一．选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分.在每个小题所给出的四个选项中，第1至7题只有一项符合题目要求，第8至12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。）

1．下列说法不正确的是( )

A. 电熨斗中的双金属片是温度传感器

B．火灾报警器是利用烟雾对光的散射作用来工作的

C．热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量

D. 霍尔元件是能够把磁感应强度这一磁学量转换为电压这一电学量的传感器

2．在匀强磁场中，一矩形金属线框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图1所示，产生的交变电动势的图象如图2所示，则（ ）

A．t =0.01s时线框的磁通量变化率为零

B．t =0.005s时线框平面与中性面重合

C．线框产生的交变电动势有效值为311V

D．线框产生的交变电动势的频率为100Hz

3．如图甲所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为10：1，R1=20Ω，R2=30Ω，C为电容器，已知通过R1的正弦交流电如图乙所示，则 （ ）

A．交流电的频率为0.02Hz B．原线圈输入电压的最大值为

C．电阻R2的电功率约为6.67W D．通过R3的电流始终为零

4.如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在xOy平面内，从原点O处沿与x轴正方向成θ角(0<θ<π)以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计)．则下列说法正确的是(　 　)

A．若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

B．若v一定，θ越大，则粒子在离开磁场的位置距O点越远

C．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的角速度越大

D．若θ一定，v越大，则粒子在磁场中运动的时间越短

5.如图所示电路，灯A、B都能正常发光，忽然灯A变亮，灯B变暗，如果电路中有一处出现断路故障，则出现断路故障的电路是（ ）

A．R1所在的支路 B．R2所在的支路

C．R3所在的支路 D．电源所在的电路

6．如图所示，平行金属板中带电质点P原处于静止状态，不考虑电流表和电压表对电路的影响，当滑动变阻器R4的滑片向b端移动时，则（）

A．电压表读数减小 B．电流表读数减小

C．质点P将向上运动 D．R3上消耗的功率逐渐增大

7.如图所示的甲、乙两个电路，电感线圈的自感系数足够大，且直流电阻不可忽略，闭合开关S，待电路达到稳定后，灯泡均能发光。现将开关S断开，这两个电路中灯泡亮度的变化情况可能是（ ）

A．甲电路中灯泡将渐渐变暗

B．甲电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗

C．乙电路中灯泡将渐渐变暗

D．乙电路中灯泡将先变得更亮，然后渐渐变暗

8．回旋加速器是用来加速带电粒子的装置，如图所示.它的核心部分是两个D形金属盒，两盒相距很近，分别和高频交流电源相连接，两盒间的窄缝中形成匀强电场，使带电粒子每次通过窄缝都得到加速。两盒放在匀强磁场中，磁场方向垂直于盒底面，带电粒子在磁场中做圆周运动，通过两盒间的窄缝时反复被加速，直到达到最大圆周半径时通过特殊装置被引出。关于回旋加速器加速带电粒子所获得的能量，下列说法正确的是（ ）

A．与加速器的半径有关，半径越大，能量越大

B．与加速器的磁场有关，磁场越强，能量越大

C．与加速器的电场有关，电场越强，能量越大

D．与带电粒子的质量有关，质量越大，能量越大

9.如图所示，竖直平行金属导轨MN、PQ上端接有电阻R，金属杆质量为m，跨在平行导轨上，垂直导轨平面的水平匀强磁场为B，不计ab与导轨电阻，不计摩擦，且ab与导轨接触良好．若ab杆在竖直向上的外力F作用下匀速上升，则以下说法正确的是(　 　)

A．拉力F所做的功等于电阻R上产生的热量

B．杆ab克服安培力做的功等于电阻R上产生的热量

C．电流所做的功等于重力势能的增加量

D．拉力F与重力做功的代数和等于电阻R上产生的热量

10.质量为m的通电细杆置于倾角为θ的导轨上，导轨的宽度为L，杆与导轨间的动摩擦因数为μ，有电流通过杆，杆恰好静止于导轨上.如下列选项所示(截面图)，杆与导轨间一定有摩擦力的是( )

11.由于天气原因断电，某小区启动了临时供电系统，它由备用发电机和副线圈匝数可调的变压器组成，如图所示，图中R0表示输电线的电阻。滑动触头P置于某处时，用户的用电器恰好正常工作，在下列情况下，要保证用电器仍能正常工作，则( )

A．当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向上滑动

B．当发电机输出的电压发生波动使V1示数小于正常值，用电器不变时，应使滑动触头P向下滑动

C．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向上滑

D．如果V1示数保持正常值不变，那么当用电器增加时，滑动触头P应向下滑

12. 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，现将导体框分别朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场，则导体框从两个方向移出磁场的两过程中( )

A．导体框中产生的感应电流方向相同 B．导体框中产生的焦耳热相同

C．导体框ad边两端电势差相同 D．通过导体框截面的电量相同

二、实验题：(14分)

13.(6分). 如图所示，游标卡尺的示数为 mm；

螺旋测微器的示数为 mm.

14.（8分）.测定电源的电动势和内电阻的实验电路和U-I图像如下:请回答下列问题

（1）在闭合开关之前移为防止电表过载而动滑动变阻器的滑动头P应放在 _____ 处

（2）现备有以下器材：

A．干电池1个 B．滑动变阻器（0～50Ω）

C．滑动变阻器（0～1750Ω） D．电压表（0～3V）

E．电压表（0～15V） F．电流表（0～0.6A）

G．电流表（0～3A）

其中滑动变阻器应选___ _，电压表应选_ __，

电流表应选_ _ __。(填字母代号)

（3）右图是根据实验数据画出的U-I图像。由此可知这个干电池的电动势E =__ V，内电阻r =__ _Ω。

四、计算题(共计38分，答题时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。)

15. (14分)如图所示，在空间建立直角坐标系xOy，匀强磁场垂直于xOy平面向里.带电粒子以初速度v从a点垂直于y轴进入匀强磁场，运动中经过b点，且Oa＝Ob.若撤去磁场，加一个与y轴平行的匀强电场，带电粒子仍以速度v从a点垂直于y轴进入电场，粒子仍能通过b点.粒子重力不计，那么电场强度E与磁感应强度B之比为多少？

16.（10分）、如图所示，倾角为
的光滑斜面上，有一长为L，质量为m的通电导线，导线中的电流强度为I，电流方向垂直纸面向外．在图中加一匀强磁场，可使导线平衡，试求：最小的磁感应强度B是多少？方向如何？

17.(14分)如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL＝4R，定值电阻R1＝2R，电阻箱电阻调到R2＝12R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，试求：

(1)金属棒下滑的最大速度为多大？

(2)当金属棒下滑距离为S0时速度恰达到最大，求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中，整个电路产生的电热；

(3)调节电阻箱，当R2为何值时，其消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？

参考答案：

16.解析：导体棒受重力、支持力和安培力作用而平衡，由力学知识可知，当第三个力（安培力）F与
垂直时，F有最小值，如图，即安培力方向平行于斜面向上，
又因为当导体棒与磁感应强度垂直时，安培力最大，故本题所求最小磁感应强度
，方向为垂直斜面向下．

(2)由能量守恒，产生的电热Q＝mg·2S0sin θ－mv

代入(1)中的vm值，可得Q＝mgS0－(4分)

(3)R2上消耗的功率P2＝

其中U＝IR并＝

R并＝

又mgsin θ＝

解以上方程组可得

P2＝·＝·

当R2＝4R时，R2消耗的功率最大

最大功率P2m＝(5分)