卷子答案网-一个不只有答案的网站云南省昆明市昆明师专附高2022-2023学年高二下学期物理4月月考试卷
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题的四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确选项的字母填在答题卡的答题格内。）
1．（2023高二下·昆明月考）下列各图中标出了匀强磁场中通电直导线受安培力的方向，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
2．（2023高二下·昆明月考）如图所示，纸面内A、B两点间连接有四段导线ACB、ADB、AEB、AFB，四段导线的粗细相同、材料相同，匀强磁场垂直于纸面向里。现给MN两端加上电压，则下列说法正确的是（ ）
A．四段导线中通过的电流相同
B．ADB段受到的安培力最大
C．AEB段受到的安培力最小
D．四段导线受到的安培力的大小相等
3．（2023高二下·昆明月考）关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法错误的是（ ）
A．电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作
B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流
C．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理
D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
4．（2023高二下·昆明月考）质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（ ）
A．N带负电，M带正电 B．N的速率大于M的速率
C．N的运行时间小于M的运行时间 D．N的运行时间等于M的运行时间
5．（2023高二下·昆明月考）如图，金属棒、放在水平导轨上，条形磁铁自由下落，在加速接近导轨时，金属棒、未滑动，下列说法错误的是（ ）
A．金属棒有由c指向d的感应电流
B．磁铁加速度小于g
C．导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力
D．金属棒受到向右的摩擦力
6．（2023高二下·昆明月考）如图所示，一个面积为S、匝数为n的圆形线圈，线圈平面与匀强磁场垂直、且一半在磁场中。在时间t内，磁感应强度的方向不变、大小由B增大到2B，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（ ）
A． B． C． D．
7．（2023高二下·昆明月考）如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（ ）
A．乙和丁 B．甲、乙、丁
C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙
8．（2023高二下·昆明月考）A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。通过两电热器的电流有效值之比等于（ ）
A． B． C． D．
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题的四个选项中，有多个选项是正确的，请将正确选项的字母填在答题卡的答题格内。全选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选得0分)
9．（2023高二下·昆明月考）关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U
B．图乙是磁流体发电机的结构示，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极
C．图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D．图丁是质谱仪的主要原理图，其中在磁场中偏转半径最小的是
10．（2023高二下·昆明月考）矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。则下列i﹣t图象中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
11．（2023高二下·昆明月考）如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是 ( )
A．合上开关K瞬间，A1、A2同时亮
B．合上开关K瞬间，A2立刻亮，A1逐渐变亮
C．合上开关K一段时间后，再断开开关K时，A2立刻熄灭，A1逐渐熄灭
D．合上开关K一段时间后，再断开开关K时，A1和A2都缓慢熄灭
12．（2023高二下·昆明月考）一理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈输入电压的变化规律如图乙所示，副线圈所接电路如图甲所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，副线圈输出电压的频率为50Hz
B．闭合开关S，副线圈输出电压的有效值为
C．闭合开关S，P向上移动时，流过小灯泡的电流减小
D．闭合开关S，P向上移动时，两端的电压减小
三、实验、填空题（本题共3小题，共22分。请把答案填在答题卡内相应的横线上）
13．（2023高二下·昆明月考）小贾同学在学习安培力后，设计了如图所示的装置来测定磁极间的磁感应强度。根据实验主要步骤完成填空：
⑴在弹簧测力计下端挂一个匝数为的矩形线框，将线框的下短边完全置于形磁铁的、极之间的磁场中，并使线框的短边水平，磁场方向与矩形线框的平面 ；
⑵在电路未接通时，记录线框静止时弹簧测力计的读数；
⑶闭合开关，调节滑动变阻器使电流表读数为，记录线框静止时弹簧测力计的读数（），则线框所受安培力大小为 ，方向为 ；
⑷用刻度尺测出矩形线框短边的长度；
⑸利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度 。
14．（2023高二下·昆明月考）某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。
（1）为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是 （填“向上拔出”或“向下插入”）。
（2）该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路，要想使电流计指针发生偏转，下列四种操作中可行的是_______。
A．闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止一起向上运动
B．闭合开关，螺线管B不动，螺线管A插入或拔出螺线管B
C．闭合开关，螺线管A，B不动，移动滑动变阻器的滑片
D．螺线管A，B和滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关
15．（2023高二下·昆明月考）实验“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”。
（1）实验室中有下列器林：
A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B．条形磁铁 C．直流电源 D．多用电表 E．开关、导线若干
上述器材在本实验中无用的是 （填器材序号）本实验中还需用到的器材有 。
（2）该学生继续做实验，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压 （选填“增大”、“减小”或“不变”）：然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压 （选填“增大”、“减小”或“不变）；上述“探究副线圈两端的电压与匝数的关系”中采用的实验方法是 （选填）
A控制变量法 B．等效替代法 C．描迹法
四、计算题（本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题目，答案必须明确写出数值和单位）
16．（2023高二下·昆明月考）如图1所示，在与水平方向成30°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向垂直导轨向上，这时棒恰好静止。
（1）将图2画在答题卡上并画出金属棒的受力示意图；
（2）求磁感应强度B的大小。
17．（2023高二下·昆明月考）如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，。
（1）在图中作出该带电粒子运动轨迹的圆心O1的位置；
（2）求该粒子在磁场中运动的轨迹半径；
（3）求该粒子在磁场中运动的时间。
18．（2023高二下·昆明月考）如图所示为交流发电机示意图，匝数n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相连接，已知线圈绕OO′轴转动求：
（1）电压表和电流表示数？
（2）电阻R上所消耗的电功率是多少？
（3）由图示位置转过90°的过程中，通过R的电量是多少？
19．（2021高二下·桂林期末）如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻 ，图中变压器可视为理想变压器，求：
（1）图示中的送电电流
（2）用户得到的电压
（3）用户得到的功率 。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A.安培力方向垂直磁场方向垂直于电流方向向下，故A不符合题；
B.不受安培力，故B不符合题意；
C.安培力方向垂直磁场方向垂直于电流方向向下，故C符合题意；
D.安培力的方向应该垂直磁感线垂直于电流的方向指向右下方，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】通电直导线在磁场中受到的安培力方向利用左手定则判断。
2．【答案】B
【知识点】安培力
【解析】【解答】导线的粗细相同、材料相同，由电阻定律：可知：导线越长，电阻越大。由：可知：ACB导线电流最小，而ADB导线电流最大。四段导线的有效长度都相同，由可知，ADB段受到的安培力最大，而ACB段受到的安培力最小。故B符合题意，ACD均不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据电阻定律可知，电阻大小与导线长度关系，再结合相同的电压，可判定导线的电流大小，因四段导线的有效长度相同，则根据安培力大小表达式，从而确定其大小关系。
3．【答案】A
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动
【解析】【解答】A.电磁炉利用涡流工作，录音机在磁带上录制声音时，利用了电流的磁效应，故A符合题意；
B.真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在金属中产生涡流，从而产生大量的热量，熔化金属的，故B不符合题意；
C.金属探测器在探测金属时，由于被测金属中产生的涡流从而使报警器工作，故C不符合题意；
D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流，能起电磁阻尼的作用，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】电磁炉利用涡流工作，录音机在磁带上录制声音时，利用了电流的磁效应；真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流 ； 金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理 ； 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 。
4．【答案】D
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】A.根据左手定则知，N带正电，M带负电，故A不符合题意；
B.根据洛伦兹力提供向心力得：，解得：，因，所以，故B不符合题意；
CD.，可见周期与速度无关。粒子在磁场中运动的时间均为周期的一半，所以 N的运行时间等于M的运行时间，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】根据左手定则可判断M、N的电性；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可判断粒子的速度大小；粒子在磁场中运动周期，与粒子运动的速度无关。
5．【答案】D
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】A.根据楞次定律知，回路中电流方向为逆时针（俯视）， 金属棒有由c指向d的感应电流 ，故A不符合题意；
B.当条形磁铁从高处下落时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律知感应电流的磁场要阻碍磁通量的增大，磁铁受到向上的磁场力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故B不符合题意；
C.根据楞次定律知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，磁铁受到向上的磁场力作用，金属棒受到向下的作用力，所以轨道对金属棒的支持力大于金属棒的重力，故C不符合题意；
D.根据楞次定律知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，金属棒ab、cd将相互靠拢，金属棒ab有向右运动趋势，所以受到向左的摩擦力，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】当条形磁铁靠近导轨时，穿过回路的磁通量增大，产生感应电流，根据楞次定律判断出磁铁受到的磁场作用方向，由牛顿第二定律分析磁铁的加速度与g的关系。根据楞次定律判断两棒的运动情况。
6．【答案】C
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】根据法拉第电磁感应定律得：，故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】根据法拉第电磁感应定律求解线圈中产生的感应电动势。
7．【答案】B
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A.金属导体水平部分不切割磁感线，只有竖直部分切割磁感线，感应电动势为：，故甲符合题意；
B.金属导体垂直切割磁感线，感应电动势为：，故乙符合题意；
C.v与金属导体不垂直，感应电动势为：，故丙不符合题意；
D.金属导体切割磁感线的有效长度为l，感应电动势为：，故丁符合题意。
故答案为：B
【分析】根据公式分析答题，是有效的切割长度。
8．【答案】A
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】对甲，根据有效值的定义得：，解得：，乙的有效值为：，所以，故A符合题意，BCD均不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据有效值的定义求解。取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值。
9．【答案】B,C
【知识点】质谱仪和回旋加速器；磁流体发电机；速度选择器
【解析】【解答】A.带电粒子在D形盒中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则，解得：，当轨迹半径最大等于D形盒半径R，即时，粒子具有最大速度，动能也最大。，与加速电压U无关，故A不符合题意；
B.根据左手定则可以判断出带正电的粒子偏转到B极板，带负电的粒子偏转到A极板，故B符合题意；
C.带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是二力平衡，即，解得：，故C符合题意；
D.在加速电场粒子被加速过程，由动能定理得：，在偏转磁场中，由洛伦兹力提供向心力得：，联立解得：。、、三种粒子的质量与电荷量比值最小的是，在磁场中偏转半径最小的是，故D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】A.粒子想利用回旋加速器获得更大的动能，需要增大盒子半径；
B.磁流体发电机利用带电粒子受洛伦兹力原理；
C.速度选择器是因为达到某一速度的粒子受力平衡做匀速直线运动；
D.质谱仪应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段和速度选择阶段，在磁场中运动阶段一般用来分析同位素。
10．【答案】C,D
【知识点】电磁感应中的图像类问题
【解析】【解答】由楞次定律知，内电路中电流方向为逆时针；内电路中的电流为顺时针，内电路中的电流为顺时针，内电路中的电流为逆时针。由乙图知，内，内，内，内，均为定值，根据知，各时间段感应电动势不变，根据知，各时间段感应电流为定值。由于没有规定电流的正方向，故CD符合题意，AB不符合题意。
故答案为：CD
【分析】由右图可知B的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应定律可知电动势，即可知电路中电流的变化情况．
11．【答案】B,D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】AB.合上开关K瞬间，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡一样亮，故A不符合题意，B符合题意；
CD.合上开关K一段时间后，再断开开关K时，通过A2的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以两灯泡一起过一会熄灭，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据楞次定律及串联电路的特点来分析。
12．【答案】A,D
【知识点】变压器的应用
【解析】【解答】A.由图象可知，交流电的周期为：，变压器不改变交流电的频率，故副线圈输出电压的频率为：，故A符合题意；
B.原线圈电压有效值为：，根据得：，故B不符合题意；
C.P上移，副线圈总电阻减小，副线圈总电流变大，故C不符合题意；
D.由知，R1两端电压减小，故D符合题意。
故答案为：AD
【分析】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路
13．【答案】垂直；；竖直向下；
【知识点】安培力
【解析】【解答】（1）应使矩形线圈所在 得平面与N、S极的连线垂直，这样能使弹簧测力计保持竖直，方便测出弹簧的拉力；
（3）没通电时，对线框受力分析：重力等于弹簧的拉力，即。通电后，对线框受力分析：受重力、安培力、弹簧的拉力，三力平衡，即：，联立可得：，方向竖直向下。
（5）根据得：。
故答案为：（1）垂直；（2） 竖直向下；（3）
【分析】（1）为方便测出弹簧对线圈的拉力，应使弹簧测力计保持竖直状态，因此矩形线圈所在的平面应与N、S极的连线垂直；
（3）根据共点力平衡即可求得受到的安培力大小；
（5）根据求出磁感应强度。
14．【答案】（1）向下插入
（2）B；C；D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】（1）由甲图知，电流从灵敏电流计的左，接线柱流入，指针往左偏。在乙图中，螺线管中的电流方向为顺时针方向（俯视），由右手定则知，螺线管中感应电流的磁场方向竖直向下。条形磁铁在螺线管中的磁场方向（原磁场方向）竖直向上，根据楞次定律可知穿过线圈的磁通量增加，所以条形磁铁向下插入线圈。
（2）A.要使灵敏电流计指针发生偏转，根据楞次定律知，螺线管B中的磁通量要发生变化。闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止一起向上运动，穿过螺线管B的磁通量不变，故A不符合题意；
B.闭合开关，螺线管B不动，螺线管A插入或拔出螺线管B，螺线管B的磁通量发生变化，电流计指针发生偏转，故B符合题意；
C.闭合开关，螺线管A、B不动，移动滑动变阻器的滑片，电路中电流变化，螺线管B的磁通量变化，电流计指针发生偏转，故C符合题意；
D.螺线管A、B合滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关，电路中电流变化，螺线管B的磁通量变化，电流计指针发生偏转，故D符合题意。
故答案为：BCD
【分析】由甲图知，电流从灵敏电流计的左，接线柱流入，指针往左偏，在乙图中，根据楞次定律分析条形磁铁的运动情况；要使灵敏电流计指针发生偏转，根据楞次定律知，螺线管B中的磁通量要发生变化。
15．【答案】（1）BC；低压交流电源
（2）增大；减小；A
【知识点】探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
【解析】【解答】（1）根据“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验原理，可知实验中用交流电源，不需要直流电源，且使用变压器不需要条形磁铁，故不需要BC，还需要低压交流电源供电。
（2）根据知，保持原线圈的匝数不变，增加副线圈匝数，副线圈两端电压增大；保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，副线圈两端电压减小；实验中采用的试验方法是控制变量法。
故答案为：（1）BC 低压交流电源；（2）增大 减小 A
【分析】（1）根据“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验原理，结合各仪器的作用进行判断；
（2）根据原副线圈的匝数与电压的关系进行判断；根据实验原理判断实验方法。
16．【答案】（1）
（2）解：由左手定则可知ab所受安培力方向沿导轨向上，根据平衡条件可得
解得 B=0.5T
【知识点】安培力
【解析】【解答】（1）受力分析如图
（2）根据平衡条件得：，解得：。
【分析】金属棒受到重力、导轨的支持力和安培力而平衡，安培力，根据平衡条件求解匀强磁场的磁感应强度B。
17．【答案】（1）解：
（2）解：由图可知，粒子转过的圆心角为 ，则粒子运动的半径为
（3）解：转过的弧长为
则运动所用时间
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）根据直径与速度方向垂直，过入射点和出射点做速度方向的垂线，两条垂线的交点为粒子运动轨迹的圆心；
（2）根据几何关系求解粒子在磁场中运动的轨迹半径；
（3）先求出粒子运动的轨迹长，再根据求出粒子在磁场中运动的时间。
18．【答案】（1）解：
即电压表的示数为40V，电流表的示数为2A
（2）解：
（3）解：
【知识点】交变电流的产生及规律
【解析】【分析】（1）先根据求出感应电动势的最大值，根据求出感应电动势的有效值，再根据闭合电路欧姆定律求出电流和路端电压；
（2）电阻R上消耗的功率用电流的有效值乘以电压的有效值；
（3）根据电流的定义式求解。
19．【答案】（1）根据
可得
又因为
则输电线上的电流为
（2）输电线上损失的电压为
降压前的电压为
用户得到的电压为
（3）输电线上损失的功率为
用户得到的功率为
【知识点】变压器原理；电能的输送
【解析】【分析】（1）根据变压器的原理：原副线圈电压之比等于匝数之比，电流之比等于匝数的反比以及原副线圈功率相等分析求解。
（2）根据远距离输电的原理以及损失功率的计算公式进行求解。
（3）根据远距离输电的基本原理以及能量守恒定律求解。
云南省昆明市昆明师专附高2022-2023学年高二下学期物理4月月考试卷
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题的四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确选项的字母填在答题卡的答题格内。）
1．（2023高二下·昆明月考）下列各图中标出了匀强磁场中通电直导线受安培力的方向，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【知识点】左手定则—磁场对通电导线的作用
【解析】【解答】A.安培力方向垂直磁场方向垂直于电流方向向下，故A不符合题；
B.不受安培力，故B不符合题意；
C.安培力方向垂直磁场方向垂直于电流方向向下，故C符合题意；
D.安培力的方向应该垂直磁感线垂直于电流的方向指向右下方，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】通电直导线在磁场中受到的安培力方向利用左手定则判断。
2．（2023高二下·昆明月考）如图所示，纸面内A、B两点间连接有四段导线ACB、ADB、AEB、AFB，四段导线的粗细相同、材料相同，匀强磁场垂直于纸面向里。现给MN两端加上电压，则下列说法正确的是（ ）
A．四段导线中通过的电流相同
B．ADB段受到的安培力最大
C．AEB段受到的安培力最小
D．四段导线受到的安培力的大小相等
【答案】B
【知识点】安培力
【解析】【解答】导线的粗细相同、材料相同，由电阻定律：可知：导线越长，电阻越大。由：可知：ACB导线电流最小，而ADB导线电流最大。四段导线的有效长度都相同，由可知，ADB段受到的安培力最大，而ACB段受到的安培力最小。故B符合题意，ACD均不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据电阻定律可知，电阻大小与导线长度关系，再结合相同的电压，可判定导线的电流大小，因四段导线的有效长度相同，则根据安培力大小表达式，从而确定其大小关系。
3．（2023高二下·昆明月考）关于涡流、电磁阻尼、电磁驱动，下列说法错误的是（ ）
A．电磁炉利用电磁阻尼工作，录音机在磁带上录制声音利用电磁驱动工作
B．真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流
C．金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理
D．磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用
【答案】A
【知识点】涡流、电磁阻尼、电磁驱动
【解析】【解答】A.电磁炉利用涡流工作，录音机在磁带上录制声音时，利用了电流的磁效应，故A符合题意；
B.真空冶炼炉是线圈中的电流做周期性变化，在金属中产生涡流，从而产生大量的热量，熔化金属的，故B不符合题意；
C.金属探测器在探测金属时，由于被测金属中产生的涡流从而使报警器工作，故C不符合题意；
D.磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框中可以产生感应电流，能起电磁阻尼的作用，故D不符合题意。
故答案为：A
【分析】电磁炉利用涡流工作，录音机在磁带上录制声音时，利用了电流的磁效应；真空冶炼炉熔化金属是利用了涡流 ； 金属探测器应用于安检场所，探测器利用了涡流的原理 ； 磁电式仪表中用来做线圈骨架的铝框能起电磁阻尼的作用 。
4．（2023高二下·昆明月考）质量和电荷量都相等的带电粒子M和N，以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场，运行的半圆轨迹如图中虚线所示，下列表述正确的是（ ）
A．N带负电，M带正电 B．N的速率大于M的速率
C．N的运行时间小于M的运行时间 D．N的运行时间等于M的运行时间
【答案】D
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【解答】A.根据左手定则知，N带正电，M带负电，故A不符合题意；
B.根据洛伦兹力提供向心力得：，解得：，因，所以，故B不符合题意；
CD.，可见周期与速度无关。粒子在磁场中运动的时间均为周期的一半，所以 N的运行时间等于M的运行时间，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：D
【分析】根据左手定则可判断M、N的电性；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可判断粒子的速度大小；粒子在磁场中运动周期，与粒子运动的速度无关。
5．（2023高二下·昆明月考）如图，金属棒、放在水平导轨上，条形磁铁自由下落，在加速接近导轨时，金属棒、未滑动，下列说法错误的是（ ）
A．金属棒有由c指向d的感应电流
B．磁铁加速度小于g
C．导轨对金属棒的支持力大于金属棒的重力
D．金属棒受到向右的摩擦力
【答案】D
【知识点】楞次定律
【解析】【解答】A.根据楞次定律知，回路中电流方向为逆时针（俯视）， 金属棒有由c指向d的感应电流 ，故A不符合题意；
B.当条形磁铁从高处下落时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律知感应电流的磁场要阻碍磁通量的增大，磁铁受到向上的磁场力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g，故B不符合题意；
C.根据楞次定律知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，磁铁受到向上的磁场力作用，金属棒受到向下的作用力，所以轨道对金属棒的支持力大于金属棒的重力，故C不符合题意；
D.根据楞次定律知感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，金属棒ab、cd将相互靠拢，金属棒ab有向右运动趋势，所以受到向左的摩擦力，故D符合题意。
故答案为：D
【分析】当条形磁铁靠近导轨时，穿过回路的磁通量增大，产生感应电流，根据楞次定律判断出磁铁受到的磁场作用方向，由牛顿第二定律分析磁铁的加速度与g的关系。根据楞次定律判断两棒的运动情况。
6．（2023高二下·昆明月考）如图所示，一个面积为S、匝数为n的圆形线圈，线圈平面与匀强磁场垂直、且一半在磁场中。在时间t内，磁感应强度的方向不变、大小由B增大到2B，在此过程中，线圈中产生的感应电动势为（ ）
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】法拉第电磁感应定律
【解析】【解答】根据法拉第电磁感应定律得：，故C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C
【分析】根据法拉第电磁感应定律求解线圈中产生的感应电动势。
7．（2023高二下·昆明月考）如图所示的情况中，金属导体中产生的感应电动势为Blv的是（ ）
A．乙和丁 B．甲、乙、丁
C．甲、乙、丙、丁 D．只有乙
【答案】B
【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势
【解析】【解答】A.金属导体水平部分不切割磁感线，只有竖直部分切割磁感线，感应电动势为：，故甲符合题意；
B.金属导体垂直切割磁感线，感应电动势为：，故乙符合题意；
C.v与金属导体不垂直，感应电动势为：，故丙不符合题意；
D.金属导体切割磁感线的有效长度为l，感应电动势为：，故丁符合题意。
故答案为：B
【分析】根据公式分析答题，是有效的切割长度。
8．（2023高二下·昆明月考）A、B是两个完全相同的电热器，A通以图甲所示的方波交变电流，B通以图乙所示的正弦交变电流。通过两电热器的电流有效值之比等于（ ）
A． B． C． D．
【答案】A
【知识点】交变电流的峰值、有效值、平均值与瞬时值
【解析】【解答】对甲，根据有效值的定义得：，解得：，乙的有效值为：，所以，故A符合题意，BCD均不符合题意。
故答案为：A
【分析】根据有效值的定义求解。取一个周期时间，将交流与直流分别通过相同的电阻，若产生的热量相同，直流的电流值，即为此交流的有效值。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题的四个选项中，有多个选项是正确的，请将正确选项的字母填在答题卡的答题格内。全选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或不选得0分)
9．（2023高二下·昆明月考）关于洛伦兹力的应用，下列说法正确的是（ ）
A．图甲是用来加速带电粒子的回旋加速器，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U
B．图乙是磁流体发电机的结构示，可以判断出A极板是发电机的负极，B极板是发电机的正极
C．图丙是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是
D．图丁是质谱仪的主要原理图，其中在磁场中偏转半径最小的是
【答案】B,C
【知识点】质谱仪和回旋加速器；磁流体发电机；速度选择器
【解析】【解答】A.带电粒子在D形盒中做圆周运动，洛伦兹力提供向心力，则，解得：，当轨迹半径最大等于D形盒半径R，即时，粒子具有最大速度，动能也最大。，与加速电压U无关，故A不符合题意；
B.根据左手定则可以判断出带正电的粒子偏转到B极板，带负电的粒子偏转到A极板，故B符合题意；
C.带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是二力平衡，即，解得：，故C符合题意；
D.在加速电场粒子被加速过程，由动能定理得：，在偏转磁场中，由洛伦兹力提供向心力得：，联立解得：。、、三种粒子的质量与电荷量比值最小的是，在磁场中偏转半径最小的是，故D不符合题意。
故答案为：BC
【分析】A.粒子想利用回旋加速器获得更大的动能，需要增大盒子半径；
B.磁流体发电机利用带电粒子受洛伦兹力原理；
C.速度选择器是因为达到某一速度的粒子受力平衡做匀速直线运动；
D.质谱仪应采取分段分析的方法，即粒子加速阶段和速度选择阶段，在磁场中运动阶段一般用来分析同位素。
10．（2023高二下·昆明月考）矩形导线框abcd固定在匀强磁场中，磁感线的方向与导线框所在平面垂直。规定磁场的正方向垂直于纸面向里，磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示。则下列i﹣t图象中可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C,D
【知识点】电磁感应中的图像类问题
【解析】【解答】由楞次定律知，内电路中电流方向为逆时针；内电路中的电流为顺时针，内电路中的电流为顺时针，内电路中的电流为逆时针。由乙图知，内，内，内，内，均为定值，根据知，各时间段感应电动势不变，根据知，各时间段感应电流为定值。由于没有规定电流的正方向，故CD符合题意，AB不符合题意。
故答案为：CD
【分析】由右图可知B的变化，则可得出磁通量的变化情况，由楞次定律可知电流的方向；由法拉第电磁感应定律可知电动势，即可知电路中电流的变化情况．
11．（2023高二下·昆明月考）如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略．下列说法中正确的是 ( )
A．合上开关K瞬间，A1、A2同时亮
B．合上开关K瞬间，A2立刻亮，A1逐渐变亮
C．合上开关K一段时间后，再断开开关K时，A2立刻熄灭，A1逐渐熄灭
D．合上开关K一段时间后，再断开开关K时，A1和A2都缓慢熄灭
【答案】B,D
【知识点】自感与互感
【解析】【解答】AB.合上开关K瞬间，A2立即亮，线圈对电流的增大有阻碍作用，所以通过A1的电流慢慢变大，最后两灯泡一样亮，故A不符合题意，B符合题意；
CD.合上开关K一段时间后，再断开开关K时，通过A2的电流立即消失，线圈对电流的减小有阻碍作用，所以两灯泡一起过一会熄灭，故C不符合题意，D符合题意。
故答案为：BD
【分析】当开关接通和断开的瞬间，流过线圈的电流发生变化，产生自感电动势，阻碍原来电流的变化，根据楞次定律及串联电路的特点来分析。
12．（2023高二下·昆明月考）一理想变压器原、副线圈的匝数比为，原线圈输入电压的变化规律如图乙所示，副线圈所接电路如图甲所示，P为滑动变阻器的触头。下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关S，副线圈输出电压的频率为50Hz
B．闭合开关S，副线圈输出电压的有效值为
C．闭合开关S，P向上移动时，流过小灯泡的电流减小
D．闭合开关S，P向上移动时，两端的电压减小
【答案】A,D
【知识点】变压器的应用
【解析】【解答】A.由图象可知，交流电的周期为：，变压器不改变交流电的频率，故副线圈输出电压的频率为：，故A符合题意；
B.原线圈电压有效值为：，根据得：，故B不符合题意；
C.P上移，副线圈总电阻减小，副线圈总电流变大，故C不符合题意；
D.由知，R1两端电压减小，故D符合题意。
故答案为：AD
【分析】电路的动态变化的分析，总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况，再确定其他的电路
三、实验、填空题（本题共3小题，共22分。请把答案填在答题卡内相应的横线上）
13．（2023高二下·昆明月考）小贾同学在学习安培力后，设计了如图所示的装置来测定磁极间的磁感应强度。根据实验主要步骤完成填空：
⑴在弹簧测力计下端挂一个匝数为的矩形线框，将线框的下短边完全置于形磁铁的、极之间的磁场中，并使线框的短边水平，磁场方向与矩形线框的平面 ；
⑵在电路未接通时，记录线框静止时弹簧测力计的读数；
⑶闭合开关，调节滑动变阻器使电流表读数为，记录线框静止时弹簧测力计的读数（），则线框所受安培力大小为 ，方向为 ；
⑷用刻度尺测出矩形线框短边的长度；
⑸利用上述数据可得待测磁场的磁感应强度 。
【答案】垂直；；竖直向下；
【知识点】安培力
【解析】【解答】（1）应使矩形线圈所在 得平面与N、S极的连线垂直，这样能使弹簧测力计保持竖直，方便测出弹簧的拉力；
（3）没通电时，对线框受力分析：重力等于弹簧的拉力，即。通电后，对线框受力分析：受重力、安培力、弹簧的拉力，三力平衡，即：，联立可得：，方向竖直向下。
（5）根据得：。
故答案为：（1）垂直；（2） 竖直向下；（3）
【分析】（1）为方便测出弹簧对线圈的拉力，应使弹簧测力计保持竖直状态，因此矩形线圈所在的平面应与N、S极的连线垂直；
（3）根据共点力平衡即可求得受到的安培力大小；
（5）根据求出磁感应强度。
14．（2023高二下·昆明月考）某同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G，在没有电流通过灵敏电流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流计的指针如图甲所示。
（1）为了探究电磁感应规律，该同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙中的条形磁铁的运动情况是 （填“向上拔出”或“向下插入”）。
（2）该同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路，要想使电流计指针发生偏转，下列四种操作中可行的是_______。
A．闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止一起向上运动
B．闭合开关，螺线管B不动，螺线管A插入或拔出螺线管B
C．闭合开关，螺线管A，B不动，移动滑动变阻器的滑片
D．螺线管A，B和滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关
【答案】（1）向下插入
（2）B；C；D
【知识点】电磁感应的发现及产生感应电流的条件
【解析】【解答】（1）由甲图知，电流从灵敏电流计的左，接线柱流入，指针往左偏。在乙图中，螺线管中的电流方向为顺时针方向（俯视），由右手定则知，螺线管中感应电流的磁场方向竖直向下。条形磁铁在螺线管中的磁场方向（原磁场方向）竖直向上，根据楞次定律可知穿过线圈的磁通量增加，所以条形磁铁向下插入线圈。
（2）A.要使灵敏电流计指针发生偏转，根据楞次定律知，螺线管B中的磁通量要发生变化。闭合开关，螺线管A和螺线管B相对静止一起向上运动，穿过螺线管B的磁通量不变，故A不符合题意；
B.闭合开关，螺线管B不动，螺线管A插入或拔出螺线管B，螺线管B的磁通量发生变化，电流计指针发生偏转，故B符合题意；
C.闭合开关，螺线管A、B不动，移动滑动变阻器的滑片，电路中电流变化，螺线管B的磁通量变化，电流计指针发生偏转，故C符合题意；
D.螺线管A、B合滑动变阻器的滑片不动，闭合或断开开关，电路中电流变化，螺线管B的磁通量变化，电流计指针发生偏转，故D符合题意。
故答案为：BCD
【分析】由甲图知，电流从灵敏电流计的左，接线柱流入，指针往左偏，在乙图中，根据楞次定律分析条形磁铁的运动情况；要使灵敏电流计指针发生偏转，根据楞次定律知，螺线管B中的磁通量要发生变化。
15．（2023高二下·昆明月考）实验“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”。
（1）实验室中有下列器林：
A．可拆变压器（铁芯、两个已知匝数的线圈）
B．条形磁铁 C．直流电源 D．多用电表 E．开关、导线若干
上述器材在本实验中无用的是 （填器材序号）本实验中还需用到的器材有 。
（2）该学生继续做实验，先保持原线圈的匝数不变，增加副线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压 （选填“增大”、“减小”或“不变”）：然后再保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，观察到副线圈两端的电压 （选填“增大”、“减小”或“不变）；上述“探究副线圈两端的电压与匝数的关系”中采用的实验方法是 （选填）
A控制变量法 B．等效替代法 C．描迹法
【答案】（1）BC；低压交流电源
（2）增大；减小；A
【知识点】探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系
【解析】【解答】（1）根据“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验原理，可知实验中用交流电源，不需要直流电源，且使用变压器不需要条形磁铁，故不需要BC，还需要低压交流电源供电。
（2）根据知，保持原线圈的匝数不变，增加副线圈匝数，副线圈两端电压增大；保持副线圈的匝数不变，增加原线圈的匝数，副线圈两端电压减小；实验中采用的试验方法是控制变量法。
故答案为：（1）BC 低压交流电源；（2）增大 减小 A
【分析】（1）根据“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”的实验原理，结合各仪器的作用进行判断；
（2）根据原副线圈的匝数与电压的关系进行判断；根据实验原理判断实验方法。
四、计算题（本题共4小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算的题目，答案必须明确写出数值和单位）
16．（2023高二下·昆明月考）如图1所示，在与水平方向成30°角的光滑金属导轨间连一电源，在相距1m的平行导轨上放一重为3N的金属棒ab，棒上通以3A的电流，磁场方向垂直导轨向上，这时棒恰好静止。
（1）将图2画在答题卡上并画出金属棒的受力示意图；
（2）求磁感应强度B的大小。
【答案】（1）
（2）解：由左手定则可知ab所受安培力方向沿导轨向上，根据平衡条件可得
解得 B=0.5T
【知识点】安培力
【解析】【解答】（1）受力分析如图
（2）根据平衡条件得：，解得：。
【分析】金属棒受到重力、导轨的支持力和安培力而平衡，安培力，根据平衡条件求解匀强磁场的磁感应强度B。
17．（2023高二下·昆明月考）如图所示，半径为r的圆形空间内，存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力），从A点以速度v0垂直磁场方向射入磁场中，并从B点射出，。
（1）在图中作出该带电粒子运动轨迹的圆心O1的位置；
（2）求该粒子在磁场中运动的轨迹半径；
（3）求该粒子在磁场中运动的时间。
【答案】（1）解：
（2）解：由图可知，粒子转过的圆心角为 ，则粒子运动的半径为
（3）解：转过的弧长为
则运动所用时间
【知识点】带电粒子在有界磁场中的运动
【解析】【分析】（1）根据直径与速度方向垂直，过入射点和出射点做速度方向的垂线，两条垂线的交点为粒子运动轨迹的圆心；
（2）根据几何关系求解粒子在磁场中运动的轨迹半径；
（3）先求出粒子运动的轨迹长，再根据求出粒子在磁场中运动的时间。
18．（2023高二下·昆明月考）如图所示为交流发电机示意图，匝数n＝100匝的矩形线圈，边长分别为10cm和20cm，内阻为5Ω，在磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中绕OO′轴以50rad/s的角速度匀速转动，线圈和外部20Ω的电阻R相连接，已知线圈绕OO′轴转动求：
（1）电压表和电流表示数？
（2）电阻R上所消耗的电功率是多少？
（3）由图示位置转过90°的过程中，通过R的电量是多少？
【答案】（1）解：
即电压表的示数为40V，电流表的示数为2A
（2）解：
（3）解：
【知识点】交变电流的产生及规律
【解析】【分析】（1）先根据求出感应电动势的最大值，根据求出感应电动势的有效值，再根据闭合电路欧姆定律求出电流和路端电压；
（2）电阻R上消耗的功率用电流的有效值乘以电压的有效值；
（3）根据电流的定义式求解。
19．（2021高二下·桂林期末）如图为远距离输电示意图，已知电厂的输出功率为100kW，输出电压为250V，升压变压器的原、副线圈的匝数比为1：20，降压变压器的原、副线圈的匝数比为20：1，输电线的总电阻 ，图中变压器可视为理想变压器，求：
（1）图示中的送电电流
（2）用户得到的电压
（3）用户得到的功率 。
【答案】（1）根据
可得
又因为
则输电线上的电流为
（2）输电线上损失的电压为
降压前的电压为
用户得到的电压为
（3）输电线上损失的功率为
用户得到的功率为
【知识点】变压器原理；电能的输送
【解析】【分析】（1）根据变压器的原理：原副线圈电压之比等于匝数之比，电流之比等于匝数的反比以及原副线圈功率相等分析求解。
（2）根据远距离输电的原理以及损失功率的计算公式进行求解。
（3）根据远距离输电的基本原理以及能量守恒定律求解。
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