2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高二下学期强化训练（B2）物理试题 解析版

江西省赣州市赣县第三中学2021-2022学年高二下学期强化训练（B2）物理试卷

一、单选题（1-6单选 7-10多选 每题6分，共60分）

1．在物理电磁学的发展史上，许多科学家付出了努力。下列说法符合史实的是（　　）

A．英国物理学家法拉第通过对理论和实验严格分析后，得出了法拉第电磁感应定律

B．库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律，并测出了自然界的最小带电单位

C．安培首先发现了通电导线周围存在着磁场，并且总结出“安培定则”来判断电流与磁场的方向关系

D．奥斯特发现了电流的磁效应，而法拉第发明了第一台发电机

2．如图所示，水平放置一个有铁芯的螺线管，与电源、开关以及滑动变阻器连接成电路，在螺线管的左端悬挂着一个轻小的闭合导电圆环，圆面与螺线管的轴线垂直保持开关S闭合，下列说法中正确的是（　　）

A．滑动触头位置不动，从左向右看，小环中有顺时针方向的感应电流

B．滑动触头位置不动，从左向右看，小环中有逆时针方向的感应电流

C．滑动变阻器的滑动触头向b端滑动的过程中，小环向右摆动

D．滑动变阻器的滑动触头向b端滑动的过程中，小环向左摆动

3．现代科学研究中常要用到高速电子，电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备。它的基本原理如图甲所示，上、下为电磁体的两个磁极，磁极之间有一个环形真空室。图乙为真空室的俯视图，电子在真空室中做圆周运动。电磁体线圈中电流可以变化，产生感生电场使电子加速。某时刻电磁体线圈中电流如图所示，电子逆时针方向运动。下列说法中正确的是（　　）

A．此时真空室中磁场方向由上向下  

B．感生电场对电子的作用力给电子提供向心力

C．电子做圆周运动的向心加速度大小始终不变 

D．为使电子加速，图中电流应该由小变大

4．如图甲所示为一“凸型”线框，其中ab= be=de=ah= gf=l，ef =3l．线框在外力作用下以恒定速度垂直磁场通过一宽为Z的有界匀强磁场．取逆时针方向电流方向为正，图示时刻t=0，则线框中产生的电流i随时间t变化的图像中，正确的是（　　）

A．B．

C．D．

5．如图甲、乙所示，矩形线框ABCD静置在光滑的水平面上，竖直方向存在着组合磁场，其磁感应强度分别为B、2B，分别用力、将相同的矩形线框一边与两磁场的边界重合沿水平面匀速完全拉进另一磁场，且两次的速度之比为：：2，则在线框完全进入另一磁场的过程中，下列说法正确的是　　

A．回路中电流之比为1：1

B．线框中产生的热量之比为1：1

C．拉力大小之比为1：2

D．克服安培力做功的功率之比为1：2

6．关于涡流，下列说法中错误是（　　）

A．真空冶炼炉是利用通电导线的发热来熔化金属的装置

B．家用电磁炉锅体中的涡流是由交变磁场产生的

C．阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动

D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流

7．如图所示，A、B是两盏完全相同的白炽灯，L是电阻不计的电感线圈，如果断开开关S1，接通S2，A、B两灯都能同样发光。若最初S1是接通的，S2是断开的，那么下列描述中正确的是（　　）

A．刚接通S2，A灯就立即亮，B灯延迟一段时间才亮

B．刚接通S2时，线圈L中的电流为零

C．接通S2以后，A灯变亮，B灯由亮变暗

D．接通S2，电路稳定后再断开S2时，A灯立即熄灭，B灯先亮一下，然后熄灭

8．如图所示，固定在水平面上且半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场，有一阻值为R的金属棒，其一端与圆环接触良好，另一端固定在竖直导电转轴OO'上，金属棒随轴以角速度匀速转动，阻值也为R的电阻和电容为C、板间距为d的水平平行板电容器井联接在圆环的A点和电刷间，有一带电微粒在电容器极板间恰好处于静止状态，已知重力加速度为g，不计其它电阻和摩擦，下列说法中正确的是（　　）

A．金属棒产生的电动势为

B．微粒的电荷量与质量之比为

C．电容器所带的电荷量

D．电阻R消耗的电功率为

9．如图所示，光滑平行金属导轨位于竖直向上的匀强磁场中，将具有一定电阻的导体棒M、N垂直放在导轨上，导轨电阻与摩擦均不计，用水平恒力F向右拉动导体棒N。运动过程中导体棒M、N始终处于磁场中，且垂直于导轨，导体棒M、N与导轨接触良好，经过一段时间后（　　）

A．导体棒M的速度趋于恒定值

B．导体M的加速度趋于恒定值

C．流过导体棒M的电流趋于恒定值

D．M、N之间的距离趋于恒定值

10．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨倾斜放置，与水平面夹角为，两导轨间的距离为L，不计导轨电阻。导轨顶端接有电容为C的电容器和电动势为E的电源（内阻为R）。开始时选择开关拨到1，一质量为m、电阻不计的均匀金属棒恰好静止在导轨上。整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面，重力加速度为g。现把选择开关拨到2，金属棒下滑过程中电容器未被击穿，下列说法正确的是（　　）

A．磁场方向垂直于导轨平面向下 

B．磁感应强度大小为

C．金属棒做加速度减小的加速运动 

D．金属棒做匀加速运动

二、解答题（每题20分，共40分）

11．在如图所示的电路中，螺线管上线圈的匝数n=1500匝，横截面积.螺线管上线圈的电阻r=1.0Ω，定值电阻、，电容器的电容C=30μF.在一段时间内，螺线管中磁场的磁感应强度B按如图所示的规律变化.

（1）求螺线管中产生的感应电动势.

（2）闭合开关S，电路中的电流稳定后，求电阻的电功率.

（3）开关S断开后，求流经电阻的电荷量.

12．如图甲所示，固定平行金属导轨MN、PQ与水平面成37°角倾斜放置，其电阻不计，相距为L=0.4m，导轨顶端与电阻R相连，R=0.15。在导轨上垂直导轨水平放置一根质量为m=2×10－2kg、电阻为r=0.05的导体棒ab。ab距离导轨顶端d1=0.4m，导体棒与导轨间的动摩擦因数=0.5；在装置所在区域加一个垂直导轨平面向上的磁场，其磁感应强度B和时间t的函数关系如图乙所示。（g取10m/s2）

（1）前2s内，施加外力使导体棒保持静止，求通过导体棒的电流I的大小和方向；

（2）前2s内，哪段时间内静止释放导体棒（不施加外力），释放时导体棒能处于平衡状态？

（3）2s后静止释放导体棒，已知ab棒滑到底部前已达到最大速度va并匀速下滑到底部，此过程中通过的电量q=3.2C。求va的大小、以及此过程中电阻R上产生的热量Q。

参考答案：

1．D

【详解】

A．德国物理学家纽曼、韦伯在对理论和实验资料进行严格分析后得出了电磁感应定律，因法拉第对电磁感应现象研究的巨大贡献，后人称之为法拉第电磁感应定律，故A错误；

B．库仑通过研究得出了电荷间的相互作用规律，密立根测出了自然界的最小带电单位，故B错误；

C．奥斯特首先发现了通电导线周围存在着磁场，安培总结出“安培定则”来判断电流与磁场的方向关系，故C错误；

D．奥斯特发现了电流的磁效应，而法拉第发明了第一台发电机，故D正确。故选D。

2．C

【详解】

AB．滑动触头位置不动，螺线管中电流不变,闭合导电圆环中磁通量不变，故小环中没有感应电流，故AB错误；

CD．滑动变阻器的滑动触头向b端滑动的过程中，螺线管中电流减小，通过小环的磁通量减小，由楞次定律可知，从左向右看，小环中有顺时针方向的感应电流，小环向右摆动，故C正确，D错误。

故选C。

3．D

【详解】A．根据图中电流，结合右手螺旋定则可知，真空室中磁场方向由下向上，故A错误；

B．由于电磁体线圈中电流可以变化，可在真空室中产生感应磁场，电子在洛伦兹力的作用下做圆周运动，故B错误；

C．由于感生电场使电子加速，电子的速度变大，所以电子运动的向心加速度大小会发生变化，故C错误；

D．电磁体线圈中电流变大，产生的磁感应强度变大，由楞次定律可知，进而产生的感应电场强度变大，使得电子的速度变大，故D正确。故选D。

4．B

【详解】

由于线框匀速运动，每运动的距离时间为，所以第一个时间间隔即ab边从左边界到右边界过程中，由“右手定则”可知，线框中产生逆时针方向的电流，大小为，第二个时间间隔即gd边从左边界到右边界过程中，由“右手定则”可知，线框中产生逆时针方向的电流，大小为，第三时间间隔ef，由“右手定则”可知，线框中产生顺时针方向的电流，大小为，故B正确．

5．C

【详解】

甲、乙两个回路中产生的感应电流分别为：，，则回路电流之比：：：：2，故A错误；线圈产生的热量：，则线圈产生的热量之比：：：：：：2，故B错误；线框受到的安培力分别为：，，线框做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件得：，则拉力大小之比：：：：：2，故C正确；克服安培力功率为：，则克服安培力做功的功率之比：：：：4，故D错误．所以C正确，ABD错误．

6．A

【详解】

A．真空冶炼路炉是用涡流来熔化金属对其进行冶炼的，炉内放入被冶炼的金属，线圈内通入高频交变电流，这时被冶炼的金属中产生涡流就能被熔化，故A错误；

B．电磁炉利用高频电流在电磁炉内部线圈中产生磁场，当含铁质锅具放置炉面时，铁磁性锅体被磁化，锅具即切割交变磁感线而在锅具底部产生交变的涡流，恒定磁场不会产生涡流，故B项正确；

C．根据楞次定律，阻尼摆摆动时产生的涡流总是阻碍其运动，当金属板从磁场中穿过时，金属板板内感应出的涡流会对金属板的运动产生阻碍作用，故C项正确；

D．变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块的铁芯，以减小涡流，故D项正确。

本题选不正确的，故选A。

7．BCD

AB．接通S2电源就开始给电路供电电感线圈L会发生通电自感现象，使通过线圈的电流由零逐渐增大，但自感现象不会影响到两灯泡的发亮，所以灯泡A、B会同时变亮，A错误，B正确；

C．待电路稳定后，由于线圈的电阻不计，B灯相当于与一段导线并联，被短路所以B灯将会熄灭，电源只给A灯供电，A灯将变得更亮，C正确；

D．在断开S2时，A灯与电路断开将立即熄灭，而B灯与电感线圈构成闭合电路，由于线圈的自感现象，B灯会先亮一下后再熄灭，D正确。

8．AC

A．金属棒绕轴切割磁感线，产生的感应电动势故A正确；

B．微粒处于静止状态，因此电容器两端电压等于路端电压

联立解得故B错误；

C．电容器所带电荷量故C正确；

D．电阻R消耗的电功率为故D错误。故选AC。

9．BC

【详解】某时刻回路中电动势回路中的电流安培力大小

导体棒的加速度，开始，分析可知，速度在增大，安培力在增大，增大，减小；当时，恒定，则电动势恒定，电流恒定，安培力恒定，两棒匀加速运动，速度一直在增大，且位移差在逐渐增大，故AD错误，BC正确。故选BC。

10．AD

【详解】A．开始时选择开关拨到1，金属棒恰好静止在导轨上。磁场方向垂直于导轨平面，由左手定则判断安培力方向沿倾斜导轨向上，磁场方向垂直于导轨平面向下，故A正确；

B．由金属棒恰好静止在导轨上，可得解得

 故B错误；

CD．把选择开关拨到2，则电容器积累的电荷量随金属棒速度v的变化关系为

根据动量定理可得即

解得金属棒的加速度大小为解得

恒定不变，故金属棒将做匀加速直线运动，故C错误，D正确。

故选AD。

11．（1）1.2V（2） （3）

【详解】（1）根据法拉第电磁感应定律得

（2）根据闭合电路欧姆定律得

电阻的电功率.

（3）开关S断开后，流经电阻的电荷量即为S闭合时电容器所带的电荷量.

电容器两端的电压

流经电阻的电荷量.

故本题答案是：（1）1.2V（2） （3）

【点睛】

根据法拉第电磁感应定律求出回路中的电动势，在结合闭合电路欧姆定律求电流，即可求解别的物理量．

12．(1)0.4A，由b到a；(2) 0.3s-2s；(3) ，0.29J

【解析】

【详解】

(1)由题意知，根据法拉第电磁感应定律可得前2s产生的感应电动势：

根据闭合电路欧姆定律有电流为：

根据楞次定律可知感应电流的方向为b到a．

(2)导体棒所受摩擦力为：

当导体棒刚要向下滑动时，摩擦力方向沿导轨向上，安培力最小值有：

解得：

当导体棒刚要向上滑动时，摩擦力方向沿导轨向下，安培力最大值有：

解得：

由图乙可知在0-2s内B-t的函数关系式为：

故当时，t=0.3s，而B达不到1.25T，所以在0.3s-2s内静止释放导体棒都能保持静止．

(3)由题意知当导体棒匀速下滑时，导体棒受力平衡有：

而根据闭合电路欧姆定律有：

联立代入数据可得：

导体棒下滑到底端过程中根据：

可得，故下滑过程中根据功能关系可知系统产生的热量Q：

代入数据解得：，所以电阻R产生的热量为：

答：(1)通过导体棒的电流0.4A，方向由b到a.；

(2) 在0.3s-2s内静止释放导体棒都能保持静止；

(3) va=5m/s2、此过程中电阻R上产生的热量Q=0.29J．