2019年北京高三二模物理分类汇编：电磁感应

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2018普通高校招生考试试题汇编—电磁感应24．(2018全国卷1)．（15分）(注意：在试题卷上作答无效)如图，两根足够长的金属导轨ab 、cd 竖直放置,导轨间距离为L 1电阻不计。

在导轨上端并接两个额定功率均为P 、电阻均为R 的小灯泡。

整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直。

现将一质量为m 、电阻可以忽略的金属棒MN 从图示位置由静止开始释放。

金属棒下落过程中保持水平，且与导轨接触良好。

已知某时刻后两灯泡保持正常发光.重力加速度为g 。

求：（1)磁感应强度的大小：(2）灯泡正常发光时导体棒的运动速率.解析：每个灯上的额定电流为I=U =（1）最后MN 匀速运动故：B2IL=mg B =(2)U=BLv 得：2P v mg==6．如图，EOF 和为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E O F '''，FO∥E O ''，且EO⊥OF； 为∠EOF 的角平分线,F O ''OO 'OO '间的距离为l ；磁场方向垂直于纸面向里。

一边长为l 的正方形导线框沿方向匀速通过磁场，t =0时刻恰好位于图OO '示位置。

规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正,则感应电流i 与实践t 的关系图线可能正确的是7．(2018海南）．自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间的联系做出了贡献。

2019年北京高三二模物理试题分类汇编人大附中翠微学校2019-52019年北京高三物理二模汇编第一部分：选择题一、原子物理部分【东城二模】13．氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在n =3能级的激发态，则下列说法正确的是A ．这群氢原子能辐射出3种不同频率的光子B ．波长最长的辐射光是氢原子从n =3能级跃迁到能级n =1能级产生的C ．辐射光子的最小能量为12.09 eVD ．处于该能级的氢原子至少需吸收13.6 eV 能量的光子才能电离 【海淀二模】14. α粒子散射实验说明了 A. 原子具有核式结构 B. 原子内存在着带负电的电子 C. 原子核由质子和中子组成 D. 正电荷均匀分布在整个原子内【西城二模】15．人类一直在追求能源的开发和有效利用，太阳能的利用非常广泛，而太阳的巨大能量来源于太阳内部所发生的核聚变反应，该核反应可能是A ．23411120H +H He n →+ B ．238234492902U Th He →+C ．235114192192056360U +n Ba Kr 3n →++D ．234234090911Th Pa e -→+【朝阳二模】14．关于α、β、γ三种射线，下列说法正确的是 A ．α射线是一种波长很短的电磁波 B ．γ射线是一种波长很短的电磁波 C ．β射线的电离能力最强 D ．γ射线的电离能力最强【丰台二模】15．中国大科学装置——“东方超环”（EAST ）近期实现1亿摄氏度等离子体运行等多项重大突破。

由于其内部核反应原理与太阳类似，因此“东方超环”也被称为“人造太阳”。

则下列说法中正确的是A ．“人造太阳”与目前核电站的核反应原理相同B ．“人造太阳”释放的能量可用E =mc 计算C ．“人造太阳”的核反应方程可能是D ．“人造太阳”的核反应方程可能是【房山二模】13．下列有关原子结构和原子核的认识，正确的是 A ．氢原子辐射光子后，其绕核运动的电子动能减小 B ．β衰变说明原子核内有电子C ．卢瑟福用α粒子撞击氮核发现了质子的核反应方程是1441717281N+He O+H →23411120H H He n+→+235114489192056360U n Ba Kr 3n+→++D ．卢瑟福α粒子散射实验说明原子核由质子和中子组成 【顺义二模】15．下列说法正确的是 A ．γ射线比α射线的贯穿本领强B ．外界环境温度升高，原子核的半衰期变大C ．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应D ．原子核发生一次β衰变，该原子外层就失去一个电子【昌平二模】13．图1所示为“东方超环”可控核聚变实验装置，它通过高温高压的方式使氘核与氚核发生聚变，其核反应方程为234112H H He+X +→。

2019年北京东城区高三二模物理试卷一、选择题本大题共8小题，每小题6分，共48分1. A.B.C.D.氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在能级的激发态，则下列说法正确的是（）这群氢原子能辐射出种不同频率的光子波长最长的辐射光是氢原子从能级跃迁到能级能级产生的辐射光子的最小能量为处于该能级的氢原子至少需吸收能量的光子才能电离2. A.B.C.D.已知铜的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常数为，下列说法中正确的是（ ）个铜原子的质量为个铜原子的质量为一个铜原子所占的体积为一个铜原子所含的体积为3.研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的极接电源正极，极接电源负极时，加反向电压时，反之．当有光照射极时，下列说法正确的是（ ）A.B.C.D.极中有无光电子射出与入射光频率无关光电子的最大初动能与入射光频率有关只有光电管加正向电压时，才会有光电流光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大4. A.B.C.D.如图，细绳一端固定于悬挂点，另一端系一小球．在悬挂点正下方点处钉一个钉子．小球从点由静止释放，摆到最低点的时间为，从点向右摆到最高点的时间为．摆动过程中，如果摆角始终小于，不计空气阻力．下列说法正确的是（ ），摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变5. A. B.C. D.某行星外围有一圈厚度为的光带，简化为如图所示模型，为该行星除光带以外的半径．现不知光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，当光带上的点绕行星中心的运动速度，与它到行星中心的距离，满足下列哪个选项表示的图像关系时，才能确定该光带是卫星群（ ）6. A.B.C.D.霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的电学元件．其结构和原理如图所示，在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极、、、，它就成了一个霍尔元件．在、间通入恒定的电流，同时外加与薄片垂直的磁场，则薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使、间出现了电压，称为霍尔电压．当磁场方向和电流方向如图所示时，关于、极板电势的高低，下列说法正确的是（）不管载流子带电性质如何，电极的电势一定高于电极不管载流子带电性质如何，电极的电势一定低于电极只有当载流子为负电荷时，电极的电势才高于电极只有当载流子为正电荷时，电极的电势才高于电极7. A.B.图甲所示是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术的原理图．其原理是用通电线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得物件内部是否断裂及位置的信息．如图乙所示的是一个带铁芯的线圈、开关和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈上且使铁芯穿过其中，闭合开关的瞬间，套环将立刻跳起．对以上两个实例的理解正确的是（ ）涡流探伤技术运用了电流的热效应，跳环实验演示了自感现象能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料C.D.以上两个实例中的线圈所连接的电源都必须是交流电源以上两个实例中的线圈所连接的电源也可以都是稳恒电源8. A.摩擦力的大小逐渐减小 B.摩擦力的大小逐渐增加C.摩擦力的方向是变化的D.摩擦力的方向始终不变如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速率为，乙的速率为，两者方向互相垂直．小工件（看作质点）离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与甲、乙之间的动摩擦因数相同，乙的宽度足够大．工件与乙有相对运动的过程中，下列说法正确的是（ ）二、非选择题本大题共4小题，共72分9. A.分压式连接B.限流式连接（1）A.安培表内接法B.安培表外接法（2）（3）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，提供以下实验器材：小灯泡（额定电压，额定电流）电压表（量程，内阻）电流表（量程，内阻约）电阻箱（）滑动变阻器（阻值，）滑动变阻器（阻值，）学生电源（电动势，内阻不计）开关及导线若干．关于控制电路中滑动变阻器的连接方法，应选择 ．为了减小系统误差，关于测量电路中电压表和电流表的连接方式，应选择 ．实验提供的电压表量程小于小灯泡的额定电压，需要把电压表的量程扩大到伏，改装电压表时，应将电阻箱阻值调至 ，并与题中所给电压表 ．（选填“串联”或“并联”）．（4）（5）（6）（7）请在方框中画出该实验的电路图．为操作方便，实验中滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）．你的选择理由是 ．实验中得到小灯泡的伏安特性曲线曲线如下图（a）所示，由实验曲线可知，随着电压的增加小灯泡的电阻 （填“增大”“不变”“减小”）．现将与题中完全相同的两个小灯泡与另一电源（电动势，内阻）和一阻值为的定值电阻连接成如图（b）所示电路．此电路中每个小灯泡的两端的实际电压为 （结果保留两位有效数字）．10.我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，飞机在水平跑道上的滑跑可视作初速度为零的匀加速直线运动，当位移时才能达到起飞所要求的速度．已知飞机质量，滑跑时受到的阻力为自身重力的倍，重力加速度取，求飞机滑跑过程中：（2）（3）飞机受到平均牵引力的大小．飞机受到牵引力的平均功率．11.（1）（2）（3）直流电动机是常见的用电器，其原理可简化为如图所示的情景．在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，直流电源与间距为的两根足够长的光滑平行金属轨道、连接，整个装置固定在水平面内，导轨电阻不计．质量为的金属导体棒垂直放在轨道上，且与轨道接触良好．电源电动势为，内阻为，导体棒电阻为．闭合开关，导体棒从静止开始向右运动，并通过光滑定滑轮提升质量为的重物．求闭合开关的瞬间，导体棒受到的安培力．导体棒切割磁感线运动时会产生感应电动势，该电动势总是削弱电源电动势的作用，因此称为反电动势，其大小可以表示为．请选取匀速提升重物的过程，结合能量转化与守恒定律证明：电路中的电流．重物从静止开始向上提升，当重物提升高度为时，导体棒速率为，计算此过程安培力做的总功．12.（1）（2）（3）能量守恒定律和动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据．如图所示，在光滑的水平面上，静止放置质量为的滑块，其左侧面固定一轻质弹簧，现有一质量为的滑块，以初速正对向右运动，在此后的运动过程中，始终在同一直线上运动．求：弹簧压缩量最大时的速率．求：滑块的最大速率．若在滑块的右侧某处固定一弹性挡板，挡板的位置不同，与相碰时的速度不同．已知滑块与碰撞时间极短，与碰后速度立刻等大反向，与碰撞的过程中，可认为的速度保持不变．与挡板相碰后立即撤去挡板 ．此后运动过程中，系统的弹性势能的最大值为，挡板位置不同，的数值不同，求的最小值．一、选择题本大题共8小题，每小题6分，共48分1. A.B.C.D.【答案】A 选项：B 选项：C 选项：D 选项：【解析】氢原子的能级图如图所示，如果大量氢原子处在能级的激发态，则下列说法正确的是（）这群氢原子能辐射出种不同频率的光子波长最长的辐射光是氢原子从能级跃迁到能级能级产生的辐射光子的最小能量为处于该能级的氢原子至少需吸收能量的光子才能电离A大量的氢原子自发地从能级跃迁，可以辐射出种不同频率的光子，即、、，选项A正确；由跃迁规律可知，辐射出的光子能量越小，频率越低，波长越长，所以氢原子也是从能级跃迁到能级辐射出的光子对应的波长最长，选项B错误；其中，氢原子从能级跃迁到能级辐射的光子能量最小，即，所以C选项错误；处在能级的氢原子发生电离，就是从该能级跃迁到处，所以至少需吸收的能量，所以D选项错误．故选 A .2.已知铜的摩尔质量为，密度为，阿伏加德罗常数为，下列说法中正确的是（ ）2019年北京东城区高三二模物理试卷答案及解析A.B.C.D.【答案】【解析】个铜原子的质量为个铜原子的质量为一个铜原子所占的体积为一个铜原子所含的体积为A铜的摩尔质量的物理含义是，一摩尔铜的质量是克；密度的物理含义是，一立方厘米的铜质量是克；阿伏加德罗常数的物理含义是，一摩尔铜含有个铜原子．所以，个铜原子的质量为，选项A正确、选项B错误；一个铜原子所占的体积为，选项C、D均错误．故选A．3. A.B.C.D.【答案】【解析】研究光电效应的实验规律的电路如图所示，加正向电压时，图中光电管的极接电源正极，极接电源负极时，加反向电压时，反之．当有光照射极时，下列说法正确的是（ ）极中有无光电子射出与入射光频率无关光电子的最大初动能与入射光频率有关只有光电管加正向电压时，才会有光电流光电管加正向电压越大，光电流强度一定越大B AB．极中有无光电子射出，即能否发生光电效应，这个事情自然与入射频率有关；并且由爱因斯坦光电效应方程可知，入射光频率，光电子的最大初动能越大，因此，选项A错误，选项B正确；C．光电管两端所加的反向电压只要小于遏止电压，光电子就能从极到达极，将电路接通，形成光电流，所以选项C错误；D．在能发生光电效应的前提下，光电流的大小与光强成正比，和光电管所加的正向电压无关，因此选项D错误．故选B．4. A.B.C.D.【答案】【解析】如图，细绳一端固定于悬挂点，另一端系一小球．在悬挂点正下方点处钉一个钉子．小球从点由静止释放，摆到最低点的时间为，从点向右摆到最高点的时间为．摆动过程中，如果摆角始终小于，不计空气阻力．下列说法正确的是（ ），摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变C因为摆角始终小于，所以此单摆的运动可以看作是简谐运动．小球被钉子挡住前后，可以看成是两个不同摆长的单摆．显然，和分别为对应单摆的四分之一周期，钉子挡住前的摆长大于挡住后的摆长，由单摆的周期公式可知．摆线被钉子挡住的前后瞬间，虽然受到钉子的作用力，但该力对小球不做功，因此小球的速率不变．故选C．5. A. B.某行星外围有一圈厚度为的光带，简化为如图所示模型，为该行星除光带以外的半径．现不知光带是该行星的组成部分还是环绕该行星的卫星群，当光带上的点绕行星中心的运动速度，与它到行星中心的距离，满足下列哪个选项表示的图像关系时，才能确定该光带是卫星群（ ）C. D.【答案】【解析】D设该光带中有一个质量为的小物体，行星质量为．如果该光带是环绕行星的卫星群，则有．A．由该式得，这是幂函数中的情况，在第一象限中是一条单调递增的曲线，因此选项A错误；B．由该式得，这是幂函数中的情况，在第一象限中是一条单调递减的曲线，因此选项B错误；C．由该式得：，这是幂函数中的一种特殊（）——反比例函数，但C选项的图像不一定是反比例函数图像，即二者不是充要条件．因此选项C错误；D．由该式得：，这是一个标准的正比例函数，所以D选项正确．故选D．6.霍尔元件是能够把磁感应强度这个磁学量转换为电压这个电学量的电学元件．其结构和原理如图所示，在一个很小的矩形半导体薄片上，制作四个电极、、、，它就成了一个霍尔元件．在、间通入恒定的电流，同时外加与薄片垂直的磁场，则薄片中的载流子就在洛伦兹力的作用下，向着与电流和磁场都垂直的方向漂移，使、间出现了电压，称为霍尔电压．当磁场方向和电流方向如图所示时，关于、极板电势的高低，下列说法正确的是（ ）A.B.C.D.【答案】【解析】不管载流子带电性质如何，电极的电势一定高于电极不管载流子带电性质如何，电极的电势一定低于电极只有当载流子为负电荷时，电极的电势才高于电极只有当载流子为正电荷时，电极的电势才高于电极C当载流子带电性质为正时，由左手定则可知，其所受的洛伦兹力方向为，于是．当载流子带电性质为负时，由左手定则可知，其所受的洛伦兹力方向仍然是，但电势．所以选项ABD错误，C正确．故选C．7. A.B.C.D.【答案】【解析】图甲所示是工业上探测物件表面层内部是否存在缺陷的涡流探伤技术的原理图．其原理是用通电线圈使物件内产生涡电流，借助探测线圈测定涡电流的改变，从而获得物件内部是否断裂及位置的信息．如图乙所示的是一个带铁芯的线圈、开关和电源用导线连接起来的跳环实验装置，将一个套环置于线圈上且使铁芯穿过其中，闭合开关的瞬间，套环将立刻跳起．对以上两个实例的理解正确的是（ ）涡流探伤技术运用了电流的热效应，跳环实验演示了自感现象能被探测的物件和实验所用的套环必须是导电材料以上两个实例中的线圈所连接的电源都必须是交流电源以上两个实例中的线圈所连接的电源也可以都是稳恒电源BA．涡流探伤技术运用了电磁感应中的互感原理，跳环实验演示了互感现象，所以A选项错误；B．能被探测的物件必须是导电材料，如此才能在其中产生涡电流，跳环实验装置中所用的套环也必须是导电材料，这样才能在闭合开关后，在其中形成感应电流，受到安培力的作用，向上跳起．所以选项B正确；CD．涡流探伤技术中的线圈所连接的电源必须是交流电源，唯有如此，物件内的磁通量才能发生变化产生涡电流，跳环实验中的线圈所连接的电源可以是稳恒电源，闭合开关的瞬间，线圈中的磁通量增加，产生感应电流，受到安培力的作用向上跳起，所以选项C、D错误．故选B.8. A.摩擦力的大小逐渐减小 B.摩擦力的大小逐渐增加C.摩擦力的方向是变化的 D.摩擦力的方向始终不变【答案】方法一：【解析】如图所示，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速率为，乙的速率为，两者方向互相垂直．小工件（看作质点）离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上，工件与甲、乙之间的动摩擦因数相同，乙的宽度足够大．工件与乙有相对运动的过程中，下列说法正确的是（ ）D建立如图所示坐标系，以传送带乙为参考系．小工件平稳地从甲传到乙上时，有沿轴正向的速度和轴负方向的速度，合速度为，指向右下方，与轴负方向夹角为（）．小工件受到的摩擦力方向与合速度的方向相反，指向左上方，与轴正方向夹角为，大小为方法二：．于是小工件便以为初速度，在大小始终为、方向与轴正方向夹角为的摩擦力作用下，做匀减速直线运动，直到相对速度减为零，即小工件与传送带乙相对静止，沿着轴正方向，一同以对地的速率做匀速直线运动．因此，选项A、B、C错误，选项D正确．故选D．摩擦力的大小不变，始终是，这个很好理解，不做解释．那么摩擦力的方向为什么不变呢？如图，开始时，，经过一小段，，联立两式可推出，因此摩擦力的方向也不变．故选项A、B、C错误，选项D正确．故选D．二、非选择题本大题共4小题，共72分9. A.分压式连接B.限流式连接（1）A.安培表内接法B.安培表外接法（2）（3）（4）为了描绘小灯泡的伏安特性曲线，提供以下实验器材：小灯泡（额定电压，额定电流）电压表（量程，内阻）电流表（量程，内阻约）电阻箱（）滑动变阻器（阻值，）滑动变阻器（阻值，）学生电源（电动势，内阻不计）开关及导线若干．关于控制电路中滑动变阻器的连接方法，应选择 ．为了减小系统误差，关于测量电路中电压表和电流表的连接方式，应选择 ．实验提供的电压表量程小于小灯泡的额定电压，需要把电压表的量程扩大到伏，改装电压表时，应将电阻箱阻值调至 ，并与题中所给电压表 ．（选填“串联”或“并联”）．请在方框中画出该实验的电路图．（5）（6）（7）（1）（2）（3）（4）（5）【答案】为操作方便，实验中滑动变阻器应选择 （选填“”或“”）．你的选择理由是 ．实验中得到小灯泡的伏安特性曲线曲线如下图（a）所示，由实验曲线可知，随着电压的增加小灯泡的电阻 （填“增大”“不变”“减小”）．现将与题中完全相同的两个小灯泡与另一电源（电动势，内阻）和一阻值为的定值电阻连接成如图（b）所示电路．此电路中每个小灯泡的两端的实际电压为（结果保留两位有效数字）．AB ; 串联; 选择时，移动滑片，小灯泡两端的电压示数变化比较均匀（线性关系较好）（6）（7）（1）（2）（3）（4）（5）（6）（7）【解析】增大该实验中，小灯泡两端的电压和通过的电流均要从开始，所以滑动变阻器要选用分压接法．故选A．如果采用电流表内接法，实验误差来源于电流表的分压作用；如果采用电流表外接法，实验误差来源于电压表的分流作用．因为本实验中，电压表的内阻是小灯泡电阻的倍左右，小灯泡电阻是电流表内阻的倍左右．这说明电流表的分压作用产生的误差要大于电压表的分流作用产生的误差，所以该实验要采用电流表的外接法．故选B．改装电压表，应在原电压表上串联一个定值电阻，故应将电阻箱阻值调至．故答按为：；串联．实验的电路图如答案图中所示．故答案为：分压接法，滑变应选用阻值小的，即．选用小滑变，小灯泡两端的电压示数变化比较均匀，线性关系较好；如果选用大滑变，一开始小灯泡两端的电压示数没什么明显变化，接近于滑变右端时，小灯泡两端的电压示数会有一个急剧地变化，调节不便，因此要选用小滑变．故答案为：；选择时，移动滑片，小灯泡两端的电压示数变化比较均匀（线性关系较好）．图像的斜率表示小灯泡电阻倒数（即）的变化情况，从实验曲线可以看出，图像的斜率越来越小，说明随着电压的增加，小灯泡的电阻越来越大．故答案为：增大．方法一：此时，将定值电阻等效到电源内阻中，于是电源的内阻相当于；将两个小灯泡等效成一个小灯泡，等效后的灯泡和原来一个灯泡的情况比较，相当于在原来每个状态时，电流不变，电压扩大为原来的两倍．把等效后的新电源和等效后的灯泡所对应的伏安特性曲线再分别画到图像中，找到二者的交点，读出交点纵坐标的值再除以即可得到此电路中每个小灯泡两端的实际电压，如右图所示．由图可知，．故答案为：．方法二：由闭合电路欧姆定律得：，即，代入数据得：，相当于将原来的小灯泡与一个、的等效电源接在一起．所以只要将该电源的伏安特性曲线画到图像中，找到二者的交点，读出交点纵坐标的值，即可得到答案．故答案为：．10.（1）（2）我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机首飞成功后，拉开了全面试验试飞的新征程，飞机在水平跑道上的滑跑可视作初速度为零的匀加速直线运动，当位移时才能达到起飞所要求的速度．已知飞机质量，滑跑时受到的阻力为自身重力的倍，重力加速度取，求飞机滑跑过程中：飞机的加速度的大小．飞机受到平均牵引力的大小．（3）（1）（2）（3）【答案】（1）（2）（3）【解析】飞机受到牵引力的平均功率．飞机滑跑过程中做初速度为零的匀加速直线运动，有，解得．设飞机滑跑受到的阻力为，根据题意可得，设发动机的牵引力为，根据牛顿第二定律有；解得．设飞机滑跑过程中的平均速度为，有，在滑跑阶段，牵引力的平均功率，解得．11.（1）（2）（3）（1）（2）【答案】直流电动机是常见的用电器，其原理可简化为如图所示的情景．在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场中，直流电源与间距为的两根足够长的光滑平行金属轨道、连接，整个装置固定在水平面内，导轨电阻不计．质量为的金属导体棒垂直放在轨道上，且与轨道接触良好．电源电动势为，内阻为，导体棒电阻为．闭合开关，导体棒从静止开始向右运动，并通过光滑定滑轮提升质量为的重物．求闭合开关的瞬间，导体棒受到的安培力．导体棒切割磁感线运动时会产生感应电动势，该电动势总是削弱电源电动势的作用，因此称为反电动势，其大小可以表示为．请选取匀速提升重物的过程，结合能量转化与守恒定律证明：电路中的电流．重物从静止开始向上提升，当重物提升高度为时，导体棒速率为，计算此过程安培力做的总功．； 方向：平行导轨向右匀速运动时，任取一段时间，由能量转化关系得：（3）（1）（2）（3）【解析】，，因为，所以，即：，因为，所以开关闭合瞬间重物的加速度最大此时，，方向：平行导轨向右．故答案为：； 方向：平行导轨向右．匀速运动时，任取一段时间，由能量转化关系得：，，因为，所以，即：，因为，所以．故答案为：匀速运动时，任取一段时间，由能量转化关系得：，，因为，所以，即：，因为，所以．对棒，，对重物，，机机机机机机解得：．故答案为：．12.（1）（2）（3）（1）（2）（3）【答案】（1）（2）（3）【解析】能量守恒定律和动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据．如图所示，在光滑的水平面上，静止放置质量为的滑块，其左侧面固定一轻质弹簧，现有一质量为的滑块，以初速正对向右运动，在此后的运动过程中，始终在同一直线上运动．求：弹簧压缩量最大时的速率．求：滑块的最大速率．若在滑块的右侧某处固定一弹性挡板，挡板的位置不同，与相碰时的速度不同．已知滑块与碰撞时间极短，与碰后速度立刻等大反向，与碰撞的过程中，可认为的速度保持不变．与挡板相碰后立即撤去挡板 ．此后运动过程中，系统的弹性势能的最大值为，挡板位置不同，的数值不同，求的最小值．速度相同时，弹性势能最大，由动量守恒得：，所以：．故答案为：．弹簧恢复原长时，的速度最大，根据动量守恒：，根据能量守恒：，解得：．故答案为：．与挡板碰后过程中，当共速时弹性势能最大，整个过程机械能守恒，当最大时，最小．设、碰撞前瞬间，、的速度分别为、，共。

专题12 电磁感应2019年高三二模、三模物理试题分项解析（I）一．选择题1.（2019高三考试大纲调研卷10）如图所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场边界的间距为L。

一个质量为m、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行。

t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置Ⅰ)，导线框的速度为v0。

经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ)，导线框的速度刚好为零。

此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置Ⅰ(不计空气阻力)，则A. 上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等B. 上升过程中线框产生的热量与下降过程中线框产生的热量相等C. 上升过程中，导线框的加速度逐渐增大D. 上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力的平均功率【答案】D【解析】线框运动过程中要产生电能，根据能量守恒定律可知，线框返回原位置时速率减小，则上升过程动能的变化量大小大于下降过程动能的变化量大小，根据动能定理得知，上升过程中合力做功较大，故A 错误；线框产生的焦耳热等于克服安培力做功，对应与同一位置，上升过程安培力大于下降过程安培力，上升与下降过程位移相等，则上升过程克服安培力做功等于下降过程克服安培力做功，上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量的多，故B错误；上升过程中，线框所受的重力和安培力都向下，线框做减速运动。

设加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：，，由此可知，线框速度v减小时，加速度a也减小，故C错误；下降过程中，线框做加速运动，则有：，，，由此可知，下降过程加速度小于上升过程加速度，上升过程位移与下降过程位移相等，则上升时间短，下降时间长，上升过程与下降过程重力做功相同，则上升过程克服重力做功的平均功率大于下降过程重力的平均功率，D正确；故选：D。

2.（2019广东惠州第三次调研）两圆环A、B置于同一水平面上，其中A为均匀带电绝缘环，B为导体环. 当A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B中产生如图所示方向的感应电流. 则A. A可能带正电且转速增大B. A可能带正电且转速减小C. A可能带负电且转速减小D. A可能带负电且转速增大【答案】AC3.（2019高三考试大纲调研卷9）如图所示，在0≤x≤2L的区域内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，粗细均匀的正方形金属线框abcd位于xOy平面内，线框的bc边与x轴重合，cd边与y 轴重合，线框的边长为L，总电阻为R。

专题12 电磁感应1．（2019·新课标全国Ⅰ卷）空间存在一方向与直面垂直、大小随时间变化的匀强磁场，其边界如图（a ）中虚线MN 所示，一硬质细导线的电阻率为ρ、横截面积为S ，将该导线做成半径为r 的圆环固定在纸面内，圆心O 在MN 上。

t =0时磁感应强度的方向如图（a ）所示。

磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图（b ）所示，则在t =0到t =t 1的时间间隔内A ．圆环所受安培力的方向始终不变B ．圆环中的感应电流始终沿顺时针方向C ．圆环中的感应电流大小为004B rS t ρD ．圆环中的感应电动势大小为200π4B r t 【答案】BC【解析】AB 、根据B-t 图象，由楞次定律可知，线圈中感应电流方向一直为顺时针，但在t 0时刻，磁场的方向发生变化，故安培力方向A F 的方向在t 0时刻发生变化，则A 错误，B 正确；CD 、由闭合电路欧姆定律得：E I R =，又根据法拉第电磁感应定律得：，又根据电阻定律得：2r R S πρ=，联立得：004B rS I t ρ=，则C 正确，D 错误。

故本题选BC 。

2．（2019·新课标全国Ⅱ卷）如图，两条光滑平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ，导轨电阻忽略不计。

虚线ab 、cd 均与导轨垂直，在ab 与cd 之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场。

将两根相同的导体棒PQ 、MN 先后自导轨上同一位置由静止释放，两者始终与导轨垂直且接触良好。

已知PQ 进入磁场时加速度变小恰好为零，从PQ 进入磁场开始计时，到MN 离开磁场区域为止，流过PQ 的电流随时间变化的图像可能正确的是【答案】AD【解析】于PQ进入磁场时加速度为零，AB．若PQ出磁场时MN仍然没有进入磁场，则PQ出磁场后至MN进入磁场的这段时间，由于磁通量φ不变，无感应电流。

由于PQ、MN同一位置释放，故MN进入磁场时与PQ进入磁场时的速度相同，所以电流大小也应该相同，A正确B错误；CD．若PQ出磁场前MN已经进入磁场，由于磁通量φ不变，PQ、MN均加速运动，PQ出磁场后，MN由于加速故电流比PQ进入磁场时电流大，故C正确D错误。

北京各区高考物理二模真题专题汇编专题16第二个计算题专题讲练电磁学部分含解析【2019房山二模】 23．（18分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。

如图所示：一段横截面积为S 、长为l 的金属电阻丝，单位体积内有n 个自由电子，每一个电子电量为e 。

该电阻丝通有恒定电流时，两端的电势差为U ，假设自由电子定向移动的速率均为v 。

（1）求导线中的电流I ；（2）有人说“导线中电流做功，实质上就是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功”。

这种说法是否正确，通过计算说明。

（3）为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。

若已知该导线中的电流密度为j ，导线的电阻率为ρ，试证明：Uj lρ=。

【答案】：（1）I nevs =； （2）这种说法正确。

理由如下解析； （3）证明过程见下面解析。

【考点】：通过宏观与微观结合研究电流本质、电流做功、电流小区域分布的微观本质规律。

【解析】：（1）由qI t=可得： 4分（2）这种说法正确。

电流做功W UIt =， 导线中电场强度UE l=，l 为导线长度，U 为导线两端电压。

自由电荷在导线中受力f Ee =，电场对每个自由电荷做功1W fvt =，导线中含有自由电荷数N nsl =，导线对自由电荷做功8分（3）由定义得Q j St =，由电阻公式l R Sρ=，得 6分【2019海淀二模反馈】23．(18分)对于一些变化的物理量，平均值是衡量该物理量大小的重要的参数。

比如在以弹簧振子为例的简谐运动中，弹簧弹力提供回复力，该力随着时间和位移的变化是周期性变化的，该力在时间上和位移上存在两个不同的平均值。

弹力在某段时间内的冲量等于弹力在该时间内的平均力乘以该时间段；弹力在某段位移内做的功等于弹力在该位移内的平均值乘以该段位移。

2019北京高考物理二模试卷分类汇编--选择题昌平区13．图1所示为“东方超环”可控核聚变实验装置，它通过高温高压的方式使氘核与氚核发生聚变，其核反应方程为234112H H He+X +→。

X 表示的是A ．质子B ．中子C ．电子D ．α粒子14．将一定质量的氧气从0℃缓慢升高到100℃，下列说法中正确的是A ．氧气分子的平均动能一定变大B ．每个氧气分子的运动速率一定变大C ．氧气分子的密集程度一定变大D ．气体的压强一定变大15．用手握住较长软绳的一端连续上下抖动，形成一列简谐波。

某一时刻的波形如图2所示，绳上的a 质点处于平衡位置、b 质点处于波峰位置，a 、b 两质点间的水平距离为L 。

下列说法正确的是 A ．该简谐波是纵波 B ．该简谐波的波长为2L C ．此时刻a 质点的振动方向向上 D ．此时刻b 质点的加速度方向向下16．北斗卫星导航系统是中国自行研制的全球卫星定位与通信系统，它由空间段、地面段和用户段三部分组成。

第三代北斗导航卫星计划由35颗卫星组成，如图3所示。

其中有5颗地球静止轨道卫星（运行在地球同步轨道，离地高度约3.6×104km ）、27颗中地球轨道卫星（运行在3个互成120°的轨道面上，离地高度约2.15×104km ）、3颗倾斜同步轨道卫星（其轨道平面与赤道平面有一定的夹角，周期与地球自转周期相同）。

假设所有北斗卫星均绕地球做匀速圆周运动，下列说法正确的是 A ．中地球轨道卫星的线速度最小 B ．倾斜同步轨道卫星能定点在北京上空C ．中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星的运行周期D ．倾斜同步轨道卫星的轨道半径大于地球静止轨道卫星的轨道半径图1图3图217．为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，用如图4所示的装置进行实验。

小锤打击弹性金属片，A 球水平抛出，同时B 球被松开，自由下落。

关于该实验，下列说法中不正确．．．的是 A ．应选用体积小、密度大的小球 B ．两球的质量应相等C ．应改变装置的高度，多次实验D ．应改变打击的力度，多次实验18．由于空气阻力的影响，子弹、炮弹的实际飞行轨道不再是抛物线，而是按“弹道曲线”飞行，如图5所示。

专题16 第二个计算题——电磁学部分【2019房山二模】23．（18分）对于同一物理问题，常常可以从宏观与微观两个不同角度进行研究，找出其内在联系，从而更加深刻地理解其物理本质。

如图所示：一段横截面积为S 、长为l 的金属电阻丝，单位体积内有n 个自由电子，每一个电子电量为e 。

该电阻丝通有恒定电流时，两端的电势差为U ，假设自由电子定向移动的速率均为v 。

（1）求导线中的电流I ；（2）有人说“导线中电流做功，实质上就是导线中的恒定电场对自由电荷的静电力做功”。

这种说法是否正确，通过计算说明。

（3）为了更好地描述某个小区域的电流分布情况，物理学家引入了电流密度这一物理量，定义其大小为单位时间内通过单位面积的电量。

若已知该导线中的电流密度为j，导线的电阻率为ρ，试证明： U j l ρ=。

【答案】：（1）I nevs =；（2）这种说法正确。

理由如下解析； （3）证明过程见下面解析。

【考点】：通过宏观与微观结合研究电流本质、电流做功、电流小区域分布的微观本质规律。

【解析】：（1）由q I t =可得：4分（2）这种说法正确。

电流做功W UIt =，导线中电场强度U E l=，l 为导线长度，U 为导线两端电压。

自由电荷在导线中受力f Ee =，电场对每个自由电荷做功1W fvt =，导线中含有自由电荷数N nsl =，导线对自由电荷做功8分（3）由定义得Q j St =，由电阻公式l R S ρ=，得6分【2019海淀二模反馈】23．(18分)对于一些变化的物理量，平均值是衡量该物理量大小的重要的参数。

比如在以弹簧振子为例的简谐运动中，弹簧弹力提供回复力，该力随着时间和位移的变化是周期性变化的，该力在时间上和位移上存在两个不同的平均值。

弹力在某段时间内的冲量等于弹力在该时间内的平均力乘以该时间段；弹力在某段位移内做的功等于弹力在该位移内的平均值乘以该段位移。

如图1所示，光滑的水平面上，一根轻质弹簧一端和竖直墙面相连，另一端和可视为质点的质量为m的物块相连，已知弹簧的劲度系数为k，O点为弹簧的原长，重力加速度为g。

2019高考北京各区物理二模真题汇编专题14 第一个计算题——电磁学部分【2019顺义二模】22．（16分）如图所示，一静止的电子经过电压为U 的电场加速后，立即射入偏转匀强电场中，射入方向与偏转电场的方向垂直，射入点为A ，最终电子从B 点离开偏转电场。

已知偏转电场的电场强度大小为E ，方向竖直向上（如图所示），电子的电荷量为e ，质量为m ，重力忽略不计。

求：（1）电子进入偏转电场时的速度v 0；（2）若将加速电场的电压提高为原来的2倍，使电子仍从B 点经过，则偏转电场的电场强度E 1应该变为原来的多少倍？（3）若在偏转电场区域加上垂直纸面向外的匀强磁场，使电子从A 点射入该相互垂直的电场和磁场共同存在的区域沿直线运动，求所加磁场的磁感应强度大小。

【答案】：（1）0v =； （2）场强E 增大为原来的2倍； （3）B =【考点】：带电粒子在匀强电场中的匀变速直线、类平抛运动，在正交匀强电场和磁场中的匀速直线运动。

【解析】：（1）电子在电场中的加速，由动能定理得：2012Ue mv =所以，0v =（2）设电子的水平位移为x ，电子的竖直偏移量为y ，则有：0x v t = 212y at = Ee ma =联立解得：24yU E x = 根据题意可知x 、y 均不变，当U 增大到原来的2倍，场强E 也增大为原来的2倍。

（3）电子做直线运动0Bev Ee = B =【2019海淀二模】22．（16分） 电磁轨道炮的加速原理如图所示。

金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间，并与轨道良好接触。

开始时炮弹在导轨的一端，通过电流后炮弹会被安培力加速，最后从导轨另一端的出口高速射出。

设两导轨之间的距离L ＝0.10 m ，导轨长s ＝5.0 m ，炮弹质量m ＝0.030 kg 。

导轨上电流I 的方向如图中箭头所示。

可以认为，炮弹在轨道内匀加速运动，它所在处磁场的磁感应强度始终为B ＝2.0 T ，方向垂直于纸面向里。

专题08 选择题——电磁学部分【2019丰台二模】17．一带正电粒子仅在电场力作用下沿直线运动，其速度随时间变化的图像如图所示，t A 、t B 时刻粒子分别经过A 点和B 点，A 、B 两点的场强大小分别为E A 、E B ，电势分别为φA 、φB ，则可以判断（ ）A ．E A <E BB ．E A >E BC ．φA =φBD ．φA <φB【答案】：B 【考点】：带电粒子在电场中运动时场强大小和电势高低的判定。

【解析】：v t -图像斜率的物理含义是加速度，由图像中A t 时刻的斜率大于B t 时刻的斜率可知，带电粒子运动过程中经过A 点的加速度大于B 点的加速度，又因为该过程中带电粒子仅受电场力，q m 、不变，所以由可知， A B E E >，A 选项错误，B 选项正确；由v t -图像可知，该粒子在运动过程中的速度在增大，所以电场力对其做正功，又因为粒子带正电，所以，由可知A B ϕϕ>，所以选项C 、D 错误。

【2019房山二模】17．某空间区域有竖直方向的电场（图中只画出了一条电场线）。

一个质量为m 、电荷量为q 的带正电的小球，在电场中从A 点由静止开始沿电场线竖直向下运动。

不计一切阻力，运动过程中小球的机械能E 与小球位移x 的关系图象如图所示，由此可以判断（ ）A ．小球所处的电场为非匀强电场，且场强不断减小，场强方向向上B ．小球所处的电场为匀强电场，场强方向向下C ．小球可能先做加速运动，后做匀速运动D ．小球一定先做加速运动，达到最大速度后做减速运动，最后静止【答案】：A【考点】：带电体在非匀强电场和重力场组成的复合场中运动情况、功能关系分析。

【解析】：根据功能关系，小球运动过程中机械能的变化，取决于电场力做功情况，电场力做正功，电势能减少，机械能增加；电场力做负功，电势能增加，机械能减少。

由题中给出的E x -图像可知，小球机械能先减少后不变，即电势能先增加后不变，说明电场力先做负功后不做功，又因为小球带正电，沿电场线竖直向下运动，所以场强方向向上。

专题19 第三个计算题——电磁学部分【2019海淀二模】24. （20分）利用电场可以控制电子的运动，这一技术在现代设备中有广泛的应用。

已知电子的质量为m，电荷量为-e，不计重力及电子之间的相互作用力，不考虑相对论效应。

（1）在宽度一定的空间中存在竖直向上的匀强电场，一束电子以相同的初速度v0沿水平方向射入电场，如图1所示，图中虚线为某一电子的轨迹，射入点A处电势为φA，射出点B处电势为φB。

①求该电子在由A运动到B的过程中，电场力做的功W AB；②请判断该电子束穿过图1所示电场后，运动方向是否仍然彼此平行？若平行，请求出速度方向偏转角θ的余弦值cosθ（速度方向偏转角是指末速度方向与初速度方向之间的夹角）；若不平行，请说明是会聚还是发散。

（2）某电子枪除了加速电子外，同时还有使电子束会聚或发散作用，其原理可简化为图2所示。

一球形界面外部空间中各处电势均为φ1，内部各处电势均为φ2（φ2>φ1），球心位于z轴上O点。

一束靠近z轴且关于z轴对称的电子以相同的速度v1平行于z轴射入该界面，由于电子在界面处只受到法线方向的作用力，其运动方向将发生改变，改变前后能量守恒。

①请定性画出这束电子射入球形界面后运动方向的示意图（画出电子束边缘处两条即可）；②某电子入射方向与法线的夹角为θ1，求它射入球形界面后的运动方向与法线的夹角θ2的正弦值sinθ2。

【答案】：（1）①W AB= e(φB-φA)；②平行，；（2）①这束电子射入球形界面后运动方向的示意图如下：②【考点】：电偏转中功能关系的综合应用。

【解析】：（1）①A 、B 两点的电势差 U AB =φA -φB在电子由A 运动到B 的过程中电场力做的功W AB =-eU AB =e (φB -φA ) （4分）②平行。

设电子在B 点处的速度大小为v ，根据动能定理由于0cos θ=v v （2分）可得 （6分）（2）①见以上答案中的答图1。

（2分）②设电子穿过界面后的速度为v 2，由于电子只受法线方向的作用力，其沿界面方向速度不变。

专题二十七电与磁一、单项选择1.（2019.5西城中考2模）我国未来的航母将采用自行研制的电磁弹射器，图5是它的工作原理示意图。

电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流时，即可受到强大的推力。

在图6所示的实验中，与电磁弹射器工作原理一致的是2. （2019.6海淀中考2模）如图6展示了几种我国古代劳动人民的智慧成果，其中都涉及到一定的物理知识。

对此下列说法中正确的是A．火箭点火后产生的气体对火箭的作用力与火箭对气体的作用力是一对平衡力B．拉开的弓将箭射出的过程中，弓的重力势能转化为箭的动能C．孔明灯在竖直上升过程中只受重力D．司南能够指南北是利用了地磁场对磁体的作用3. （2019.6海淀中考2模）下列说法中错误．．的是A．磁浮列车能够悬浮是利用了磁体间的相互作用B．磁体对铁钉的吸引力是通过磁场实现的C．发电机是根据电磁感应原理制成的D．电动机转动过程中将机械能转化为电能4.（2019.5房山中考2模）下列正确的说法是A．磁场是真实存在的，磁感线也是真实存在的B．磁体外部的磁感线是从南极出来回到北极C．在磁场中，小磁针静止时北极所指的方向为该点的磁场方向D．电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中就一定会产生感应电流图6A+_通电导体在磁场中受力B通电螺线管周围有磁场C电磁感应现象DINS奥斯特实验电磁弹射车轨道图5甲板火箭弓箭孔明灯司南图65.（2019.6朝阳中考2模）下列说法中正确的是 A. 磁感线是铁屑组成的B. 磁场看不见摸不着，但是可以借助小磁针感知它的存在C. 地球是一个巨大的磁体，地磁的南北极跟地理的南北极是完全重合的D. 小磁针的S 极在某点所受磁场力的方向，跟该点磁感线的方向相同二、多项选择1. （2019.6东城中考2模）下列说法正确的是A.我国宋代沈括最早记述了地磁场的两极与地理的两极不重合的现象B.鸽子在远距离飞行时是利用地磁场进行导航的C.磁体周围的磁感线是客观存在的D.电路中的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中一定会产生感应电流2.（2019.5丰台中考2模）下列说法中正确的是A ．磁悬浮列车是利用磁极间的相互作用实现悬浮的B ．电磁起重机是利用电流的磁效应制成的C ．发电机是利用电磁感应现象制成的D ．动圈式扬声器是利用电流的热效应工作的3.（2019.5石景山中考2模）下列关于电与磁的说法中正确的是A ．手机是利用电磁波传递信息的B ．地磁场中某点的磁场方向是由放在该点的小磁针决定的C ．电动机是利用电磁感应原理工作的，工作时将电能转化为机械能D ．只改变直流电动机的电流方向，直流电动机内线圈的转动方向会发生改变 4.（2019.5房山中考2模）如图7所示，闭合开关，将导体AB 向右移动时，导体CD 也随之运动起来。

L单元电磁感应电磁感应现象、楞次定律14．[2019·新课标全国卷Ⅰ] 在法拉第时代，下列验证“由磁产生电”设想的实验中，能观察到感应电流的是()A．将绕在磁铁上的线圈与电流表组成一闭合回路，然后观察电流表的变化B．在一通电线圈旁放置一连有电流表的闭合线圈，然后观察电流表的变化C．将一房间内的线圈两端与相邻房间的电流表连接，往线圈中插入条形磁铁后，再到相邻房间去观察电流表的变化D．绕在同一铁环上的两个线圈，分别接电源和电流表，在给线圈通电或断电的瞬间，观察电流表的变化14．D[解析] 本题考查了感应电流产生的条件．产生感应电流的条件是：只要穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就会产生感应电流．本题中的A、B选项都不会使电路中的磁通量发生变化，不满足产生感应电流的条件，故不正确．C选项虽然在插入条形磁铁瞬间电路中的磁通量发生变化，但是当人到相邻房间时，电路已达到稳定状态，电路中的磁通量不再发生变化，故观察不到感应电流．在给线圈通电、断电瞬间，会引起闭合电路磁通量的变化，产生感应电流，因此D选项正确．8．(16分)[2019·重庆卷] 某电子天平原理如题8图所示，E形磁铁的两侧为N极，中心为S极，两极间的磁感应强度大小均为B，磁极宽度均为L，忽略边缘效应，一正方形线圈套于中心磁极，其骨架与秤盘连为一体，线圈两端C、D与外电路连接，当质量为m的重物放在秤盘上时，弹簧被压缩，秤盘和线圈一起向下运动(骨架与磁极不接触)，随后外电路对线圈供电，秤盘和线圈恢复到未放重物时的位置并静止，由此时对应的供电电流I可确定重物的质量，已知线圈匝数为n，线圈电阻为R，重力加速度为g.问题8图(1)线圈向下运动过程中，线圈中感应电流是从C 端还是从D 端流出？(2)供电电流I 是从C 端还是D 端流入？求重物质量与电流的关系．(3)若线圈消耗的最大功率为P ，该电子天平能称量的最大质量是多少？8．[答案] (1)从C 端流出 (2)从D 端流入2nBIL g(3)2nBL g P R 本题借助安培力来考查力的平衡，同时借助力的平衡来考查受力平衡的临界状态．[解析] (1)感应电流从C 端流出．(2)设线圈受到的安培力为F A ，外加电流从D 端流入．由F A ＝mg 和F A ＝2nBIL得m ＝2nBL gI (3)设称量最大质量为 m 0.由m ＝2nBL gI 和P ＝I 2R 得m 0＝2nBL g P R15．、[2019·广东卷] 如图8所示，上下开口、内壁光滑的铜管P 和塑料管Q 竖直放置，小磁块先后在两管中从相同高度处由静止释放，并落至底部，则小磁块( )A ．在P 和Q 中都做自由落体运动B ．在两个下落过程中的机械能都守恒C ．在P 中的下落时间比在Q 中的长D ．落至底部时在P 中的速度比在Q 中的大15．C [解析] 磁块在铜管中运动时，铜管中产生感应电流，根据楞次定律，磁块会受到向上的磁场力，因此磁块下落的加速度小于重力加速度，且机械能不守恒，选项A 、B 错误；磁块在塑料管中运动时，只受重力的作用，做自由落体运动，机械能守恒，磁块落至底部时，根据直线运动规律和功能关系，磁块在P中的下落时间比在Q中的长，落至底部时在P中的速度比在Q中的小，选项C正确，选项D错误．20．[2019·全国卷] 很多相同的绝缘铜圆环沿竖直方向叠放，形成一很长的竖直圆筒．一条形磁铁沿圆筒的中心轴竖直放置，其下端与圆筒上端开口平齐．让条形磁铁从静止开始下落．条形磁铁在圆筒中的运动速率()A．均匀增大B．先增大，后减小C．逐渐增大，趋于不变D．先增大，再减小，最后不变20．C[解析] 本题考查楞次定律、法拉第电磁感应定律．竖直圆筒相当于闭合电路，磁铁穿过闭合电路，产生感应电流，根据楞次定律，磁铁受到向上的阻碍磁铁运动的安培力，开始时磁铁的速度小，产生的感应电流也小，安培力也小，磁铁加速运动，随着速度的增大，产生的感应电流增大，安培力也增大，直到安培力等于重力的时候，磁铁匀速运动．所以C正确．3．（2019·浙江效实中学摸底）如图X21-2所示，闭合金属导线框放置在竖直向上的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度随时间变化，下列说法正确的是()图X21-2A．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流可能减小B．当磁感应强度增加时，线框中的感应电流一定增大C．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流一定增大D．当磁感应强度减小时，线框中的感应电流可能不变3．AD[解析] 由法拉第电磁感应定律可知，感应电流的大小取决于磁通量的变化率，与磁感应强度的增与减无关，选项A、D正确．4．（2019·石家庄二检）法拉第发明了世界上第一台发电机——法拉第圆盘发电机．如图X21-3所示，用紫铜做的圆盘水平放置在竖直向下的匀强磁场中，圆盘圆心处固定一个摇柄，边缘和圆心处各与一个黄铜电刷紧贴，用导线将电刷与电流表连接起来形成回路．转动摇柄，使圆盘逆时针匀速转动，电流表的指针发生偏转．下列说法正确的是( )图X21-3A ．回路中电流的大小变化，方向不变B ．回路中电流的大小不变，方向变化C ．回路中电流的大小和方向都周期性变化D ．回路中电流的方向不变，从b 导线流进电流表4．D [解析] 圆盘辐向垂直切割磁感线，由E ＝12Br 2ω可得，电动势的大小一定，则电流的大小一定；由右手定则可知，电流方向从圆盘边缘流向圆心，电流从b 导线流进电流表，选项D 正确．5．（2019·浙江六校联考）如图X21-4所示，A 为多匝线圈，与开关、滑动变阻器相连后接入M 、N 间的交流电源，B 为一个接有小灯珠的闭合多匝线圈，下列关于小灯珠发光情况的说法正确的是( )图X21-4A ．闭合开关后小灯珠可能发光B ．若闭合开关后小灯珠发光，则再将B 线圈靠近A ，则小灯珠更亮C ．闭合开关瞬间，小灯珠才能发光D ．若闭合开关后小灯珠不发光，将滑动变阻器的滑片左移后，小灯珠可能会发光5．AB [解析] 闭合开关后，A 产生交变磁场，穿过B 的磁通量发生变化，小灯珠通电后可能发光，选项A 正确，选项C 错误；闭合开关后再将B 靠近A ，穿过B 的磁通量的变化率增大，产生的感应电动势增大，小灯珠更亮，选项B 正确；闭合开关后小灯珠不发光，将滑动变阻器的滑片左移后，A 中的电流减小，穿过B 的磁通量的变化率减小，小灯珠不会发光，选项D 错误．法拉第电磁感应定律、自感6． [2019·四川卷] 如图所示，不计电阻的光滑U 形金属框水平放置，光滑、竖直玻璃挡板H 、P 固定在框上，H 、P 的间距很小．质量为0.2 kg 的细金属杆CD 恰好无挤压地放在两挡板之间，与金属框接触良好并围成边长为1 m 的正方形，其有效电阻为0.1 Ω.此时在整个空间加方向与水平面成30°角且与金属杆垂直的匀强磁场，磁感应强度随时间变化规律是B ＝(0.4－0.2t ) T ，图示磁场方向为正方向．框、挡板和杆不计形变．则( )A ．t ＝1 s 时，金属杆中感应电流方向从C 到DB ．t ＝3 s 时，金属杆中感应电流方向从D 到CC ．t ＝1 s 时，金属杆对挡板P 的压力大小为0.1 ND ．t ＝3 s 时，金属杆对挡板H 的压力大小为0.2 N6．AC [解析] 由于B ＝(0.4－0.2 t ) T ，在t ＝1 s 时穿过平面的磁通量向下并减少，则根据楞次定律可以判断，金属杆中感应电流方向从C 到D ，A 正确．在t ＝3 s 时穿过平面的磁通量向上并增加，则根据楞次定律可以判断，金属杆中感应电流方向仍然是从C 到D ，B 错误．由法拉第电磁感应定律得E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S sin 30°＝0.1 V ，由闭合电路的欧姆定律得电路电流I ＝E R＝1 A ，在t ＝1 s 时，B ＝0.2 T ，方向斜向下，电流方向从C 到D ，金属杆对挡板P 的压力水平向右，大小为F P ＝BIL sin 30°＝0.1 N ，C 正确．同理，在t ＝3 s 时，金属杆对挡板H 的压力水平向左，大小为F H ＝BIL sin 30°＝0.1 N ，D 错误．2．[2019·江苏卷] 如图X21-1所示，一正方形线圈的匝数为n ，边长为a ，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt 时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B 均匀地增大到2B .在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( )图X21-1A.Ba 22ΔtB.nBa 22ΔtC.nBa 2ΔtD.2nBa 2Δt2．B [解析] 根据法拉第电磁感应定律知E ＝n ΔΦΔt ＝n ΔB ·S Δt，这里的S 指的是线圈在磁场中的有效面积，即S ＝a 22，故E ＝n （2B －B ）S Δt ＝nBa 22Δt，因此B 项正确． 7．（2019·吉林九校联考）如图X21-7所示，磁场垂直于纸面向外，磁场的磁感应强度随x 按B ＝B 0＋kx (x ＞0，B 0、k 为常量)的规律均匀增大．位于纸面内的正方形导线框abcd 处于磁场中，在外力作用下始终保持dc 边与x 轴平行向右匀速运动．若规定电流沿a →b →c →d →a 的方向为正方向，则从t ＝0到t ＝t 1的时间间隔内，图X21-8中关于该导线框中产生的电流i 随时间t 变化的图像正确的是( )图X21-77．A [解析] 线框abcd 向右匀速运动，穿过线框的磁通量均匀增加，由法拉第电磁感应定律知线框中产生恒定电流，由楞次定律知产生顺时针方向的电流，选项A 正确．电磁感应与电路的综合16．[2019·山东卷] 如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内，通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好，在向右匀速通过M 、N 两区的过程中，导体棒所受安培力分别用F M 、F N 表示．不计轨道电阻．以下叙述正确的是( )A ．F M 向右B ．F N 向左C ．F M 逐渐增大D ．F N 逐渐减小16．BCD [解析] 根据安培定则可判断出，通电导线在M 区产生竖直向上的磁场，在N 区产生竖直向下的磁场．当导体棒匀速通过M 区时，由楞次定律可知导体棒受到的安培力向左．当导体棒匀速通过N 区时，由楞次定律可知导体棒受到的安培力也向左．选项B 正确．设导体棒的电阻为r ，轨道的宽度为L ，导体棒产生的感应电流为I ′，则导体棒受到的安培力F 安＝BI ′L ＝B BLv R ＋r L ＝B 2L 2v R ＋r，在导体棒从左到右匀速通过M 区时，磁场由弱到强，所以F M 逐渐增大；在导体棒从左到右匀速通过N 区时，磁场由强到弱，所以F N 逐渐减小．选项C 、D 正确．电磁感应与力和能量的综合3. （2019·深圳一模） 图X22-3甲为列车运行的俯视图，列车首节车厢下面安装一块电磁铁，电磁铁产生垂直于地面的匀强磁场，列车经过放在铁轨间的线圈时，线圈产生的电脉冲信号传到控制中心，如图乙所示．则列车的运动情况可能是( )图X22-3A ．匀速运动B ．匀加速运动C ．匀减速运动D ．变加速运动3．C [解析] 当列车通过线圈时，线圈的左边或右边切割磁感线，由E ＝BLv 可得电动势的大小由速度v 决定，由图像可得线圈产生的感应电动势均匀减小，则列车做匀减速运动，选项C 正确．8．（2019·广州一模）如图X22-9所示，匀强磁场垂直于铜环所在的平面，导体棒a 的一端固定在铜环的圆心O 处，另一端紧贴圆环，可绕O 匀速转动．通过电刷把铜环、环心与两块竖直平行金属板P 、Q 连接成如图所示的电路，R 1、R 2是定值电阻．带正电的小球通过绝缘细线挂在两板间的M 点，被拉起到水平位置；合上开关S ，无初速度释放小球，小球沿圆弧经过M 点正下方的N 点到另一侧．已知磁感应强度为B ，a 的角速度为ω，长度为l ，电阻为r ，R 1＝R 2＝2r ，铜环的电阻不计，P 、Q 两板的间距为d ，小球的质量为m 、带电荷量为q ，重力加速度为g .求：(1)a 匀速转动的方向；(2)P 、Q 间电场强度E 的大小；(3)小球通过N 点时对细线拉力F 的大小．图X22-98. (1)导体棒a 沿顺时针方向转动 (2)Bωl 25d(3)3mg －2Bqωl 25d[解析] (1)依题意可知，P 板带正电，Q 板带负电．由右手定则可知，导体棒a 沿顺时针方向转动．(2)导体棒a 转动切割磁感线，由法拉第电磁感应定律得电动势的大小ε＝ΔΦΔt ＝12Bl 2ωΔt Δt ＝12Bl 2ω 由闭合电路的欧姆定律有I ＝εR 1＋R 2＋r由欧姆定律可知，PQ 间的电压U PQ ＝IR 2故PQ 间匀强电场的电场强度E ＝U PQ d由以上各式解得E ＝Bωl 25d. (3)设细绳的长度为L ，小球到达N 点时速度为v ，由动能定理可得mgL －EqL ＝12mv 2 又F －mg ＝mv 2L由以上各式解得F ＝3mg －2Bqωl 25d. 2．（2019·广州四校联考）如图X23-2所示，金属棒ab 、cd 与足够长的水平光滑金属导轨垂直且接触良好，匀强磁场的方向竖直向下．则ab 棒在恒力F 作用下向右运动的过程中，有( )图X23-2A ．安培力对ab 棒做正功B ．安培力对cd 棒做正功C ．abdca 回路的磁通量先增加后减少D ．F 做的功等于回路产生的总热量和系统动能的增量之和2．BD [解析] ab 棒向右运动产生感应电流，电流通过cd 棒，cd 棒受向右的安培力作用随之向右运动．设ab 、cd 棒的速度分别为v 1、v 2，运动刚开始时，v 1>v 2，回路的电动势E ＝BL （v 1－v 2）R，电流为逆时针方向，ab 、cd 棒所受的安培力方向分别向左、向右，安培力分别对ab 、cd 棒做负功、正功，选项A 错误，选项B 正确；导体棒最后做加速度相同、速度不同的匀加速运动，且v 1>v 2，abdca 回路的磁通量一直增加，选项C 错误；对系统，由动能定理可知， F 做的功和安培力对系统做的功的代数和等于系统动能的增量，而安培力对系统做的功等于回路中产生的总热量，选项D 正确．3. （2019·孝感模拟）如图X23-3所示，两根等高光滑的14圆弧轨道半径为r 、间距为L ，轨道的电阻不计．在轨道的顶端连有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B .现有一根长度稍大于L 、电阻不计的金属棒从轨道的最低位置cd 开始，在拉力作用下以速度v 0向右沿轨道做匀速圆周运动至ab 处，则该过程中( )图X23-3A ．通过R 的电流方向为由内向外B ．通过R 的电流方向为由外向内C ．R 上产生的热量为πrB 2L 2v 04RD ．通过R 的电荷量为πBLr 2R3．BC [解析] 由右手定则可知，电流方向为逆时针方向，选项B 正确；通过R 的电荷量q ＝ΔΦR＝BLr R ，选项D 错误；金属棒产生的瞬时感应电动势E ＝BLv 0cos v 0r t ，有效值E 有＝BLv 02，R 上产生的热量Q ＝E 2有R t ＝B 2L 2v 202R ·πr 2v 0＝πrB 2L 2v 04R，选项C 正确．电磁感应综合24．[2019·浙江卷] 某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示．一个半径为R ＝0.1 m 的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R 的金属棒OA ，A 端与导轨接触良好，O 端固定在圆心处的转轴上．转轴的左端有一个半径为r ＝R 3的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动．圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为m ＝0.5 kg 的铝块．在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.5 T ．a 点与导轨相连，b 点通过电刷与O 端相连．测量a 、b 两点间的电势差U 可算得铝块速度．铝块由静止释放，下落h ＝0.3 m 时，测得U ＝0.15 V ．(细线与圆盘间没有滑动，金属棒、导轨、导线及电刷的电阻均不计，重力加速度g 取10 m/s 2)第24题图(1)测U 时，与a 点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？(2)求此时铝块的速度大小；(3)求此下落过程中铝块机械能的损失．24．[答案] (1)正极 (2)2 m/s (3)0.5 J[解析] 本题考查法拉第电磁感应定律、右手定则等知识和分析综合及建模能力．(1)正极(2)由电磁感应定律得U ＝E ＝ΔΦΔtΔΦ＝12BR 2Δθ U ＝12BωR 2 v ＝rω＝13ωR 所以v ＝2U 3BR＝2 m/s (3)ΔE ＝mgh －12mv 2 ΔE ＝0.5 J25．[2019·新课标Ⅱ卷] 半径分别为r 和2r 的同心圆形导轨固定在同一水平面内，一长为r 、质量为m 且质量分布均匀的直导体棒AB 置于圆导轨上面，BA 的延长线通过圆导轨中心O ，装置的俯视图如图所示．整个装置位于一匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，方向竖直向下．在内圆导轨的C 点和外圆导轨的D 点之间接有一阻值为R 的电阻(图中未画出)．直导体棒在水平外力作用下以角速度ω绕O 逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导轨保持良好接触．设导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ，导体棒和导轨的电阻均可忽略．重力加速度大小g .求(1)通过电阻R 的感应电流的方向和大小：(2)外力的功率．25. [答案] (1)从C 端流向D 端 3ωBr 22R(2)32μmgωr ＋9ω2B 2r 44R[解析] (1)在Δt 时间内，导体棒扫过的面积为ΔS ＝12ωΔt [(2r )2－r 2]① 根据法拉第电磁感应定律，导体棒上感应电动势的大小为ε＝B ΔS Δt② 根据右手定则，感应电流的方向是从B 端流向A 端．因此，通过电阻R 的感应电流的方向是从C 端流向D 端．由欧姆定律可知，通过电阻R 的感应电流的大小I 满足I ＝εR③ 联立①②③式得I ＝3ωBr 22R.④ (2)在竖直方向有mg －2N ＝0⑤式中，由于质量分布均匀，内、外圆导轨对导体棒的正压力大小相等，其值为N ，两导轨对运行的导体棒的滑动摩擦力均为f ＝μN ⑥在Δt 时间内，导体棒在内、外圆轨上扫过的弧长为l 1＝rωΔt ⑦和l 2＝2rωΔt ⑧克服摩擦力做的总功为W f ＝f (l 1＋l 2)⑨在Δt 时间内，消耗在电阻R 上的功为W R ＝I 2R Δt ⑩根据能量转化和守恒定律知，外力在Δt 时间内做的功为W ＝W f ＋W R ○11 外力的功率为P ＝W Δt○12 由④至12式得P ＝32μmgωr ＋9ω2B 2r 44R○13 33．[答案] (1)BCE(2)(ⅰ)320 K (ⅱ)43p 0 [解析] (1)悬浮在水中的花粉的布朗运动是花粉颗粒的无规律运动，反映了水分子的无规则运动，A 项错误；空中的小雨滴表面有张力，使小雨滴呈球形，B 项正确；液晶具有各向异性，利用这个特性可以制成彩色显示器，C 项正确；高原地区的气压低，因此水的沸点低，D 项错误；干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度，主要是由于湿泡外纱布中的水蒸发吸热，从而温度降低的缘故，E 正确．(2)(i)活塞b 升至顶部的过程中，活塞a 不动，活塞a 、b 下方的氮气经历等压过程，设气缸容积为V 0，氮气初态体积为V 1，温度为T 1，末态体积为V 2，温度T 2，按题意，气缸B 的容积为V B 4V 1＝34V 0＋12V 04＝78V 0① V 2＝34V 0＋14V 0＝V 0② V 1T 1＝V 2T 2③ 由①②③式和题给数据得T 2＝320 K ．④(ii)活塞b 升至顶部后，由于继续缓慢加热，活塞a 开始向上移动，直到活塞上升的距离是气缸高度的116时，活塞a 上方的氧气经历等温过程，设氧气初态体积为V ′1，压强为p ′1，末态体积 V ′2，压强p ′2 ，由题给数据和玻意耳定律有V ′1＝14V 0，p ′1＝p 0，V ′2＝316V 0⑤ p ′1V ′1＝p ′2V ′2⑥得p ′2＝43p 0.⑦ 24．(20分)导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识．如图所示，固定于水平面的U 形导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN 在与其垂直的水平恒力F 作用下，在导线框上以速度v 做匀速运动，速度v 与恒力F 方向相同；导线MN 始终与导线框形成闭合电路．已知导线MN 电阻为R ，其长度L 恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B .忽略摩擦阻力和导线框的电阻．(1) 通过公式推导验证：在Δt 时间内，F 对导线MN 所做的功W 等于电路获得的电能W 电，也等于导线MN 中产生的热量Q;(2)若导线MN 的质量m ＝8.0 g 、长度L ＝0.10 m ，感应电流I ＝1.0 A ，假设一个原子贡献一个自由电子，计算导线MN 中电子沿导线长度方向定向移动的平均速率v e (下表中列出一些你可能会用到的数据)；(3)经典物理学认为，金属的电阻源于定向运动的自由电子和金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞．展开你想象的翅膀，给出一个合理的自由电子的运动模型；在此基础上，求出导线MN 中金属离子对一个自由电子沿导线长度方向的平均作用力f 的表达式．5．(2019·襄阳模拟)在如图X23-5所示的倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为B 的匀强磁场，区域Ⅰ的磁场方向垂直于斜面向上，区域Ⅱ的磁场方向垂直于斜面向下，磁场的宽度均为L .一个质量为m 、电阻为R 、边长也为L 的正方形导线框由静止开始沿斜面下滑，当ab 边刚越过GH 进入磁场区域Ⅰ时，恰好以速度v 1做匀速直线运动；当ab 边下滑到JP 与MN 的中间位置时，又恰好以速度v 2做匀速直线运动，ab 从进入GH 到运动至MN 与JP 的中间位置的过程中的，线框动能的变化量为ΔE k ，重力对线框做的功为W 1，安培力对线框做的功为W 2，下列说法中正确的有( )图X23-5A ．在下滑过程中，由于重力做正功，所以有v 2＞v 1B ．ab 从进入GH 到运动至MN 与JP 的中间位置的过程中机械能守恒C ．ab 从进入GH 到运动至MN 与JP 的中间位置的过程中，有(W 1－ΔE k )的机械能转化为电能D ．ab 从进入GH 到运动至MN 与JP 的中间位置的过程中，线框动能的变化量ΔE k ＝W 1－W 25．CD [解析] 根据平衡条件，线框第一次做匀速运动时有mg sin θ＝B 2L 2v 1R，第二次做匀速运动时有mg sin θ＝4B 2L 2v 2R，则v 2<v 1，选项A 错误；ab 进入磁场后，安培力做负功，机械能减少，选项B 错误；ab 从进入GH 到运动至JP 与MN 的中间位置，由动能定理有W 1－W 2＝ΔE k ，选项D 正确；线框克服安培力做的功为W 2，等于产生的电能，且W 2＝W 1－ΔE k ，选项C 正确．6．(2019·江西九校联考)如图X23-6所示，空间存在一个有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场的宽度为l .一个质量为m 、边长也为l 的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在的平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行．t ＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合(图中位置I)，导线框的速度为v 0，经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时(图中位置Ⅱ)，导线框的速度刚好为零，此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置I(不计空气阻力)．则( )图X23-6A ．上升过程中，导线框的加速度逐渐减小B ．上升过程中，导线框克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率C ．上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多D ．上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等6．AC [解析] 上升过程中，导线框的加速度a 1＝mg ＋B 2l 2v R m随速度v 的减小而减小，选项A 正确；下降过程中，导线框的加速度a 2＝mg －B 2l 2v R m随速度v 的增大而减小，平均加速度a 1＞a 2，由x ＝12at 2可知上升的时间短，由P ＝mgh t知，上升时重力做功的平均功率大，选项B 错误；由于安培力做负功，导线框在下降过程的速度小于同一高度上升时的速度，对全程应用动能定理，上升过程中合力做的功大于下降过程中合力做的功，选项D 错误；在下降过程中的安培力小于同一高度上升时的安培力，上升过程克服安培力做的功多，选项C 正确．4．（2019·湖南四校联考）如图G8-5甲所示，在竖直平面内有四条间距相等的水平虚线L 1、L 2、L 3、L 4，在L 1与L 2、L 3与L 4之间均存在着匀强磁场，磁感应强度的大小为1 T ，方向垂直于竖直平面向里．现有一矩形线圈abcd ，宽度cd ＝L ＝0.5 m ，质量为0.1 kg ，电阻为2 Ω，将其从图示位置(cd 边与L 1重合)由静止释放，速度随时间变化的图像如图乙所示，t 1时刻cd 边与L 2重合，t 2时刻ab 边与L 3重合，t 3时刻ab 边与L 4重合，t 2～t 3之间的图线为与t 轴平行的直线，t 1～t 2之间和t 3之后的图线均为倾斜直线，已知t 1～t 2的时间间隔为0.6 s ，整个运动过程中线圈始终位于竖直平面内．(重力加速度g 取10 m/s 2)则( )图G8-5A ．在0～t 1时间内，通过线圈的电荷量为2.5 CB ．线圈匀速运动的速度为8 m/sC ．线圈的长度ad ＝1 mD ．0～t 3时间内，线圈产生的热量为4.2 J4．B [解析] t 2～t 3时间内，线圈做匀速直线运动，而E ＝BLv 2，F ＝BEL R ，F ＝mg ，解得v 2＝mgR B 2L 2＝8 m/s ，选项B 正确；线圈在cd 边与L 2重合到ab 边与L 3重合的过程中一直做匀加速运动，则ab边刚进磁场时，cd 边也刚进磁场，设磁场宽度为d ，则3d ＝v 2t －12gt 2，解得d ＝1 m ，则ad 边的长度为2 m ，选项C 错误；在0～t 3时间内，由能量守恒定律，有Q ＝5mgd －12mv 22＝1.8 J ，选项D 错误；在0～t 1时间内，通过线圈的电荷量q ＝ΔΦR ＝BLd R＝0.25 C ，选项A 错误． 5．（2019·青岛质检）如图G8-6所示，光滑斜面PMNQ 的倾角为θ，斜面上放有矩形导体线框abcd ，其中ab 边的长度为l 1，bc 边的长度为l 2，线框的质量为m ，电阻为R .有界匀强磁场的磁感应强度为B ，方向垂直于斜面向上，ef 为磁场的边界，且ef ∥MN .线框在恒力F 作用下从静止开始运动，其ab 边始终保持与底边MN 平行，F 沿斜面向上且与斜面平行．已知线框刚进入磁场时做匀速运动，则下列判断正确的是( )图G8-6A ．线框进入磁场前的加速度为F －mg sin θmB ．线框进入磁场时的速度为（F －mg sin θ）R B 2l 21C ．线框进入磁场时有a →b →c →d →a 方向的感应电流D ．线框进入磁场的过程中产生的热量为(F －mg sin θ)l 15. ABC [解析] 线框进入磁场前做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得加速度a ＝F －mg sin θm，选项A 正确；线框刚进入磁场时做匀速运动，由平衡条件得mg sin θ＋B 2l 21v R＝F ，则速度v ＝（F －mg sin θ）R B 2l 21，选项B 正确；线框进入磁场时，磁通量增大，由楞次定律可知，有a →b →c →d →a 方向的感应电流，选项C 正确；线框进入磁场的过程中产生的热量等于安培力做的功，则Q ＝(F －mg sin θ)l 2，选项D 错误．。

北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编目录北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题01选择题专题讲练——热学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题02选择题专题讲练——光学部分创作北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题03选择题专题讲练——原子物理部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题04选择题专题讲练——振动和波部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题05选择题专题讲练——万有引力与航天部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题06选择题专题讲练——交变电流部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题07选择题专题讲练——动力学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题08选择题专题讲练——电磁学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题09选择题专题讲练——新情景物理问题部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题10实验题专题讲练——力学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题11实验题专题讲练——电学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题12实验题专题讲练——光学热学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题13第一个计算题专题讲练——动力学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题14第一个计算题专题讲练——电磁学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题15第二个计算题专题讲练——动力学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题16第二个计算题专题讲练——电磁学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题17第二个计算题专题讲练——光原子天体部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题18第三个计算题专题讲练——动力学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题19第三个计算题专题讲练——电磁学部分北京各区2019年高考物理二模真题专题汇编专题20第三个计算题专题讲练——光原子天体部分专题01 选择题——热学部分【2019东城二模】14. 已知铜的摩尔质量为M ，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N ，下列说法中正确的是（ ）A ．1个铜原子的质量为B ．1个铜原子的质量为C ．1个铜原子所占的体积为D ．1个铜原子所占的体积为 【答案】：A 【考点】：阿伏加德罗常数及微观量的估算【解析】：铜的摩尔质量M 的物理含义是，一摩尔铜的质量是M 克；密度ρ的物理含义是，一立方厘米的铜质量是ρ克；阿伏加德罗常数N 的物理含义是，一摩尔铜含有N 个铜原子。

北京市海淀区2019届高三物理二模试题（含解析）第一部分（选择题 共48分）1.关于花粉颗粒在液体中的布朗运动，下列说法正确的是 （ ）A. 液体温度越低，布朗运动越显著B. 花粉颗粒越大，布朗运动越显著C. 布朗运动是由液体分子的无规则运动引起的D. 布朗运动是由花粉颗粒内部分子无规则运动引起的【答案】C【解析】【详解】A.液体温度越低，布朗运动越不显著，故A 错误；B. 花粉颗粒越大，表面积越大，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越多，所受的颗粒所受的冲力越平衡，则布朗运动越不明显,故B 错误；CD. 布朗运动的是指悬浮在液体中的颗粒所做的无规则运动的运动，布朗运动是由于液体分子的无规则运动对固体微粒的碰撞不平衡导致的，它间接反映了液体分子的无规则运动,故C 正确D 错误2.α粒子散射实验说明了（ ）A. 原子具有核式结构B. 原子内存在着带负电的电子C. 原子核由质子和中子组成D. 正电荷均匀分布在整个原子内【答案】A【解析】 【详解】 A.粒子散射实验，说明了原子具有核式结构，故选项A 正确；BD.汤姆孙在研究阴极射线时提出的原子枣糕模型里面提到了原子内存在着带负电的电子和正电荷均匀分布在整个原子内，故选项B 、D 错误；C.卢瑟福用粒子轰击氮核，第一次实现了原子核人工转变，并发现了质子，并且预言原子核内还有另一种粒子（即中子），后来被其学生查德威克用粒子轰击铍核时发现，由此人们认识到原子核由质子和中子组成，故选项C 错误。

3.如图所示，把一块不带电的锌板用导线连接在验电器上，当用某频率的紫外线照射锌板时，发现验电器指针偏转一定角度，下列说法正确的是（）A. 验电器带正电，锌板带负电B. 验电器带负电，锌板也带负电C. 若改用红光照射锌板，验电器的指针一定也会偏转D. 若改用同等强度频率更高的紫外线照射锌板，验电器的指针也会偏转【答案】D【解析】【详解】AB.锌板在紫外线的照射下发生光电效应，射出带负电的光电子，这样锌板本身带的正电荷就会多于负电荷，所以锌板带正电；验电器通过导线和锌板连在一起，所以验电器自然也就带上了正电荷，故选项A、B错误；CD.光电效应发生的条件是照射光的频率大于金属板的极限频率，照射光的频率越高，金属板越容易发生光电效应，红光的频率低于紫外线的频率，所以改用红光照射锌板时，不一定发生光电效应，验电器的指针不一定会偏转；若改用同等强度频率更高的紫外线照射锌板，验电器的指针一定会偏转，故选项D正确，C错误。