2024-2025學(xué)年新教材高中物理本冊(cè)綜合學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)B新人教版選擇性必修第二冊(cè)

本冊(cè)綜合學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)(B)本卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分。滿分100分，時(shí)間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題共40分)一、選擇題(共10小題，每小題4分，共40分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，第7～10小題有多個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有選錯(cuò)或不答的得0分)1．法拉第“磁生電”這一宏大的發(fā)覺(jué)引領(lǐng)人類(lèi)進(jìn)入了電氣時(shí)代。下列試驗(yàn)現(xiàn)象，屬于探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象的是(B)解析：選項(xiàng)A是用來(lái)探究影響安培力的大小因素的試驗(yàn)。選項(xiàng)B是探討電磁感應(yīng)現(xiàn)象的試驗(yàn)，視察導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)時(shí)電流表是否會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流。選項(xiàng)C是用來(lái)探究安培力的方向與哪些因素有關(guān)的試驗(yàn)。選項(xiàng)D是奧斯特試驗(yàn)，證明通電導(dǎo)線四周存在磁場(chǎng)。2．(2024·北京市朝陽(yáng)區(qū)高二調(diào)研)如圖所示，正方形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子垂直磁場(chǎng)邊界從a點(diǎn)射入，從b點(diǎn)射出。下列說(shuō)法正確的是(C)A．粒子帶正電B．粒子在b點(diǎn)速率大于在a點(diǎn)速率C．若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，則粒子可能從b點(diǎn)右側(cè)射出D．若僅減小入射速率，則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間變短解析：由左手定則知，粒子帶負(fù)電。A錯(cuò)；由于洛倫茲力不做功，粒子速率不變。B錯(cuò)；由R＝eq\f(mv,qB)，若僅減小磁感應(yīng)強(qiáng)度B，R變大，則粒子可能從b點(diǎn)右側(cè)射出。C對(duì)；由R＝eq\f(mv,qB)，若僅減小入射速率v,則R變小，粒子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)角θ變大。由t＝eq\f(θ,2π)T，T＝eq\f(2πm,qB)知，運(yùn)動(dòng)時(shí)間變長(zhǎng)。D錯(cuò)。3．(2024·河南省開(kāi)封市高三模擬)隨著新能源轎車(chē)的普及，無(wú)線充電技術(shù)得到進(jìn)一步開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，一般給大功率電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)利用的是電磁感應(yīng)原理。如圖所示，由地面供電裝置(主要裝置有線圈和電源)將電能傳送至電動(dòng)汽車(chē)底部的感應(yīng)裝置(主要裝置是線圈)，該裝置運(yùn)用接收到的電能對(duì)車(chē)載電池進(jìn)行充電，供電裝置與車(chē)身接收裝置之間通過(guò)磁場(chǎng)傳送能量，由于電磁輻射等因素，其能量傳輸效率只能達(dá)到90%左右。無(wú)線充電樁一般采納平鋪式放置，用戶無(wú)須下車(chē)、無(wú)須插電即可對(duì)電動(dòng)汽車(chē)進(jìn)行充電。目前，無(wú)線充電樁可以允許的充電有效距離一般為15～25cm，允許的錯(cuò)位誤差一般為15cm左右。下列說(shuō)法正確的是(B)A．無(wú)線充電樁的優(yōu)越性之一是在百米開(kāi)外也可以對(duì)電動(dòng)汽車(chē)快速充電B．車(chē)身感應(yīng)裝置線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更C．車(chē)身感應(yīng)裝置線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總是與地面供電裝置線圈中電流的磁場(chǎng)方向相反D．若線圈均采納超導(dǎo)材料則能量的傳輸效率有望達(dá)到100%解析：題中給出無(wú)線充電樁可以允許的充電有效距離一般為15～25cm，在百米開(kāi)外無(wú)法充電，故A項(xiàng)錯(cuò)誤；無(wú)線充電樁是通過(guò)變更地面供電裝置的電流使電動(dòng)汽車(chē)底部的感應(yīng)裝置產(chǎn)生感應(yīng)電流，依據(jù)楞次定律可知，車(chē)身感應(yīng)裝置線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變更，故B項(xiàng)正確；由于不知道地面供電裝置的電流是增大還是減小，故車(chē)身感應(yīng)裝置線圈中感應(yīng)電流的磁場(chǎng)不肯定總是與地面供電裝置線圈中電流的磁場(chǎng)方向相反，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；由于電磁輻射等因素，傳輸效率不行能達(dá)到100%，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．一只電阻分別通過(guò)四種不同形式的電流，電流隨時(shí)間變更的狀況如圖所示，在相同時(shí)間內(nèi)電阻產(chǎn)生熱量最大的是(D)解析：對(duì)A項(xiàng)，對(duì)于正弦式電流，有效值I1＝eq\f(\r(2),2)Im＝eq\r(2)A。依據(jù)焦耳定律得Q1＝Ieq\o\al(2,1)RT＝(eq\r(2))2RT＝2RT；對(duì)B項(xiàng)，對(duì)于正弦式電流，有效值I2＝eq\f(\r(2),2)Im＝eq\r(2)A，依據(jù)焦耳定律得Q2＝Ieq\o\al(2,2)RT＝(eq\r(2))2RT＝2RT；對(duì)C項(xiàng)，依據(jù)焦耳定律得Q3＝I2RT＝2.25RT；對(duì)D項(xiàng)，對(duì)于方波，依據(jù)焦耳定律得Q4＝Ieq\o\al(2,4)R·eq\f(T,2)＋I(xiàn)4′2R·eq\f(T,2)＝2RT＋2RT＝4RT，故D項(xiàng)正確。5.圖中L是繞在鐵芯上的線圈，它與電阻R、R0、開(kāi)關(guān)和電池E可構(gòu)成閉合電路。線圈中的箭頭表示線圈電流的正方向，當(dāng)電流的流向與箭頭的方向相同時(shí)，該電流為正，否則為負(fù)。開(kāi)關(guān)K1和K2都處在斷開(kāi)狀態(tài)。設(shè)在t＝0時(shí)刻接通K1，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，在t＝t1時(shí)刻，再接通K2，則能正確表示L中的電流I隨時(shí)間t變更的圖線是下面給出的四個(gè)圖中的(A)解析：只閉合K1，由于線圈的自感現(xiàn)象，L中的電流漸漸增大，最終增大到穩(wěn)定值，再閉合K2，導(dǎo)線把電源和R0短路，線圈L和R構(gòu)成閉合回路，由于線圈的自感現(xiàn)象，L中的電流由原值起先漸漸減小，方向不變，最終減小到零。A圖符合實(shí)際狀況。6．(2024·山東省壽光試驗(yàn)中學(xué)高二檢測(cè))如圖所示，水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌，左端與開(kāi)關(guān)S和內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)為E的電源相連，右端與半徑為L(zhǎng)＝20cm的光滑圓弧導(dǎo)軌相接。導(dǎo)軌寬度為20cm，電阻不計(jì)。導(dǎo)軌所在空間有豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5T。一根導(dǎo)體棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，質(zhì)量m＝60g、電阻R＝1Ω，用長(zhǎng)也為20cm的絕緣細(xì)線懸掛，導(dǎo)體棒恰好與導(dǎo)軌接觸。閉合開(kāi)關(guān)S后，導(dǎo)體棒沿圓弧搖擺，搖擺過(guò)程中導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌接觸良好且細(xì)線處于張緊狀態(tài)。導(dǎo)體棒ab速度最大時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角θ＝53°(sin53°＝0.8，g取10m/s2)，則(B)A．磁場(chǎng)方向肯定豎直向上B．電源的電動(dòng)勢(shì)E＝8.0VC．導(dǎo)體棒在搖擺過(guò)程中所受安培力F＝8ND．導(dǎo)體棒在搖擺過(guò)程中的最大動(dòng)能為0.128J解析：當(dāng)開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，導(dǎo)體棒向右搖擺，說(shuō)明其所受安培力水平向右，由左手定則可知，磁場(chǎng)方向豎直向下，故A錯(cuò)誤；設(shè)電路中電流為I，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，則F＝BIL＝Beq\f(E,R)L，導(dǎo)體棒ab速度最大時(shí)，細(xì)線與豎直方向的夾角θ＝53°，則tanθ＝eq\f(F,mg)，得E＝8.0V，安培力F＝0.8N，故B正確，C錯(cuò)誤；依據(jù)動(dòng)能定理得FLsin53°－mgL(1－cos53°)＝Ek－0，解得Ek＝0.08J，故D錯(cuò)誤。7．如圖(甲)所示，打開(kāi)電流和電壓傳感器，將磁鐵置于螺線管正上方距海綿墊高為h處?kù)o止釋放，磁鐵穿過(guò)螺線管后掉落到海綿墊上并靜止。若磁鐵下落過(guò)程中受到的磁阻力遠(yuǎn)小于磁鐵重力，且不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，不計(jì)線圈電阻。圖(乙)是計(jì)算機(jī)熒屏上顯示的UI－t曲線，其中的兩個(gè)峰值是磁鐵剛進(jìn)入螺線管內(nèi)部和剛從內(nèi)部出來(lái)時(shí)產(chǎn)生的。下列說(shuō)法正確的是(AB)A．若僅增大h，兩個(gè)峰值間的時(shí)間間隔會(huì)減小B．若僅減小h，兩個(gè)峰值都會(huì)減小C．若僅減小h，兩個(gè)峰值可能會(huì)相等D．若僅減小滑動(dòng)變阻器的值，兩個(gè)峰值都會(huì)減小解析：若僅增大h，磁鐵穿過(guò)螺線管的時(shí)間減小，故A正確；若僅減小h，由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)知，E變小，兩個(gè)峰值都會(huì)減小，故B正確，C錯(cuò)誤；若僅減小滑動(dòng)變阻器阻值，滑動(dòng)變阻器消耗的功率增大，兩個(gè)峰值都會(huì)增大，故D錯(cuò)誤。8．一束粒子流由左端平行于極板P1射入質(zhì)譜儀，沿著直線通過(guò)電磁場(chǎng)復(fù)合區(qū)后，并從狹縫S0進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，在磁場(chǎng)B2中分為如圖所示的三束，則下列相關(guān)說(shuō)法中正確的是(BC)A．速度選擇器的P1極板帶負(fù)電B．粒子1帶負(fù)電C．能通過(guò)狹縫S0的帶電粒子的速率等于E/B1D．粒子2的比荷q/m肯定值最大解析：若粒子帶正電，在平行金屬板中受到電場(chǎng)力和洛倫茲力兩個(gè)力作用而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由左手定則可知，洛倫茲力方向豎直向上，則電場(chǎng)力方向向下，電場(chǎng)強(qiáng)度方向向下，所以速度選擇器的P1極板帶正電，故A錯(cuò)誤；由圖可知，粒子1進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1時(shí)向上偏轉(zhuǎn)，依據(jù)左手定則推斷得知該束粒子帶負(fù)電，故B正確；粒子能通過(guò)狹縫，電場(chǎng)力與洛倫茲力平衡，則有：qvB1＝qE，解得v＝eq\f(E,B1)，故C正確；依據(jù)qvB＝meq\f(v2,r)得，r＝eq\f(mv,qB)，知r越大，比荷越小，所以D錯(cuò)誤。9．圖甲為某燃?xì)鉅t點(diǎn)火裝置的原理圖。轉(zhuǎn)換器將直流電壓轉(zhuǎn)換為圖乙所示的正弦交變電壓，并加在一志向變壓器的原線圈上，變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2。為溝通電壓表。當(dāng)變壓器副線圈電壓的瞬時(shí)值大于5000V時(shí)，就會(huì)在鋼針和金屬板間引發(fā)電火花進(jìn)而點(diǎn)燃?xì)怏w。以下推斷正確的是(BC)A．電壓表的示數(shù)等于5VB．電壓表的示數(shù)等于eq\f(5,\r(2))VC．實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是eq\f(n2,n1)>1000D．實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是eq\f(n2,n1)<1000解析：電壓表的示數(shù)為有效值，等于U1＝eq\f(Em,\r(2))＝eq\f(5,\r(2))V，選項(xiàng)A錯(cuò)誤B正確；實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火的條件是U2>5000V，所以eq\f(n2,n1)＝eq\f(U2,U1)>1000，選項(xiàng)C正確D錯(cuò)誤。10．(2024·江西省南昌二中高二上學(xué)期期末)半徑為r帶缺口的剛性金屬圓環(huán)在紙面上固定放置，在圓環(huán)的缺口兩端引出兩根導(dǎo)線，分別與兩塊垂直于紙面固定放置的平行金屬板連接，兩板間距為d，如圖甲所示，有一變更的磁場(chǎng)垂直于紙面，規(guī)定垂直紙面對(duì)里的方向?yàn)檎?，變更?guī)律如圖乙所示。在t＝0時(shí)刻平行板之間的中心位置有一電荷量為＋q的粒子由靜止釋放，粒子的重力不計(jì)，平行板電容器的充、放電時(shí)間不計(jì)，取上板的電勢(shì)為零。粒子始終未打中極板，則以下說(shuō)法中正確的是(ACD)A．第2s內(nèi)上極板為正極B．第2s末粒子回到了原來(lái)位置C．第2s末兩極板之間的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為eq\f(πr2,10d)(V/m)D．第4s末粒子的電勢(shì)能為eq\f(qπr2,20)(J)解析：由圖像可知，在第2秒內(nèi)，磁場(chǎng)垂直于紙面對(duì)內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度變小，穿過(guò)金屬圓環(huán)的磁通量變小，由楞次定律可知，感應(yīng)電流磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相同，即感應(yīng)電流磁場(chǎng)方向垂直于紙面對(duì)內(nèi)，由此可見(jiàn)，上極板電勢(shì)高，是正極，故A正確；由楞次定律可知，在第1秒內(nèi)，下板為正，粒子向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，第2秒內(nèi)，上板為正，粒子向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，直到速度為零，即第2s末粒子距離動(dòng)身點(diǎn)最遠(yuǎn)，沒(méi)有回到原來(lái)的位置，故B錯(cuò)誤；法拉第電磁感應(yīng)定律可知，在第2秒內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔB,Δt)S＝πr2eq\f(0.1－0,1)V＝eq\f(πr2,10)(V)，則兩極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度為：E′＝eq\f(E,d)＝eq\f(πr2,10d)(V/m)，故C正確；第4秒末下極板是正極，且粒子回到兩板中點(diǎn)，因上板電勢(shì)為零，則中點(diǎn)的電勢(shì)為φ＝E×eq\f(d,2)＝eq\f(πr2,20)V，粒子具有的電勢(shì)能為：Ep＝φq＝eq\f(πr2q,20)J，故D正確。第Ⅱ卷(非選擇題共60分)二、填空題(共2小題，共14分。把答案干脆填在橫線上)11．(6分)溝通電流表是一種能夠測(cè)量交變電流有效值的儀表，運(yùn)用時(shí)，只要將電流表串聯(lián)進(jìn)電路即可。擴(kuò)大溝通電流表量程可以給它并聯(lián)一個(gè)分流電阻。還可以給它配接一只變壓器，同樣也能起到擴(kuò)大電流表量程的作用。如圖所示，變壓器a、b兩個(gè)接線端子之間線圈的匝數(shù)n1，c、d兩個(gè)接線端子之間線圈的匝數(shù)n2，并且已知n1>n2，若將電流表的“0～3A”量程擴(kuò)大，應(yīng)當(dāng)將溝通電流表的接線柱的“0”“3A”分別與變壓器的接線端子a、b相連(選填“a、b”或“c、d”)；這時(shí)，電流表的量程為eq\f(3n1,n2)A。解析：當(dāng)只有一組原、副線圈時(shí)，志向變壓器電流與匝數(shù)間的關(guān)系是eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)，即匝數(shù)與電流成反比。已知變壓器a、b兩個(gè)接線端子之間線圈的匝數(shù)為n1，大于c、d兩個(gè)接線端子之間線圈的匝數(shù)為n2，即n1>n2。因此，該溝通電流表的接線柱的“0”“3A”分別與變壓器的接線端子a、b相連，這樣，電流表的小示數(shù)才能反映原線圈中的大電流，起到擴(kuò)大量程的作用。此時(shí)，電流表的量程為I2＝eq\f(n1,n2)I1＝eq\f(3n1,n2)A。12．(8分)(2024·遼寧省本溪市高二上學(xué)期期末)某同學(xué)利用熱敏電阻設(shè)計(jì)了一個(gè)“過(guò)熱自動(dòng)報(bào)警電路”，如圖甲所示。將熱敏電阻R安裝在須要探測(cè)溫度的地方，當(dāng)環(huán)境溫度正常時(shí)，繼電器的上觸點(diǎn)接觸，下觸點(diǎn)分別，指示燈亮；當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分別，警鈴響。圖甲中繼電器的供電電壓U1＝3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R0為30Ω。當(dāng)線圈中的電流大于等于50mA時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。圖乙是熱敏電阻R的阻值隨溫度變更的圖像。(1)圖甲中警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B相連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連(均選填“A”或“B”)。(2)當(dāng)環(huán)境溫度上升時(shí)，熱敏電阻阻值將減小，繼電器的磁性將增大(均選填“增大”“減小”或“不變”)，當(dāng)環(huán)境溫度達(dá)到80℃時(shí)，警鈴報(bào)警。解析：(1)由題中“當(dāng)環(huán)境溫度超過(guò)某一值時(shí)，繼電器的下觸點(diǎn)接觸，上觸點(diǎn)分別，警鈴響”，所以警鈴的接線柱C應(yīng)與接線柱B連，指示燈的接線柱D應(yīng)與接線柱A相連；(2)分析乙圖發(fā)覺(jué)：溫度上升時(shí)，熱敏電阻阻值減小，依據(jù)歐姆定律，電路中電流就會(huì)增大，電磁鐵的磁性就會(huì)增大；當(dāng)線圈中的電流I＝50mA＝0.05A時(shí)，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴報(bào)警，則限制電路的總電阻R總＝eq\f(U,I)＝eq\f(3V,0.05A)＝60Ω，因此熱敏電阻R＝R總－R0＝(60－30)Ω＝30Ω，由圖乙可知，此時(shí)t＝80℃，所以，當(dāng)溫度t≥80℃時(shí)，警鈴報(bào)警。三、論述、計(jì)算題(本題共4小題，共46分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、方程式和重要演算步驟，只寫(xiě)出最終答案不能得分，有數(shù)值計(jì)算的題，答案中必需明確寫(xiě)出數(shù)值和單位)13．(10分)如圖所示，間距為L(zhǎng)的光滑M、N金屬軌道水平平行放置，ab是電阻為R0的金屬棒，可緊貼導(dǎo)軌滑動(dòng)，導(dǎo)軌右側(cè)連接水平放置的平行板電容器，板間距為d，板長(zhǎng)也為L(zhǎng)，導(dǎo)軌左側(cè)接阻值為R的定值電阻，其他電阻忽視不計(jì)。軌道處的磁場(chǎng)方向垂直軌道平面對(duì)下，電容器處的磁場(chǎng)垂直紙面對(duì)里，磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。當(dāng)ab以速度v0向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，一帶電量大小為q的顆粒以某一速度從緊貼A板左側(cè)平行于A板進(jìn)入電容器內(nèi)，恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，并剛好從C板右側(cè)邊緣離開(kāi)。求：(1)AC兩板間的電壓U；(2)帶電顆粒的質(zhì)量m；(3)帶電顆粒的速度大小v。答案：(1)eq\f(RBLv0,R＋R0)(2)eq\f(RqBLv0,R＋R0gd)(3)eq\f(R＋R0L2＋d2g,2RLv0)解析：(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律，ab棒的電動(dòng)勢(shì)為：E＝BLv0，設(shè)AC間的電壓為U，由閉合電路歐姆定律，得：I＝eq\f(E,R＋R0)，又U＝IR，解得：U＝eq\f(RBLv0,R＋R0)；(2)帶電顆粒恰好做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則重力與電場(chǎng)力平衡有：qeq\f(U,d)＝mg，解得：m＝eq\f(RqBLv0,R＋R0gd)；(3)顆粒做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓其次定律可得：qvB＝meq\f(v2,r)，顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，由幾何關(guān)系可得：L2＋(r－d)2＝r2，解得：v＝eq\f(R＋R0L2＋d2g,2RLv0)。14．(11分)如圖所示是溝通發(fā)電機(jī)模型示意圖，n＝100匝的矩形閉合導(dǎo)線框ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B＝eq\f(\r(2),10π)T的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框面積S＝0.48m2。線框繞垂直于磁場(chǎng)的軸OO′以角速度ω＝100πrad/s勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，并與志向升壓變壓器相連，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為25，志向降壓變壓器副線圈接入一只“12V30Ω”的燈泡，且燈泡正常發(fā)光，線框、輸電線路的電阻都不計(jì)。(1)將圖示時(shí)刻記為t＝0，指出此刻線框中的電流方向，并寫(xiě)出該正弦式溝通電電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式；(2)求降壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比；(3)求燈泡正常發(fā)光時(shí)，電流表的讀數(shù)。答案：(1)電流方向?yàn)镈CBADe＝480eq\r(2)cos(100πt)(V)(2)1001(3)0.01A解析：(1)利用右手定則推斷得到，電流方向?yàn)镈CBAD從平行磁場(chǎng)起先計(jì)時(shí)，該正弦式溝通電電動(dòng)勢(shì)的瞬時(shí)值表達(dá)式為e＝nBSωcos(ωt)，代入相關(guān)數(shù)據(jù)得e＝480eq\r(2)cos(100πt)(V)。(2)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)有效值是480V，升壓變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為25，由eq\f(n1,n2)＝eq\f(U1,U2)，得升壓變壓器副線圈的電壓U2＝1200V，由于燈泡正常發(fā)光，則通過(guò)降壓變壓器電壓降為12V，eq\f(n3,n4)＝eq\f(U3,U4)，線路電阻不計(jì)，則U2＝U3，得eq\f(n3,n4)＝eq\f(100,1)。(3)燈泡正常發(fā)光時(shí)，I燈＝eq\f(U,R)＝eq\f(12,30)A＝0.4A，依據(jù)eq\f(I1,I2)＝eq\f(n2,n1)和eq\f(I3,I燈)＝eq\f(n4,n3)，解得I1＝0.01A。15．(12分)如圖所示，粗糙斜面的傾角θ＝37°，邊長(zhǎng)L1＝0.5m的正方形區(qū)域內(nèi)存在著垂直于斜面對(duì)下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)匝數(shù)n＝10的剛性正方形線框，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2＝0.6m，通過(guò)松弛的松軟導(dǎo)線(對(duì)線框的作用力近似為零)與電阻R相連，R＝1.25Ω。正方形磁場(chǎng)區(qū)域的一半恰好在正方形線框內(nèi)部。已知線框質(zhì)量m＝2kg，總電阻R0＝1.25Ω，與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5。從t＝0時(shí)起，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度按B＝B0－2t(T)的規(guī)律變更，線框能保持一段時(shí)間靜止在斜面上。設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：(1)線框不動(dòng)時(shí)，回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E；(2)B0的取值范圍；(3)若t＝0時(shí)刻線框恰好不上滑，線框保持不動(dòng)的時(shí)間內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量Q的最大值是多少？答案：(1)2.5V(2)0.8T<B0≤4T(3)2J解析：(1)由E＝neq\f(ΔΦ,Δt)＝neq\f(ΔB,Δt)eq\f(L\o\al(2,1),2)，解得E＝2.5V；(2)由I＝eq\f(E,R＋R0)，解得I＝1A，經(jīng)分析可知t＝0時(shí)刻線圈若恰要上滑時(shí)有mgsinθ＋μmgcosθ＝nB01IL1，解得B01＝4T，t＝0時(shí)線圈若恰要下滑有mgsinθ＝μmgcosθ＋nB02IL1，解得B02＝0.8T。題目要求線框保持靜止一段時(shí)間而t＝0起先B是要減小的，則0.8T<B0≤4T；(3)線框保持不動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為t，這段時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度從4T減小為0.8T，由B＝B0－2t，解得t＝1.6s，由Q＝I2Rt，解得Q＝2J。16．(13分)(2024·春“荊、荊、襄、宜四地七?？荚嚶?lián)盟”高二期中聯(lián)考)如圖，豎直面內(nèi)一傾斜軌道與一水平軌道通過(guò)一小段光滑圓弧平滑連接。絕緣的水平軌道分為三個(gè)區(qū)間：cd區(qū)間存在方向垂直紙面對(duì)里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)；de區(qū)間長(zhǎng)為L(zhǎng)，當(dāng)物塊經(jīng)過(guò)時(shí)會(huì)吸附負(fù)電荷(物塊的質(zhì)量和速度不受影響)，單位時(shí)間吸附的電荷量為k；足夠長(zhǎng)的ef區(qū)間存在方向水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。整條軌道中，cd區(qū)間粗糙，其余光滑。質(zhì)量為m的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))從斜軌道上高為2H的a處由靜止釋放，第一次恰能返回到斜面上高為1.4H的b點(diǎn)，然后再次下滑。已知K＝eq\f(mg,4BL)(g為重力加速度)，物塊上的電荷在斜軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)被完全導(dǎo)走。忽視空氣阻力。求小物塊：(1)第一次來(lái)回過(guò)程中克服摩擦力做的功；(2)第一次返回從d點(diǎn)剛進(jìn)入cd區(qū)間時(shí)，所受洛倫茲力的大小和方向；(3)第一