一、选择题（本题共10小题，单选题每小题4分，多选题每小题6分，共46分。1～7小题为单选题；8～10小题为多选题，全对得6分，选对但不选全得3分，选错或不选得0分）

1．在物理学发展过程中，许多物理学家做出了杰出贡献，下列说法中错误的是

A．奥斯特发现了电流的磁效应

B．安培首先总结了电路中电流与电压和电阻的关系

C．洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律

D．法拉第对电磁感应现象进行了丰富的、开创性的研究

2．矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生的电动势如图所示，则

A．t1时刻线圈通过中性面

B．t2时刻线圈中磁通量最大

C．t3时刻线圈中磁通量变化率最大

D．t4时刻线圈中磁通量最大

3．在阴极射线管中电子流方向由左向右，其上方有一根通有如图所示电流的直导线，导线与阴极射线管平行，则阴极射线将

A．向上偏转 B．向下偏转 C．向纸里偏转 D．向纸外偏转

4．如图所示，竖直平行导轨间距l=20cm，导轨顶端接有一开关S，导体棒ab与导轨接触良好且无摩擦，ab的电阻R=0.4Ω，质量m =20g，导轨的电阻不计，电路中所接电阻为3R，整个装置处在与竖直平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=1T，不计空气阻力，设导轨足够长，g取
，开始时，开关断开，当ab棒由静止下落3.2m时，突然接通开关，下列说法中正确的是

A. a点的电势高于b点的电势 B. ab间的电压大小为0.4V

C. ab间的电压大小为1.2V D. ab间的电压大小为1.6V

5．如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过Δt时间从C点射出磁场，OC与OB成600角。现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间变为

A.
B.
C.
D.

6．如图所示，两平行光滑金属导轨CD、PQ间距为L，与电动势为E、内阻为r的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。在空间施加匀强磁场可以使ab棒静止，则磁场的磁感强度的最小值及其方向分别为

A．
，水平向右

B．
，竖直向下

C．
，垂直于回路平面向下

D．
，垂直于回路平面向下

7．如图7所示，在水平地面上，有一竖直放置的正方形金属线框abcd，边长为L，紧挨着有界匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向内，磁场边界宽也为L。线框先以c点为转轴，以恒定角速度顺时针转动，当b点落地后，再以b点为转轴，以相同的角速度顺时针转动，在线框通过磁场的过程中，线框中的电流随时间变化的关系图象是

8．如图所示，理想变压器原线圈连接的交变电压有效值保持不变，L1、L2是完全相同的两个灯泡，电表均为理想电表，开始时开关S是闭合的。当开关S断开后，下列说法正确的是

A．电压表的示数变大 B．电流表A1的示数减小

C．电流表A2的示数变大 D．灯泡L1的亮度变亮

9．如图所示，两根电阻不计的光滑平行金属导轨倾角为θ，导轨下端接有电阻R，匀强磁场垂直于斜面向上。质量为m，电阻不计的金属棒ab在沿斜面与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑，上升高度h，在这过程中

A．金属棒所受各力的合力所做的功等于零

B．金属棒所受各力的合力所做的功等于mgh和电阻R产生的焦耳热之和

C．恒力F与重力的合力所做的功等于棒克服安培力所做的功与电阻R上产生的焦耳热之和

D．恒力F和重力的合力所做的功等于电阻R上产生的焦耳热

10．如图所示，直线A是电源的路端电压和电流的关系图像，直线B、C分别是电阻R1、R2的两端电压与电流的关系图像，若将这两个电阻分别接到该电源上，下列说法正确的是

A．两电阻阻值R1＞R2

B．R2接在电源上时，电源的内阻消耗功率更大

C．R2接在电源上时，电源的效率更高

D．电源的内阻和R2的阻值相等

二、实验题（本题共2小题，每空2分，共18分）

11、在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中，采用如图甲所示的电路可以方便地调节灯泡两端的电压值，已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，且R1=10R2。

（1）请根据图甲所示的实物图在图乙的方框中画出相应的电路图；

（2）在实验中，为了使小电珠的电压在开始时有最小值，在闭合开关前，两个滑动变阻器的滑片P1和P2应分别放在各自的 端（选填“a”或“b”）和 端（选填“c”或“d”）；

（3）采用这个电路能够达到精细调节小电珠两端电压的目的，其中变阻器 （选填“R1”或“R2”）用于精细调节。

12．在“用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻”的实验中，提供的器材有：

A．干电池一节

B．电流表(量程0.6A)

C．电压表(量程3V)

D．开关S和若干导线

E．滑动变阻器R1(最大阻值20Ω，允许最大电流1A)

F．滑动变阻器R2(最大阻值200Ω，允许最大电流0.5A)

G．滑动变阻器R3(最大阻值2000Ω，允许最大电流0.1A)

（1）按图甲所示电路测量干电池的电动势和内阻，滑动变阻器应选 （填“R1”、“R2”或“R3”）．

（2）图乙电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整．要求变阻器的滑片滑至最左端时，其使用电阻值最大．

（3）闭合开关，调节滑动变阻器，读取电压表和电流表的的示数．用同样方法测量多组数据，将实验测得的数据标在如图丙所示的坐标图中，请作出U-I图线，由此求得待测电池的电动势E= V，内电阻r = Ω．（结果保留两位有效数字）

（4）所得内阻的测量值与真实值相比 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）

三、计算题（本题共4小题，共46分，解答应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）

13．（10分）在真空中，半径为r的圆形区域内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在此区域外围空间都存在垂直于纸面向内的大小也为B的磁场，一个带电粒子从边界上的P点沿半径向外，以速度
进入外围磁场，已知带电粒子质量
，带电量
，不计重力，磁感应强度B=1T。粒子运动速度
，圆形区域半径
，判断粒子能否运动到A点,无论能否，均说明理由；若能，求第一次经过A点所需要的时间。

14．（10分）交流发电机转子有n匝线圈，每匝线圈所围面积为S，匀强磁场的磁感应强度为B，匀速转动的角速度为，线圈电阻为r，外电路电阻为R，当线圈处于中性面时开始计时，逆时针匀速转动180°过程中，求：

（1）通过R的电荷量q；

（2）写出R两端的电压瞬时值的表达式。

15．（12分）如图光滑斜面的倾角α＝30°，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长l1＝1m，bc边的边l2＝0.6m，线框的质量m＝1kg，电阻R＝0.1Ω，线框通过细线与重物相连，重物质量M＝2kg，斜面上ef线（ef∥gh）的右方有垂直斜面向上的匀强磁场，磁感应强度Ｂ＝0.5T，如果线框从静止开始运动，进入磁场最初一段时间是匀速的，ef线和gh线的距离s＝11.4m，（取g＝10m/s2），求：

⑴线框进入磁场时匀速运动的速度v；

⑵ab边由静止开始运动到gh线所用的时间t（此过程M不会落地）；

⑶t时间内产生的焦耳热。

16．（14分）如图所示，水平地面上有一辆固定有竖直光滑绝缘管的小车，管的底部有一质量m=0.2g、电荷量q=+8×10-5C的小球，小球的直径比管的内径略小．在管口所在水平面MN的下方存在着垂直纸面向里、磁感应强度B1= 15T的匀强磁场，MN面的上方还存在着竖直向上、场强E=25V/m的匀强电场和垂直纸面向外、磁感应强度B2=5T的匀强磁场．现让小车始终保持v=2m/s的速度匀速向右运动，以带电小球刚经过场的边界PQ为计时的起点，测得小球对管侧壁的弹力FN随高度h变化的关系如图所示．g取10m/s2，不计空气阻力．求：

（1）小球刚进入磁场B1时的加速度大小a；

（2）绝缘管的长度L；

（3）小球离开管后再次经过水平面MN时距管口的距离△x。



三、计算题（本题共4小题，共46分）

13．（10分）解：带电粒子在磁场中，做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力．

由
（2分） 得：
（2分） 画出轨迹如图所示．

由轨迹知，粒子能运动到A点。（2分）

带电粒子运动的周期为
（2分）。

在磁场中运动了一个周期，则运动时间为t=T=8π×10-5s （2分）

14．（10分）解：（1）通过电阻R的电荷量
（1分）

由闭合电路欧姆定律得，
（1分）

由法拉第电磁感应定律得，
（1分）

（1分）

联立以上四式得：
（1分）

（2）线圈由中性面开始转动，感应电动势的瞬时值表达式为
（1分）

由闭合电路欧姆定律可知，
（1分）

电阻R两端的电压
（1分）

解以上三式得：
（2分）

15．（12分）解：⑴因为线框进入磁场的最初一段时间做匀速运动，所以重物受力平衡

线框abcd受力平衡：
（1分）

ab边进入磁场切割磁感线，产生的电动势
（1分）

形成的感应电流
（1分）

联立得：
解得
（1分）

⑵线框abcd进磁场前时，做匀加速直线运动；进磁场的过程中，做匀速直线运动；进入磁场后到运动到gh线，仍做匀加速直线运动。

进磁场前，对M：
对m：

联立解得：
（2分）

该阶段运动时间为：
（1分）

进磁场过程中，匀速运动时间：
（1分）

进磁场后，线框受力情况同进磁场前，所以该阶段的加速度仍为

解得：
（1分）

因此ab边由静止开始运动到gh线所用的时间
（1分）

⑶
J （2分）

16．（14分）解：（1）以小球为研究对象，竖直方向小球受重力mg和恒定的洛伦兹力F，故小球在管中竖直方向做匀加速直线运动，加速度设为a，则：

（4分）
（2）在小球运动到管口时，
，设v1为小球竖直分速度由
，则
（2分）由
，得
（3分）