广东省各地2020-2021学年高二下学期期末物理试题分类汇编：解答题（word版含答案）

1、试卷第 =page 1 1页，共 =sectionpages 3 3页广东省各地2020-2021学年高二下期期末物理试题分类汇编：解答题学校:_姓名：_班级：_考号：_1（2021广东东莞高二期末）风力发电作为新型环保新能源，近几年来得到了快速的发展。如果风车阵中某发电机的输出功率为，输出电压为。发电机通过原、副线圈的匝数之比为的升压变压器、总电阻为的输电线和降压变压器把电能输送给用户。已知用户使用的用电设备需要的电压为，求：（1）升压变压器的输出电压；（2）输电线上损失的电功率；（3）降压变压器原、副线圈的匝数比。2（2021广东中山高二期末）如图为交流发电机电路原理图。一个总电阻为r、边

2、长为L、匝数为N的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴以图示的角速度匀速转动，并通过电刷与外电路连通，外电路电阻为R。（1）线圈平面从图示位置转过90，求每匝线圈磁通量的变化量及感应电流方向；（2）线圈转动一周的过程中，电阻R产生的焦耳热？3（2021广东潮州高二期末）如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角30的斜面上，导轨电阻不计，间距L2 m。导轨所在空间被分成区域和，两区域的边界与斜面的交线为MN，中的匀强磁场方向垂直斜面向下，中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为B2.0 T。在区域中，将质量m11.0 kg，电阻R11.0 的金属棒

3、ab放在导轨上，ab刚好不下滑。然后，在区域中将质量m24.0 kg，电阻R23.0 的光滑导体棒cd置于导轨上，由静止开始下滑。cd在滑动过程中始终处于区域的磁场中，ab、cd始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取g10 m/s2。问：（1） ab刚要向上滑动时，cd的速度v多大；（2） ab刚要向上滑动时，cd两端的电势差；（3）从cd开始下滑到ab刚要向上滑动的过程中，cd滑动的距离x4.0 m，此过程中ab上产生的热量Q是多少。4（2021广东广州大学附属中学高二期末）如图是一种电梯突然失控下落时的保护装置。在电梯后方墙壁上交替分布着方向相反的匀强磁场，每块磁场区域宽1.6m，高0

4、.5m，大小均为0.5T。电梯后方固定一个100匝矩形线圈，线圈总电阻为8，高度为1.5m，宽度略大于磁场。已知某次电梯运行试验中电梯总质量为2400kg，g取10m/s2，忽略摩擦阻力。当电梯失去其他保护，由静止从高处突然失控下落时，求（1）电梯下落速度达到2.5m/s时，线圈内产生的感应电流大小；（2）电梯可达到的最大速度；（3）若电梯下落4.5m，达到最大速度的，此过程所用时间。5（2021广东茂名高二期末）如图所示，在xOy面内，第一象限中存在沿x轴正方向的匀强电场，第二象限中存在垂直纸面向外的匀强磁场。现有一个质量为m、带电量为的粒子从x轴上的A点以初速度沿y轴正方向射入电场，经电场

5、偏转后，沿着与y轴正方向成30角的方向进入磁场，粒子恰好未从x轴上射出磁场。已知O、A两点间的距离为L，不计粒子的重力，求：（1）匀强电场的电场强度E的大小；（2）匀强磁场的磁感应强度B的大小；（3）粒子从A点开始到第二次通过y轴所用的时间t。6（2021广东深圳高二期末）图为测带电粒子比荷的装置。间距为d的两水平金属板接电压U，板间有匀强磁场I，板右侧有匀强磁场。两磁场磁感应强度均为B，方向如图所示。一带电粒子沿虚线从板间水平穿出，从P点进入磁场，并从Q点离开。PQ两点竖直距离为，水平距离为L。粒子重力不计。求（1）带电粒子的速度大小；（2）带电粒子的比荷。7（2021广东广州高二期末）如图

6、所示，矩形线圈匝数N100匝，ab30cm，ad20cm，匀强磁场磁感应强度B1.0T，绕轴OO从图示位置开始匀速转动，角速度100rad/s，试求：（1）线圈产生的感应电动势最大值Em；（2）写出感应电动势e随时间变化的函数表达式8（2021广东广州高二期末）如图所示，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直。ab、dc足够长，整个金属框质量为M，电阻可忽略。一根质量为m的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行，若经过一段时间后，金属框、MN的速度分别为v1

7、、v2（v1v2）。设bc边长度为L，MN电阻为R，匀强磁场的磁感应强度为B。求：（1）此时回路MbcN电流的大小；（2）此时金属框与MN杆的加速度大小；（3）最终金属框的加速度会趋于恒定值，试求最终金属框的加速度和回路MbcN的电流大小9（2021广东广州高二期末）如图甲，匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里，磁感应强度大小B随时间t变化的关系图线如图乙，图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。用电阻率为，横截面积为S的硬导线做成一边长为l的正方形方框，将方框固定于纸面内，其右半部位于磁场区域中。求0至t0时间内：(1)通过导线横截面的电荷量；(2)磁场对方框的作用力的大小随时间变化的关系式

8、。10（2021广东珠海高二期末）如图所示，水平导轨间距为L0.5 m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m1 kg，电阻R00.9 ，与导轨接触良好；电源电动势E10 V，内阻r0.1 ，电阻R4 ；外加匀强磁场的磁感应强度B5 T，方向垂直于ab，与导轨平面成夹角53；ab与导轨间的动摩擦因数为0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），定滑轮摩擦不计，线对ab的拉力沿水平方向，重力加速度g10 m/s2，ab处于静止状态。已知sin 530.8，cos 530.6。求：（1）通过ab的电流大小和方向；（2）ab受到的安培力大小；（3）重物重力G的取值范围。11（2021广东茂名高二期末）足够

9、长的平行金属导轨MN、PQ放置在水平面上，处在磁感应强度T的竖直方向的匀强磁场中，导轨间连接阻值为的电阻。质量kg，电阻的金属棒ab与MN、PQ紧贴在导轨上，两导轨间的宽m，如图所示。在水平恒力F作用下金属棒ab由静止开始向右运动，其运动距离与时间的关系如下表所示。导轨与金属棒ab间的动摩擦因数为0.1，导轨电阻不计，求：时间t（s）0.01.02.03.04.05.06.07.0运动距离x（m）0.00.62.04.26.79.211.714.2（1）前6.0s内通过金属棒ab的最大电流。（2）水平恒力F。（3）在6.0s时间内，安培力做的功。（4）在6.0s时间内，整个回路产生的焦耳热Q。

10、12（2021广东茂名高二期末）如图所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为，与线圈相连的定值电阻，线圈电阻。其余电阻不计，求：（1）线圈磁通量的变化率为多少？回路中的感应电动势为多少？（2）通过定值电阻R1的电流大小和方向？（3）a、b两点间的电压为多少？13（2021广东高二期末）如图所示，竖直平面内有光滑且不计电阻的两道金属导轨，宽都为L=1m，上方安装有一个阻值R=1的定值电阻。两根质量都为m，电阻都为r=0.5，完全相同的金属杆靠在导轨上，金属杆与导轨等宽且与导轨接触良好，虚线下方的区域内存在匀强磁场，磁感应强度B=

11、1T。将金属杆1固定在磁场的上边缘，金属杆2从磁场边界上方h00.2m处由静止释放，进入磁场后恰作匀速运动，求： （1）金属杆的质量m为多大？ （2）将金属杆l仍然固定在磁场上边缘，金属杆2从磁场边界上方h=0.15m高处静止释放，经过一段时间后再次匀速，此过程整个回路中产生了0.05J的热量，则此过程流过电阻R的电量q为多少？ （3）金属杆2仍然从离开磁场边界h=0.15m高处静止释放，在进入磁场的同时静止释放金属杆1，两金属杆运动了一段时间后都开始了匀速运动，试求出金属杆1和金属杆2匀速运动时的速度分别是多少？（两个电动势分别为E1、E2不同的电源串联时，电路中总的电动势E=E1 +E2）

12、。14（2021广东西关外国语学校高二期末）如图所示，空间分布着磁感应强度B=0.5T的水平方向匀强磁场，磁场区域的水平宽度d=0.4m，正方形线框PQMN的边长L= 0.4m，质量m=0.2 kg，电阻R=0.1。静止在光滑绝缘水平板上“I”位置。现用一水平向右的恒力F=0.8N。从静止开始拉线框，当PQ边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，到达“II”位置时MN边刚好出磁场。求：（1）进入磁场时线框中感应电流I的大小和方向；（2）进入进场时线框的速度大小v和进入磁场前线框移动的距离x；（3）从“I”位置到“II”位置的过程中线框产生的焦耳热Q。15（2021广东汕头市达濠华侨中学高二期末

13、）如图所示，在倾角=37的斜面上，固定着间距L=0.5m的平行金属导轨，导轨上端接入电动势E=10V、内阻r=1.0的电源。一根质量m=1.0kg的金属棒ab垂直导轨放置，整个装置放在磁感应强度B=2.0T、垂直于斜面向上的匀强磁场中，其他电阻不计。当闭合开关后金属棒恰好静止于导轨上，已知sin37=0.6，cos37=0.8，g取10m/s2，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（1）求金属棒受到安培力大小和方向；（2）求闭合开关后金属棒受到的摩擦力大小；（3）若将电源正负极对调，其他条件不变，求电路接通后金属棒刚开始运动的加速度大小。16（2021广东汕头市第一中学高二期末）如图所示，固定在水

14、平桌面上的光滑金属框架cdef处于竖直向下磁感应强度为B0的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好，此时abed构成一个边长为l的正方形，金属杆的电阻为r，其余部分电阻不计。(1)若从t=0时刻起，磁场的磁感应强度从B0开始均匀增加，每秒钟增加量为k，施加一水平拉力保持金属杆静止不动，求金属杆中的感应电流大小；(2)在情况(1)中金属杆始终保持不动，当t=t1秒末时，求水平拉力F的大小；(3)若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属杆在框架上以恒定速度v向右做匀速运动时，可使回路中不产生感应电流，写出磁感应强度B与时间t的函数关系式。17（2021广东翠园中学高二期末）如图，长为、板间距

15、离为的水平极板间，有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为，板不带电。现有质量为，电量为的粒子（不计重力），从靠近下极板左侧处以速度垂直射入磁场。（1）粒子在磁场中运动的最长时间为多少；（2）欲使粒子都打在上极板，速度应在什么范围。18（2021广东广雅中学高二期末）如图所示，光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线，线的一端系一质量为2m的重物，另一端系一质量为m、电阻为R的金属杆。在竖直平面内有间距为L的足够长的平行金属导轨PQ、EF，在QF之间连接有阻值也为R的电阻，其余电阻不计，磁感应强度为B0的匀强磁场与导轨平面垂直，开始时金属杆置于导轨下端QF处，将重物由静止释放，当重物下降h时恰好达到稳定速度

16、而匀速下降。运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好，不计一切摩擦和接触电阻，重力加速度为g，求：（1）重物匀速下降的速度v；（2）重物从释放到下降h的过程中，电阻R中产生的焦耳热QR；（3）将重物下降h时的时刻记作t=0，速度记为v0，若从t=0开始磁感应强度逐渐减小，且金属杆中始终不产生感应电流，试写出磁感应强度的大小B随时间t变化的关系。19（2021广东揭阳高二期末）如果感应电动势由导体切割磁感线产生，又应该如何分析求解呢？如图所示，两条相距50cm的光滑平行金属导轨位于同一水平面内，左端接一阻值为0.5的电阻，一根与导轨垂直的金属棒ab置于两导轨上。整个装置置于磁感应强度为0.5T的匀强磁场中。线框平面、金属棒速度方向均与磁场方向垂直。假定导体ab以4m/s的速度向右做匀速运动。不计金属棒及导轨的电阻，求：(1)金属棒中感应电动势的大小及方向；(2)金属棒受到的安培力的大小及方向。答案第 = page 3 3页，共 = sectionpages 1 1页答案第 = page 1 1页，共 = sectionpages 2 2页参考答案：1（1） ；（2） ；（3）2（1），沿dcba方向；（2）3（1）2.5m/s；（2）2.5V；（3）16.875 J4（1）50A；（2）7.5m/s；（3）1.2s5（1）；（2）；（3）6（1