【点睛】本题以带电粒子在电场中的运动为背景考查了带电粒子的电性以及粒子的速度、加速度、电势能等物理量的变化情况；关键是先能根据轨迹判断电场力的方向．

11.在某控制电路中,需要连成如图所示的电路,主要由电动势为E、内阻为r的电源与定值定阻R1、R2及电位器（滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红、绿两个指示灯,当电位器的触头由弧形碳膜的中点逆时针滑向a端时,下列说法中正确的是

A. L1、L2两个指示灯都变亮 B. L1、L2两个指示灯都变暗 C. R2两端电压增大 D. R1两端电压增大 【答案】BD 【解析】 【分析】

当滑动变阻器的触头由中点滑向a端时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，根据闭合电路欧姆定律分析总电流和路端电压的变化，再由欧姆定律分析并联部分电压的变化，分析电流表示数的变化.

【详解】触头由中点滑向a端时，变阻器接入电路的电阻减小，则总电流要变大，则内压变大，外压变小，则L1变暗，因总电流变大，L1的电流变小，则R1的电流大，分压变大，则L2以及R2的分压变小，则L2变暗，R2两端电压减小。则AC错误，BD正确；故选BD.

【点睛】本题先分析变阻器接入电路电阻的变化，再分析外电路总电阻的变化，路端电压的变化，根据串联电路的特点分析并联部分电压的变化，是电路动态分析问题常用的分析思路. 12.如图，纸面内有U形属导轨，AB部分是直导线，虚线范图内有向纸里的均匀磁场，AB右侧有圆线圈C；为了使C中产生时顺针方向的感应电流，贴着导轨的金属棒MN在磁场里的运动情是( )

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A. 向左加速运动 B. 向左减速运动 C. 向右加速运动 D. 向右减速运动 【答案】BC 【解析】 【分析】

导线MN运动时，切割磁感线产生感应电流，由右手定则判断出感应电流的方向．此感应电流流过AB时，产生磁场，就有磁通量穿过线圈C，根据安培定则可判断感应电流产生的磁场方向，再根据楞次定律判断线圈C中产生的电流方向，即可选择符合题意的选项．

【详解】导线MN加速向右运动时，导线MN中产生的感应电动势和感应电流都增大，由右手定则判断出来MN中感应电流方向由N→M，根据安培定则判断可知：AB在C处产生的磁场方向垂直纸面向外，穿过C磁通量增大，由楞次定律判断得知：线圈C产生顺时针方向的感应电流。同理，MN向左减速运动时，线圈C中也产生时顺针方向的感应电流；MN向左加速或者向右减速运动时，线圈C中产生时逆针方向的感应电流；故BC正确，AD错误；故选BC。 【点睛】本题是有两次电磁感应的问题，比较复杂，要按程序法依次运用右手定则、楞次定律和安培定则进行判断．

13.如图甲,电动势为E,内阻为r的电源与R=6Ω的定值电阻、滑动变阻器Rp、开关S组成串联回路,已知滑动变阻器消耗的功率P与其接入电路的有效阻值Rp的关系如图乙,下列说法正确的是

A. 电源的电动势E=V,内阻r=4Ω

B. 定值电阻R消耗的最大功率为0.96W C. 图乙中Rx=25Ω

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D. 调整滑动变阻器Rp的阻值可以得到该电源的最大输出功率为1W 【答案】BC 【解析】 【分析】

将R看成电源的内阻，当电源的内外电阻相等时RP的功率最大，由图读出RP的功率最大值及对应的阻值，即可求得电源的内阻，根据功率公式求出电源的电动势。根据滑动变阻器的阻值为4Ω与阻值为Rx时消耗的功率相等列式，可求得Rx．当RP=0时电路中电流最大，R消耗的功率最大。根据内外电阻相等时电源的输出功率最大求该电源的最大输出功率。

【详解】由图乙知，当RP=R+r=10Ω时，滑动变阻器消耗的功率最大，R=6Ω，可得内阻 r=4Ω 最大功率 P=

=0.4W，解得 E=4V，故A错误。滑动变阻器的阻值为4Ω与阻值为Rx时消

2

耗的功率相等，有 4Rx=（R+r），解得 Rx=25Ω，故C正确。当回路中电流最大时，定值电阻R消耗的功率最大，故最大功率为 Pmax=(

)R=0.96W，故B正确。当外电路电阻与电阻相等

2

时，电源的输出功率最大。本题中定值电阻R的阻值大于内阻的阻值，故滑动变阻器RP的阻值为0时，电源的输出功率最大，最大功率为 P出max=(

)R=0.96W，故D错误。故选BC。

2

【点睛】解决本题的关键是掌握推论：当外电路电阻与电阻相等时，电源的输出功率最大。对于定值电阻，当电流最大时其消耗的功率最大。对于变阻器的最大功率，可采用等效法研究。

14.如图所示,给一块金属导体通以向右的电流I,金属导体的高为h,厚度为d,已知电流与导体单位体积内的自由电子数n、电子电荷量e、导体横截面积S和电子定向移动速度v之间的关系为I=neSv。则下列说法中正确的是( )

A. 在上、下表面形成电势差的过程中,电子受到的洛仑兹力方向向下 B. 达到稳定状态时,金属板上表面A的电势低于下表而A’的电势

C. 只将金属板的厚度d减小为原来的一半,则上,下表面之间的电势差大小变为U/2 D. 只将电流I减小为原来的一半,则上、下表面之间的电势差大小变为U/2

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【答案】BD 【解析】 【分析】

金属中移动的是自由电子，根据左手定则，判断出电子的偏转方向，从而得出电势的高低．最终电子受电场力和洛伦兹力平衡，根据平衡求出电势差的大小．

【详解】电流向右、磁场向内，根据左手定则，安培力向上；电流是电子的定向移动形成的，故洛伦兹力也向上；故上极板聚集负电荷，下极板带正电荷，故下极板电势较高；故A错误；B正确；电子最终达到平衡，有：evB=e，则：U=vBh；电流的微观表达式：I=nevS=nevhd，则：

，代入得：

；只将金属板的厚度d减小为原来的一半，则上、下表面之间

的电势差大小变为2U，故C错误；只将电流I减小为原来的一半，则上、下表面之间的电势差大小变为U/2，故D正确。故选BD。

【点睛】解决本题的关键会运用左手定则判断电子的偏转方向，当上下表面有电荷后，之间形成电势差，最终电荷受电场力和洛伦兹力平衡．

15.如图所示,边长为L的单匝正方形金属框,质量为m,电阻为R,用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场边缘,金属框的上半部处于磁场内,下半部处于磁场外,磁场随时间的变化规律为B=kt(k>0),已知细线所能承受的最大拉力为5mg下列说法正确的是()

A. 只有ab边受到安培力作用 B. 线圈回路中的电流在均匀的增大 C. 线圈的感应电动势大小为kL/2

D. 从t=0开始直到细线会被拉断的时间为8mgR/k2L3 【答案】CD 【解析】

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