2023北京八一学校高二（上）期末物理（教师版）

这是一份2023北京八一学校高二（上）期末物理（教师版），共26页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. 关于电场强度和磁感应强度，下列说法中正确的是（ ）
A. 电场强度的定义式适用于任何电场
B. 电场中某点电场强度的方向与在该点的检验电荷所受电场力的方向相同
C. 磁感应强度公式说明磁感应强度B与放入磁场中的通电导线所受安培力F成正比，与通电导线中的电流I和导线长度L的乘积成反比
D. 磁感应强度公式说明磁感应强度的方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向相同
2. 如图所示，一金属直棒两端接有细导线，悬挂于线圈正上方，为使垂直纸面向外运动，可以将（ ）
A. a、d端接电源正极，b、c端接电源负极B. b、d端接电源正极，a、c端接电源负极
C. a、c端接电源正极，b、d端接电源负极D. b、c端用导线连接，a端接电源正极，d端接电源负极
3. 在如图所示的电路中，电源的电动势为E，内阻为r，闭合开关S，电灯L正常发光。两块电表均为理想电表。在滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 电流表的示数变小B. 灯泡L的亮度变小C. 电压表的示数变大D. 电源的总功率变小
4. 如图所示，正方形区域内存在垂直纸面匀强磁场，一带电粒子垂直磁场边界从a点射入，从b点射出。下列说法正确的是（ ）
A. 粒子带正电
B. 粒子在b点速率大于在a点速率
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长
5. 图示装置是某同学探究感应电流产生条件的实验装置。在电路正常接通并稳定后，他发现：当电键断开时，电流表的指针向右偏转。则能使电流表指针向左偏转的操作是（ ）
A. 拔出线圈A
B. 将铁芯从线圈A中拔出
C. 滑动变阻器的滑动触头向右匀速滑动
D. 滑动变阻器的滑动触头向左加速滑动
6. 如图甲所示，10匝的线圈两端M、N与一个理想电压表相连，线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图乙所示规律变化。下列说法正确的是（ ）
A. 线圈中产生的感生电场沿顺时针方向B. 电压表的正接线柱接线圈的N端
C. 线圈中磁通量的变化率为D. 电表的读数为
7. 在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中，某小组按下图所示组装变压器并进行研究。实验时，原线圈接“0”“8”接线柱，副线圈接“0”“1”接线柱，原线圈两端连接低压交流电源档，用交流电压表测得副线圈两端的电压为，这与其他小组的正确实验结论明显不一致。对于这个小组实验结论出现明显偏差的原因，最有可能的是（ ）
A. 原线圈匝数太多，电阻过大B. 铁芯没有闭合，漏磁过多
C. 副线圈匝数太少，增加实验误差D. 副线圈的电阻太小
8. 如图甲所示的理想变压器，其原线圈接在输出电压如图乙所示的正弦式交流电源上，副线圈接有阻值为的负载电阻R，原、副线圈匝数之比为。电流表、电压表均为理想交流电表。下列说法中正确的是（ ）
A. 电流表示数为B. 电压表的示数约为
C. 原线圈的输入功率为D. 若负载电阻R的阻值变大，则原线圈的输入功率也变大
9. 矩形导线框放在匀强磁场中，在外力控制下处于静止状态，如图（甲）所示。磁感线方向与导线框所在平面垂直，磁感应强度B随时间变化的图像如图（乙）所示。时刻，磁感应强度的方向垂直导线框平面向里，在时间内，导线框中感应电流随时间变化（规定以顺时针为正方向）和边所受安培力随时间变化的图像（规定以向左为安培力正方向）正确的是下图中的（ ）
A. B.
C. D.
10. 图甲是某小组的同学通过实验作出的电源E的路端电压U与电流I的关系图像，图乙是该小组的同学通过实验作出的某电阻的图像。下列说法中正确的是（ ）
A. 电源E内阻约为
B. 将此电阻接在电源E两端组成闭合回路，电源效率约为
C. 将电阻接在电源E两端组成闭合回路，此时电源输出功率约为
D. 若改换一个阻值更大的电阻接到电源两端，则电源的输出功率要变大
11. 回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电极相连接的两个D形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使处于两个D形金属盒中心的带电粒子在通过狭缝时都能得到加速，两D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。某回旋加速器可将原来静止的质子（）加速到最大速率，使它获得的最大动能为。若带电粒子的初速度、所受重力、通过狭缝的时间均可忽略不计，且不考虑相对论效应，则用该回旋加速器加速氚核（）时，以下说法正确的是（ ）
A. 能使原来静止氚核获得的最大速率为
B. 能使原来静止的氚核获得的动能为
C. 加速质子的总次数与加速氚核总次数之比为
D. 加速质子的交流电场周期与加速氚核的交流电场周期之比为
12. 如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨MN、PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中，导轨间距为L，导轨的右端接有阻值为R的电阻．一根质量为m，电阻为r的金属棒垂直导轨放置，并与导轨接触良好．现使金属棒以一定初速度向左运动，它先后通过位置a、b后，到达位置c处刚好静止．已知磁场的磁感应强度为B，金属棒通过a、b处的速度分别为va、vb，a、b间的距离等于b、c间的距离，导轨的电阻忽略不计．下列说法中正确的是（ ）
A. 金属棒运动到a处时的加速度大小为
B. 金属棒运动到b处时通过电阻的电流方向由N指向Q
C. 金属棒在a→b过程与b→c过程中通过电阻的电荷量相等
D. 金属棒在a处的速度va是其在b处速度vb的倍
二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，至得少有一个选项符合题意。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的不得分）
13. 如图所示，L是电阻可忽略不计、自感系数很大的线圈。和是两个规格相同的小灯泡，则（ ）
A. 当开关S突然闭合时，立刻亮，逐渐亮
B. 当开关S突然闭合时，、都是立刻亮，之后逐渐熄灭，变得更亮
C. 当开关S由闭合变为断开时，立刻熄灭，闪亮之后再熄灭
D. 当开关S由闭合变为断开时，逐渐熄灭，闪亮之后再熄灭
14. 为了演示“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”的现象，老师做了这样的演示实验：如图所示，铝制水平横梁两端各固定一个铝环，其中环A是闭合的，环B是断开的，横梁可以绕中间的支点在水平面内转动。当装置静止不动时，用一磁铁的N极去接近A环，发现A环绕支点沿顺时针（俯视）方向转动。若不考虑由于空气流动对实验结果的影响，关于该实验，下列说法中正确的是（ ）
A. 若用磁铁的S极接近A环，A环将绕支点沿逆时针（俯视）方向转动
B. 若磁铁N极靠近A环，沿磁铁运动方向观察，A环会有沿环逆时针方向的感应电流
C. 磁铁接近A环的过程中，A环将有扩张的趋势
D. 其他条件相同的情况下，磁铁接近A环越快，A环中产生的感应电动势就越大
15. 如图所示，物理图像不仅反映了两个相关量之间的数值关系，其上任一点的切线斜率有时也有相应的物理含义。例如对于直线运动，若y轴表示物体的速度，x轴表示时间，则其图像切线的斜率表示物体的加速度。下面说法中正确的是（ ）
A. 对于静电场，若y轴表示电势，x轴表示位置，则图像切线斜率的绝对值表示电场强度在x方向上的分量大小
B. 对于某电子元件，若y轴表示其两端的电压，x轴表示流过它的电流，则图像切线的斜率表示该元件的电阻
C. 对于电容器充电过程，若y轴表示电容器极板所带电荷量，x轴表示时间，则图像切线的斜率表示充电电流的大小
D. 对于单匝闭合导线圈，若y轴表示磁通量，x轴表示时间，则图像切线的斜率表示线圈中感应电动势的大小
16. 利用霍尔元件可以进行微小位移的测量。如图甲所示，将固定有霍尔元件的物体置于两块磁性强弱相同、同极相对放置的磁体缝隙中，建立如图乙所示的空间坐标系。保持沿方向通过霍尔元件的电流不变，当物体沿轴方向移动时，由于不同位置处磁感应强度不同，霍尔元件将在轴方向的上、下表面间产生不同的霍尔电压。当霍尔元件处于中间位置时，磁感应强度为0，为0，将该点作为位移的零点。在小范围内，磁感应强度的大小和坐标成正比，这样就可以把电压表改装成测量物体微小位移的仪表。下列说法中正确的是（ ）
A. 在小范围内，霍尔电压的大小和坐标z成正比
B. 其他条件相同的情况下，电流越大，霍尔电压越小
C. 其他条件相同的情况下，霍尔元件沿轴方向的长度越小，霍尔电压越小
D. 若霍尔元件中导电的载流子为电子，若测出霍尔元件的下表面电势高，说明元件向轴正方向移动
三、实验题（本题2小题，每题8分，共16分）
17. 某同学用图1所示的电路测量一段金属丝的电阻。
（1）该同学将c点与a点连接，接通开关，改变滑动变阻器滑片的位置，测量得到多组电压U和电流I，并将数据的对应点标在图2的坐标纸上。根据图线可得出该金属丝电阻的测量值________（结果保留两位有效数字）。
（2）如果将c点与b点连接，重复上述实验过程，不考虑偶然误差，金属丝电阻的测量值将____________（选填“变大”、“变小”或者“不变”）。
（3）实验中使用的电源电动势为，内阻不计。实验室中有两种滑动变阻器可供选择：
A.滑动变阻器（） B.滑动变阻器（）
如果将两种滑动变阻器分别接入图1的电路中，调节滑动变阻器滑片P的位置，以R表示滑动变阻器可接入电路的最大电阻值，以表示滑动变阻器与金属丝并联部分的电阻值，以U表示两端的电压值。在图3所示的三条曲线中，表示滑动变阻器A接入电路时U随变化的图像是_____，表示滑动变阻器B接入电路时U随化的图像是_____（选填“a”、“b”或“c”）。根据图像可知，本实验为了调节方便，滑动变阻器应选用 ______（选填“A”或“B”），并说明原因______________________________。
18. 某同学用电流传感器和电压传感器研究电容器的放电情况，按下图连接电路。实验时，先将开关S掷向1，待电路稳定后，将开关掷向2，传感器将信息传入计算机，屏幕上可以显示出电流、电压随时间变化的图线。
（1）由电路图可知，传感器1应为___________传感器，传感器2应为___________传感器（选填“电流”或“电压”）。
（2）用I表示电路中的电流，表示电容器两端的电压，电容器在整个放电过程中，计算机屏幕上显示出的图像正确的有（ ）
A． B．
C． D．
（3）若已知电源电动势E，但其内阻和电阻箱阻值均未知，根据已知条件和传感器图像中的数据信息，下列判断正确的是（ ）
A．可知该电容器的电容
B．可知此时电阻箱阻值大小
C．若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的时间将变短
D．若只减小电容器电容大小，电容器放电的时间将变短
（4）某同学认为：仍利用上述装置，若将电压传感器从电容器两端改接在电阻两端，结合传感器图像中的数据信息，可以测出电容器的电容值。请你分析说明该同学的说法是否正确___________。
四、计算题（本大题5小题，共36分。解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和原始方程。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位。）
19. 如图所示，两平行金属板P、Q水平放置，板间存在电场强度为E的匀强电场和磁感应强度为B1的匀强磁场．一个带正电的粒子在两板间沿虚线所示路径做匀速直线运动．粒子通过两平行板后从O点进入另一磁感应强度为B2的匀强磁场中，在洛仑兹力的作用下，粒子做匀速圆周运动，经过半个圆周后打在挡板MN上的A点．测得O、A两点间的距离为L．不计粒子重力．
（1）试判断P、Q间的磁场方向；
（2）求粒子做匀速直线运动的速度大小v；
（3）求粒子的电荷量与质量之比．
20. 如图所示，在光滑水平面上有一边长为L的单匝正方形闭合导体线框，处于磁感应强度为B的有界匀强磁场中，其边与磁场的右边界重合。线框由同种粗细均匀的导线制成，它的总电阻为R。现将线框以恒定速度v水平向右匀速拉出磁场。此过程中保持线框平面与磁场方向垂直，拉力在线框平面内且与边垂直，边始终与磁场的右边界保持垂直。在线框被拉出磁场的过程中：
（1）计算两端的电压，并判断哪端电势高；
（2）请证明：导线框的边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率。
21. 如图所示，一小型发电机内有匝矩形线圈，线圈面积，线圈电阻。在外力作用下矩形线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动，发电机线圈两端与的电阻构成闭合回路，交流电压表为理想电表。求：
（1）从线圈平面通过中性面时开始计时，写出时刻线圈中感应电动势的表达式；
（2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过角的过程中通过电阻横截面的电荷量；
（3）线圈转动过程中，交流电压表的示数以及电阻的发热功率。
22. XCT是计算机X射线断层扫描技术的简称，XCT扫描机可用于对多种病情的探测。下图甲是某种XCT机主要部分的剖面图，其中产生X射线部分的示意图如图乙所示。图乙中M、N之间有一加速电场，电子束经电场加速后，沿中点进入虚线框内的匀强偏转场S：经调节后电子从静止开始沿带箭头的实线所示的方向前进，打到水平圆形靶台上的中心点P，产生X射线（如图中带箭头的虚线所示）。
已知电子的质量为，带电荷量为，两端的电压为，偏转场区域水平和竖直宽度均为，靶台中心P点距离偏转场右边界的水平距离为。忽略电子的重力影响，不考虑电子间的相互作用及电子进入加速电场时的初速度，不计空气阻力。
（1）若偏转场S为竖直向上的匀强电场，当所加偏转电场强度为时，电子能够恰好能击中P点，求此时中电子束距离靶台的竖直高度；
（2）若偏转场S为垂直纸面向里的匀强磁场，若使电子束恰好沿下边界射出偏转场S，并恰好能够击中P点，求此时匀强磁场的磁感应强度的大小，以及中电子束距离靶台的竖直高度。

23. 如图1所示，固定于水平面的U形导体框处于竖直向下、磁感应强度为的匀强磁场中，导体框两平行导轨间距为，左端接一电动势为、内阻为的电源。一质量为、电阻为的导体棒垂直导体框放置并接触良好。闭合开关S，导体棒从静止开始运动。忽略一切阻力和导体框的电阻，平行轨道足够长。
（1）计算当导体棒速度为时回路中的电流大小，并求出导体棒达到稳定状态时的速度；
（2）计算闭合开关后，导体棒由静止开始到达到稳定状态的过程中，回路产生的内能；
（3）如果将导体棒左侧通过轻绳和光滑定滑轮连接质量为的重物（如图2所示），导体棒向右运动的过程中可以将重物提升一定高度，这就是一种简化的直流电动机模型，被提升的重物即为电动机的负载。电动机达到稳定状态后，如果增加负载，可以通过调节导体棒的速度达到新的稳定状态。请分析说明这个过程中导体棒的运动情况，并推导稳定状态时物体匀速上升的速度与负载的函数关系式。
参考答案
一、单项选择题（本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题所给的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. 【答案】A
【解析】
【详解】A．电场强度的定义式适用于任何电场，选项A正确；
B．电场中某点电场强度的方向与在该点的正的检验电荷所受电场力的方向相同，选项B错误；
C．磁感应强度公式是磁感应强度的定义式，磁场中某点的磁感应强度是由磁场本身决定的，与放入磁场中的通电导线所受安培力F以及通电导线中的电流I和导线长度L的乘积无关，选项C错误；
D．磁感应强度方向与放入磁场中的通电直导线所受安培力的方向垂直，选项D错误。
故选A。
2. 【答案】A
【解析】
【详解】A．a、d端接电源正极，b、c端接电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向外，则MN垂直纸面向外运动，符合题意要求，故A正确；
B．b、d端接电源正极，a、c端接电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向上，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则MN垂直纸面向里运动，不符合题意要求，故B错误；
C．a、c端接电源正极，b、d端接电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则MN垂直纸面向里运动，不符合题意要求，故C错误；
D．b、c端用导线连接，a端接电源正极，d端接电源负极，根据安培定则可知，线圈产生的磁场方向向下，再根据左手定则可知MN受到的安培力向里，则MN垂直纸面向里运动，不符合题意要求，故D错误。
故选A。
3. 【答案】B
【解析】
【详解】AD．在滑片P向右移动的过程中，滑动变阻器接入电路阻值变小，则电路的总电阻变小，根据闭合电路欧姆定律可知，电路总电流变大，则电流表的示数变大，电源的总功率变大，故AD错误；
B．由于电路总电流变大，根据闭合电路欧姆定律可知，外电压变小，即灯泡L的电压变小，通过灯泡L的电流变小，灯泡L的功率变小，灯泡L的亮度变小，故B正确；
C．由于电路总电流变大，通过灯泡L的电流变小，可知通过定值电阻的电流变大，定值电阻的两端电压变大，由于外电压变小，可知电压表的示数变小，故C错误。
故选B。
4. 【答案】D
【解析】
【详解】A．由左手定则可知，粒子带负电，选项A错误；
B．粒子在磁场中运动时洛伦兹力不做功，粒子的速率不变，则粒子在b点速率等于在a点速率，选项B错误；
C．根据
可得
可知，若仅减小磁感应强度，则粒子轨道半径变大，则粒子不可能从b点左侧射出，选项C错误；
D．若仅减小入射速率，根据
可知粒子运动的半径减小，在磁场中运动的圆弧所对的圆心角变大，而粒子的周期不变，根据
则粒子在磁场中运动时间变长，选项D正确；
故选D。
5. 【答案】C
【解析】
【详解】当电键断开时，电流表的指针向右偏转，说明当穿过B的磁通量减小时，电流表指针右偏。则能使电流表指针向左偏转的操作是穿过B的磁通量增加；
A．拔出线圈A，穿过B的磁通量减小，电流表指针仍右偏，选项A错误；
B．将铁芯从线圈A中拔出，穿过B的磁通量减小，电流表指针仍右偏，选项B错误；
C．滑动变阻器的滑动触头向右匀速滑动，电阻减小，电流变大，则穿过B的磁通量增大，电流表指针左偏，选项C正确；
D．滑动变阻器的滑动触头向左加速滑动，电阻变大，电流变小，则穿过B的磁通量减小，电流表指针仍右偏，选项D错误。
故选C。
6. 【答案】C
【解析】
【详解】AB．根据图乙可知，线圈的磁通量随时间均匀增加，根据楞次定律可知线圈中产生的感生电场沿逆时针方向；电源内部电流方向由负极流向正极，可知M端电势高于N端电势，则电压表的正接线柱接线圈的M端，故AB错误；
C．根据图乙可知，线圈中磁通量的变化率为
故C正确；
D．线圈产生的电动势为
可知电压表的读数为，故D错误。
故选C。
7. 【答案】B
【解析】
【详解】根据变压器的工作原理可知，若通过原、副线圈的磁通量相同，则原、副线圈的电压表等于匝数比，则有
实际结果为
实验结论与理论结论出现明显的偏差，最有可能的是：铁芯没有闭合，漏磁过多，使得通过副线圈的磁通量明显小于通过原线圈的磁通量，使得副线圈两端的电压很小。
故选B。
8. 【答案】A
【解析】
【详解】B．根据图乙可知，原线圈的输入电压有效值为
根据理想变压器原、副线圈电压表等于匝数比，可得副线圈的输出电压为
则电压表的示数为，故B错误；
AC．根据理想变压器输入功率等于输出功率可得
原线圈的电流为
可知电流表的示数为，故A正确，C错误；
D．若负载电阻R的阻值变大，根据
可知副线圈的输出功率变小，原线圈的输入功率也变小，故D错误。
故选A。
9. 【答案】C
【解析】
【详解】在时间内, 线框中磁场是向里的均匀减小，产生感应电流大小恒定，方向顺时针（正方向），边所受安培力，L不变，感应电流大小恒定，安培力大小随B减小而减小，根据左手定则，时间内，边所受安培力方向向左（正方向）；
在时间内, 线框中磁场是向外的均匀增大，产生感应电流大小恒定，方向顺时针（正方向），边所受安培力，L不变，感应电流大小恒定，安培力大小随B增大而增大，根据左手定则，时间内，边所受安培力方向向右（负方向）；
在时间内, 线框中磁场是向外的均匀减小，产生感应电流大小恒定，方向逆时针（负方向），边所受安培力，L不变，感应电流大小恒定，安培力大小随B减小而减小，根据左手定则，时间内，边所受安培力方向向左（正方向）；
在时间内, 线框中磁场是向里的均匀增大，产生感应电流大小恒定，方向逆时针（负方向），边所受安培力，L不变，感应电流大小恒定，安培力大小随B增大而增大，根据左手定则，时间内，边所受安培力方向向右（负方向）。
故选C。
10. 【答案】B
【解析】
【详解】A．根据闭合电路欧姆定律可得
根据图甲可知，电源的电动势为
电源的内阻为
故A错误；
BC．根据图乙可知，电阻阻值为
将此电阻接在电源E两端组成闭合回路，此时电路电流为
此时电源输出功率为
电源效率为
故B正确，C错误；
D．电源的输出功率为
可知当外电阻时，电源的输出功率最大；由于变化前满足
可知变化前电源的输出功率刚好最大，若改换一个阻值更大的电阻接到电源两端，则电源的输出功率要变小，故D错误。
故选B。
11. 【答案】C
【解析】
【详解】AB．当粒子在磁场中的轨道半径等于D型盒半径时，粒子速度最大，则有
解得最大速度表达式为
最大动能表达式为
由于质子（）与氚核（）电荷量相等，质量之比为；由题意可知回旋加速器可将原来静止的质子（）加速到最大速率，使它获得的最大动能为；则用该回旋加速器加速氚核（）时，能使原来静止的氚核获得的最大速率为，能使原来静止的氚核获得的动能为，故AB错误；
C．设粒子在电场中加速的总次数为，则有
解得
加速质子的总次数与加速氚核总次数之比为
故C正确；
D．根据交流电场周期等于粒子在磁场中的运动周期可得
加速质子的交流电场周期与加速氚核的交流电场周期之比为
故D错误。
故选C。
12. 【答案】C
【解析】
【详解】A．金属棒运动到a处时,有
E=BLva
安培力
F=BIL=
由牛顿第二定律得加速度
故A错误；
B．金属棒运动到b处时，由右手定则判断知，通过电阻的电流方向由Q指向N，故B错误；
C．金属棒在a→b过程中,通过电阻的电荷量
同理,在b→c过程中通过电阻的电荷量
由于△Φab=△Φbc,可得
q1=q2
故C正确；
D．在b→c的过程中,对金属棒运用动量定理得
而
∑v△t=lbc
同理在a→c的过程中，对金属棒运用动量定理得
而
∑v△t′=lac
因lac=2lbc因此
va=2vb
故D错误．
故选C.
二、多项选择题（本题共4小题，每小题3分，共12分。在每小题给出的四个选项中，至得少有一个选项符合题意。全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有错选的不得分）
13. 【答案】BC
【解析】
【详解】AB．当开关S突然闭合时，、都是立刻亮，之后逐渐被线圈短路而熄灭，变得更亮，选项A错误，B正确；
CD．当开关S由闭合变为断开时，立刻熄灭，由于线圈中产生自感电动势阻碍电流的减小，则线圈和重新组成新的回路，则闪亮之后再熄灭，选项C正确，D错误。
故选BC。
14. 【答案】BD
【解析】
【详解】A．当条形磁铁N极向A环靠近时，穿过A环的磁通量增加，A环闭合产生感应电流，磁铁对A环产生安培力，阻碍两者相对运动，因此A环阻碍磁铁靠近，出现A环绕支点沿顺时针（俯视）方向转动；同理，条形磁铁S极接近A环时，A环将绕支点沿顺时针（俯视）方向转动，故A错误；
B．若磁铁N极靠近A环，穿过A环磁通量增加，根据楞次定律可知，沿磁铁运动方向观察，A环会有沿环逆时针方向的感应电流，故B正确；
C．磁铁接近A环的过程中，穿过A环的磁通量增加，根据楞次定律可知，感应电流磁场阻碍磁通量的增加，则A环将有收缩的趋势，故C错误；
D．其他条件相同的情况下，磁铁接近A环越快，A环中的磁通量变化越快，根据法拉第电磁感应定律可知，A环中产生的感应电动势就越大，故D正确。
故选BD。
15. 【答案】ACD
【解析】
【详解】A．对于静电场，若y轴表示电势，x轴表示位置，根据
则图像切线斜率的绝对值表示电场强度在x方向上的分量大小，选项A正确；
B．对于某电子元件，若y轴表示其两端的电压，x轴表示流过它的电流，则根据
图像上该点的纵坐标与横坐标的比值表示该元件的电阻，选项B错误；
C．根据q=It可知，y轴表示电容器充电过程中所带的电荷量，x轴表示时间，则图像切线的斜率表示电容器充电的电流大小，故C正确；
D．由法拉第电磁感应定律可知，对单匝线圈，感应电动势
对于单匝闭合导线圈，若y轴表示磁通量Φ，x轴表示时间t,则图像切线的斜率表示线圈中感应电动势的大小，故D正确。
故选ACD。
16. 【答案】AD
【解析】
【详解】ABC．设自由电荷的定向移动速度为，单位体积内自由电荷数为，自由电荷的电荷量为，霍尔元件沿轴方向的长度为，沿轴方向的长度为，当霍尔元件在轴方向的上、下表面间产生的霍尔电压达到稳定时，则有
根据电流微观表达式可得
联立可得
由题意可知在小范围内，磁感应强度的大小和坐标成正比，则霍尔电压的大小和坐标z成正比；其他条件相同的情况下，电流越大，霍尔电压越大；其他条件相同的情况下，霍尔元件沿轴方向的长度越小，霍尔电压越大；故A正确，BC错误；
D．若霍尔元件中导电的载流子为电子，若测出霍尔元件的下表面电势高，可知电子受到的洛伦兹力沿轴向上，根据左手定则可知，磁场方向沿轴负方向，故霍尔元件所处位置更靠近右侧极，说明元件向轴正方向移动，故D正确。
故选AD。
三、实验题（本题2小题，每题8分，共16分）
17. 【答案】 ① 5.6 ②. 变大 ③. c ④. b ⑤. B ⑥. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1]画出图线
根据图像可得
（2）[2]如果将c点与b点连接，电流表采用内接法，由于电流表的分压作用，使得电压表示数大于金属丝实际电压，根据
可知金属丝电阻的测量值将变大。
（3）[3][4]由图1电路图可知，越大，与金属丝并联部分的阻值越大，则两端的电压值越大，故随的增大而增大；当滑动变阻器A接入电路时，由于滑动变阻器A的阻值远大于待测电阻丝阻值，可知随的增大，一开始的变化很小，当增大到接近等于时，的变化很大，故随变化的图像是c；当滑动变阻器B接入电路时，由于滑动变阻器B的阻值与待测电阻丝阻值差距不大，因此电压变化比较均匀，故随变化的图像是b。
[5][6]由于滑动变阻器B接入电路时，滑动变阻器B的阻值与待测电阻丝阻值差距不大，因此电压变化比较均匀，本实验为了调节方便，滑动变阻器应选用B。
18. 【答案】 ①. 电流 ②. 电压 ③. BD##DB ④. AD##DA ⑤. 正确
【解析】
【详解】（1）[1][2]由电路图可知，传感器1应为电流传感器，传感器2应为电压传感器。
（2）[3]AB．电容器放电过程中，放电电流逐渐减小，电流的变化率逐渐减小，最后趋近于零，则图像A错误，B正确；
CD．电容器放电过程中，电容器两板间电压逐渐减小，电压的变化率逐渐减小，最后趋近于零，选项C错误，D正确。
故选BD。
（3）[4]A．根据i-t图像可知电容器的放电量，即电容器所带的电荷量Q，充电结束时电容器两板间电压等于电源电动势E，则根据Q=CE可知该电容器的电容C，选项A正确；
B．由题中信息不能求解电阻箱阻值大小，选项B错误；
C．若只增大电阻箱R的阻值，电容器放电的电流会减小，则放电的时间将变长，选项C错误；
D．若只减小电容器的电容大小，电容器带电量减小，则放电的时间将变短，选项D正确。
故选AD。
（4）[5]因为当开关S与2连接，电容器放电的过程中，电容器C与电阻R上的电压大小相等，通过数据处理可得U-t图像，根据欧姆定律可知
图像的面积S表示Ut，则可知
即图像面积S与R的比值表示电量；因此通过对放电曲线进行数据处理后记录的“峰值Um”及曲线与时间轴所围“面积S”，仍可应用
计算电容值。该同学说法正确。
四、计算题（本大题5小题，共36分。解答时应画出必要的受力图，写出必要的文字说明和原始方程。只写出最后答案不能得分。有数值计算的题，答案中要明确写出数值和单位。）
19. 【答案】（1）磁场方向垂直纸面向里．（2）（3）
【解析】
【详解】（1）粒子做匀速运动，电场力和洛伦兹力平衡（如图所示）．
根据左手定则知，磁场方向垂直纸面向里．
（2）电场力和洛伦兹力平衡，qE=qvB1，
解得v＝．
（3）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，qvB2＝m，
又L=2r，
解得．
点睛：本题考查了带电粒子在复合场中的运动，解决本题的关键知道粒子在两金属板间受电场力和洛伦兹力平衡，以及知道在匀强磁场中靠洛伦兹力提供向心力，掌握轨道半径公式．
20. 【答案】（1）；（2）见解析
【解析】
【详解】（1）将线框以恒定速度v水平向右匀速拉出磁场，cd切割磁感线，根据右手定则可知电流由d流向c，c端的电势高，产生的感应电动势为
两端的电压为
（2）cd受到的安培力为
根据闭合电路欧姆定律有
导线框克服安培力做功功率为
解得
导线框消耗的电功率为
则有
导线框的边在磁场中运动的任意瞬间，导线框克服安培力做功的功率等于导线框消耗的电功率。
21. 【答案】（1）；（2）；（3），
【解析】
【详解】（1）线圈中产生的最大电动势为
从线圈平面通过中性面时开始计时，线圈中感应电动势的表达式为
（2）从线圈平面通过中性面时开始，线圈转过角的过程中，通过电阻横截面的电荷量为
（3）线圈转动过程中，电动势有效值为
交流电压表的示数为
电阻的发热功率为
22. 【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）电子经过加速电压过程，根据动能定理可得
解得
电子在偏转电场中做类平抛运动，水平方向有
竖直方向有
，，
联立解得
，
电子离开偏转电场后做匀速直线运动，水平方向有
竖直方向有
联立解得
则中电子束距离靶台的竖直高度为
（2）若偏转场S为垂直纸面向里的匀强磁场，若使电子束恰好沿下边界射出偏转场S，并恰好能够击中P点，电子的轨迹如图所示
电子在磁场中由洛伦兹力提供向心力可得
由图中几何关系可得
解得粒子在磁场中的轨道半径为
联立解得磁感应强度为
设粒子在磁场运动轨迹对应的圆心角为，则有
解得
根据图中几何关系可得，中电子束距离靶台的竖直高度为
23. 【答案】（1），；（2）；（3）见解析
【解析】
【详解】（1）当导体棒速度为时，导体棒切割磁感线产生的电动势为
根据闭合电路欧姆定律可得，此时回路中的电流为
当导体棒切割磁感线产生的电动势等于直流电源电动势时，回路中的电流为零，之后导体棒做匀速直线运动，则有
解得导体棒达到稳定状态时的速度为
（2）导体棒由静止开始到达到稳定状态的过程中，以导体棒为对象，根据动量定理可得
解得
根据能量守恒定律可得，回路产生的内能为
（3）如图，当电动机达到稳定状态时，以导体棒和重物为整体，根据受力平衡可得，此时导体棒受到的安培力为
电动机达到稳定状态后，如果增加负载，则安培力小于重物重力，导体棒将做减速运动，根据闭合电路欧姆定律可得，回路电流为
可知回路电流逐渐增大，导体棒受到的安培力逐渐增大，导体棒做加速度减小的减速运动，当安培力再次与重物重力平衡时，导体棒将做匀速直线运动，再次达到稳定状态，设此时的速度为，则有
联立解得