B. 正方形区域的边长为3R
C. 粒子再次回到M点时所经历的时间为D. 粒子再次回到M点时所经历的时间为【答案】AC
【解析】粒子在磁场中做匀速圆周运动，运动轨迹如图所示，
设轨道半径为r1，则洛仑兹力充当向心力可知：qv0B=m，解得：r1=R；由几何关系可知，粒子由M点运动到N点时速度偏转角为90，选项A正确；粒子在正方向形磁场中的轨道半径为r2，粒子恰好不从AB边射出则有；qv0B=m，解得r2=
=R；则正方向的边长L=2r1+2r2=4R，
选项B错误；粒子在圆形磁场中做圆周运动的周期T1=，在圆形磁场中运动时间；
粒子在圆形以外的区域做圆周运动周期T2=则再次回到M点的时间t=t1+t2=
；在圆形以外的磁场中运动时间：；
，选项C正确，D错误；故选AC.
点睛：本题考查带电粒子在磁场中的运动，此类问题审题非常关键，根据题意明确粒子的运行轨迹并由几何关系确定粒子转动的圆心和半径，则基本可以求解．
8. 一个细小金属圆环，在范围足够大的磁场中竖直下落，磁感线的分布情况如图，其中沿圆环轴线的磁场方向始终竖直向上。开始时圆环的磁通量为要关系为
，圆环磁通量随下落高度变化
（k为比例常数，k>0）。金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平，速
度越来越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。该金属环的收尾速度为v，已知金属圆环的电阻为R，忽略空气阻力，关于该情景，以下结论正确的有
A. 金属圆环速度稳定后，Δt时间内，金属圆环产生的平均感应电动势大小为B. 金属圆环速度稳定后金属圆环的热功率
C. 金属圆环的质量
D. 金属圆环速度稳定后金属圆环的热功率【答案】AD
【解析】A项：金属圆环速度稳定后，Δt时间内，磁通量变化为应电动势为
，故A正确；
，所以感
B、D项：金属圆环速度稳定后，产生的电流为误，D正确；
C项：能量守恒可知，重力的功率等热功率即误。
，热功率为，故B错
，解得：，故C错
三、非选择题(共174分，包括必考题和选考题两部分。第22题～第32题为必考题，每个试题考生都必须做答。第33题～第38题为选考题，考生根据要求做答) (一)必考题(共129分)
9. 小鲁为研究物体所受空气阻力与物体运动速度的关系，小鲁约爸爸在一个无风的周末开汽车来到一段人车稀少的平直公路上。小鲁打开汽车天窗，将如图甲所示装置固定在汽车车顶。 爸爸依次以5m/s、10m/s、 15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，小鲁依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中。
汽车速度v（m/s） 弹簧测力计示数F/N
5 0.20 10 0.82 15 20 3.30 (1)如图乙所示，为小鲁同学在车速稳定在15m/s时用手机拍下的测力计照片，此时测力计示数为______N；
(2)实验装置中用小车而不是木块，并将其放在表面平滑的木板上，目的是为了减小______对实验结果的影响。
(3)分析上表中的实验数据，则当弹簧测力计的读数稳定在2.40N时，车速为________m/s.(计算结果保留2位有效数字)
【答案】 (1). 1.80 (2). 摩擦力 (3). 17
【解析】(1)由图可知测力计示数为1.80N，(2) 用小车，将滑动摩擦变为滚动摩擦，放在表面平滑的木板上，减小了接触面的粗糙程度，所以可以减小摩擦力；(3)当车速稳定时，根据二力平衡条件可知，弹簧测力计的示数等于空气阻力的大小，对表中的数据分析：
，说明空气阻力与速度的二次正比，即
为4.00N时车速为
.
，故当示数
10. 图甲为某同学测量某一电源的电动势和内电阻的电路图，其中虚线框内为用毫安表改装成双量程电流表的电路。已知毫安表的内阻为10Ω，满偏电流为100mA，电压表V量程为3V， 、、为定值电阻，其中的=3Ω.
(1)若使用a和b两个接线柱，电流表量程为0.6A；若使用a和c两个接线柱，电流表量程为
3A。由题中条件和数据，可求出=______Ω，=_______Ω。 (2)实验步骤：
①按照原理图连接电路；
②开关拨向b，将滑动变阻器R的滑片移动到______端(填“左”或“右”)，闭合开关； ③多次调节滑动变阻器的滑片，记下相应的毫安表的示数I和电压表示数U。 (3)数据处理：
①利用实验测得的数据画成了图乙所示的U-I图象；
②由图象得电源的电动势E=_______V，内阻r=________Ω(结果均保留2位有效数字) 【答案】 (1). 0.4 (2). 1.6 (3). 左 (4). 3.0 (5). 1.5
【解析】（1）根据电流表改装原理可知，使用a和b两个接线柱，电流表量程为0.6A，即：
，使用a和c两个接线柱，电流表量程为3A，即
，联立两式解得：；（2）实验中为了保
护电路，应让电流由最小开始调节，故滑动变阻器阻值应调至最大，因此滑片开始时应接滑至最左端；（3）开关S2拨向b，根据闭合电路欧姆定律可知：
，变
形得：，则纵截距表示电动势，即E=3.0V，图线的斜率
，解得：.
11. (12分)如图甲所示，空间存在B= 0.5T、方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距l=0.2m，在导轨一端连接着阻值为R=0.4Ω的定值电阻，ab是跨接在导轨上质量为m=0.1kg的导体棒。从零时刻开始，通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。图乙是拉力F与导体棒ab速率倒数关系图象(未知)。已知导体棒ab与导轨的动摩擦因数μ=0.2，除R外，其余部分电阻均不计，不计定滑轮的质量和摩擦，g=10m/s2.
(1)求电动机的额定功率；
(2)若导体棒ab在16s内运动了90m并恰好达到最大速度，求在0-16s内电阻R上产生的焦耳热。
【答案】(1)4.5W (2)0.49J
...............
此时，导体棒中感应电动势为感应电流
导体棒受到的安培力此时带动机牵引力为由牛顿第二定律得联立代入数据解得：(2)由能量守恒得：
代入数据解得R上产生的热量Q=49J
12. (20分)如图，中空的水平圆形转盘内径r=0.6m，外径足够大，沿转盘某条直径有两条光滑凹槽，凹槽内有A、B、D、E四个物块，D、E两物块分别被锁定在距离竖直转轴R=1.0m处，A、B紧靠D、E放置两根不可伸长的轻绳，每根绳长L=1.4m，一端系在C物块上，另一端分别绕过转盘内侧的光滑小滑轮，穿过D、E两物块中间的光滑圆孔，系在A、B两个物块上，A、B、D、E四个物块的质量均为m=0.1㎏，C物块的质量
=2.0kg，所有物块均可视为质点，(取
重力加速度g=10m/s2)，计算结果可用最简的分式与根号表示）