第=page99頁，共=sectionpages1414頁江蘇省無錫市天一中學2024-2025學年高二（上）期末考試物理試卷一、單選題：本大題共11小題，共44分。1.下列有關安培力和洛倫茲力的說法正確的是(

)A.判斷安培力和洛倫茲力的方向都用右手定則

B.運動的電荷在磁場中一定受到洛倫茲力的作用

C.安培力與洛倫茲力的本質相同，所以安培力和洛倫茲力都不做功

D.一小段通電導體在磁場中某位置受到的安培力為零，但該位置的磁感應強度不一定為零2.已知匝數為n的正方形線框，面積為S，垂直于磁場放置在磁感應強度為B的勻強磁場中，如圖所示，則穿過該線框的磁通量為(

)

A.Φ=nBS

B.Φ=BS

C.3.下列四幅圖的說法中正確的是

A.圖甲真空冶煉爐外的線圈通入高頻交流電時，爐外線圈中會產生大量熱量

B.圖乙回旋加速器是利用磁場使帶電粒子“轉圈”、恒定電場進行加速的儀器

C.圖丙毫安表運輸時把正負接線柱用導線連在一起是利用電磁阻尼保護表頭

D.圖丁搖動手柄使蹄形磁鐵轉動，則鋁框會和磁鐵同向共速轉動4.下列關于電和磁的情景的說法正確的是(

)

A.圖甲：兩條異向通電長直導線相互吸引

B.圖乙：在勻強磁場內運動的閉合線框中有感應電流產生

C.圖丙：閉合線框中c點的電勢高于b點的電勢

D.圖?。弘娐吠姺€定后斷開開關S的瞬間，燈泡一定會閃一下再熄滅5.如圖所示，水平桌面上放著一個圓形金屬線圈，在其圓心的正上方固定一個柱形磁體，現通過加熱的方式使柱形磁體磁性減弱，圓形金屬線圈始終靜止，則

A.線圈有擴張的趨勢

B.水平桌面對線圈支持力增大

C.線圈中感應電流產生的磁場方向豎直向上

D.從上往下看，線圈中感應電流沿逆時針方向6.如圖所示，一束帶電粒子(不計重力)先以一定的初速度沿直線通過由相互正交的勻強磁場B(方向垂直紙面，未畫出)和勻強電場E組成的速度選擇器，然后通過平板S上的狹縫P，進入另一垂直紙面向外的勻強磁場B'，最終打在平板S上的A1A2之間。下列正確的是A.通過狹縫P的粒子帶負電

B.磁場B的方向垂直紙面向外

C.粒子打在A1A2上的位置距P越遠，粒子的速度越小

D.粒子打在A7.臨沂籍物理學家薛其坤院士榮獲2023年度國家最高科學技術獎。薛院士在研究霍爾效應的過程中發現了量子反常霍爾效應現象。如圖是某金屬材料做成的霍爾元件，所加磁場方向及電流方向如圖所示，則(

)

A.該霍爾元件的前后兩表面間存在電壓，且前表面電勢高

B.該霍爾元件的前后兩表面間存在電壓，且前表面電勢低

C.該霍爾元件的上下兩表面間存在電壓，且上表面電勢高

D.該霍爾元件的上下兩表面間存在電壓，且上表面電勢低8.如圖所示的半圓形閉合回路半徑為a，電阻為R。虛線MN右側有磁感應強度為B的勻強磁場，方向垂直于半圓形回路所在的平面?；芈芬运俣葀向右勻速進入磁場，直徑CD始終與MN垂直。從D點到達邊界開始到C點進入磁場為止，下列結論正確的是(

)

A.感應電流方向沿順時針方向 B.半圓形閉合導線所受安培力方向向右

C.感應電動勢最大值2Bav D.感應電動勢平均值9.如圖所示，導體棒AB長2R，繞O點以角速度ω沿逆時針方向勻速轉動，OB為R，且OBA三點在一直線上，有一勻強磁場磁感應強度為B，充滿轉動平面且與轉動平面垂直，那么AB兩端的電勢差大小為(

)

A.32BωR2 B.2BωR10.如圖所示，在條形磁鐵S極附近懸掛一個線圈，線圈與水平磁鐵位于同一平面內。當線圈中通以圖示方向的電流時，將會出現的現象是(

)

A.線圈向左擺動

B.線圈向右擺動

C.從上往下看，線圈順時針轉動，同時向右擺動

D.從上往下看，線圈逆時針轉動，同時向左擺動11.如圖所示，等腰直角三角形內分布有垂直于紙面向外的勻強磁場，它的直角邊在x軸上且長為L，高為L。紙面內一邊長為L的正方形導線框沿x軸正方向做勻速直線運動穿過磁場區域，在t=0時刻恰好位于圖中所示的位置。以順時針方向為導線框中電流的正方向，下列圖像正確的是(

)

A. B.

C. D.二、實驗題：本大題共1小題，共10分。12.甲、乙、丙三位同學利用如圖所示裝置探究影響感應電流方向的因素。(1)如圖a，甲同學在斷開開關時發現靈敏電流計指針向右偏轉，下列操作中同樣能使指針向右偏轉的有________。A.閉合開關B.開關閉合時將滑動變阻器的滑片向左滑動C.開關閉合時將A線圈從B線圈中拔出D.開關閉合時將A線圈倒置再重新插入B線圈中(2)為確切判斷B線圈中的感應電流方向，應在實驗前先查明靈敏電流計_____________的關系。(3)如圖b，乙同學將條形磁鐵從B線圈上方由靜止釋放，使其筆直落入B線圈中，多次改變釋放高度，發現釋放高度越高，靈敏電流計指針偏轉過的角度越大。該現象說明了線圈中_________(選填“磁通量”“磁通量變化量”或“磁通量變化率”)越大，產生的感應電流越大。(4)丙同學設計了如圖c所示的裝置來判斷感應電流的方向。他先使用多用電表的歐姆擋對二極管正負極進行確認，某次測量時發現多用電表指針幾乎沒有偏轉，說明此時黑表筆接觸的是二極管的_________(選填“正極”或“負極”)。實驗操作時將磁鐵插入線圈時，只有燈____________(選填“C”或“D”)短暫亮起。三、計算題：本大題共4小題，共46分。13.如圖所示，寬為L=?0.2?m的光滑導軌與水平面成α=?37°角，處于磁感應強度大小為B=?0.6?T、方向垂直于導軌面向上的勻強磁場中，導軌上端與電源和電阻箱連接，電源電動勢E(1)回路中電流的大?。?2)金屬棒受到的安培力；(3)金屬桿ab的質量．14.如圖所示，正方形金屬線圈通過一根不可伸長的絕緣輕繩懸掛在天花板上，已知線圈匝數n=100，邊長l=40cm，質量m=0.2kg，電阻R=2Ω。線圈中線OO'上方有垂直線圈平面向外的勻強磁場，磁感應強度B(1)前5s(2)t

15.如圖所示，一對間距，L=1m、足夠長的平行光滑金屬導軌固定于絕緣水平面上，導軌左端接有R=0.5Ω的電阻，長度與導軌間距相等的金屬棒ab垂直放置于導軌上，其質量m=0.1kg，電阻也為R，整個區域內存在豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小B=1T。水平向右的恒力F=4N作用ab(1)金屬棒ab運動的最大速度vm(2)撤去拉力F前通過定值電阻R的電荷量；(3)撤去拉力F后金屬棒ab繼續沿水平軌道運動的位移。

16.磁控管是微波爐的核心器件，磁控管中心為熱電子發射源，電子在電場和磁場的共同作用下，形成了如圖甲所示的漂亮形狀?，F將該磁控管簡化成如圖乙所示的裝置，兩足夠長的平行金屬板相距4d，板間中心有一電子發射源S向各個方向發射初速度大小為v0的電子。已知電子比荷為e(1)若兩板間不加磁場，僅接一電壓恒為U的電源，其中U=①電子在板間運動的加速度的大??；②電子打到金屬板的最長時間和最短時間之差。(2)若兩板間不接電源，僅加垂直紙面向里的勻強磁場B，其中B=①有電子打到的金屬板總長度；②打在金屬板上的電子占發射電子總數的百分比。(3)在兩金屬板之間接一電壓恒為U的電源的同時，加一垂直紙面向里的勻強磁場B，其中U=4mv02e，B答案和解析1.D

【解析】A.判斷安培力和洛倫茲力的方向都用左手定則，故A錯誤;

B.電荷運動方向與磁場方向平行時不受洛倫茲力的作用，故B錯誤;

C.洛倫茲力對運動電荷不做功，但安培力垂直于電流，與通電導體運動方向未必垂直，安培力可能做功，故C錯誤;

D.若通電導體電流方向與磁場方向平行，通電導體受安培力為零，故D正確。

故選D2.B

【解析當B與S垂直時，磁通量Φ=BS，且磁通量可理解為穿過面的磁感線的凈條數，與n無關，故選3.C

【解析】A.如圖(a)所示，當爐外線圈通入高頻交流電時，在鐵塊中會產生渦流，鐵塊中就會產生大量熱量，從而冶煉金屬，故A錯誤；

B.如圖(b)所示，回旋加速器是利用磁場控制軌道，使帶電粒子“轉圈圈”，利用交變電場進行加速的儀器，故B錯誤；

C.如圖(c)所示，毫安表的表頭，運輸時要把正、負接線柱用導線連在一起，這是為了保護電表指針，利用了電磁阻尼原理，故C正確；

D.4.C

【解析】A.同向電流相互吸引，異向電流相互排斥，A錯誤;

B.感應電流的產生條件是閉合回路中磁通量發生改變，線框磁通量未改變，無感應電流產生，B錯誤;

C.由右手定則可知，c點的電勢高于b點的電勢，C正確;

D.若電路穩定時，流過電感線圈的電流大于燈泡中的電流，斷電自感時燈泡才會閃一下再熄滅，題中未說明，D錯誤。5.A

【解析】ABC、磁體的磁性減弱，穿過線圈的磁通量減小，根據楞次定律可知，線圈產生的感應電流阻礙磁通量的減小，感應電流產生的磁場方向與原磁場的方向相同，為方向向下；同時線圈面積有擴大的趨勢，線圈有靠近磁體的趨勢，則水平桌面對線圈支持力減小，故BC錯誤，A正確；

D、向下穿過線圈的磁通量減小，根據楞次定律可知，線圈產生的感應電流方向從上往下看為順時針方向，故D錯誤。

故選：A。6.D

【解析】A、帶電粒子在磁場中向左偏轉，根據左手定則，知該粒子帶正電，故A錯誤；

BC、粒子經過速度選擇器時，所受的電場力和洛倫茲力平衡，電場力水平向左，則洛倫茲力水平向左，根據左手定則可知，勻強磁場的方向垂直紙面向里；

根據平衡條件有：qE=qvB.則v=EB，粒子經過速度選擇器后的速度都相同，故BC錯誤；

D、所有打在A1A2上的粒子，在磁場B'中做勻速圓周運動，根據qvB'=mv27.A

【解析】根據題意，由于金屬材料的載流子為自由電子，由左手定則可知，自由電子向后表面偏轉，則該霍爾元件的前后表面間存在電壓，且前表面電勢高，故A正確，BCD錯誤。

故選：A。8.D

【解析】A.在閉合電路進入磁場的過程中，通過閉合電路的磁通量逐漸增大，根據楞次定律可知感應電流的方向為逆時針方向不變，故A錯誤；C.當半圓形線框進入一半時，有效的切割長度最大，感應電動勢最大，則感應電動勢的最大值Em=BavB.根據楞次定律，半圓形閉合導線所受安培力方向向左

，故B錯誤；D.由法拉第電磁感應定律可得感應電動勢平均值E=ΔΦΔt故選D。9.C

【解析】AB兩端的電勢差大小等于金屬棒AB中感應電動勢的大小，為：

E=B?2Rv-=B?2R?ωR+ω?3R10.D

【解析】通以順時針的電流，由于處于S極的磁體附近，根據左手定則可得，線圈左邊安培力垂直紙面向外，右邊安培力垂直紙面向里，從上往下看，導致線圈逆時針轉動，由于磁場的不均勻，導致線圈受到安培力的作用向磁鐵靠近，故D正確，ABC錯誤。

故選D。11.A

【解析】在0～

LI在L～?I故選A。12.(1)?CD；(2)指針偏轉方向與流入電流方向；(3)磁通量變化率；(4)負極；C【解析】(1)A.斷開開關時，A線圈中電流迅速減小，B線圈中磁通量變小，出現感應電流，使靈敏電流計指針向右偏轉。為了同樣使指針向右偏轉，應減小B線圈中的磁通量，可以減小A線圈中的電流，或將A線圈拔出，或將A線圈倒置并插入B線圈中。A、B兩個選項的操作會增大A線圈中的電流，導致電流計指針向左偏轉，不符合，故AB錯誤；CD正確。

(2)

判斷感應電流具體流向，應先查明靈敏電流計指針偏轉方向與電流流入方向的關系；

(3)

釋放高度越高，磁鐵落入線圈的速度越快，則線圈中磁通量變化率越大，使得感應電流更大；

(4)

歐姆擋指針沒有偏轉時，說明二極管的負極與電源正極相連，根據多用電表紅進黑出的操作原則，此時黑表筆接觸的是二極管的負極。當磁鐵插入線圈時，線圈中出現如圖所示方向的電流，此時C燈泡所在的支路有電流經過，能夠發亮。

故答案為：(1)?CD；(2)指針偏轉方向與流入電流方向；(3)磁通量變化率；(4)負極；13.解：(1)根據閉合電路歐姆定律，回路中的電流為I=ER+r，

代入數據解得I=0.5A。

(2)金屬棒受到的安培力F=?BIL，

代入數據解得F=0.06N，

根據左手定則，可知安培力的方向平行導軌向上。14.(1)1.6J；(2)11.6【解析】(1)根據法拉第電磁感應定律可得E感應電流的大小為I前5sQ代入數據解得Q(2)根據楞次定律和左手定則可知，線框受到豎直向下的安培力，則TB聯立