江蘇省無錫市重點中學2023-2024學年高二上學期10月測試二物理試卷（含解析）

第第頁江蘇省無錫市重點中學2023-2024學年高二上學期10月測試(二）物理試卷（含解析）無錫市重點中學2023-2024學年高二上學期10月測試(二）

物理試卷

時間：75分鐘滿分：100分

一、單項選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分，每題只有一個選項最符合題意.

1．如圖甲所示為“海影號”電磁推進實驗艦艇，艦艇下部的大洞使海水前后貫通。艦艇沿海平面截面圖如圖乙所示，其與海水接觸的兩側壁M和N分別連接艦艇內(nèi)電源的正極和負極，使得M、N間海水內(nèi)電流方向為，此時加一定方向的磁場，可使得M、N間海水受到向左的磁場力作用而被推出，艦艇因此獲得前進的動力，則所加磁場的方向應為（）

A．水平向左

B．水平向右

C．垂直紙面向外

D．垂直紙面向里

2．如圖所示，航天飛機在軌運行時釋放一顆繩系衛(wèi)星，二者用電纜繩連接，當航天飛機連同衛(wèi)星在軌運行時，二者間的電纜就會與地磁場作用從而產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象。忽略地磁偏角的影響，下列說法大致正確的是（）

A．赤道上空，地磁場的方向從北向南

B．航天飛機沿經(jīng)線從南往北運行時，B端的電勢高于A端電勢

C．航天飛機在赤道上空從東往西運行時，A端的電勢高于B端電勢

D．航天飛機在赤道上空從西往東運行時，A端的電勢高于B端電勢

3.如圖所示，兩條相距L的平行虛線間存在一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里。現(xiàn)將一個上底為L、下底為3L、高為2L的等腰梯形閉合線圈，從圖示位置以垂直于磁場邊界的速度向右勻速穿過磁場，取逆時針方向的感應電流為正，則該過程線圈中感應電流i隨位移x變化的圖像是()

4．如圖甲為電動汽車無線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖，磁場平行于線圈軸線方向穿過線圈。下列說法正確的是（）

當線圈N中電流隨時間均勻變小時，a、b兩端產(chǎn)生的電壓逐漸減小

B．當線圈N中電流隨時間均勻變大時，a、b兩端產(chǎn)生恒定電壓，且a端電勢高于b端電勢

C．當線圈N中電流恒定時，a、b兩端產(chǎn)生恒定電壓

D．當線圈N中電流為正弦交流電且電流為零時，a、b兩端電壓為零

5.電吉他中電拾音器的基本結構如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動時，在線圈中產(chǎn)生感應電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說法正確的是()

A．把線圈中的磁鐵取走，電吉他不能正常工作

B．電吉他中電拾音器工作時利用了電流磁效應

C．弦振動過程中，線圈中的電流方向不發(fā)生改變

D．減少線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應電動勢

6.如圖所示，將一鋁環(huán)放在表面絕緣的臺秤上，半徑為R。整個裝置處于方向豎直向下、磁感應強度大?。ǎ┚鶆虼艌鲋?。則從時刻開始，下列說法正確的是（）

A．從上向下看，鋁環(huán)中的感應電流為順時針方向

B．鋁環(huán)中的感應電動勢大小為

C．臺秤的讀數(shù)會隨時間推移而增大

D．鋁環(huán)有縮小的趨勢

7.如圖所示，兩個相同的燈泡a、b和電阻不計的線圈L(有鐵芯)與電源E連接，下列說法正確的是()

A．S閉合，a燈立即發(fā)光，之后逐漸變暗并熄滅

B．S閉合瞬間，a燈發(fā)光，b燈不發(fā)光

C．S斷開，b燈“閃”一下后熄滅

D．S斷開瞬間，a燈左端的電勢高于右端電勢

8．如圖甲為某種風力發(fā)電機的原理圖，發(fā)電機的線圈固定，磁體在葉片驅動下繞線圈對稱軸轉動。已知磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應強度為，正方形線圈的匝數(shù)為、邊長為L、轉動角速度為ω，某時刻開始外接電路的電流i隨時間變化的圖像如圖乙，則（）

A．圖示位置，線圈的磁通量為

B．圖示位置，線圈中的電流方向不發(fā)生改變

C．從圖示位置開始計時，線圈產(chǎn)生的電動勢的表達式為

D．從圖示位置開始逆時針轉過30°時，MN邊受安培力大小為

9.如圖所示，水平的平行虛線間距為d，中間有沿水平方向的勻強磁場．一個阻值為的正方形金屬線圈邊長，線圈質量為m，線圈在磁場上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場方向垂直，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，不計空氣阻力，重力加速度為，則（）

A．線圈進，出磁場過程中感應電流均沿逆時針方向

B．線圈下邊緣剛進入磁場時的加速度最小

C．線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為mg(d+l)

D．線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為2mgd

10.如圖所示，固定的豎直光滑U形金屬導軌，間距為L，上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平且垂直于導軌平面、磁感應強度為B的勻強磁場中，質量為m、電阻為r的導體棒與勁度系數(shù)為k的固定絕緣輕彈簧相連且放在導軌上，導軌的電阻忽略不計。初始時刻，彈簧處于伸長狀態(tài)，其伸長量為x1＝，此時導體棒具有豎直向上的初速度v0，在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。則下列說法正確的是()

A．初始時刻導體棒受到的安培力大小為

B．初始時刻導體棒加速度的大小為

C．棒第一次速度為零時，克服彈簧彈力和克服重力做功之和小于

D．從導體棒開始運動到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為

11.如圖所示，兩條相距d的足夠長的平行金屬導軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻，質量為m的金屬桿靜置在導軌上，其左側的矩形勻強磁場區(qū)域MNPQ的磁感應強度大小為B、方向豎直向下，將該磁場區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過電阻為R的金屬桿，金屬桿與導軌間滑動摩擦力大小為f，桿在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，不計導軌的電阻，則下列說法正確的是（）

A．MN剛掃過金屬桿時，流經(jīng)R的電流從上到下

B．MN剛掃過金屬桿時，電阻R的電功率為；

C．若磁場足夠寬，桿可能達到的最大速度。

D．若磁場足夠寬，桿中的最小電流為0

二、非選擇題：共5題，共56分，其中第13題～第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

12.某同學在做探究電磁感應現(xiàn)象規(guī)律的實驗中，她選擇了一個靈敏電流計G，在沒有電流通過靈敏電流計的情況下，電流計的指針恰好指在刻度盤上都。她先將靈敏電流計G連接在圖甲所示的電路中，電流計的指針如圖甲所示。

（1）為了探究電磁感應規(guī)律，該同學將靈敏電流計G與一螺線管串聯(lián)，如圖乙所示。通過分析可知圖乙中的條形磁鐵的運動情況是_____________（填“向上拔出”或“向下插入”）。

（2）該同學按丙圖連接好儀器后開始實驗探究。下列說法正確的是___________。

A．開關閉合后，線圈A插入線圈B中或從線圈B中拔出，都會引起電表的指針偏轉

B．線圈A插入線圈B中后，在開關閉合和斷開的瞬間，電表的指針均不會偏轉

C．開關閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，會使電表的指針靜止在上都零刻度

D．開關閉合后，只要移動滑動變阻器的滑片P，電表的指針一定會偏轉

（3）該同學又把一銅線圈水平固定在鐵架臺上，其兩端連接在電流傳感器上，能得到該銅線圈中的電流隨時間變化的圖線。兩次實驗中分別得到了如圖丁、戊所示的電流隨時間變化的圖線（兩次用同一條形磁鐵，在距離銅線圈上端不同高度處，由靜止沿銅線圈軸線豎直下落，始終保持直立姿態(tài)，且所受空氣阻力可忽略不計）。根據(jù)此實驗的操作，下列說法正確的是__________。

A．在磁鐵穿過線圈的過程中，兩次線圈內(nèi)磁通量的變化量相同

B．條形磁鐵距離銅線圈上端的高度越大，產(chǎn)生的感應電流峰值越大

C．兩次實驗中，線圈內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱相同

D．磁體所受的磁場力都是先向上后向下

13．如圖1所示，一個圓形的單匝線圈，線圈面積，線圈的電阻，線圈外接一個阻值的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖2所示，求：

（1）t=0.2s時流過電阻R的電流大小和方向；

（2）0~0.6s整個電路中產(chǎn)生的熱量。

14．如圖所示，圓盤半徑d=1m，轉動方向如圖所示，圓盤處于磁感應強度B1=1T的勻強磁場中，左邊有兩條傾角，間距L=0.5m的光滑平行傾斜導軌，導軌處有豎直向上大小為B2=2T勻強磁場，用導線把兩導軌分別與圓盤發(fā)電機中心和邊緣的電刷連接，圓盤邊緣和圓心之間的電阻r=1Ω。g取10m/s2，，，其余電阻不計。求：

（1）若圓盤轉動的角速度時，產(chǎn)生的感應電動勢大??；

（2）若在傾斜導軌上水平放一根長為L=0.5m，質量、電阻的導體棒。欲使導體棒能靜止在傾斜導軌上，圓盤轉動的角速度多大？

15.如圖甲所示，一電阻不計且足夠長的固定光滑平行金屬導軌MN、PQ間距L＝0.8m，其下端接有阻值R＝2Ω的電阻，導軌平面與水平面間的夾角θ＝30°.整個裝置處于方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中．一質量m＝0.2kg、阻值r＝1Ω的金屬棒垂直導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質量M＝0.8kg的重物相連，左端細線連接金屬棒中點且沿NM方向．棒由靜止釋放后，沿NM方向位移x與時間t之間的關系如圖乙所示，其中ab為直線．已知棒在0～0.3s內(nèi)通過的電荷量是0.3～0.4s內(nèi)通過電荷量的2倍，取g＝10m/s2，求：

(1)剛釋放時導體棒的加速度a；

(2)0～0.3s內(nèi)棒通過的位移x1的大??；

(3)磁感應強度B的大小和整個回路在0～0.4s內(nèi)產(chǎn)生的熱量Q.

16．如圖所示，足夠長的傾角θ=37°平行金屬導軌間距L=1m，在水平虛線的上方導軌光滑，且有垂直于導軌平面向下的勻強磁場B1，水平虛線下方導軌粗糙，且有平行于導軌平面向下的勻強磁場B2，且B1=B2=1T。質量均為m=0.1kg，電阻均為R=1Ω的導體棒ab、cd垂直放置在導軌上，開始時給兩導體棒施加約束力使它們靜止在斜面上，現(xiàn)給ab棒施加沿斜面向上的拉力F，同時撤去對兩導體棒的約束力，使ab沿斜面向上以a=1m/s2的加速度做勻加速直線運動，cd棒沿斜面向下運動，運動過程中導體棒始終與導軌垂直并接觸良好。已知導軌和cd棒之間的摩擦因數(shù)為0.5，導軌的電阻不計，g=10m/s2，sin37°=0.6；cos37°=0.8，求:

（1）當cd棒向下運動的速度達到最大時,ab棒此時受到的拉力大小和速度大??；

（2）當回路中的瞬時電功率為2W時，在此過程中，通過ab棒橫截面的電量；

（3）已知當cd棒速度最大時，拉力F做功0.3J，求ab棒上產(chǎn)生的焦耳熱。無錫市重點中學2023-2024學年高二上學期10月測試(二）

物理試卷答案解析

時間：75分鐘滿分：100分命題：校核：

一、單項選擇題：本題共11小題，每小題4分，共44分，每題只有一個選項最符合題意.

1．如圖甲所示為“海影號”電磁推進實驗艦艇，艦艇下部的大洞使海水前后貫通。艦艇沿海平面截面圖如圖乙所示，其與海水接觸的兩側壁M和N分別連接艦艇內(nèi)電源的正極和負極，使得M、N間海水內(nèi)電流方向為，此時加一定方向的磁場，可使得M、N間海水受到向左的磁場力作用而被推出，艦艇因此獲得前進的動力，則所加磁場的方向應為（）

A．水平向左

B．水平向右

C．垂直紙面向外

D．垂直紙面向里

1、【答案】C【詳解】根據(jù)題意可知，艦艇向右前進，則海水受到向左的安培力，由左手定則可知，所加磁場的方向應為垂直紙面向外。

2．如圖所示，航天飛機在軌運行時釋放一顆繩系衛(wèi)星，二者用電纜繩連接，當航天飛機連同衛(wèi)星在軌運行時，二者間的電纜就會與地磁場作用從而產(chǎn)生電磁感應現(xiàn)象。忽略地磁偏角的影響，下列說法大致正確的是（）

A．赤道上空，地磁場的方向從北向南

B．航天飛機沿經(jīng)線從南往北運行時，B端的電勢高于A端電勢

C．航天飛機在赤道上空從東往西運行時，A端的電勢高于B端電勢

D．航天飛機在赤道上空從西往東運行時，A端的電勢高于B端電勢

【答案】D

A．赤道上空地磁場方向由南向北，故A錯誤；

B．，若南北方向走，電纜與磁感線不切割，不產(chǎn)生感應電動勢，AB兩端電勢相等，故B錯誤；

C．若從東往西走，根據(jù)右手定則，可知A端電勢低于B端電勢，故C錯誤；

D．航天飛機在赤道上空從西往東走，根據(jù)右手定則，判斷出感應電動勢方向指向A端，故A端電勢高于B端電勢；故D正確。

3.如圖所示，兩條相距L的平行虛線間存在一勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里?，F(xiàn)將一個上底為L、下底為3L、高為2L的等腰梯形閉合線圈，從圖示位置以垂直于磁場邊界的速度向右勻速穿過磁場，取逆時針方向的感應電流為正，則該過程線圈中感應電流i隨位移x變化的圖像是()

答案A

解析設線圈兩腰與運動方向夾角為θ，由幾何關系知tanθ＝＝。0≤x≤L過程，由右手定則知，線圈中的感應電流為逆時針方向，故感應電流為正，線圈對磁場的有效切割長度為l1＝L＋2xtanθ＝L＋x，感應電流大小為i1＝＝x＋，即感應電流大小與位移成線性關系，且≤i1≤；L<x≤2L過程，由右手定則知，線圈中的感應電流為逆時針方向，故感應電流為正，線圈對磁場的有效切割長度為l2＝2Ltanθ＝L，感應電流大小為i2＝＝，保持不變；2L<x≤3L過程，由右手定則知，線圈中的感應電流為順時針方向，故感應電流為負，線圈對磁場的有效切割長度為l3＝3L－2(3L－x)tanθ＝x，感應電流大小為i3＝＝x，即感應電流大小與位移成線性關系，且<i≤。故選A。

4．如圖甲為電動汽車無線充電原理圖，M為受電線圈，N為送電線圈。圖乙為受電線圈M的示意圖，磁場平行于線圈軸線方向穿過線圈。下列說法正確的是（）

當線圈N中電流隨時間均勻變小時，a、b兩端產(chǎn)生的電壓逐漸減小

B．當線圈N中電流隨時間均勻變大時，a、b兩端產(chǎn)生恒定電壓，且a端電勢高于b端電勢

C．當線圈N中電流恒定時，a、b兩端產(chǎn)生恒定電壓

D．當線圈N中電流為正弦交流電且電流為零時，a、b兩端電壓為零

4.【答案】B【詳解】A．當線圈N中電流隨時間均勻變小時，線圈M中的磁通量均勻變小，a、b兩端產(chǎn)生恒定電壓，A錯誤；

B．當線圈N中電流隨時間均勻變大時，線圈M中的磁通量均勻變大，a、b兩端產(chǎn)生恒定電壓，根據(jù)右手螺旋定則，線圈中的電流由b指向a；所以電勢a高于b，B正確；

C．當線圈N中電流恒定時，產(chǎn)生的磁場不變化，受電線圈M中的磁通量沒有發(fā)生變化，故a、b兩端無電壓，C錯誤；

D．當線圈N中電流為正弦交流電且電流為零時，此刻磁通量的變化率最大，所以a、b兩端電壓最大，D錯誤。

故選B。

5.電吉他中電拾音器的基本結構如圖所示，磁體附近的金屬弦被磁化，因此弦振動時，在線圈中產(chǎn)生感應電流，電流經(jīng)電路放大后傳送到音箱發(fā)出聲音。下列說法正確的是()

A．把線圈中的磁鐵取走，電吉他不能正常工作

B．電吉他中電拾音器工作時利用了電流磁效應

C．弦振動過程中，線圈中的電流方向不發(fā)生改變

D．減少線圈匝數(shù)可以增大線圈中的感應電動勢

答案A

解析電吉他中電拾音器工作時利用了電磁感應原理，取走磁體，則不能磁化金屬弦，所以電吉他不能正常工作，故A正確；B錯誤；弦振動過程中，由于弦被磁化，通過線圈的磁通量的大小不斷變化，則線圈中的電流方向不斷變化，C錯誤；根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，增加線圈匝數(shù)才可以增大線圈中的感應電動勢，D錯誤。

6.如圖所示，將一鋁環(huán)放在表面絕緣的臺秤上，半徑為R。整個裝置處于方向豎直向下、磁感應強度大?。ǎ┚鶆虼艌鲋?。則從時刻開始，下列說法正確的是（）

A．從上向下看，鋁環(huán)中的感應電流為順時針方向

B．鋁環(huán)中的感應電動勢大小為

C．臺秤的讀數(shù)會隨時間推移而增大

D．鋁環(huán)有縮小的趨勢

5.【答案】D

【解析】

A．根據(jù)楞次定律可知，從上向下看，鋁環(huán)中的感應電流為逆時針方向，故A錯誤；

B．根據(jù)法拉第電磁感應定律可知，鋁環(huán)中的感應電動勢大小為

故B錯誤；

C．根據(jù)對稱性以及左手定則可知，圓管所受合安培力為零，臺秤的讀數(shù)始終不變，故C錯誤；

D．根據(jù)楞次定律可知,鋁環(huán)中磁通量在增大，感應電流的磁場要阻礙磁通量的變化，所以鋁環(huán)有縮小的趨勢。故D正確。

7.如圖所示，兩個相同的燈泡a、b和電阻不計的線圈L(有鐵芯)與電源E連接，下列說法正確的是()

A．S閉合，a燈立即發(fā)光，之后逐漸變暗并熄滅

B．S閉合瞬間，a燈發(fā)光，b燈不發(fā)光

C．S斷開，b燈“閃”一下后熄滅

D．S斷開瞬間，a燈左端的電勢高于右端電勢

答案A

解析開關S閉合的瞬間，由于自感電動勢，L相當于阻值很大的電阻，所以a、b兩燈同時發(fā)光；線圈L的電阻可以忽略，隨著自感電動勢的減小，燈a兩端電壓逐漸減小至0，流過a燈的電流逐漸減小至0，故S閉合，a燈立即發(fā)光，之后逐漸變暗至熄滅，B錯誤，A正確。斷開開關S的瞬間，b燈中的電流突然消失，立即熄滅，故C錯誤。斷開開關S的瞬間，流過線圈的電流將要減小，產(chǎn)生自感電動勢，相當于電源，自感電流流過a燈，該電流的方向與流過線圈L的電流方向相同，所以從右向左流過燈泡a，可知a燈左端的電勢低于右端電勢，故D錯誤。

8．如圖甲為某種風力發(fā)電機的原理圖，發(fā)電機的線圈固定，磁體在葉片驅動下繞線圈對稱軸轉動。已知磁體間的磁場為勻強磁場，磁感應強度為，正方形線圈的匝數(shù)為、邊長為L、轉動角速度為ω，某時刻開始外接電路的電流i隨時間變化的圖像如圖乙，則（）

A．圖示位置，線圈的磁通量為

B．圖示位置，線圈中的電流方向不發(fā)生改變

C．從圖示位置開始計時，線圈產(chǎn)生的電動勢的表達式為

D．從圖示位置開始逆時針轉過30°時，MN邊受安培力大小為

5．【答案】C【詳解】A．圖示位置，線圈的磁通量為選項A錯誤；

B．圖示位置為中性面，線圈經(jīng)過該位置時電流方向會發(fā)生改變，選項B錯誤；

C．從圖示位置開始計時，交流電的表達式為選項C正確；

D．從圖示位置開始逆時針轉過30°時，線圈內(nèi)的電流為，MN邊受安培力大小為，所以選項D錯誤。

9.如圖所示，水平的平行虛線間距為d，中間有沿水平方向的勻強磁場．一個阻值為的正方形金屬線圈邊長，線圈質量為m，線圈在磁場上方某一高度處由靜止釋放，保持線圈平面與磁場方向垂直，其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，不計空氣阻力，重力加速度為，則（）

A．線圈進，出磁場過程中感應電流均沿逆時針方向

B．線圈下邊緣剛進入磁場時的加速度最小

C．線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為mg(d+l)

D．線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱之和為2mgd

【答案】D

【解析】

A．根據(jù)楞次定律可知，線圈進磁場過程中感應電流沿逆時針方向，線圈出磁場過程中感應電流沿順時針方向，A錯誤；

B．正方形金屬線圈邊長，正方形完全進入磁場中后，只受重力作用加速，且下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，可知金屬線圈進入磁場過程中做減速運動，設加速度為，則有

即

可知，金屬框在進入磁場過程中作加速度減小的減速運動，線圈下邊緣剛進入磁場時的加速度并非最小，B錯誤；

C．D．根據(jù)能量轉化與守恒定律可知，線圈從下邊緣剛進入磁場到剛穿出磁場過程中線圈減少的機械能轉化為焦耳熱

又因為其下邊緣剛進入磁場和剛穿出磁場時的速度相等，線圈在進入磁場和穿出磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱相同，產(chǎn)生的焦耳熱之和為

C錯誤。

故選D。

10.如圖所示，固定的豎直光滑U形金屬導軌，間距為L，上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平且垂直于導軌平面、磁感應強度為B的勻強磁場中，質量為m、電阻為r的導體棒與勁度系數(shù)為k的固定絕緣輕彈簧相連且放在導軌上，導軌的電阻忽略不計。初始時刻，彈簧處于伸長狀態(tài)，其伸長量為x1＝，此時導體棒具有豎直向上的初速度v0，在沿導軌往復運動的過程中，導體棒始終與導軌垂直并保持良好接觸。則下列說法正確的是()

A．初始時刻導體棒受到的安培力大小為

B．初始時刻導體棒加速度的大小為

C．棒第一次速度為零時，克服彈簧彈力和克服重力做功之和小于

D．從導體棒開始運動到最終靜止的過程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為mv＋

答案C

解析初始時刻導體棒產(chǎn)生的感應電動勢大小為E＝BLv0，回路中感應電流大小為I＝，導體棒受到的安培力大小為F＝BIL，聯(lián)立得F＝，A錯誤；初始時刻，對導體棒由牛頓第二定律有mg＋kx1＋F＝ma，解得導體棒的加速度大小a＝2g＋，B錯誤；導體棒第一次速度為零時，根據(jù)動能定理有，所以克服彈簧彈力和克服重力做功之和等于，故C正確。導體棒在彈簧彈力作用下往復運動，當導體棒靜止時，所受安培力為零，導體棒受到重力和彈簧的彈力而平衡，彈簧彈力的方向豎直向上，彈簧處于壓縮狀態(tài)，彈簧的壓縮量x2＝＝x1，故導體棒從開始運動到最終靜止，彈簧的彈性勢能不變，由能量守恒定律有＋mg(x1＋x2)＝Q，解得系統(tǒng)產(chǎn)生的總熱量Q＝＋，則R上產(chǎn)生的熱量要小于Q，故D錯誤。

11.如圖所示，兩條相距d的足夠長的平行金屬導軌位于同一水平面內(nèi)，其右端接一阻值為R的電阻，質量為m的金屬桿靜置在導軌上，其左側的矩形勻強磁場區(qū)域MNPQ的磁感應強度大小為B、方向豎直向下，將該磁場區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過電阻為R的金屬桿，金屬桿與導軌間滑動摩擦力大小為f，桿在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，不計導軌的電阻，則下列說法正確的是（）

A．MN剛掃過金屬桿時，流經(jīng)R的電流從上到下

B．MN剛掃過金屬桿時，電阻R的電功率為；

C．若磁場足夠寬，桿可能達到的最大速度。

D．若磁場足夠寬，桿中的最小電流為0

解析B當MN剛掃過金屬桿時，可將磁場視為不動，金屬桿向左運動，則根據(jù)右手定則可知流經(jīng)R的電流由下到上，A錯誤；當MN剛掃過金屬桿時，由法拉第電磁感應定律有E＝Bdv0，則回路的電流，電阻R的電功率為P＝I2R＝，B正確；設金屬桿向右運動的速度為v，則金屬桿切割磁感線的速度v′＝v0－v感應電流為I′安培力為F′＝BI′d隨著金屬桿速度v增大，金屬桿切割磁感線的速度v′逐漸減小，安培力減小，當安培力等于摩擦力時，金屬桿速度達到最大值，有解得vm＝v0－，方向向右。C錯誤；最終桿與磁場存在速度差，回路中感應電流不為0，當安培力等于摩擦力，即。

二、非選擇題：共5題，共56分，其中第13題～第16題解答時請寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分；有數(shù)值計算時，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位.

12.某同學在做探究電磁感應現(xiàn)象規(guī)律的實驗中，她選擇了一個靈敏電流計G，在沒有電流通過靈敏電流計的情況下，電流計的指針恰好指在刻度盤上都。她先將靈敏電流計G連接在圖甲所示的電路中，電流計的指針如圖甲所示。

（1）為了探究電磁感應規(guī)律，該同學將靈敏電流計G與一螺線管串聯(lián)，如圖乙所示。通過分析可知圖乙中的條形磁鐵的運動情況是_____________（填“向上拔出”或“向下插入”）。

（2）該同學按丙圖連接好儀器后開始實驗探究。下列說法正確的是___________。

A．開關閉合后，線圈A插入線圈B中或從線圈B中拔出，都會引起電表的指針偏轉

B．線圈A插入線圈B中后，在開關閉合和斷開的瞬間，電表的指針均不會偏轉

C．開關閉合后，滑動變阻器的滑片P勻速滑動，會使電表的指針靜止在上都零刻度

D．開關閉合后，只要移動滑動變阻器的滑片P，電表的指針一定會偏轉

（3）該同學又把一銅線圈水平固定在鐵架臺上，其兩端連接在電流傳感器上，能得到該銅線圈中的電流隨時間變化的圖線。兩次實驗中分別得到了如圖丁、戊所示的電流隨時間變化的圖線（兩次用同一條形磁鐵，在距離銅線圈上端不同高度處，由靜止沿銅線圈軸線豎直下落，始終保持直立姿態(tài)，且所受空氣阻力可忽略不計）。根據(jù)此實驗的操作，下列說法正確的是__________。

A．在磁鐵穿過線圈的過程中，兩次線圈內(nèi)磁通量的變化量相同

B．條形磁鐵距離銅線圈上端的高度越大，產(chǎn)生的感應電流峰值越大

C．兩次實驗中，線圈內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱相同

D．磁體所受的磁場力都是先向上后向下

12.【答案】(1)向上拔出(2)AD(3)AB

【詳解】（1）[1]要使靈敏電流計的指針向右偏轉，可知線圈中感應電流的方向時逆時針的，由安培定則可知，感應電流的磁場方向向上，條形磁鐵磁場方向向上，根據(jù)楞次定律可知，磁通量減小，條形磁鐵向上拔出。

13．如圖1所示，一個圓形的單匝線圈，線圈面積，線圈的電阻，線圈外接一個阻值的電阻，把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中，磁感應強度隨時間的變化規(guī)律如圖2所示，求：

（1）t=0.2s時流過電阻R的電流大小和方向；

（2）0~0.6s整個電路中產(chǎn)生的熱量。

13．（1）由法拉第電磁感應定律，可得前0.4s內(nèi)的電動勢為

由閉合電路歐姆定律，可知電路中的電流為方向b到a。

前0.4s內(nèi)整個電路中產(chǎn)生的熱量為

0.4~0.6s內(nèi)的感應電動勢為

由閉合電路歐姆定律，可知電路中的電流為

0.4-0.6s內(nèi)整個電路中產(chǎn)生的熱量為

所以0-0.6s整個電路中產(chǎn)生的熱量為Q=Q1+Q2=0.72J

14．如圖所示，圓盤半徑d=1m，轉動方向如圖所示，圓盤處于磁感應強度的勻強磁場中，左邊有兩條間距的平行傾斜導軌，傾角，導軌處有豎直向上的勻強磁場，磁感應強度，用導線把兩導軌分別與圓盤發(fā)電機中心和邊緣的電刷連接，圓盤邊緣和圓心之間的電阻。g取，，，其余電阻不計。求：

（1）若圓盤轉動的角速度時，產(chǎn)生的感應電動勢；

（2）若在傾斜導軌上水平放一根長為，質量、電阻的導體棒。欲使導體棒能靜止在傾斜導軌上時，圓盤轉動的角速度多大。

2．（1）10V；（2）60rad/s

【詳解】（1）圓盤發(fā)電機可以看成半徑旋轉切割磁感線，根據(jù)法拉第電磁感應定律得

代入數(shù)據(jù)得

（2）建立坐標系分析導體棒受力如圖所示，根據(jù)x軸受力平衡得

代入數(shù)據(jù)得

設此時圓盤轉動的角速度為，根據(jù)

代入數(shù)據(jù)得

根據(jù)閉合電路歐姆定律

代入數(shù)據(jù)得

根據(jù)法拉第電磁感應定律

代入數(shù)據(jù)得

圓盤轉動的角速度為

15.如圖甲所示，一電阻不計且足夠長的固定光滑平行金屬導軌MN、PQ間距L＝0.8m，其下端接有阻值R＝2Ω的電阻，導軌平面與水平面間的夾角θ＝30°.整個裝置處于方向垂直導軌平面向上的勻強磁場中．一質量m＝0.2kg、阻值r＝1Ω的金屬棒垂直導軌放置并用絕緣細線通過光滑的定滑輪與質量M＝0.8kg的重物相連，左端細線連接金屬棒中點且沿NM方向．棒由靜止釋放后，沿NM方向位移x與時間t之間的關系如圖乙所示，其中ab為直線．已知棒在0～0.3s內(nèi)通過的