名师解析四川省巴中市四县中学年高二上学期期末联考物理试题Word文件下载.docx

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法拉第电磁感应定律．

【专题】：

电磁感应与电路结合．

由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势与磁通量的变化率成正比，与线圈的匝数成正比；

有感应电动势，只有闭合回路时，才有感应电流．

A、根据∅=BS（B⊥S），与线圈的匝数无关．故A错误；

B、穿过线圈的磁通量不为零，可能磁通量变化率最大，则感应电动势也会最大，故B错误；

C、穿过线圈的磁通量的变化越大，而磁通量变化率可能越小，则感应电动势可能越小．故C正确；

D、线圈的磁通量发生变化，若线圈不闭合，感应电动势一定有，而感应电流一定为零，故D错误．

C．

感应电动势与磁通量的变化率有直接关系，而与磁通量变化及磁通量均没有直接关系．就如加速度与速度的关系一样．速度大，加速度不一定大；

速度变化大，加速度也不一定大．加速度与速度的变化率有关．

3．（3分）（2014秋•巴中期末）如图为某同学设计的研究磁场对通电金属棒作用的实验装置．当其接通电键时，有电流通过金属棒，观察到金属棒向左运动，则下列说法正确的是（　　）

　A．此时通过金属棒的电流是由电源经b流向a

　B．若调换U形磁铁的南北极，则金属棒仍向左运动

　C．若调换流经金属棒的电流方向，则金属棒仍向左运动

　D．若同时调换U形磁铁的南北极和流经金属棒的电流方向，则金属棒仍向左运动

左手定则．

首先据题境判断磁场的方向，再据金属棒的运动情况判断电流的方向；

据左手定则判断其它选项即可．

A、由于金属棒向左运动，据左手定则可知，电流的方向a到b，故A错误；

B、当调换U形磁铁的南北极，据左手定则可知则金属棒受向右的安培力，所以向右运动，故B错误；

C、若调换流经金属棒的电流方向，据左手定则可知金属棒受向右的安培力，所以金属棒向右运动，故C错误；

D、若同时调换U形磁铁的南北极和流经金属棒的电流方向，据左手定则可知金属棒受向左的安培力，所以金属棒仍向左运动，故D正确．

灵活应用左手定则是解题的关键，注意磁场方向、电流方向和安培力的方向三者只记的关系，题目较简单．

4．（3分）（2014秋•巴中期末）如图所示，由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的极板N与静电计相接，极板M接地．用静电计测量平行板电容器两极板间的电势差U．在两板相距一定距离d时，给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持电容器所带电量Q不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小（　　）

①将M板向下平移

②将M板沿水平向左方向远离N板

③在M、N之间插入云母板（介电常数ε＞1）

④在M、N之间插入金属板，且不和M、N接触．

　A．①②B．①③C．③④D．②④

电容器的动态分析．

静电计测定电容器极板间的电势差，电势差越大，指针的偏角越大；

由C=

，分析电容的变化，根据C=

分析电压U的变化．

①、将M板向下平移，正对面积S减小，根据C=

，电容减小；

Q一定，根据C=

，电压增加；

故静电计指针张角变大；

故①错误；

②、将M板沿水平向左方向远离N板，极板间距d变大，根据根据C=

故②错误；

③、在M、N之间插入云母板，根据根据C=

，电容变大；

，电压减小；

故静电计指针张角变小；

故③正确；

④、在M、N之间插入有机玻璃板，根据根据C=

故④正确；

本题是电容动态变化分析问题，关键抓住两点：

一是电容器的电量不变；

二是关于电容的两个公式．

5．（3分）（2014秋•巴中期末）如图所示，xoy坐标系第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场，第三象限有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小均为B，第二、四象限内没有磁场．一个围成四分之一圆弧形的导体环oab，其圆心在原点o，开始时导体环在第四象限，从t=0时刻起绕o点在xoy坐标平面内逆时针匀速转动．若以逆时针方向的电流为正，下列表示环内感应电流i随时间t变化的图象中，正确的是（　　）

　A．

B．

C．

D．

导体切割磁感线时的感应电动势；

闭合电路的欧姆定律．

电磁感应——功能问题．

根据右手定则判断线框中感应电流的方向．由导体棒转动切割磁感线产生的感应电动势公式E=

BL2ω和欧姆定律分析感应电流的大小的变化情况．

在0﹣

内，oa切割磁力线运动，根据右手定则判断可知，线框中感应电流的方向为顺时针方向，为负值．

﹣

内，ob切割磁力线运动，根据右手定则判断可知，线框中感应电流的方向为逆时针方向，为正值．

T﹣

T，oa切割磁力线运动，根据右手定则判断可知，线框中感应电流的方向为逆时针方向，为正值．

T﹣T内，ob切割磁力线运动，根据右手定则判断可知，根据右手定则判断可知，线框中感应电流的方向为顺时针方向，为负值．

无论哪个半径切割磁力线，所产生的感应电动势大小相同，设加速度为ω，由感应电动势公式E=

BL2ω和欧姆定律得知感应电流的大小是不发生变化的，由此可得知选项ABC错误，D正确．

本题首选要明确右手定则的使用方法，要会根据感应电动势公式和欧姆定律分析感应电流的大小情况，再选择图象．对于电流的方向，还可直接利用楞次定律来解答．

6．（3分）（2014秋•巴中期末）图甲所示线圈总电阻r=0.5Ω，匝数n=10，其端点a、b与R=1.5Ω的电阻相连，线圈内磁通量变化规律如图乙所示．关于a、b两点电势φa、φb及两点电势差Uab，正确的是（　　）

　A．φa＞φb，Uab=1.5VB．φa＜φb，Uab=1.5V

　C．φa＜φb，Uab=0.5VD．φa＞φb，Uab=0.5V

根据法拉第电磁感应定律求出线圈中感应电动势．

根据楞次定律判断感应电流的方向．

结合电路知识求出a、b两点电势差．

从图中发现：

线圈的磁通量是增大的，根据楞次定律，感应电流产生的磁场跟原磁场方向相反，即感应电流产生的磁场方向为垂直纸面向外，根据右手定则，我们可以判断出线圈中感应电流的方向为：

逆时针方向．

在回路中，线圈相当于电源，由于电流是逆时针方向，所以a相当于电源的正极，b相当于电源的负极，所以a点的电势大于b点的电势．

根据法拉第电磁感应定律得：

E=

=10×

V=2V

I=

=

=1A．

a、b两点电势差就相当于电路中的路端电压．

所以Uab=IR=1.5V．

A．

通过Φ﹣t图象运用数学知识结合物理规律解决问题，其中我们要知道Φ﹣t图象斜率的意义．

在电磁感应的问题中要知道哪部分相当于电源．

二．不定项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分，每小题给出的四个选项中至少有一个是正确的，少选但不全得2分，错选得0分）

7．（4分）（2014秋•巴中期末）如图所示，在x轴上方存在垂直于纸面向里的足够宽的匀强磁场，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

带电粒子在匀强磁场中的运动；

牛顿第二定律．

带电粒子在磁场中的运动专题．

带电粒子进入磁场中，受到洛伦兹力而做匀速圆周运动，作出轨迹，由轨迹对应的圆心角等于粒子速度的偏向角，求出轨迹的圆心角α，由t=

T分析时间；

根据几何知识分析粒子离开磁场的位置与半径的关系；

由ω=

，T=

分析角速度

AD、如图，画出粒子在磁场中运动的轨迹．由几何关系得：

轨迹对应的圆心角为α=2π﹣2θ

粒子在磁场中运动的时间为t=

T

粒子运动的周期为T=

可得t=

•

则得知：

粒子的运动时间与v无关，若v一定，θ越大，则粒子在磁场中运动的时间越短，故A正确，D错误；

B、设粒子的轨迹半径为r，则r=

．如图，AO=2rsinθ=

，若v一定，且θ是锐角时，θ越大，AO越大，粒子在离开磁场的位置距O点越远；

若θ是钝角，θ越大，AO越小，粒子在离开磁场的位置距O点越近．故B错误

C、粒子在磁场中运动的角速度ω=

，又T=

，则得ω=

，与速度v无关．故C错误．

求带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的时间，常常根据t=

T，α是轨迹的圆心角，根据几何知识，可知道轨迹的圆心角等于速度的偏向角．

8．（4分）（2014秋•巴中期末）如图所示，直线A为某电源的U﹣I图线，曲线B为某小灯泡D1的U﹣I图线的一部分，用该电源和小灯泡D1组成闭合电路时，灯泡D1恰好能正常发光，则下列说法中正确的是（　　）

　A．此电源的内阻为

Ω

　B．灯泡D1的额定电压为3V，功率为6W

　C．把灯泡D1换成“3V，20W”的灯泡D2，电源的输出功率将变大

　D．由于小灯泡B的U﹣I图线是一条曲线，所以灯泡发光过程，欧姆定律不适用

质谱仪和回旋加速器的工作原理．

电源的U﹣I曲线与灯泡伏安特性曲线的交点就是该灯泡与该电源连接时的工作状态，由图可读出工作电压和电流及电源的电动势从而可算出灯泡的额定功率．根据推论：

电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，分析C项．欧姆定律适用于纯电阻．

A、由图读出：

电源的电动势E=4V，内阻r=

Ω=0.5Ω，故A错误．

B、两图线的交点表示小灯泡D1与电源连接时的工作状态，此时灯泡的电压U=3V，电流I=2A，功率为P=UI=6W，由于小灯泡D1正常发光，则灯泡D1的额定电压为3V，功率为6W，故B正确．

C、灯泡D1的电阻R1=

=1.5Ω，“3V，20W”的灯泡D2的电阻为R2=

=0.45Ω，可知灯泡D2的电阻更接近电源的内阻，根据推论：

电源的内外电阻相等时电源的输出功率最大，知把灯泡D1换成“3V，20W”的灯泡D2，电源的输出功率将变大，故C正确．

D、灯泡是纯电阻，欧姆定律仍适用，故D错误．

BC．

解决这类问题的关键在于从数学角度理解图象的物理意义，抓住图象的斜率、面积、截距、交点等方面进行分析，更加全面地读出图象的物理内涵．

9．（4分）（2014秋•巴中期末）如图所示，水平放置的平行板电容器间有垂直纸面向里的匀强磁场，开关S闭合时一带电粒子恰好水平向右匀速穿过两板，重力不计．对相同状态入射的粒子，下列说法正确的是（　　）

　A．保持开关闭合，若滑片P向上滑动，粒子可能从下极板边缘射出

　B．保持开关闭合，若将磁场方向反向，粒子仍可能沿直线射出

　C．保持开关闭合，若A极板向上移动后，调节滑片P的位置，粒子仍可能沿直线射出

　D．如果开关断开，调节滑片P的位置，粒子可能继续沿直线射出

霍尔效应及其应用．

电容器与变阻器并联，故电容器两端的电压等于变阻器两端的电压；

则a、b之间形成电场，带电粒子在混合场中做匀速运动，则可知电场力应与洛伦兹力大小相等方向相反；

分析滑片移动时，极板间场强的变化可知电场力的变化，则可知粒子受力的变化，即可得出带电粒子偏转的方向．

带电粒子水平向右匀速穿过两板时，电场力与洛伦兹力平衡．

A、保持开关闭合，若滑片P向上滑动，变阻器接入电路的电阻减小，变阻器两端的电压减小，电容器板间电压减小，板间场强减小，带电粒子所受的电场力减小，若粒子带负电，电场力向上，则粒子将向下偏转，可从下极板边缘射出，故A正确．

B、保持开关闭合，若将磁场方向反向，则粒子所受电场力与洛仑兹力同向，粒子不可能沿直线射出，故B错误；

C、保持开关闭合，若只将A极板向上移动后，板间电压不变，板间距离增大，场强减小，带电粒子所受的电场力减小，与洛伦兹力不再平衡，不可能再沿直线运动，故C错误．

D、若开关断开，则电容器与电源断开，而与变阻器形成通路，电容器将通过变阻器放电，电荷量不断减小，板间电压不断减小，故两板间的电场强度要减小，故所受电场力减小，粒子不会做直线运动，故D错误；

本题综合了电路、电容及磁场的知识，综合性较强；

同时要注意由于题目中没有给出粒子的电性，故必须讨论可能出现的情况．

10．（4分）（2014秋•巴中期末）如图所示，在竖直平面内有匀强电场（图中未画出），一个质量为m带电小球，从A点以初速度v0沿直线运动．直线与竖直方向的夹角为θ（θ＜90°

），不计空气阻力，重力加速度为g．以下说法正确的是（　　）

　A．小球一定做匀变速运动

　B．小球在运动过程中可能机械能守恒

　C．当小球速度为v时，其重力的瞬时功率p=mgvsinθ

　D．小球运动过程中所受电场力不小于mgsinθ

机械能守恒定律．

机械能守恒定律应用专题．

小球从A点以初速度v0沿直线运动，受到重力和电场力作用，可能做匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动．小球在运动过程中可能机械能守恒．当电场力与速度方向垂直时，电场力最小为mgsinθ．当小球速度为v时，其重力的瞬时功率p=mgvcosθ．

A、小球从A点以初速度v0沿直线运动，受到重力和电场力作用，若电场力与重力平衡时，小球做匀速直线运动；

若电场力与重力不平衡时，两者的合力与速度共线，而且合力是恒力，则小球做匀变速直线运动．故A错误．

B、若电场力与速度方向垂直时，电场力不做功，则小球的机械能守恒．故B正确．

C、当小球速度为v时，其重力的瞬时功率p=mgvcosθ．故C错误．

D、当电场力与速度方向垂直时，电场力最小，由垂直于速度方向力平衡得到：

电场力的最小值为mgsinθ．故D正确．

BD．

本题中小球做直线运动，可能是匀速直线运动，也可能做匀变速直线运动，根据小球的受力情况分析可能的运动情况．

11．（4分）（2014秋•巴中期末）1922年英国物理学家阿斯顿因质谱仪的发明、同位素和质谱的研究荣获了诺贝尔化学奖．若速度相同的同一束粒子由左端小孔S0射入质谱仪后，运动轨迹如图实线轨迹所示，不计粒子重力．则下列相关说法中正确的是（　　）

　A．该束带电粒子带负电

　B．速度选择器的P1极板带正电

　C．在B2磁场中运动半径越大的粒子，质量越大

　D．在B2磁场中运动半径越大的粒子，比荷越大

质谱仪和回旋加速器的工作原理．

根据带电粒子在磁场中的偏转方向确定带电粒子的正负．根据在速度选择器中电场力和洛伦兹力平衡确定P1极板的带电情况．在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力，求出粒子的轨道半径，即可知道轨迹半径与什么因素有关

A、带电粒子在磁场中向下偏转，磁场的方向垂直纸面向外，根据左手定则知，该粒子带正电．故A错误．

B、在平行金属板间，根据左手定则知，带电粒子所受的洛伦兹力方向竖直向上，则电场力的方向竖直向下，知电场强度的方向竖直向下，所以速度选择器的P1极板带正电．故B正确．

C、D进入B2磁场中的粒子速度是一定的，根据qvB=m

得，r=

，知r越大，荷质比

越小，而质量m不一定大．故C、D错误．

B

解决本题的关键会根据左手定则判断洛伦兹力的方向，以及知道在速度选择器中，电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡

12．（4分）（2014•如东县校级模拟）如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连．在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B．发电导管内有电阻率为ρ的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出．由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势．若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率

．调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为（　　）

霍尔效应及其应用；

压轴题．

电荷在磁场洛伦兹力作用下发生偏转，在上下表面间形成电势差，最终电荷在电场力和洛伦兹力作用下平衡，根据平衡求出电动势的大小，当外电阻与内阻相等时，电源的输出功率最大，即可变电阻R消耗的电功率最大．

根据平衡有：

qvB=q

，解得电源的电动势E=Bdv．

当外电阻与内阻相等时，可变电阻消耗的电功率最大．内阻r=

．

则电流I=

．故B正确，A、C、D．

故选B．

解决本题的关键掌握左手定则判断洛伦兹力的方向，会通过电荷的平衡求出电动势的大小，以及知道外电阻与内电阻相等时，电源的输出功率最大．

三、实验题（本题共3小题，共18分）

13．（4分）（2014秋•巴中期末）如图所示表示的是“研究电磁感应现象”的实验装置．

（1）将图中所缺导线补接完整．

（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上开关后将线圈A迅速从线圈B中拔出时，电流计指针将　向左偏　；

线圈A插入线圈B后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，电流计指针将　向左偏　‍‍‍．（以上两空选填“向右偏”、“向左偏”或“不偏转”）

把电流表改装成电压表．

实验题．

（1）注意在该实验中有两个回路，一个由线圈B和电流计串联而成，另一个由电键、滑动变阻器、电压、线圈A串联而成．

（2）根据题意应用楞次定律分析答题．

（1）将线圈B和电流计串联形成一个回路，将电键、滑动变阻器、电压、线圈A串联而成另一个回路即可，实物图如下所示：

（2）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，说明穿过线圈的磁通量增加，电流计指针向右偏，合上开关后，将原线圈迅速从副线圈拔出时，穿过线圈的磁通量减少，电流计指针将向左偏；

原线圈插入副线圈后，将滑动变阻器滑片迅速向左移动时，穿过线圈的磁通量减小，电流计指针将向左偏．

故答案为：

（1）见右图

（2）向左偏，向左偏

知道探究电磁感应现象的实验有两套电路，这是正确连接实物电路图的前提与关键．对于该实验，要明确实验原理及操作过程，平时要注意加强实验练习．

14．（6分）（2014秋•巴中期末）某同学利用多用电表做了以下实验：

（1）使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下

①把选择开关扳到“×

100”的欧姆挡上；

②把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；

③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小；

④换用“×

10”的欧姆挡，随即记下欧姆数值；

⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕．

这个学生在测量时已注意到：

待测电阻与其他元件和电源断开，不用手碰表笔的金属杆，那么这个学生在实验中有哪些操作是错误的？

（三个错误）

错误一：

　指针偏转较小说明电阻偏大，应该选用较大挡位，即换用“×

1K”的欧姆档　错误二：

　换挡后没有进行欧姆调零　错误三：

　使用完后没有将选择开关转到“OFF”或交流电压最高挡．　

（2）如图所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是×

100挡，这时表针所示被测电阻的阻值应为　1700　欧；

测直流电流时，用的是100mA的量程，指针所示电流值为　47　毫安；

测直流电压时，用的是50V量程，则指表针所示的电压值为　23.5　伏．

用多用电表测电阻．

实验题；

恒定电流专题．

（1）①欧姆表使用前要机械调零，换用“×

1K”挡位，换挡后重新调零，使用完毕调到OFF档；

②先确定最小刻度，然后读数；

③使用完毕应将选择开关调到“OFF”档或交流最高电压档．

（2）多用电表欧姆档的测量值等于表盘读数乘以倍率；

多用电表第二排刻度为电流和直流电压的读数刻度．

（1）根据万用表的使用方法可知有以下错误；

指针偏转较小说明电阻偏大，应该选用较大挡位，即换用“×

1K”的欧姆档；

错误二：

欧姆表换挡后要重新调零；

错误三：

使用完毕应将选择开关调到“OFF”档或交流最高电压档；

（2）测电阻时，若用的是×

100量程，这时表针所示被测电阻的阻值应为17×

100=1700欧；

测直流电流时，用的是100mA的量程，由图示表盘可知，其分度值为2mA，指针所示电流值为47毫安；

测直流电压时，用的是50V量程，由图示表盘可知，其分度值为1V，则指表针所示的电压值为23.5伏．

（1）指针偏转较小说明电阻偏大，应该选用较大挡位，即换用“×

1K”的欧姆档．换挡后没有进行欧姆调零．使用完后没有将选择开关转到“OFF”或交流电压最高挡．

（2）1700，47，23.5．

本题考查了多用电表的读数，是一道基础题，要掌握多用电表的使用及读数方法．灵活选取表盘上标出的量程然后根据选择开关的量程放大或缩小