《2026年高考领航卷物理》

7. 如图所示，两足够长的光滑金属导轨平行固定在绝缘水平面上，导轨间距为$L = 1m$，导轨左端通过导线连接电容为$C = 1F$的电容器，与导轨垂直的虚线$MN$的右侧存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为$B = 1T$。质量为$m = 1kg$、长度为$L = 1m$的导体棒$ab$垂直导轨放置，给导体棒一水平向右的初速度$v_0 = 2m/s$，导体棒运动过程中始终与导轨垂直，棒和导轨的电阻均不计。下列说法正确的是

A.稳定时，电容器与$b$端相连的极板带正电
B.导体棒最终稳定运动时的速度大小为$0.5m/s$
C.导体棒稳定运动时，电容器储存的电荷量为$1C$
D.仅棒的初速度加倍，棒稳定时的速度变为之前的$4$倍

答案： 7.C 电磁感应、动量定理 由右手定则可知，棒切割磁感线过程中电流由$b$流向$a$，则电容器与$b$端相连的极板带负电，A错误。设从导体棒进入磁场到稳定的过程，所用的时间为$t$，通过棒的平均电流为$I$，棒稳定时的速度大小为$v_{1}$，由动量定理有$mv_{0} - mv_{1} = BILt$，对电容器有$C = \frac{q}{U} = \frac{It}{BLv_{1}}$，联立得$v_{1} = 1m/s$，$q = 1C$，B错误，C正确。结合上述分析可得，棒稳定时的速度大小与初速度大小的关系为$v_{1} = \frac{1}{2}v_{0}$，仅棒的初速度加倍，棒稳定时的速度变为之前的$2$倍[点拨：判断初速度变化对末状态的影响时，最好结合公式进行分析，在充电过程中，会因电流变化辐射出去部分能量，不能从能量角度解题]，D错误。
试题拓展 电容器储存的能量$E$与电容$C$、两极板间电压$U$ 。a计算发现棒二的初动兖能大电过于程樣回的末动能和射出去。部分能量{电磁波}

8. 理想降压变压器接在图示电路中，定值电阻$R_1 = 6\Omega$，电阻箱$R_2$的阻值调节范围为$0~99.9\Omega$，电源电压随时间变化的表达式为$u = 18\sqrt{2}\sin100\pi t(V)$。当电阻箱的阻值为$3\Omega$时，电流表的示数为$2A$。下列说法正确的是

A.变压器原、副线圈匝数比为$2:1$
B.电压表的示数为$6V$
C.电阻箱消耗的最大电功率为$13.5W$
D.调大电阻箱阻值，电压表与电流表示数的比值减小

答案： 8.AC 变压器、交流电 第一步：求变压器原副线圈匝数比
设变压器原副线圈匝数的比值为$k$，变压器及其右侧电路的等效电阻为$R'$，由变压器输入功率等于输出功率，有$\frac{U^{2}}{R'} = \frac{U_{2}^{2}}{R_{2}}$，结合理想变压器变压规律，有$R' = k^{2}R_{2}$，通过$R_{1}$的电流$I = \frac{U}{R_{1} + R'}$，电流表的示数$I_{2} = Ik$，联立得$k = 2$（$k = 1$不符合题述，舍去）[拓展：原线圈匝数等于副线圈匝数的变压器是存在的，起到分离电路、改变相位的作用]，A正确。结合变压器变流规律可知，通过$R_{1}$的电流为$1A$，则电压表示数为$U_{1} = IR' = 12V$，B错误。
第二步：电阻箱阻值变化的影响
变压器副线圈只有电阻箱一个用电器，则变压器原线圈输入功率等于电阻箱消耗的电功率，结合上述分析可得，电阻箱消耗的电功率$P = I^{2}R' = \frac{U^{2}}{R_{1}^{2} + 2R_{1} + R'}$，其中$U = 18V$，由数学知识可知，当$R' = R_{1}$时，电阻箱消耗的电功率最大，为$13.5W$，C正确。电压表示数等于变压器原线圈两端的电压，结合变压器变压规律和欧姆定律可得，电压表与电流表示数的比值$=$电阻箱接入回路的阻值$×$变压器原副线圈匝数的比值，D错误。

9. 如图所示，半径为$R = 0.8m$的圆上有$M$、$N$、$P$三点，其中$MN$为直径，$P$点为半圆$MN$上靠近$M$点的三等分点。空间中存在与圆面平行的匀强电场。带电荷量为$q = +0.02C$的试探电荷从$M$点移动到$P$点的过程克服电场力做的功为$2J$，该试探电荷从$M$移动到$N$的过程电场力做的功为$-8J$。规定$N$点电势为$0$。下列说法正确的是

A.$P$点电势为$300V$
B.试探电荷在$O$点的电势能为$-4J$
C.匀强电场的方向为从$M$指向$N$
D.匀强电场的电场强度大小为$250N/C$

答案：
9.BD 电场能的性质、匀强电场电场强度与电势差的关系 试探电荷从$M$点运动到$P$点的过程，由公式$W_{MP} = qU_{MP}$得$U_{MP} = \frac{W_{MP}}{q} = \frac{-2}{0.02}V = -100V$，试探电荷从$M$到$N$的过程，由公式$W_{MN} = qU_{MN}$得$U_{MN} = \frac{W_{MN}}{q} = \frac{-8}{0.02}V = -400V$，由于$N$点电势为$0$，则由$U_{MN} = \varphi_{M} - \varphi_{N}$得$\varphi_{M} = U_{MN} = -400V$，又由$U_{MP} = \varphi_{M} - \varphi_{P}$得$\varphi_{P} = -300V$，A错误。由匀强电场的特点可知，$O$点的电势为$\varphi_{O} = \frac{\varphi_{M} + \varphi_{N}}{2} = -200V$，试探电荷在$O$点的电势能为$E_{pO} = q\varphi_{O}$，解得$E_{pO} = -4J$，B正确。如图所示，过$P$点作$MN$的垂线，垂足为$O'$，由几何关系可知$O'$为$MO$的中点，则$O'$点的电势为$\varphi_{O'} = \frac{\varphi_{M} + \varphi_{O}}{2} = -300V = \varphi_{P}$，连线$PO'$为等势线，电场方向由$N$指向$M$，由公式$E = \frac{U_{NM}}{2R}$，可得$E = 250N/C$，C错误，D正确。