡條件可得(M1＋m)g＝F′＝
則R＝＝2.5×10－5Ω。
(3)對M2和m，由平衡條件有
(M2＋m)g＝F′＋f＝＋f
解得f＝(M2＋m)g－＝400 N。
(4)對M2和m，根據(jù)牛頓第二定律得
(M2＋m)g－F1－f＝(M2＋m)a，又F1＝
所以a＝
因為v′逐漸增大，最終趨近于勻速，所以a逐漸減小，最終趨近于0，
當(dāng)其速度為v2＝1 m/s時，代入數(shù)據(jù)得a＝3.3 m/s2。(共38張PPT)
模塊測評驗收卷
(時間：75分鐘　滿分：100分)
C
一、單項選擇題(本題共6小題，每小題4分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。)
1.熱成像儀安檢門(如圖所示)可以快速完成大量人員的體溫檢測，它能夠通過探測人體發(fā)出的某種電磁波而工作，該電磁波是(　　)
A.γ射線 B.X射線
C.紅外線 D.無線電波
解析　檢測體溫利用的是紅外線的熱效應(yīng)，故C正確。
A
D
3.如圖所示，整個裝置懸掛在彈簧測力計下，裝置下端是單匝線框，線框下邊處于一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場中，磁場方向與線圈平面垂直。接通直流電源，線框中的電流方向為逆時針方向，此時彈簧測力計有拉力示數(shù)。為了增大彈簧測力計的示數(shù)，下列方法可以實現(xiàn)的是(　　)
A.磁場方向不變，增加磁感應(yīng)強度的大小
B.電流方向不變，增加電流大小
C.電流方向和磁場方向同時反向
D.磁場方向反向，電流方向不變
解析　由左手定則可知線框所受的安培力方向向上，安培力大小F＝IlB。磁場方向不變，增加磁感應(yīng)強度的大小則安培力增大，彈簧測力計示數(shù)減小，故A錯誤；電流方向不變，增加電流大小，安培力增大，彈簧測力計示數(shù)減小，故B錯誤；電流方向和磁場方向同時反向，安培力大小、方向均不變，彈簧測力計示數(shù)不變，故C錯誤；磁場方向反向，電流方向不變，安培力方向向下，彈簧測力計示數(shù)變大，故D正確。
B
4.一只矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁感線的軸勻速轉(zhuǎn)動。穿過線圈的磁通量隨時間變化的圖像如圖所示，則以下說法中正確的是(　　)
A.t＝0時刻，線圈平面與中性面垂直
B.t＝0.01 s時刻，Φ的變化率最大
C.t＝0.02 s時刻，交變電流的電動勢達(dá)到最大
D.該線圈產(chǎn)生的交變電流的電動勢隨時間變化的圖像如圖乙
解析　t＝0時刻，磁通量最大，則線圈平面與中性面平行，A錯誤；t＝0.01 s時刻，Φ－t圖像斜率最大，則Φ的變化率最大，B正確；t＝0.02 s時刻，磁通量最大，感應(yīng)電動勢為0，C錯誤；磁通量最大時，感應(yīng)電動勢為0；磁通量為0時磁通量變化率最大，感應(yīng)電動勢最大，與題圖乙不符，D錯誤。
C
5.如圖(a)，圓形金屬框內(nèi)有如圖(b)所示周期性變化的磁場(規(guī)定垂直紙面向里為磁場的正方向)，導(dǎo)線上c、d間接有定值電阻R，則流過電阻R的電流隨時間變化的圖像正確的是(　　)
B
6.如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場，質(zhì)量、速度和電荷量均不同的帶電粒子先后從圓周上的M點沿直徑MON方向射入磁場。不計帶電粒子受到的重力和帶電粒子之間的相互作用，下列說法正確的是(　　)
A.帶正電的粒子一定向下偏轉(zhuǎn)
B.質(zhì)量和電荷量比值相同的帶電粒子，入射速度越大則轉(zhuǎn)動
半徑越大
C.帶電粒子的動量相同時，電荷量大的粒子轉(zhuǎn)動半徑更大
D.帶電粒子入射速度相同時，轉(zhuǎn)動半徑一定相同
二、多項選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。)
7.如圖甲所示為某品牌手機的無線充電器，其工作原理簡化后如圖乙所示。將交流電接入送電線圈，在手機內(nèi)部，電池通過轉(zhuǎn)換電路連接受電線圈，將手機放在送電線圈上方即可對電池充電。設(shè)受電線圈的匝數(shù)為n，面積為S，該區(qū)域的磁場可視為勻強磁場，勻強磁場的磁感線垂直于受電線圈平面，向上穿過線圈。若在t1到t2時間內(nèi)，其磁感應(yīng)強度由B1均勻增加到B2，關(guān)于無線充電的以下說法正確的是(　　)
答案　AC
BC
8.如圖所示，某小型水電站發(fā)電機的輸出電壓穩(wěn)定，發(fā)電廠通過升壓變壓器、降壓變壓器將電能通過輸電線輸送到遠(yuǎn)處的用戶，變壓器均為理想變壓器。某同學(xué)發(fā)現(xiàn)在用電高峰時期白熾燈變暗，發(fā)電站輸出的總功率增加，則用電高峰與正常情況比較(　　)
A.U2變大
B.U4變小
C.(U2－U3)變大
D.I4變小
AC
9.如圖所示，acd是半徑為r的半圓，圓心為O，dfh是半徑為2r的四分之一圓弧，兩圓弧相切于d點，空間有垂直于紙面向外的勻強磁場B。從粒子源a射出的質(zhì)量為m的粒子x沿圓弧acd運動，經(jīng)時間t1與靜置于d點的質(zhì)量為4m的靶粒子y發(fā)生正碰，碰撞時間很短，碰撞后結(jié)合成一個粒子z，粒子z沿圓弧dfh經(jīng)過時間t2第一次到達(dá)h點。不計其他作用，則(　　)
A.y帶負(fù)電
B.x和z的速率之比為5∶2
C.x和z的電荷量之比為2∶1
D.t1∶t2＝2∶5
BD
10.如圖所示，虛線下方有垂直紙面向里的足夠大有界勻強磁場，虛線上方同一高度處有兩個完全相同的正方形均勻金屬線框1、2，線框1做自由落體運動，線框2做初速度為v0的平拋運動。線框1、2在運動過程中均無旋轉(zhuǎn)。磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，線框1恰勻速進(jìn)入磁場。不計空氣阻力，從開始運動到線框完全進(jìn)入磁場的過程中，下列說法正確的是(　　)
A.線框2減速進(jìn)入磁場區(qū)域
B.線框1、2始終處于同一高度
C.線框1產(chǎn)生的焦耳熱小于線圈2產(chǎn)生的焦耳熱
D.通過線框1、 2導(dǎo)線橫截面的電荷量相等
三、非選擇題(本題共5小題，共52分)
11.(6分)在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的某次實驗中，如圖甲。
甲
(1)為了確保實驗的安全，下列做法正確的是________。
A.為了人身安全，只能使用低壓直流電源，所用電壓不要超過12 V
B.即使副線圈不接用電器，原線圈也不能長時間通電
C.為使接觸良好，通電時應(yīng)用手直接捏緊裸露的接線柱
D.為了多用電表的安全，使用交流電壓擋測電壓時，先用最大量程擋試測
(2)小唐同學(xué)把交流電源接在a、b兩端，當(dāng)Uab＝20 V時，用多用電表交流電壓10 V擋測量c、d兩端電壓，測量結(jié)果如圖乙所示，則Ucd＝________V。a、b兩端匝數(shù)與c、d兩端匝數(shù)之比最有可能的值是________。
乙
A.4∶1 B.5∶1 C.6∶1 D.7∶1
答案　(1)BD　(2)4.4　A
解析　(1)變壓器改變的是交流電壓，因此為了人身安全，原線圈兩端只能使用低壓交流電源，所用交流電壓不超過12 V，而用直流電壓變壓器不能工作，A錯誤；即使副線圈不接用電器，原線圈處于空載也有一定的電損，則原線圈不能長時間通電，B正確；實驗通電時，用手接觸裸露的導(dǎo)線、接線柱等檢查電路，這樣無形之中，將人體并聯(lián)進(jìn)電路中，導(dǎo)致所測數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，C錯誤；使用多用電表測電壓時，先用最大量程擋試測，再選用恰當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量，D正確。
甲
乙
12.(6分)在“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”實驗中。
(1)為安全檢測靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系，在給出的實物圖(圖甲)中，將正確需要的實驗儀器連成完整的實驗電路。
(2)電路中定值電阻的作用主要是為了________。
A.減小電路兩端的電壓，保護(hù)電源
B.增大電路兩端的電壓，保護(hù)電源
C.減小電路中的電流，保護(hù)靈敏電流表
D.減小電路中的電流，便于觀察靈敏電流表的讀數(shù)
(3)下列實驗操作中說法正確的是________。
A.判斷感應(yīng)電流的方向時，需要先確定線圈的繞法
B.實驗中需要將條形磁體的磁極快速插入或快速拔出，感應(yīng)電流的產(chǎn)生將更加明顯
C.實驗中將條形磁體的磁極插入或拔出時，不管緩慢還是迅速，對實驗現(xiàn)象都不影響
D.將N極向下插入線圈或?qū)極向下插入線圈，電流表的偏轉(zhuǎn)方向相同
答案　(1)見解析圖　(2)C　(3)AB
解析　(1)為安全檢測靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流流向的關(guān)系，應(yīng)將電源和電流計連接，考慮到電流計的內(nèi)阻很小，接入大電阻保護(hù)電表，幾個元件串聯(lián)連接，完整的實驗電路如圖。
(2)因靈敏電流表的內(nèi)阻很小，直接接電源容易滿偏，則接入定值電阻的作用主要是為了減小電路中的電流，保護(hù)靈敏電流表，故選C。
(3)用楞次定律判斷線圈流過電流時產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向時，需要先確定線圈的繞法，A正確；實驗中將條形磁體的磁極快速插入或快速拔出，磁通量的變化率更大，產(chǎn)生的感應(yīng)電流大，指針的偏轉(zhuǎn)幅度大，產(chǎn)生的現(xiàn)象將更加明顯，B正確，C錯誤；將N極向下插入線圈或?qū)極向下插入線圈，磁通量都增大，但兩種原磁場的方向相反，由楞次定律得出的感應(yīng)電流方向相反，電流表的偏轉(zhuǎn)方向相反，D錯誤。
13.(12分)如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的矩形金屬線圈，邊長L1＝ 0.40 m、L2＝ 0.25 m，其匝數(shù)n＝ 1 000匝，總電阻r＝ 1.0 Ω，線圈的兩個末端分別與兩個彼此絕緣的銅環(huán)C、D(集流環(huán))焊接在一起，并通過電刷和R＝ 3.0 Ω的定值電阻相連接。線圈所在空間存在水平向右的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B＝ 1.0 T，在外力驅(qū)動下線圈繞豎直固定中心軸O1O2勻速轉(zhuǎn)動，角速度ω＝ 2.0 rad/s。求：
答案　(1)150 V　(2)25 C　(3)1.57 × 104 J
解析　(1)線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為Em＝ nBSω
又有S＝L1L2，聯(lián)立解得Em＝ 200 V
線圈中感應(yīng)電流的最大值
(1)離子從O點進(jìn)入磁場B中做勻速圓周運動的半徑r；
(2)離子進(jìn)入電場后經(jīng)多少時間再次到達(dá)x軸上。
(2)離子進(jìn)入電場后，設(shè)經(jīng)過時間t再次到達(dá)x軸上，離子沿垂直電場方向做速度為v0的勻速直線運動，位移設(shè)為l1，則l1＝v0t
離子沿電場方向做初速度為零的勻加速直線運動，設(shè)加速度為a，位移為l2，
15.(16分)電磁阻尼指的是當(dāng)導(dǎo)體在磁場中運動時，感應(yīng)電流會使導(dǎo)體受到安培力，安培力的方向總是阻礙導(dǎo)體的運動的現(xiàn)象，電磁阻尼現(xiàn)象源于電磁感應(yīng)原理，電磁阻尼現(xiàn)象廣泛應(yīng)用于需要穩(wěn)定摩擦力以及制動力的場合，例如電度表、電磁制動機械，甚至磁懸浮列車等，如圖所示是依附建筑物架設(shè)的磁力緩降高樓安全逃生裝置，具有操作簡單、無需電能、逃生高度不受限制，下降速度可調(diào)、可控等優(yōu)點，該裝置原理可等效為：間距L＝0.5 m的兩根豎直導(dǎo)軌上部連通，人和磁鐵固定在一起沿導(dǎo)軌共同下滑，磁鐵產(chǎn)生磁感應(yīng)強度B＝0.2 T的勻強磁場，人和磁鐵所經(jīng)位置處，可等效為有一固定導(dǎo)體棒cd與導(dǎo)軌相連，整個裝置總電阻始終為R，如圖所示，在某次逃生試驗中，質(zhì)量M1＝60 kg的測試者利用該裝置以v＝2 m/s的速度勻速下降，已知與人一起下滑部分裝置的質(zhì)量m＝20 kg，重力加速度取g＝10 m/s2，且本次試驗過程中恰好沒有摩擦。
(1)判斷導(dǎo)體棒cd中電流的方向；
(2)總電阻R多大？
(3)如要使一個質(zhì)量M2＝100 kg的測試者利用該裝置
以v1＝2 m/s的速度勻速下滑，其摩擦力多大？
(4)保持第(3)問中的摩擦力不變，讓質(zhì)量M2＝100 kg 的測試者從靜止開始下滑，測試者的加速度將會如何變化？當(dāng)其速度為v2＝1 m/s時，加速度a多大？
答案　(1)從d到c　(2)2.5×10－5Ω　(3)400 N　(4)a逐漸減小，最終趨近于0　
3.3 m/s2
解析　(1)由右手定則知電流從d到c。
(3)對M2和m，由平衡條件有
因為v′逐漸增大，最終趨近于勻速，所以a逐漸減小，最終趨近于0，
當(dāng)其速度為v2＝1 m/s時，代入數(shù)據(jù)得a＝3.3 m/s2。

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