吉林省辽源市田家炳高级中学校2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题

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【详解】A．根据公式可得，线圈中的最大感应电动势为
故A正确；
B．根据题意可知，不计线框及导线电阻，则电阻R两端电压的最大值等于线圈的电动势的最大值，由图示位置开始计时，电阻R两端电压的瞬时值表达式
故B错误；
C．根据公式可得，交变电流的周期为
则电阻R中电流方向每秒变化次数为
故C错误；
D．根据公式可得，电阻两端电压的有效值为
由公式可得，电阻R消耗的电功率为
故D错误。
故选A。
2．C
【详解】当金属环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化，会产生电流，根据楞次定律得出感应电流的方向，从而阻碍线圈运动，即有机械能通过安培力做负功转化为内能；当环没有磁通量的变化时，无感应电流，只有重力做功，环的机械能守恒；据以上可知，环在运动过程中只有摆进或摆出磁场时有机械能转化为热能，所以与没有磁场相比，环会很快静止，故选C。
3．D
【详解】A．线框进入磁场时穿过线框的磁通量先向里增加，离开磁场时线框的磁通量向里减小，根据楞次定律可知，产生感应电流的磁场先向外再向里，由右手螺旋定则可知，产生感应电流先逆时针方向后顺时针方向，故A正确，不符合题意；
B．根据
因线框进入磁场和穿出磁场的过程中磁通量的变化量相同，则通过ab边的电荷量相同，故B正确，不符合题意；
C．整个过场中线圈的磁通量的变化量为零，则平均感应电动势为零，选项C正确，不符合题意；
D．若线圈以速度v匀速穿过磁场，因为线框是“半正弦波”形闭合线框，故在穿过磁场过程中感应产生的电流为正弦式交变电流，由题意知该交变电流产生的最大值为
则其有效值为
穿过磁场的时间
线框产生的焦耳热
但是因为线圈加速穿过磁场，且穿过磁场后的速度为v，则整个过程中产生的焦耳热不等于，故D错误，符合题意。
故选D。
4．C
【详解】A．由图可知，带电粒子进入匀强磁场B2时向下偏转，所以粒子所受的洛伦兹力方向向下，根据左手定则判断得知该束粒子带正电，A错误；
B．在平行金属板中受到电场力和洛伦兹力两个作用而做匀速直线运动，由左手定则可知，洛伦兹力方向竖直向上，则电场力方向向下，粒子带正电，电场强度方向向下，所以速度选择器的P1极板带正电，故B错误；
C．粒子能通过狭缝，电场力与洛伦兹力平衡，则有
解得
故C正确；
D．粒子进入匀强磁场B2中受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，由牛顿第二定律得
解得
可见，由于v是一定的，B不变，半径r越大，则越小，故D错误。
故选C。
5．C
【详解】A．如果线圈中通以恒定电流，不能产生电磁感应和感应电流，冶炼炉无法冶炼金属，选项A错误；
BC．通过线圈的高频交流电使炉内金属产生涡流从而熔化炉内金属，而不是炉体，选项B错误，C正确；
D．如果真空冶炼炉中金属的电阻率越小，则涡流越强，产生的热量越多，选项D错误。
故选C。
6．C
【详解】A．如果运动电荷的运动方向与磁场方向平行，运动电荷不受洛伦兹力，A错误；
B．如果通电直导线的电流方向与磁场方向平行，通电直导线不受安培力，B错误；
C．洛伦兹力总是与运动方向垂直，故洛伦兹力一定不做功，C正确；
D．安培力的方向与速度方向没有直接关系，安培力可以做正功、负功或者不做功，D错误；
故选C。
7．B
【详解】滑片P下移，滑动变阻器电阻增大，输出端总电阻增大，输出电压不变，灯泡亮度不变，输出电流减小，输入电流由输出电流决定，所以输入电流也减小，A错；B对；CD错；
8．C
【详解】AB. 当闭合S时，A2立即亮，而自感线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，由于自感线圈L的电阻可以忽略，最后两灯泡的电压一样大，所以一样亮，AB错误；
CD. 当断开S时，通过A2的原来的电流立即消失，由于线圈对电流的减小有阻碍作用，所以通过A1的电流会慢慢变小，并且通过A2，所以两灯泡一起过一会儿熄灭，D错误，C正确。
故选C。
9．AD
【详解】电荷量可知两种情况磁通量变化相同，电荷量相同，Ａ对；由左手定则可知安培力方向相反，B错；焦耳热等于拉力做的功，拉力等于安培力BIL，可知拉力大小不同，但移动距离相同，可知拉力做功不同，焦耳热不同，C错；3v向右拉出时，感应电动势E=3BLv，bc两端电压为U=，向左拉出时E=BLv，bc两端电压为路端电压bc两端电压为3Lv/4，D对
10．BC
【详解】由U-t图象，交流电压最大值为10V，有效值．故A错误．通过电阻的电流．故B正确．根据，知电阻消耗的电功率．故C正确，电阻每秒产生热量．故D错误．
故选BC．
11．BC
【详解】以甲乙整体为研究对象，分析受力如图
则有
当甲乙一起加速运动时，洛伦兹力F洛增大，滑动摩擦力f增大，C正确D错误；
f增大，F一定，根据牛顿第二定律得，加速度a减小，对甲研究得到，乙对甲的摩擦力，则得到减小，甲、乙两物块间的静摩擦力不断减小A错误，B正确；
故选BC。
12．ABC
【详解】A、发电机转子在匀速转动时，通过线圈的磁通量、产生感应电动势及电流均随时间呈周期性变化；故A、B、C正确；D、闭合回路中电流变化的周期等于线圈的转动周期，其大小不变化；故D错误；故选ABC．
【点睛】在交流电的产生过程中，转速、周期、频率是保持不变的；而电流、电动势及磁通量均随时间做周期性变化．
13． 开关接在B线圈回路，开关应接入原线圈A所在的回路 感应电流的磁场方向 A和B
【详解】（1）[1]图中电源所在回路中没有控制开关，即开关错接在B线圈回路中，开关应接入原线圈A所在的回路。
（2）[2]为了方便探究感应电流方向的规律，实验应研究原磁场方向、磁通量的变化情况与感应电流的磁场方向三者的关系。
（3）[3]根据安培定则可以判定电流产生的磁场方向，因此在实验过程中，除了查清流入电流表的电流方向与指针偏转方向之间的关系之外，还应查清线圈“A和B”中导线的绕制方向。
14． D C A B
【详解】（1）[1] A．手指拨动铜导线发声是由于铜导线振动时切割磁感线产生交变的感应电流，电流通过扩音器放大后发声，故A错误；
B．振动的铜丝来回切割磁感线产生方向变化的电流，故B错误；
C．铜丝振动时将机械能转化为电能，故C错误；
D．铜丝振动时能量转化的原理与发电机原理相同，都是将机械能转化为电能，故D正确。
故选D。
（2）[2] A．根据右手定则知，当导体棒的速度方向变化时，感应电流的方向发生改变，一个周期内速度方向变化两次，则每经过1s，流过电阻R的电流方向反向两次，故A错误；
B．杆做简谐运动，根据E=BLv知，产生正弦式交流电，发热功率用有效值计算，可知电阻R的发热功率不变，故B错误；
C．杆由C到O的运动过程中，根据右手定则知，杆中的电流方向向下，则流过电阻R的电流方向由b→a，故C正确；
D．杆由C到D的运动过程中，速度先增大后减小，感应电动势先增大后减小，则流过电阻R的电流先增大后减小，故D错误。
故选C。
（3）[3]当图中琴弦向右靠近线圈时，线圈所在位置磁场变大，磁通量变大，根据楞次定律可知，线圈受到向右的磁场力。
故选A。
（4）[4]根据
，
可知，电流方向在改变，并且图像为余弦函数。
故选B。
15．（1）向下（2）6.25T
【分析】考查安培力。
【详解】（1）由左手定则可以判断，磁场方向竖直向下。
（2）安培力：
电流强度：
由平衡条件：
水平方向：
竖直方向：
解得：
16．
17．(1) ; (2) (3)
【分析】由左手定则可知，粒子受力方向垂直速度方向向右下方，可知运动轨迹；洛伦兹力提供向心力，由几何关系可得半径的大小，洛伦兹力提供向心力求出电子运动速度；根据粒子在磁场中运动的周期公式，结合圆心角的大小，根据出电子在磁场中运动的时间；粒子带正电，电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由于其他条件不变，所以做圆周运动的半径不变；
【详解】解：(1) 由左手定则可知，粒子受力方向垂直速度方向向右下方，则可知运动轨迹如图：
电子在做圆周运动，设半径为r，由几何关系可得：
解得：
电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力则有：
解得电子运动速度：
(2)电子在磁场中做圆周运动的周期：
电子在磁场中运动的的圆心角为60，时间：
(3)粒子带正电，电子在磁场中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，由于其他条件不变，所以做圆周运动的半径大小不变，半径为：