高中试卷答案网辽宁省葫芦岛市普通高中2022-2023学年高二上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2023高二上·葫芦岛期末）宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，下列有关磁星的磁场说法正确的是（ ）
A．磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场
B．“磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示
C．若在“磁星”表面选一闭合区域，则闭合区域中的磁通量不可能为零
D．“磁星”表面的磁场如此强大，故而磁感线非常密集，导致磁感线可能相交
2．（2023高二上·葫芦岛期末）如下四幅图中，与其它工作原理不同的是（ ）
A．手持安全检查仪
B．通电的电流表
C．电磁炉加热食物
D．探雷
3．（2023高二上·葫芦岛期末）实验室技术人员对一段粗细均匀的某合金丝进行测量，测量横截面的直径为d，电阻为R，由于实验需要将该合金丝拉成直径为的均匀细丝，再测量电阻值应为（ ）
A．R B． C． D．
4．（2023高二上·葫芦岛期末）如图所示，已知微安表G的电阻为Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝100 μA，现将其改装，使它最大能测量0.15 mA的电流，则下列四种方案中可行的是（ ）
A． B．
C． D．
5．（2023高二上·葫芦岛期末）一交变电流的图像如图所示，则对于该交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．该交变电流的周期为 B．该交变电流的周期为
C．该交变电流的有效值为 D．该交变电流的有效值为
6．（2023高二上·葫芦岛期末）如图甲所示，100匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻的阻值，线圈的电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．时通过线圈的磁通量为零
B．时线圈恰好垂直中性面
C．电压表的示数为
D．线圈中产生的感应电动势表达式
7．（2023高二上·葫芦岛期末）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R2为滑动变阻器，R、R1为定值电阻，电路中电表均为理想电表，开关S断开。则下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，A1、A2的示数都变大
B．闭合开关S，V的示数变大
C．若R2的滑片向下移动，A1、A2的示数都变小
D．若R2的滑片向下移动，V的示数变小
二、多选题
8．（2022高二上·丹东月考）甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中增大交变电场的电压可增大粒子的最大动能
B．图乙中可以判断出通过R的电流方向为从b到a
C．图丙中粒子沿PQ向右或沿QP向左直线运动的条件都是
D．图丁中在分析同位素时，磁场中半径最小的粒子对应质量也一定最小
9．（2023高二上·葫芦岛期末）有一种污水流量计原理可以简化为如图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．M点的电势低于N点的电势
B．负离子所受洛伦兹力方向竖直向下
C．两点间的电势差与废液流速成反比
D．两点间的电势差与废液的流量值成正比
10．（2023高二上·葫芦岛期末）如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻。线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求（ ）
A．内电流由a经电阻R流向b
B．内线圈内产生的感应电动势为
C．第时电阻R消耗的功率
D．前内通过R的电荷量为
三、实验题
11．（2022高一下·宿迁期末）用如图电路测定干电池的电动势和内阻，并画出U-I图像。可知该电池的电动势大小为 V，内阻大小为 Ω（结果均保留2位小数），不考虑偶然误差，内阻测量值比真实值 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
12．（2023高二上·葫芦岛期末）某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室除待测金属棒外提供的器材有：
A．电流表（内阻，满偏电流）
B．电流表（内阻约为，量程为）
C．定值电阻
D．滑动变阻器
E.干电池组
F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图甲，用螺旋测微器测金属棒直径为 mm；如图乙用20分度游标卡尺测金属棒长度为 cm。
（2）请根据提供的器材，在方框图中设计了一个滑动变阻器分压接法的实验电路，测量金属棒的阻值，请把滑动变阻器正确接入电路。
（3）若实验测得电流表示数为，电流表示数为，则金属棒电阻的表达式为 。（用，，，表示）
四、解答题
13．（2023高二上·葫芦岛期末）如图所示，两足够长的平行导轨、倾斜放置，导轨平面与水平面的夹角为，导轨间距为d，导轨上端一支路连接电动势为E、内阻为r的电池，另一支路连接阻值为R的定值电阻，两支路端点为a和b，电键K与连接且另一端可以连接a或b，导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。将质量为m、电阻不计、长也为d的导体棒垂直放在导轨上，电键K接到a时，导体棒处于静止状态。已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直并且接触良好，导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度大小为g，求：
（1）磁场的磁感应强度大小：
（2）当电键K接到b时，由静止释放导体棒，求导体棒的最大速度。
14．（2023高二上·葫芦岛期末）如图所示，是某小型水电站发电机产生的交变电流经变压器向远处输电的示意图。此时，仪表盘显示发电机的输出功率，已知发电机的输出电压，输电线总电阻，用户端电压，若输电线上损失的功率，设两个变压器均为理想变压器，则升、降压变压器的匝数比分别为多少？
15．（2023高二上·葫芦岛期末）如图所示，粒子源A产生的初速度为零的带电粒子，经过电压为的加速电场加速后，从平行板电容器的极板左端中央沿垂直电场方向射入偏转电场，离开偏转电场后进入范围足够大、以为理想边界、方向垂直纸面向里的匀强磁场，为粒子收集装置，已知偏转极板的长度为其板间距离的倍，磁场边界与极板右侧边缘直线之间的夹角为，与偏转极板平行长度为，若带电粒子所带电荷量为e、质量为m，带电粒子偏转后恰好从下极板右侧边缘离开偏转电场，经磁场偏转后恰好垂直打在收集装置的中点。整个装置处于真空中，粒子所受重力、偏转电场的边缘效应均可忽略不计。求：
（1）偏转电场两极板间的电压；
（2）磁场的磁感应强度大小。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【解答】A．磁感线为闭合曲线，在“磁星”外部和内部都存在磁场，A不符合题意；
B．磁感线某点处的切线方向为该点的磁场方向，故“磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示，B符合题意；
C．若所选择的区域平行于磁感线，或磁感线从某侧进入又从同一侧穿出时，磁通量为零，故在“磁星”表面选一闭合区域，则闭合区域中的磁通量可能为零，C不符合题意；
D．磁场中某点不能有两个磁场方向，故磁感线不可能相交，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】磁感线是闭合曲线，磁感线上每点切线的方向为该点的磁场方向，磁感线永不相交。
2．【答案】B
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】安全检查仪、电磁炉和探雷器都是利用电磁感应原理工作的，工作原理相同；而通电的电流表是利用通电导线在磁场中受力工作的。
故答案为：B。
【分析】安全检查仪、电磁炉和探雷器利用电磁感应定律，通电电流表是利用通电导线在磁场中受力。
3．【答案】D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】根据电阻定律可知 ，
合金丝整体体积不变，则
整理得
联立以上各式得
故答案为：D。
【分析】根据电阻定律得出横截面积改变后的合金丝阻值。
4．【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用；表头的改装
【解析】【解答】将微安表改装成量程更大的电流表，则需并联一个分流电阻，则电阻大小为
故答案为：A。
【分析】根据电表的改装和串并联电路的特点得出电阻的大小。
5．【答案】C
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】AB．由图像可知，该交变电流的周期为0.03s，AB不符合题意；
CD．由交变电流有效值的定义可得
代入数据解得
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据交流电流有效值的定义得出该交变电流的有效值。
6．【答案】C
【知识点】交变电流的产生及规律；磁通量
【解析】【解答】AB．根据乙图可知 时感应电动势为0，故此时线圈处于中性面位置，通过线圈的磁通量最大，AB不符合题意；
C．感应电动势的有效值为
电压表测的是电阻R两端电压，有
C符合题意；
D．根据乙图可知，线圈的转动周期为
可得线圈中产生的感应电动势表达式为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据磁通量的表达式得出通过线圈的磁通量，结合交变电源电压的有效值和最大值的关系得出电压表的示数和感应电动势的表达式。
7．【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】AB．闭合开关S，R1与滑动变阻器并联，可得电路中总电阻变小干路电流增大，A1示数变大；电阻R和电源内阻上的电压变大，所以滑动变阻器上电压变小，电流变小，即A2的示数变小，V的示数变小，AB不符合题意；
CD．R2的滑片向下移动，接入电路中的阻值变小，电路总电阻变小，电流增大，即A1、A2的示数都变大；电流增大电阻R和电源内阻上的电压变大，可得滑动变阻器上电压变小，即V的示数变小，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】闭合开关时根据电路中电阻的变化情况以及欧姆定律得出电流表示数的变化情况，当滑动变阻器的滑片下移的过程结合欧姆定律得出电压表示数的变化情况。
8．【答案】B,D
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动；质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】A．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦之力提供向心力，则 ，解得 ，则粒子的动能为 ，可见粒子的最大动能与交变电场的电压无关，对于同一离子，增大磁感应强度、增大半径可以增大粒子的最大动能。A不符合题意；
B．根据左手定则可以判断等离子体当中的正电荷会向B极板偏转，则通过R的电流方向为从b到a。B符合题意；
C．图丙中带电粒子不能沿QP向左做直线运动，因为电场力和洛伦兹力的方向是同一个方向。C不符合题意；
D．粒子经过加速电压U加速 ，粒子进入匀强磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 ，联立可得 ，则在加速电压U不变，匀强磁场的磁感应强度B不变的情况下，R越小， 越小，则同位素的质量越小。D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】带电离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，结合洛伦兹力提供向心力得出粒子速度的表达式，结合动能的表达式得出粒子动能的表达式，从而得出增大动能的方法，根据左手定则得出粒子的偏转方向，从而得出电流的方向，粒子经过加速电场时通过动能定理得出加速后粒子的速度，粒子进入匀强磁场后根据洛伦兹力提供向心力得出轨道半径的表达式，从而得出荷质比以及同位素质量的变化情况。
9．【答案】A,D
【知识点】左手定则—磁场对带电粒子的作用；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】AB．根据左手定则，正电荷受到竖直向下的洛伦兹力，负电荷受到竖直向上的洛伦兹力，则正电荷集聚在N一侧，负电荷集聚在M一侧，则M点的电势低于N点的电势，A符合题意，B不符合题意；
C．根据平衡时电场力与洛伦兹力大小相等
可得流速
MN两点电势差与废液流速成正比，C不符合题意；
D．设流量值为Q，根据题意可得流速
结合 可得
则电势差U与流量值Q成正比，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据左手定则得出洛伦兹力的方向，从而得出MN电势的高低，在电磁场中根据共点力平衡得出MN两点电势差与废液流速的关系。
10．【答案】A,C,D
【知识点】闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】BC．由图像可知0~4s内
根据
由闭合电路欧姆定律得
则第 时电阻R消耗的功率为
B不符合题意，C符合题意；
D．前4s内通过R的电荷量Q=It=0.8C
D符合题意；
A． 内垂直纸面向里的磁感应强度均匀减小，则磁通量减小，由楞次定律可知感应电流为顺时针，则电流由a经电阻R流向b，A符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律以及电功率的表达式得出第 时电阻R消耗的功率，结合电流的定义式得出前4s内通过R的电荷量，通过右手定则得出通过电阻R的电流方向。
11．【答案】1.50；0.8；偏小
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】据闭合电路欧姆定律可得图线与纵轴交点坐标表示电动势，可得图线斜率的绝对值表示内阻，可得
测量电源内阻时，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，导致内阻测量值比真实值偏小。
【分析】利用其闭合电路的欧姆定律结合图象斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小；利用其电流表外接法可以判别其内阻的测量值小于真实值。
12．【答案】（1）6.122；10.230
（2）
（3）
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，金属棒直径
根据20分度游标卡尺的读数规则可知，金属棒长度为
（2）根据题干中的部分电路图将分压式电路补全，如下图所示
（3）根据电路图可知内阻已知的电流表 与定值电阻 串联是为了改装成电压表，从而准确测出 上的电压，通过 的电流可以通过并联电路中的电流关系求出。即
【分析】（1）根据螺旋测微器和游标卡尺的读数原理得出金属棒的直径和金属棒的长度；
（2） 测量金属棒电阻率的实验 原理画出电路图；
（3）根据电表的改装和欧姆定律得出金属棒电阻的表达式 。
13．【答案】（1）电键K接到a时，导体棒 处于静止状态。导体棒中电流
安培力
导体棒平衡
解得
（2）当电键K接到b时，导体棒 由静止开始加速，当导体棒 匀速运动时速度最大
匀速运动时，切割磁感线产生感应电动势
回路产生感应电流
导体棒匀速运动
解得最大速度
【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应现象中的感生电场
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律和安培力的表达式以及共点力平衡得出磁感应强度的表达式；
（2）利用法拉第电磁感应定律和欧姆定律得出回路中产生的感应电流，通过安培力的表达式和共点力平衡得出导体棒的最大速度。
14．【答案】发电机输出的电流为
输电线上损失的功率为
解得 ，
根据理想变压器原副线圈电流规律可得升压变压器原、副线圈匝数比
用户得到的功率 ，降压变压器副线圈的电流 ，有 ，
代入数值解得
根据理想变压器原副线圈电流规律可得降压变压器原、副线圈匝数比为
【知识点】变压器的应用
【解析】【分析】根据功率的表达式得出发电机的输出电流和输电线上的电流，结合理想变压器原副线圈的匝数比和电流比的关系得出 升、降压变压器的匝数比 。
15．【答案】（1）带电粒子在加速电场中加速
在偏转电场中，设极板间距为d，两板间电压为U，水平方向有
竖直方向有
带电粒子在偏转电场中的加速度
解得
（2）带电粒子以 速度进入磁场中作匀速圆周运动，半径为r，设磁感应强度为B，有
带电粒子进入磁场时速度方向与水平方向夹角为 ，由几何关系
解得
由速度分解
由几何关系
联立解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在加速电场中根据动能定理得出粒子射入偏转电场的速度，在偏转电场中粒子做类平抛运动，结合类平抛运动的规律得出偏转电场两极板间的电压； ；
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，结合几何关系和速度的分解得出磁感应强度的表达式。
辽宁省葫芦岛市普通高中2022-2023学年高二上学期物理期末试卷
一、单选题
1．（2023高二上·葫芦岛期末）宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍，下列有关磁星的磁场说法正确的是（ ）
A．磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场
B．“磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示
C．若在“磁星”表面选一闭合区域，则闭合区域中的磁通量不可能为零
D．“磁星”表面的磁场如此强大，故而磁感线非常密集，导致磁感线可能相交
【答案】B
【知识点】磁现象和磁场、磁感线
【解析】【解答】A．磁感线为闭合曲线，在“磁星”外部和内部都存在磁场，A不符合题意；
B．磁感线某点处的切线方向为该点的磁场方向，故“磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示，B符合题意；
C．若所选择的区域平行于磁感线，或磁感线从某侧进入又从同一侧穿出时，磁通量为零，故在“磁星”表面选一闭合区域，则闭合区域中的磁通量可能为零，C不符合题意；
D．磁场中某点不能有两个磁场方向，故磁感线不可能相交，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】磁感线是闭合曲线，磁感线上每点切线的方向为该点的磁场方向，磁感线永不相交。
2．（2023高二上·葫芦岛期末）如下四幅图中，与其它工作原理不同的是（ ）
A．手持安全检查仪
B．通电的电流表
C．电磁炉加热食物
D．探雷
【答案】B
【知识点】通电导线及通电线圈周围的磁场；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】安全检查仪、电磁炉和探雷器都是利用电磁感应原理工作的，工作原理相同；而通电的电流表是利用通电导线在磁场中受力工作的。
故答案为：B。
【分析】安全检查仪、电磁炉和探雷器利用电磁感应定律，通电电流表是利用通电导线在磁场中受力。
3．（2023高二上·葫芦岛期末）实验室技术人员对一段粗细均匀的某合金丝进行测量，测量横截面的直径为d，电阻为R，由于实验需要将该合金丝拉成直径为的均匀细丝，再测量电阻值应为（ ）
A．R B． C． D．
【答案】D
【知识点】电阻定律
【解析】【解答】根据电阻定律可知 ，
合金丝整体体积不变，则
整理得
联立以上各式得
故答案为：D。
【分析】根据电阻定律得出横截面积改变后的合金丝阻值。
4．（2023高二上·葫芦岛期末）如图所示，已知微安表G的电阻为Rg＝10 Ω，满偏电流Ig＝100 μA，现将其改装，使它最大能测量0.15 mA的电流，则下列四种方案中可行的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】串联电路和并联电路的特点及应用；表头的改装
【解析】【解答】将微安表改装成量程更大的电流表，则需并联一个分流电阻，则电阻大小为
故答案为：A。
【分析】根据电表的改装和串并联电路的特点得出电阻的大小。
5．（2023高二上·葫芦岛期末）一交变电流的图像如图所示，则对于该交变电流，下列说法正确的是（ ）
A．该交变电流的周期为 B．该交变电流的周期为
C．该交变电流的有效值为 D．该交变电流的有效值为
【答案】C
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】AB．由图像可知，该交变电流的周期为0.03s，AB不符合题意；
CD．由交变电流有效值的定义可得
代入数据解得
C符合题意，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据交流电流有效值的定义得出该交变电流的有效值。
6．（2023高二上·葫芦岛期末）如图甲所示，100匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的中心轴匀速转动，产生的感应电动势e随时间t的变化曲线如图乙所示，若外接电阻的阻值，线圈的电阻，则下列说法正确的是（ ）
A．时通过线圈的磁通量为零
B．时线圈恰好垂直中性面
C．电压表的示数为
D．线圈中产生的感应电动势表达式
【答案】C
【知识点】交变电流的产生及规律；磁通量
【解析】【解答】AB．根据乙图可知 时感应电动势为0，故此时线圈处于中性面位置，通过线圈的磁通量最大，AB不符合题意；
C．感应电动势的有效值为
电压表测的是电阻R两端电压，有
C符合题意；
D．根据乙图可知，线圈的转动周期为
可得线圈中产生的感应电动势表达式为
D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据磁通量的表达式得出通过线圈的磁通量，结合交变电源电压的有效值和最大值的关系得出电压表的示数和感应电动势的表达式。
7．（2023高二上·葫芦岛期末）如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R2为滑动变阻器，R、R1为定值电阻，电路中电表均为理想电表，开关S断开。则下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，A1、A2的示数都变大
B．闭合开关S，V的示数变大
C．若R2的滑片向下移动，A1、A2的示数都变小
D．若R2的滑片向下移动，V的示数变小
【答案】D
【知识点】闭合电路的欧姆定律
【解析】【解答】AB．闭合开关S，R1与滑动变阻器并联，可得电路中总电阻变小干路电流增大，A1示数变大；电阻R和电源内阻上的电压变大，所以滑动变阻器上电压变小，电流变小，即A2的示数变小，V的示数变小，AB不符合题意；
CD．R2的滑片向下移动，接入电路中的阻值变小，电路总电阻变小，电流增大，即A1、A2的示数都变大；电流增大电阻R和电源内阻上的电压变大，可得滑动变阻器上电压变小，即V的示数变小，C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】闭合开关时根据电路中电阻的变化情况以及欧姆定律得出电流表示数的变化情况，当滑动变阻器的滑片下移的过程结合欧姆定律得出电压表示数的变化情况。
二、多选题
8．（2022高二上·丹东月考）甲、乙、丙、丁四幅图分别是回旋加速器、磁流体发电机、速度选择器、质谱仪的结构示意图，下列说法中正确的是（ ）
A．图甲中增大交变电场的电压可增大粒子的最大动能
B．图乙中可以判断出通过R的电流方向为从b到a
C．图丙中粒子沿PQ向右或沿QP向左直线运动的条件都是
D．图丁中在分析同位素时，磁场中半径最小的粒子对应质量也一定最小
【答案】B,D
【知识点】带电粒子在电场与磁场混合场中的运动；质谱仪和回旋加速器
【解析】【解答】A．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动，由洛伦之力提供向心力，则 ，解得 ，则粒子的动能为 ，可见粒子的最大动能与交变电场的电压无关，对于同一离子，增大磁感应强度、增大半径可以增大粒子的最大动能。A不符合题意；
B．根据左手定则可以判断等离子体当中的正电荷会向B极板偏转，则通过R的电流方向为从b到a。B符合题意；
C．图丙中带电粒子不能沿QP向左做直线运动，因为电场力和洛伦兹力的方向是同一个方向。C不符合题意；
D．粒子经过加速电压U加速 ，粒子进入匀强磁场做匀速圆周运动，由洛伦兹力提供向心力 ，联立可得 ，则在加速电压U不变，匀强磁场的磁感应强度B不变的情况下，R越小， 越小，则同位素的质量越小。D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】带电离子在匀强磁场中做匀速圆周运动，结合洛伦兹力提供向心力得出粒子速度的表达式，结合动能的表达式得出粒子动能的表达式，从而得出增大动能的方法，根据左手定则得出粒子的偏转方向，从而得出电流的方向，粒子经过加速电场时通过动能定理得出加速后粒子的速度，粒子进入匀强磁场后根据洛伦兹力提供向心力得出轨道半径的表达式，从而得出荷质比以及同位素质量的变化情况。
9．（2023高二上·葫芦岛期末）有一种污水流量计原理可以简化为如图所示模型：废液内含有大量正、负离子，从直径为d的圆柱形容器右侧流入，左侧流出。流量值等于单位时间通过横截面的液体的体积。空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场，下列说法正确的是（ ）
A．M点的电势低于N点的电势
B．负离子所受洛伦兹力方向竖直向下
C．两点间的电势差与废液流速成反比
D．两点间的电势差与废液的流量值成正比
【答案】A,D
【知识点】左手定则—磁场对带电粒子的作用；洛伦兹力的计算
【解析】【解答】AB．根据左手定则，正电荷受到竖直向下的洛伦兹力，负电荷受到竖直向上的洛伦兹力，则正电荷集聚在N一侧，负电荷集聚在M一侧，则M点的电势低于N点的电势，A符合题意，B不符合题意；
C．根据平衡时电场力与洛伦兹力大小相等
可得流速
MN两点电势差与废液流速成正比，C不符合题意；
D．设流量值为Q，根据题意可得流速
结合 可得
则电势差U与流量值Q成正比，D符合题意。
故答案为：AD。
【分析】根据左手定则得出洛伦兹力的方向，从而得出MN电势的高低，在电磁场中根据共点力平衡得出MN两点电势差与废液流速的关系。
10．（2023高二上·葫芦岛期末）如图甲所示，一个圆形线圈的匝数，线圈面积，线圈的电阻。线圈外接一个阻值的电阻，把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中，磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。求（ ）
A．内电流由a经电阻R流向b
B．内线圈内产生的感应电动势为
C．第时电阻R消耗的功率
D．前内通过R的电荷量为
【答案】A,C,D
【知识点】闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】BC．由图像可知0~4s内
根据
由闭合电路欧姆定律得
则第 时电阻R消耗的功率为
B不符合题意，C符合题意；
D．前4s内通过R的电荷量Q=It=0.8C
D符合题意；
A． 内垂直纸面向里的磁感应强度均匀减小，则磁通量减小，由楞次定律可知感应电流为顺时针，则电流由a经电阻R流向b，A符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律以及电功率的表达式得出第 时电阻R消耗的功率，结合电流的定义式得出前4s内通过R的电荷量，通过右手定则得出通过电阻R的电流方向。
三、实验题
11．（2022高一下·宿迁期末）用如图电路测定干电池的电动势和内阻，并画出U-I图像。可知该电池的电动势大小为 V，内阻大小为 Ω（结果均保留2位小数），不考虑偶然误差，内阻测量值比真实值 （填“偏大”、“偏小”或“相等”）。
【答案】1.50；0.8；偏小
【知识点】电池电动势和内阻的测量
【解析】【解答】据闭合电路欧姆定律可得图线与纵轴交点坐标表示电动势，可得图线斜率的绝对值表示内阻，可得
测量电源内阻时，电流表采用外接法，由于电压表的分流作用，导致内阻测量值比真实值偏小。
【分析】利用其闭合电路的欧姆定律结合图象斜率和截距可以求出电动势和内阻的大小；利用其电流表外接法可以判别其内阻的测量值小于真实值。
12．（2023高二上·葫芦岛期末）某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案，实验室除待测金属棒外提供的器材有：
A．电流表（内阻，满偏电流）
B．电流表（内阻约为，量程为）
C．定值电阻
D．滑动变阻器
E.干电池组
F.一个开关和导线若干
G.螺旋测微器，游标卡尺
（1）如图甲，用螺旋测微器测金属棒直径为 mm；如图乙用20分度游标卡尺测金属棒长度为 cm。
（2）请根据提供的器材，在方框图中设计了一个滑动变阻器分压接法的实验电路，测量金属棒的阻值，请把滑动变阻器正确接入电路。
（3）若实验测得电流表示数为，电流表示数为，则金属棒电阻的表达式为 。（用，，，表示）
【答案】（1）6.122；10.230
（2）
（3）
【知识点】导体电阻率的测量
【解析】【解答】（1）根据螺旋测微器的读数规则可知，金属棒直径
根据20分度游标卡尺的读数规则可知，金属棒长度为
（2）根据题干中的部分电路图将分压式电路补全，如下图所示
（3）根据电路图可知内阻已知的电流表 与定值电阻 串联是为了改装成电压表，从而准确测出 上的电压，通过 的电流可以通过并联电路中的电流关系求出。即
【分析】（1）根据螺旋测微器和游标卡尺的读数原理得出金属棒的直径和金属棒的长度；
（2） 测量金属棒电阻率的实验 原理画出电路图；
（3）根据电表的改装和欧姆定律得出金属棒电阻的表达式 。
四、解答题
13．（2023高二上·葫芦岛期末）如图所示，两足够长的平行导轨、倾斜放置，导轨平面与水平面的夹角为，导轨间距为d，导轨上端一支路连接电动势为E、内阻为r的电池，另一支路连接阻值为R的定值电阻，两支路端点为a和b，电键K与连接且另一端可以连接a或b，导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。将质量为m、电阻不计、长也为d的导体棒垂直放在导轨上，电键K接到a时，导体棒处于静止状态。已知导体棒运动过程中始终与导轨垂直并且接触良好，导轨电阻不计，不计一切摩擦，重力加速度大小为g，求：
（1）磁场的磁感应强度大小：
（2）当电键K接到b时，由静止释放导体棒，求导体棒的最大速度。
【答案】（1）电键K接到a时，导体棒 处于静止状态。导体棒中电流
安培力
导体棒平衡
解得
（2）当电键K接到b时，导体棒 由静止开始加速，当导体棒 匀速运动时速度最大
匀速运动时，切割磁感线产生感应电动势
回路产生感应电流
导体棒匀速运动
解得最大速度
【知识点】电磁感应中的动力学问题；电磁感应现象中的感生电场
【解析】【分析】（1）根据欧姆定律和安培力的表达式以及共点力平衡得出磁感应强度的表达式；
（2）利用法拉第电磁感应定律和欧姆定律得出回路中产生的感应电流，通过安培力的表达式和共点力平衡得出导体棒的最大速度。
14．（2023高二上·葫芦岛期末）如图所示，是某小型水电站发电机产生的交变电流经变压器向远处输电的示意图。此时，仪表盘显示发电机的输出功率，已知发电机的输出电压，输电线总电阻，用户端电压，若输电线上损失的功率，设两个变压器均为理想变压器，则升、降压变压器的匝数比分别为多少？
【答案】发电机输出的电流为
输电线上损失的功率为
解得 ，
根据理想变压器原副线圈电流规律可得升压变压器原、副线圈匝数比
用户得到的功率 ，降压变压器副线圈的电流 ，有 ，
代入数值解得
根据理想变压器原副线圈电流规律可得降压变压器原、副线圈匝数比为
【知识点】变压器的应用
【解析】【分析】根据功率的表达式得出发电机的输出电流和输电线上的电流，结合理想变压器原副线圈的匝数比和电流比的关系得出 升、降压变压器的匝数比 。
15．（2023高二上·葫芦岛期末）如图所示，粒子源A产生的初速度为零的带电粒子，经过电压为的加速电场加速后，从平行板电容器的极板左端中央沿垂直电场方向射入偏转电场，离开偏转电场后进入范围足够大、以为理想边界、方向垂直纸面向里的匀强磁场，为粒子收集装置，已知偏转极板的长度为其板间距离的倍，磁场边界与极板右侧边缘直线之间的夹角为，与偏转极板平行长度为，若带电粒子所带电荷量为e、质量为m，带电粒子偏转后恰好从下极板右侧边缘离开偏转电场，经磁场偏转后恰好垂直打在收集装置的中点。整个装置处于真空中，粒子所受重力、偏转电场的边缘效应均可忽略不计。求：
（1）偏转电场两极板间的电压；
（2）磁场的磁感应强度大小。
【答案】（1）带电粒子在加速电场中加速
在偏转电场中，设极板间距为d，两板间电压为U，水平方向有
竖直方向有
带电粒子在偏转电场中的加速度
解得
（2）带电粒子以 速度进入磁场中作匀速圆周运动，半径为r，设磁感应强度为B，有
带电粒子进入磁场时速度方向与水平方向夹角为 ，由几何关系
解得
由速度分解
由几何关系
联立解得
【知识点】带电粒子在电场中的偏转；带电粒子在匀强磁场中的运动
【解析】【分析】（1）粒子在加速电场中根据动能定理得出粒子射入偏转电场的速度，在偏转电场中粒子做类平抛运动，结合类平抛运动的规律得出偏转电场两极板间的电压； ；
（2）粒子在磁场中做匀速圆周运动，结合几何关系和速度的分解得出磁感应强度的表达式。
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