1．在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用．下列叙
述符合史实的是( )
A．奥斯特在实验中观察到电流的磁效应，该效应揭示了电和磁之间存在联系 B．安培根据通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场的相似性，提出了分子环流假说 C．法拉第在实验中观察到，在通有恒定电流的静止导线附近的固定导线圈中，会出现感应电流
D．楞次在分析了许多实验事实后提出，感应电流应具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化
2．如图所示，电路中的A、B是两个完全相同的灯泡，L是一个自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈，C是电容很大的电容器．当开关S断开与闭合时，A、B灯泡发光情况是( )
A．S刚闭合后，A灯亮一下又逐渐变暗，B灯逐渐变亮 B．S刚闭合后，B灯亮一下又逐渐变暗，A灯逐渐变亮 C．S闭合足够长时间后，A灯和B灯一样亮
D．S闭合足够长时间后再断开，B灯立即熄灭，A灯逐渐熄灭
3.如图所示的虚线区域内存在匀强电场和匀强磁场，取坐标如图．一带电 粒子沿x轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转．不计重力 的影响，电场强度E和磁感应强度B的方向可能是( ) A．E和B都沿x轴方向
B．E沿y轴正方向，B沿z轴正方向
C．E沿z轴正方向，B沿y轴正方向 D．E和B都沿z轴方向
4．图中a，b，c，d为四根与纸面垂直的长直导线，其横截面位于正方形的四个顶点上，导线中通有大小相同的电流，方向如图所示．一带正电的粒子从正方形中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动，它所受洛伦兹力的方向是( )
A．向上
B．向下
C．向左
D．向右
5.如图所示，足够长平行金属导轨倾斜放置，倾角为37°，宽度为0.5 m，电阻忽略不计，其上端接一小灯泡，电阻为1 Ω.一导体棒MN垂直于导轨放置，质量为0.2 kg，接入电路的电阻为1 Ω，两端与导轨接触良好，与导轨间的动摩擦因数为0.5.在导轨间存在着垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为0.8 T．将导体棒MN由静止释放，运动一段时间后，小灯泡稳定发光，此后导体棒MN的运动速度以及小灯泡消耗的电功率分别为(重力加速度g取10 m/s2，sin37°＝0.6)( )
A．2.5 m/s 1 W
B．5 m/s 1 W
C．7.5 m/s 9 W D．15 m/s 9 W
6． 如图所示，光滑水平面上存在有界匀强磁场，直径与磁场宽度相同的金属圆形线框以一定的初速度斜向匀速通过磁场．在必要的时间段内施加必要的水平拉力保证其匀速运动，则( )
A．金属框内感应电流方向先逆时针再顺时针 B．金属框内感应电流经历两次先增大后减小 C．水平拉力方向与速度同向
D．水平拉力方向与速度方向无关
7．如图所示，一台电动机提着质量为m的物体，以速度v匀速上升．已知电动机线圈的电阻为R，电源电动势为E，通过电源的电流为I，当地重力加速度为g，忽略一切阻力及导线电阻，则( ) E
A．电源内阻r＝－R
IEmgv
B．电源内阻r＝－－R
II2
C．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变大
D．如果电动机转轴被卡住而停止转动，较短时间内电源消耗的功率将变小
8．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，如果把该小灯泡先后分别与电源1和电源2单独连接时，则下列说法不正确的是( )
A．电源1和电源2的内阻之比是11∶7 B．电源1和电源2的电动势之比是1∶1
C．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是1∶2 D．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2
9．如图所示，变压器的原、副线圈的匝数比一定，原线圈的电压为U1时，副线圈的输出电压为U2，L1、L2、L3为三只完全相同的电灯，开始时，电键K开启，然后当电键K闭合时（ ）
A.电压U1不变，U2变大 B.电灯L1变亮，L2变暗 C.电灯L1变暗，L2变亮 D.原线圈中的电流变大
10．纸面内两个半径均为R的圆相切于O点，两圆形区域内分别存在垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相等、方向相反，且不随时间变化．一长为2R的导体杆OA绕O点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，角速度为ω.t＝0时，OA恰好位于两圆的公切线上，如图所示，若选取从O指向A的电动势为正，下列描述导体杆中感应电动势随时间变化的图像可能正确的是( ) C D 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 二、实验题（11题8分，12题12分）
11.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率．
(1)从图中读出金属丝的直径为______mm.
(2) 实验中某同学的实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误．
错误1：_____________________________________________________ 错误2：_____________________________________________________ (3)若测得金属丝的直径用d表示，电阻用R表示，则该金属材料的电阻率ρ＝________. 12．有一个小灯泡上有“4 V,2 W”的字样，现要描绘这个小灯泡的伏安特性曲线．现有下列器材供选用：
A．电压表(0～5 V，内阻约为10 kΩ) B．电压表(0～10 V，内阻约为20 kΩ) C．电流表(0～0.3 A，内阻约为1 Ω) D．电流表(0～0.6 A，内阻约为0.4 Ω) E．滑动变阻器(10 Ω，2 A) F．滑动变阻器(1 kΩ，1 A)
G．学生电源(直流6 V)，还有开关、导线若干 (1)实验中所用电压表应选________，电流表应选________，滑动变阻器应选________(用序号字母表示)．
(2)为使实验误差尽量减小，要求从零开始多取几组数据，请在方框内画出满足实验要求的电路图．
(3)某同学通过实验得到的数据画出了该小灯泡的伏安特性曲线(如图所示)，若用电动势为3 V、内阻为2.5 Ω的电源给该小灯泡供电，则该小灯泡的实际功率是________W.
13（12分）．风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速发展，如图所示风车阵中
发电机输出功率为100 kW，输出电压是250 V，用户需要的电压是220 V，输电线电阻为10 Ω。若输电线因发热而损失的功率为输送功率的4%，试求：
(1)在输电线路中设置的升、降压变压器原、副线圈的匝数比。 (2)画出此输电线路的示意图。 (3)用户得到的电功率是多少。
14（12分）如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直．已知线圈的匝数N＝100，边长ab＝1.0 m、bc＝0.5 m，电阻r＝2 Ω.磁感应强度B在0～1 s内从零均匀变化到0.2 T．在1～5 s内从0.2 T均匀变化到－0.2 T，取垂直纸面向里为磁场的正方向 .求：
(1)0.5 s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向； (2)在1～5 s内通过线圈的电荷量q； (3)在0～5 s内线圈产生的焦耳热Q.
15．（14分）．一电路如图所示，电源电动势E＝28 V，内阻r＝2 Ω，电阻R1＝12 Ω，R2＝R4＝4 Ω，R3＝8 Ω，C为平行板电容器，其电容C＝3.0 pF，虚线到两极板间距离相等，
－
极板长L＝0.20 m，两极板的间距d＝1.0×102 m.
(1)若开关S处于断开状态，则当其闭合后，求流过R4的总电荷量为多少？ (2)若开关S断开时，有一带电微粒沿虚线方向以v0＝2.0 m/s的初速度射入C的电场中，刚好沿虚线匀速运动，问：当开关S闭合后，此带电微粒以相同初速度沿虚线方向射入C的电场中，能否从C的电场中射出？(要求写出计算和分析过程，g取10 m/s2)
16．（14分）.一圆筒的横截面如图所示，其圆心为O.筒内有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.圆筒下面有相距为d的平行金属板M、N，其中M板带正电荷，N板带等量负电荷．质量为m、电荷量为q的带正电粒子自M板边缘的P处由静止释放，经N板的小孔S以速度v沿半径SO方向射入磁场中．粒子与圆筒发生两次碰撞后仍从S孔射出，设粒子与圆筒碰撞过程中没有动能损失，且电荷量保持不变，在不计重力的情况下，求：
(1)M、N间电场强度E的大小； (2)圆筒的半径R；
2
(3)保持M、N间电场强度E不变，仅将M板向上平移d，粒子仍从M板边缘的P处
3由静止释放，粒子自进入圆筒至从S孔射出期间，与圆筒的碰撞次数n.
11. 答案：(1)0.680(或0.679)
(2)导线连接在滑动变阻器的滑片上 采用了电流表内接法 πRd2(3)
4L
12.答案：(1)A D E (2)如图26－8
图26－8 (3)0.7
13.解析：(1)P损＝I22R线，I2＝4 000 A＝20 A 10
100×103
P＝U2I2，U2＝ V＝5 000 V
20n12501
升压变压器原、副线圈匝数比＝＝
n25 00020U3＝U2－U损＝U2－I2R线＝4 800 V。 n34 800240
降压变压器原、副线圈匝数比＝＝。
n422011(2)如图所示。
(3)用户得到的电功率即降压变压器的输出功率为
P用＝P－P损＝P(1－4%)＝100×96% kW＝96 kW。 答案：(1)1∶20 240∶11 (2)见解析图 (3)96 kW
NΔΦ1
14．[解析] (1)感应电动势E1＝
Δt1磁通量的变化ΔΦ1 ＝ΔB1S ΔB1S
解得E1＝N Δt1
代入数据得E1＝10 V感应电流的方向为a→d→c→b→a
ΔB2S
(2)同理可得E2＝N Δt2E2
感应电流I2＝[来源:学科网]
r电量q＝I2Δt2 ΔB2S
解得q＝N r
代入数据得q＝10 C\\
(3)0～1 s内的焦耳热Q1＝I21rΔt1 且I1＝
E1
r
1～5 s内的焦耳热Q2＝I22rΔt2
由Q＝Q1＋Q2，代入数据得Q＝100 J
R3
15.解析：(1)S断开时，电阻R3两端电压为U3＝E＝16 V
R2＋R3＋rS闭合后，外电阻为R＝
＋
＝6 Ω
R1＋R2＋R3
R
路端电压为U＝E＝21 V
R＋r此时电阻R3两端电压为U′3＝
R3
U＝14V
R2＋R3
则流过R4的总电荷量为ΔQ＝CU3－CU′3＝6.0×10－12C. qU3(2)设微粒质量为m，电荷量为q，当开关S断开时有：＝mg
dqU′3
当开关S闭合后，设微粒加速度为a，则mg－＝ma
dL
设微粒能从C的电场中射出，则水平方向运动时间为：t＝
v01
竖直方向的位移为：y＝at2 2
d
由以上各式求得：y＝6.25×10－3m＞ 2
故微粒不能从C的电场中射出． 答案：(1)6.0×10－12C (2)不能
16. 解析：(1)设两板间的电压为U，由动能定理得 1
qU＝mv2
2
①
由匀强电场中电势差与电场强度的关系得 U＝Ed ② 联立上式可得 mv2E＝. ③
2qd(2)
粒子进入磁场后做匀速圆周运动，运用几何关系作出圆心为O′，圆半径为r.设第一次碰撞点为A，由于粒子与圆筒发生两次碰撞又从S孔射出，因此，SA弧所对的圆心角∠AO′Sπ等于.
3
由几何关系得 π
r＝Rtan ④
3
粒子运动过程中洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律，得 v2
qvB＝m
r
3mv
. 3qB
⑤
联立④⑤式得 R＝
⑥
2
(3)保持M、N间电场强度E不变，M板向上平移d后，设板间电压为U′，则
3U′＝
EdU
＝ ⑦ 33
设粒子进入S孔时的速度为v′，由①式看出 U′v′2＝ Uv2综合⑦式可得 v′＝
3
v ⑧ 33mv
3qB
设粒子做圆周运动的半径为r′，则 r′＝
⑨
设粒子从S到第一次与圆筒碰撞期间的轨迹所对圆心角为θ，比较⑥⑨两式得到r′＝R，可见
πθ＝10○ 2
粒子需经过四个这样的圆弧才能从S孔射出，故 n＝3. ⑪ mv23mv答案：(1) (2) (3)3
2qd3qB
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