2021-2022学年安徽省桐城市桐城中学高二下学期月考（十二）物理试题（Word版）

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桐城市桐城中学2021-2022学年高二下学期月考（十二）物理试卷一、单选题如图所示，垂直纸面的正方形匀强磁场区域内，有一位于纸面的、电阻均匀的正方形导体框abcd，现将导体框以速度匀速拉出磁场，已知磁感应强度，方向垂直纸面向外，导体框边长，总电阻，则导体框移出磁场的过程中A. 导体框中产生的感应电流方向为
B. 导体框中产生的焦耳热为
C. 导体框ad边两端电势差为
D. 通过导体框截面的电量为如图所示，将长为2m的直导线折成边长相等、夹角为的“V”形，并置于与其所在平面垂直的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度大小为。当通电导线中的电流为2A时，该“V”形导线受到的安培力大小为A.  B. 2N C.  D. 1N一质量为m、电荷量为的粒子，经电场加速后，垂直进入磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里，宽度为d的匀强磁场区域，如图所示。在磁场中偏转后从磁场右边界射出，射出点与入射点的竖直距离为，不计粒子重力，则入射粒子的速度大小为A.  B.  C.  D. 如图甲所示为一小型发电机的原理图，单匝矩形线圈总电阻为。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，线圈两端与的电阻构成闭合回路。穿过矩形线框的磁通量随时间变化的图像如图乙所示，其他电阻不计。下列说法正确的是
A. 时刻，线圈中感应电流最大
B. 电阻R消耗的电功率为500W
C. 该发电机产生交流电的瞬时表达式为
D. 从图甲时刻转的过程中穿过导体横截面的电荷量约为回旋加速器的工作原理如图所示，置于真空中的D形金属盒半径为R，两盒间的狭缝很小，带电粒子穿过的时间可忽略不计，磁感应强度为B的匀强磁场与盒面垂直，A处粒子源产生的粒子质量为m、电荷量为，在加速器中被加速，加速电压为U，加速过程中不考虑相对论效应和重力影响，则A. 增大加速电压U，出射粒子动能增大
B. 粒子在D形盒中运动时间与加速电压U无关
C. 粒子射出时的最大动能与D形金属盒的半径R和磁感应强度B有关
D. 被加速的带电粒子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大如图所示，无限长、电阻可忽略不计的光滑导轨MN和PQ固定在水平地面上，左端接有定值电阻R，匀强磁场方向垂直导轨向下，金属棒ab垂直导轨静止放置，棒ab接入电路的阻值为R，给ab一个水平向右的恒力F，稳定后ab的速度大小为v，撤去外力F后通过电阻R的电荷量为q，MN和PO间距为始终与导轨接触良好且保持垂直。下列说法正确的是A. 磁感应强度为
B. 撤去外力后金属棒运动的距离为
C. 金属棒从静止到稳定运动受到安培力的功率为Fv
D. 金属棒运动过程中流过电阻R的电流方向由P到M某发电站用有效值为U的交变电压向远处输电，输送功率为P，输电线的总电阻为R。若改用5U的交变电压输电，保持输送功率不变，则输电线上损失的电功率之比为A. 25：1 B. 20：1 C. 10：1 D. 5：1有一间距为的光滑金属导轨倾斜放置，与水平面成角。在导轨上垂直放置一根细金属杆，接通如图所示的电源，电流强度为2A。若磁感应强度大小为、方向竖直向上，金属杆恰好静止，已知重力加速度为。则
A. 所放置的金属杆质量为
B. 其他条件不变，若把磁场方向改为水平向右，则金属杆的加速度大小为
C. 其他条件不变，若把磁场方向改为水平向右，则金属杆仍能静止在斜面上
D. 其他条件不变，若把磁场方向改为垂直斜面向上，则金属杆将沿斜面向上运动如图所示为某电站经远距离输电向某片区供电的示意图，若忽略发电机内阻，变压器为理想变压器，在装机容量内，用户功率增大，下列说法正确的是
A. 用户电压减小 B. 输电效率增大
C. 发电厂的输出功率增大 D. 输电线路损失功率减小如图所示，空间存在水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，一质量为m、带电量大小为q的小球，以初速度沿与电场方向成夹角射入场区，能沿直线运动。经过时间t，小球到达C点图中没标出，电场方向突然变为竖直向上，电场强度大小不变。已知重力加速度为g，则A. 小球一定带负电
B. 时间t内小球做匀减速直线运动
C. 匀强磁场的磁感应强度为
D. 电场方向突然变为竖直向上，则小球做匀速圆周运动在“探究影响感应电流方向的因素”实验中，在图甲中，不通电时电流计指针停在正中央，当闭合开关时，观察到电流计指针向左偏。

在图乙中，将条形磁铁插入螺线管的过程中，电流计的指针将______填“向左”“向右”或“不发生”偏转。
在图丙中，将条形磁铁远离螺线管，若指针向左偏转，则条形磁铁的A端是______填“N”或“S”极。在学习了自感的知识以后，某物理兴趣小组的同学在学校的探究实验室用以下的器材进行了探究：直流电阻不计的线圈L，规格相同的灯泡和，规格为3V、的滑动变阻器R。他们按图所示连接好实验电路，滑动变阻器的滑片移到中间。   当开关S闭合时，他们可以观察到的实验现象是______先亮起来，稳定后______更亮。
当开关断开前后，灯泡中的电流随时间的变化图像可能正确的是______。
             
         如图所示，匀强磁场的磁感应强度为B，边长为L的正方形线圈abcd共N匝，线圈电阻为r。线圈绕垂直于磁感线的对称轴匀速转动，角速度为，电路电阻为R，其他电阻不计。求：
从图示时刻开始计时，写出线圈的电动势e随时间t的变化关系及交变电压表的示数；
由图示位置转过角的过程中产生的平均感应电动势。






 如图所示，光滑水平桌面上有一个矩形区域abcd，bc长度为2L，cd长度为，e、f分别为ad、bc的中点。efcd区域存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B；abfe区域存在沿bf方向的匀强电场，其大小可以调节。一个质量为m、电荷量为的带电小球可视为质点、重力可忽略从b点无初速度释放。求：
当P的轨迹与cd相切时，匀强电场的场强大小和小球在磁场中运动的时间；
若改变匀强电场的场强大小，可使小球P在磁场中第一次偏转后从ed边的中点射出磁场，带电小球在磁场中的运动速率。




 如图所示，在倾角为的足够长粗糙斜面上，存在着两个磁场区域，两个区域的磁场方向相反且都垂直于斜面，宽度为L的矩形区域OPMN内存在垂直斜面向下的匀强磁场Ⅰ，磁感应强度大小为，OP边界以下存在垂直斜面向上的磁场Ⅱ，以O点为原点，沿斜面向下为x轴正方向，OP边界下方磁场的磁感应强度大小满足。一个质量为m、电阻为R、边长为L的正方形导线框，从磁场区域上方某处在沿着斜面向下的恒力F作用下由静止下滑，当ab边刚进入磁场区域Ⅰ时，线框恰好做匀速运动：当ab边进入磁场区域Ⅱ时，改变拉力的大小使线框也匀速进入区域Ⅱ，当线框完全进入区域Ⅱ时撤去拉力，已知线框与斜面间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
线框匀速进入磁场Ⅰ的速度大小；
线框进入磁场Ⅱ过程中拉力的最大值；
线框静止时cd边到OP的距离。


答案 1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】A
5.【答案】C
6.【答案】B
7.【答案】A
8.【答案】AD
9.【答案】AC
10.【答案】CD
11.【答案】向左；；
12.【答案】灯泡，灯泡；
13.【答案】解：根据，可得感应电动势的最大值
线圈的电动势e随时间t的变化关系
转动过程中，产生感应电动的有效值，交流电压表的示数为有效值，所以有
转角的过程中线圈磁通量的变化量为
转动时间为
产生的平均感应电动势大小
答：从图示时刻开始计时，线圈的电动势e随时间t的变化关系为，交变电压表的示数为；
由图示位置转过角的过程中产生的平均感应电动势为。
14.【答案】解：当P的轨迹与cd相切时，如图甲所示，设P在磁场中的运动轨迹半径为R，
由牛顿第二定律可得：
由几何关系得：
在电场中对小球P运用动能定理得：
联立解得：；
由几何关系得小球在磁场中运动的圆心角为：
在磁场中运动的时间：；

球在磁场中偏转一次从z点离开磁场，如图乙所示，根据几何关系得：
解得：
由牛顿第二定律得：
联立解得：。
答：当P的轨迹与cd相切时，匀强电场的场强大小为，小球在磁场中运动的时间为；
带电小球在磁场中的运动速率为。
15.【答案】解：因为导线框匀速进入磁场，根据平衡条件得
①
解得②
线框进入磁场Ⅱ过程中，根据平衡条件得
③
根据闭合电路的欧姆定律可得，线框中电流
④
可知当cd边刚要出磁场I时拉力最大，此时ab边处磁场
⑤
解得⑥
撤去拉力后，以沿斜面向下为正方向，根据动量定理有
⑦
其中⑧
又⑨
联立解得
答：线框匀速进入磁场Ⅰ的速度大小为；
线框进入磁场Ⅱ过程中拉力的最大值为；
线框静止时cd边到OP的距离为。