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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2024年滬科版選擇性必修2物理下冊(cè)階段測(cè)試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、一理想變壓器原線圈接入正弦交流電源,副線圈匝數(shù)可以通過(guò)滑動(dòng)觸頭Q調(diào)節(jié),副線圈所接電路如圖所示,其中R0為定值電阻,R為滑動(dòng)變阻器,P為滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭;V為理想電壓表。則下列說(shuō)法正確的是()
A.保持P的位置不動(dòng),將Q向上滑動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)變小B.保持P的位置不動(dòng),將Q向下滑動(dòng)時(shí),R0上的功率變大C.保持Q的位置不動(dòng),將P向上滑動(dòng)時(shí),電壓表的示數(shù)變小D.保持Q的位置不動(dòng),將P向下滑動(dòng)時(shí),R0上的功率變大2、如圖所示,正方形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場(chǎng),現(xiàn)將混在一起的質(zhì)子H和α粒子加速后從正方形區(qū)域的左下角射入磁場(chǎng),經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)后質(zhì)子H從磁場(chǎng)的左上角射出,α粒子從磁場(chǎng)右上角射出磁場(chǎng)區(qū)域,由此可知()
A.質(zhì)子和α粒子具有相同的速度B.質(zhì)子和α粒子具有相同的動(dòng)量C.質(zhì)子和α粒子具有相同的動(dòng)能D.質(zhì)子和α粒子由同一電場(chǎng)從靜止加速3、如圖所示M為理想變壓器.電源電壓不變。當(dāng)變阻器的滑動(dòng)頭P向上移動(dòng)時(shí);不發(fā)生變化的物理量是()
A.A1B.A2C.V1D.V24、在回旋加速器內(nèi),帶電粒子在半圓形盒內(nèi)經(jīng)過(guò)半個(gè)周期所需的時(shí)間與下列哪個(gè)量有關(guān)()A.帶電粒子運(yùn)動(dòng)的速度B.帶電粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑C.帶電粒子的質(zhì)量和電荷量D.帶電粒子的電荷量和動(dòng)能5、如圖所示,由同種材料制成的粗細(xì)均勻的正方形金屬線框以恒定速度向右通過(guò)有理想邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng),開(kāi)始時(shí)線框的ab邊恰與磁場(chǎng)邊界重合,磁場(chǎng)寬度大于正方形的邊長(zhǎng),則線框中a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差Uab隨時(shí)間變化的圖線是下圖中的()
A.B.C.D.6、如圖所示,在和的區(qū)域內(nèi)存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)的方向垂直于xOy平面(紙面)向里,具有一定電阻的正方形線框abcd邊長(zhǎng)為2L,位于xOy平面內(nèi),線框的ab邊與y軸重合。令線框從t=0時(shí)刻由靜止開(kāi)始沿x軸正方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),則線框中的感應(yīng)電流i(取逆時(shí)針?lè)较虻碾娏鳛檎╇S時(shí)間t的函數(shù)圖象大致是下圖中的()
A.B.C.D.7、如圖(甲)所示,理想變壓器原副線圈匝數(shù)比原線圈接有交流電流表副線圈電路接有交流電壓表V、交流電流表滑動(dòng)變阻器R等;所有電表都是理想電表,二極管D正向電阻為零,反向電阻無(wú)窮大,燈泡L的阻值恒定。原線圈接入的交流電壓的變化規(guī)律如圖(乙)所示,則下列說(shuō)法正確的是()
A.由圖乙可知交流發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的角速度為B.交流電壓表V的讀數(shù)為C.燈泡L兩端電壓的有效值為D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)減小,電壓表V示數(shù)減小評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)8、下列設(shè)備利用了自感現(xiàn)象和渦流的是()A.電暖器B.地雷探測(cè)器C.電熨斗D.電磁爐9、“電磁炮”是利用電磁力對(duì)彈體加速的新型武器,具有速度快效率高等優(yōu)點(diǎn).如圖是“電磁炮”的原理結(jié)構(gòu)示意圖.光滑水平導(dǎo)軌電阻不計(jì),寬為L(zhǎng).在導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.“電磁炮”彈體總質(zhì)量為m,其中彈體在軌道間的電阻為R.可控電源的內(nèi)阻為r;電源的電壓能自行調(diào)節(jié),以保證“電磁炮”勻加速發(fā)射.在某次試驗(yàn)發(fā)射時(shí),電源為加速?gòu)楏w提供的電流是I,不計(jì)空氣阻力.則()
A.彈體所受安培力大小為BILB.彈體從靜止加速到v,軌道長(zhǎng)度至少為C.彈體從靜止加速到v的過(guò)程中電源提供的總能量為D.可控電源的電壓應(yīng)隨時(shí)間均勻增加,才能保證“電磁炮”勻加速發(fā)射10、如圖所示,交流電源輸出電壓恒定,兩個(gè)變壓器為理想變壓器,各個(gè)燈泡規(guī)格相同,當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)發(fā)現(xiàn)除L7外其他燈泡發(fā)光亮度相同;下列說(shuō)法正確的是()
A.n1:n2=1:5B.n3:n4=1:3C.開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后,L3變亮,L4變暗D.開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后,L1變暗,L2變亮11、如圖所示,AB、CD是兩條半徑為的四分之一光滑金屬圓弧軌道,軌道的圓心分別為用長(zhǎng)為金屬桿BD連接AB、CD,軌道及桿BD均不計(jì)電阻,整個(gè)裝置放置在豎直向下磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中沒(méi)有畫(huà)出)。一阻值為R,質(zhì)量為m的金屬桿PQ從軌道頂端AC處?kù)o止釋放,當(dāng)桿PQ運(yùn)動(dòng)到與圓心連線所圍成的面與水平面夾角時(shí)速度為v;則該過(guò)程中()
A.金屬桿PQ所受安培力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反B.回路產(chǎn)生的焦耳熱為C.通過(guò)回路的電荷量為D.當(dāng)時(shí),金屬桿PQ所受安培力的大小為12、如圖甲所示,在光滑絕緣水平面內(nèi),兩條平行虛線間存在一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與水平面垂直,邊長(zhǎng)為的正方形單匝金屬線框位于水平面內(nèi),邊與磁場(chǎng)邊界平行。時(shí)刻線框在水平外力的作用下由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)該磁場(chǎng);回路中的感應(yīng)電流大小與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示,下列說(shuō)法正確的是()
A.水平外力為恒力B.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為C.邊離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間為D.線框出磁場(chǎng)過(guò)程中水平外力做的功小于線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中水平外力做的功13、兩根相距為的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面。質(zhì)量均為的金屬細(xì)桿與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為每根桿的電阻均為導(dǎo)軌電阻不計(jì)。整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力作用下以速度沿水平方向的導(dǎo)軌向右勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),桿正以速度沿豎直方向的導(dǎo)軌向下勻速運(yùn)動(dòng),重力加速度為則以下說(shuō)法正確的是()
A.桿所受拉力的大小為B.桿所受拉力的大小為C.桿下落高度為的過(guò)程中,整個(gè)回路中電流產(chǎn)生的焦耳熱為D.桿水平運(yùn)動(dòng)位移為的過(guò)程中,整個(gè)回路中產(chǎn)生的總熱量為14、關(guān)于渦流,下列說(shuō)法中正確是()A.真空冶煉爐是利用通電導(dǎo)線的發(fā)熱來(lái)熔化金屬的裝置B.家用電磁爐鍋體中的渦流是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生的C.阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng)D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成能減小渦流15、在一阻值為的定值電阻中通入如圖所示的電流;則()
A.此電流為交流電B.此電流的頻率為C.此電流的有效值約為D.在內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為16、如圖所示,在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的矩形線圈的周期為T(mén),轉(zhuǎn)軸垂直于磁場(chǎng)方向,線圈電阻為從線圈平面與磁場(chǎng)方向平行時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),線圈轉(zhuǎn)過(guò)時(shí)的感應(yīng)電流為那么()
A.線圈消耗的電功率為B.線圈中感應(yīng)電流的有效值為C.任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為D.任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為評(píng)卷人得分三、填空題(共5題,共10分)17、如圖所示,金屬圓環(huán)套在光滑的絕緣水平桿上,左側(cè)一條形磁鐵,正在沿圓環(huán)軸心方向朝環(huán)運(yùn)動(dòng).我們可以判斷,圓環(huán)中形成的感應(yīng)電流方向?yàn)開(kāi)_______(從右往左看)(填“順時(shí)針”或“逆時(shí)針”),環(huán)受安培力作用會(huì)向________(填“右”或“左”)運(yùn)動(dòng).18、如圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直紙面向里,導(dǎo)電導(dǎo)軌間距光滑且電阻不計(jì).左端接一電阻導(dǎo)線電阻不計(jì),以速度向右勻速滑動(dòng)時(shí),回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小是______V,感應(yīng)電流大小是______A,方向______.這時(shí)使勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力大小是______N.
19、交變電流:電流,電壓隨時(shí)間做________,這樣的電流叫做交變電流。我們把交變電流完成一次周期性變化所需的________,叫做它的周期。交流電在1s內(nèi)完成的周期性變化的________叫做它的頻率。20、判斷下列說(shuō)法的正誤。
(1)安培力的方向與磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向相同。____
(2)應(yīng)用左手定則時(shí),四指指向電流方向,拇指指向安培力方向。____
(3)對(duì)于磁電式電流表,指針?lè)€(wěn)定后,線圈受到的螺旋彈簧的阻力與線圈受到的安培力方向是相反的。____
(4)對(duì)于磁電式電流表,通電線圈中的電流越大,電流表指針偏轉(zhuǎn)角度也越大。____
(5)對(duì)于磁電式電流表,在線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的范圍內(nèi),線圈所受安培力與電流有關(guān),而與所處位置無(wú)關(guān)。____21、小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)“電磁天平”,如圖1所示,等臂天平的左臂為掛盤(pán),右臂掛有矩形線圈,兩臂平衡.線圈的水平邊長(zhǎng)L=0.1m,豎直邊長(zhǎng)H=0.3m,匝數(shù)為N1.線圈的下邊處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1.0T,方向垂直線圈平面向里.線圈中通有可在0~2.0A范圍內(nèi)調(diào)節(jié)的電流I.掛盤(pán)放上待測(cè)物體后,調(diào)節(jié)線圈中電流使得天平平衡,測(cè)出電流即可測(cè)得物體的質(zhì)量.(重力加速度取g=10m/s2)
(1)為使電磁天平的量程達(dá)到0.5kg,線圈的匝數(shù)N1至少為_(kāi)__________匝.
(2)進(jìn)一步探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象,另選N2=100匝、形狀相同的線圈,總電阻R=10Ω,不接外電流,兩臂平衡,如圖2所示,保持B0不變,在線圈上部另加垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻變大,磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾萪=0.1m.當(dāng)掛盤(pán)中放質(zhì)量為0.01kg的物體時(shí),天平平衡,求此時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率等于___________T/s.
評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題,共8分)22、在圖中畫(huà)出或說(shuō)明圖中所示情形下通電導(dǎo)線I所受磁場(chǎng)力的方向。
23、要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)電燈;電燈由光敏開(kāi)關(guān)和聲敏開(kāi)關(guān)控制,光敏開(kāi)關(guān)在天黑時(shí)自動(dòng)閉合,天亮?xí)r自動(dòng)斷開(kāi);聲敏開(kāi)關(guān)在有聲音時(shí)自動(dòng)閉合,無(wú)聲音時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)。在下圖中連線,要求夜間且有聲音時(shí)電燈自動(dòng)亮,插座隨時(shí)可用。
24、在“探究楞次定律”的實(shí)驗(yàn)中;某同學(xué)記錄了實(shí)驗(yàn)過(guò)程的三個(gè)情境圖,其中有兩個(gè)記錄不全,請(qǐng)將其補(bǔ)充完整。
25、如圖所示:當(dāng)條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時(shí),圓環(huán)向右偏離,試在圖中標(biāo)出圓環(huán)中的電流方向___________.評(píng)卷人得分五、解答題(共4題,共24分)26、如圖所示,平行板MN、PQ水平放置,板間距離為L(zhǎng),板長(zhǎng)為兩板間加有恒定電壓,有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界過(guò)下板右端Q點(diǎn),并與NQ成一定的夾角,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于紙面水平向里,一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從板間中線的左側(cè),以速度v0水平射入兩板間,粒子出兩板時(shí)向下的側(cè)移量為粒子進(jìn)入磁場(chǎng)并經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后出磁場(chǎng),以水平向左的方向再次進(jìn)入兩板間,并剛好從A點(diǎn)飛出電場(chǎng);不計(jì)粒子的重力,求:
(1)MN、PQ兩板間的電壓;
(2)磁場(chǎng)左邊界與豎直方向的夾角;
(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。
27、在場(chǎng)強(qiáng)為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一質(zhì)量為m、帶正電q的小球在O靜止釋放,小球的運(yùn)動(dòng)曲線如圖所示.已知此曲線在最低點(diǎn)的曲率半徑為該點(diǎn)到z軸距離的2倍,重力加速度為g.求:
(1)小球運(yùn)動(dòng)到任意位置P(x,y)的速率
(2)小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中第一次下降的最大距離ym;
(3)當(dāng)在上述磁場(chǎng)中加一豎直向上場(chǎng)強(qiáng)為E()的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí),小球從O靜止釋放后獲得的最大速率28、兩根相距為L(zhǎng)的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖所示放置,它們各有一邊在同一水平面內(nèi),另一邊垂直于水平面,質(zhì)量均為m的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,導(dǎo)軌電阻不計(jì),回路總電阻為2R,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的恒定拉力F作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)將cd桿緊貼軌道由靜止釋放,當(dāng)ab桿向右運(yùn)動(dòng)距離s時(shí),剛好沿導(dǎo)軌做勻速直線運(yùn)動(dòng)(重力加速度為g).
(1)求ab桿沿導(dǎo)軌勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度大??;
(2)求從ab桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到剛好勻速的整個(gè)過(guò)程中回路電流產(chǎn)生的焦耳熱;29、某個(gè)小型水電站發(fā)電機(jī)的輸出功率為P1=100kW,發(fā)電機(jī)的輸出電壓為U1=250V,通過(guò)升壓變壓器升壓后向遠(yuǎn)處輸電,輸電線的雙線總電阻為R=10Ω,在用戶(hù)端用降壓變壓器把電壓降為U4=220V;要求在輸電線上損失的功率控制在4kW,請(qǐng)你設(shè)計(jì)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比。為此,請(qǐng)你計(jì)算:
(1)升壓變壓器輸入的電流為多少?輸電線上通過(guò)的電流是多少?
(2)輸電線損失的電壓為多少?升壓變壓器輸出的電壓是多少?
(3)兩個(gè)變壓器的匝數(shù)比各應(yīng)等于多少?
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【分析】
【詳解】
A.保持P位置不變,將Q向上滑動(dòng),副線圈匝數(shù)增大,輸出電壓增大,由于R0為定值電阻,則滑動(dòng)變阻器R上的電壓增大;電壓表的示數(shù)變大,故A錯(cuò)誤;
B.保持P位置不變,將Q向下滑動(dòng),副線圈匝數(shù)減小,輸出電壓減小,定值電阻R0上的電壓減小,R0上的消耗的功率變?。还蔅錯(cuò)誤;
C.保持Q的位置不動(dòng),副線圈輸出電壓不變,將P向上滑動(dòng)時(shí);滑動(dòng)變阻器進(jìn)入電路的電阻變大,電壓表的示數(shù)將變大,故C錯(cuò)誤;
D.保持Q位置不動(dòng),副線圈輸出電壓不變,將P向下滑動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器進(jìn)入電路的電阻變小,定值電阻R0上獲得的電壓變大,R0上消耗的功率變大;故D正確。
故選D。2、A【分析】【詳解】
A.根據(jù)洛倫茲力提供向心力得
設(shè)質(zhì)子的比荷為則α粒子的比荷為質(zhì)子的半徑是α粒子的一半,所以二者的速度相同,故A正確;
B.他們具有相同的速度;但是質(zhì)量不同,所以動(dòng)量不同,故B錯(cuò)誤;
C.他們具有相同的速度;但是質(zhì)量不同,所以動(dòng)能不同,故C錯(cuò)誤;
D.如果由同一電場(chǎng)從靜止加速;那么電場(chǎng)力做的功應(yīng)該相同,即動(dòng)能相同,但是他們的動(dòng)能不相同,所以不是從同一電場(chǎng)靜止加速,所以D錯(cuò)誤。
故選A。3、C:D【分析】【分析】
本題考查對(duì)含有變壓器的電路的動(dòng)態(tài)分析。
【詳解】
電壓表V1測(cè)量的是電源電壓,因此不變,由變壓器的原副線圈電壓的關(guān)系
可知副線圈的電壓V2不變;負(fù)載端電阻減小,副線圈電流增大,則由原副線圈的電流關(guān)系
可知原線圈的電流增大;因此AB錯(cuò)誤CD正確。
故選CD。4、C【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)洛倫茲力充當(dāng)向心力可得。
可得。
顯然C正確。
故選C。5、A【分析】【詳解】
線框向右勻速穿越磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程可分為三個(gè)階段:第一階段(進(jìn)入過(guò)程),ab是電源,外電阻R=3r(每一邊的電阻為r),Uab等于路端電壓U1=E;第二階段(線框整體在磁場(chǎng)中平動(dòng)過(guò)程),ab及dc都是電源,并且是完全相同的電源,回路中雖無(wú)感應(yīng)電流,但U2=E;第三階段(離開(kāi)過(guò)程),dc是電源,路端電壓Udc=E,因此Uab為路端電壓Udc的即U3=E。
故選A。6、A【分析】【詳解】
設(shè)邊ab從x=0運(yùn)動(dòng)到時(shí)間為t0,則由:
得:
在時(shí)間內(nèi),由楞次定律判斷可知感應(yīng)電流方向沿逆時(shí)針?lè)较?,為正,感?yīng)電流大小為:
設(shè)邊ab從運(yùn)動(dòng)到的時(shí)間為t1,則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:
即在這段時(shí)間內(nèi)穿過(guò)線框的磁通量不變;沒(méi)有感應(yīng)電流;
設(shè)邊ab從運(yùn)動(dòng)到的時(shí)間為則由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:
即在這段時(shí)間,根據(jù)楞次定律得知,感應(yīng)電流方向沿順時(shí)針?lè)较?,為?fù)值。感應(yīng)電流為:
AB.綜上所述,在時(shí)間內(nèi),感應(yīng)電流方向?yàn)檎?,大小為在這段時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流為零,在這段時(shí)間,感應(yīng)電流方向?yàn)樨?fù),大小為A正確B錯(cuò)誤;
CD.綜上所述,在時(shí)間內(nèi),感應(yīng)電流方向?yàn)檎?,大小為在這段時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電流為零,在這段時(shí)間,感應(yīng)電流方向?yàn)樨?fù),大小為CD錯(cuò)誤。
故選A。7、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)圖像可知周期T=0.02s,則角速度
故A錯(cuò)誤;
BC.原線圈電壓的有效值為
根據(jù)理想變壓器的電壓規(guī)律求解副線圈的電壓,即交流電壓表的示數(shù)為
因?yàn)樾襞莺投O管相連,二極管具有單向?qū)щ娦?,根?jù)有效值的定義
解得燈泡兩端電壓
故B錯(cuò)誤;C正確;
D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭P向上滑動(dòng)時(shí),副線圈接入的總電阻增大,副線圈兩端電壓不變,所以電流表示數(shù)減小,根據(jù)單相理想變壓器的電流規(guī)律
可知電流表的示數(shù)也減小;故D錯(cuò)誤。
故選C。二、多選題(共9題,共18分)8、B:D【分析】【分析】
【詳解】
AC.電暖器;電熨斗利用的是電流的熱效應(yīng);不符合題意,故AC錯(cuò)誤;
BD.地雷探測(cè)器;電磁爐利用了自感現(xiàn)象和渦流;符合題意,故BD正確;
故選BD。9、A:C:D【分析】【分析】
當(dāng)導(dǎo)軌上通入電流后;炮彈在安培力的作用下,做初速度為零勻加速直線運(yùn)動(dòng),因此根據(jù)牛頓第二定律求出加速度然后利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可求解.消耗的總能量轉(zhuǎn)化為彈體的動(dòng)能和熱量;由于彈體的速度增大,彈體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),電源的電壓應(yīng)增大,抵消產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),以保證電源為加速?gòu)楏w提供恒定的電流,是電磁炮勻加速發(fā)射.
【詳解】
在導(dǎo)軌通有電流I時(shí),炮彈作為導(dǎo)體受到磁場(chǎng)施加的安培力為:F=ILB,選項(xiàng)A正確;由動(dòng)能定理:Fx=mv2,軌道至少要x=選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由F=ma,v=at;解得發(fā)射過(guò)程產(chǎn)生的熱量:Q=I2(R+r)t;彈體的動(dòng)能:Ek=mv2;系統(tǒng)消耗的總能量選項(xiàng)C正確;由于彈體的速度增大,彈體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),電源的電壓應(yīng)隨時(shí)間均勻增加,抵消產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),以保證電源為加速?gòu)楏w提供恒定的電流,使電磁炮勻加速發(fā)射,選項(xiàng)D正確;故選ACD..
【點(diǎn)睛】
本題實(shí)質(zhì)上就是借助安培力問(wèn)題考查了力與運(yùn)動(dòng),因此解決這類(lèi)題目的基本思路是對(duì)研究對(duì)象正確進(jìn)行受力分析,弄清功能轉(zhuǎn)化關(guān)系,然后依據(jù)相應(yīng)規(guī)律求解.10、A:C【分析】【詳解】
B.因?yàn)殚_(kāi)關(guān)閉合后,六個(gè)燈泡發(fā)光亮度相同,設(shè)每個(gè)燈泡的電流為I,電壓為U,電阻為R,對(duì)右側(cè)變壓器,則
所以
故B錯(cuò)誤;
A.由
又
可得
則左側(cè)變壓器
所以
故A正確;
CD.開(kāi)關(guān)閉合穩(wěn)定后,交流電源輸出電壓恒定,L1兩端電壓不變,亮度不變;左側(cè)變壓器的匝數(shù)不變,則U1、U2不變;右側(cè)變壓器的副線圈的支路最多,電阻減小,電流I4增大,則I3增大,所以L2、L3變亮,由可知U3減小,則U4減小,L4、L5、L6變暗;故C正確,D錯(cuò)誤。
故選AC。11、B:C【分析】【詳解】
A.當(dāng)金屬桿PQ下滑時(shí),回路中磁通量減小產(chǎn)生沿PQDB的電流,由左手定則可知,金屬桿PQ所受安培力方向水平向左;故A錯(cuò)誤;
B.金屬桿PQ從AC處?kù)o止下滑到過(guò)程中,由能量守恒定律
得
故B正確;
C.金屬桿PQ從AC處?kù)o止下滑到過(guò)程中,回路中磁通量的變化為
通過(guò)回路的電荷量
故C正確;
D.當(dāng)時(shí),金屬桿PQ切割產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)
感應(yīng)電流
金屬桿PQ受到的安培力為
故D錯(cuò)誤。
故選BC。12、B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)候,要受到安培力的作用,電流是變化的,安培力也是變化的,因此外力必然不是恒力;A錯(cuò)誤;
B.由圖乙可知時(shí)間內(nèi)線框進(jìn)入磁場(chǎng),設(shè)線框勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為邊框長(zhǎng)為
磁場(chǎng)的寬度為
故
B正確;
C.設(shè)時(shí)刻線框穿出磁場(chǎng),則有
解得
C正確;
D.線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程的位移與出磁場(chǎng)過(guò)程的位移相等;線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中的水平拉力小于出磁場(chǎng)過(guò)程中的水平拉力,做的功大于線框進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中水平拉力做的功,D錯(cuò)誤。
故選BC。13、B:D【分析】【詳解】
AB.a(chǎn)b桿切割磁感線時(shí)產(chǎn)生沿abdc方向的感應(yīng)電流,大小為①
cd桿中的感應(yīng)電流方向?yàn)閐→c,cd桿受到的安培力方向水平向右,大小為F安=BIL②
cd桿向下勻速運(yùn)動(dòng),有mg=μF安③
解①②③式得,ab桿勻速運(yùn)動(dòng)的速度為④
導(dǎo)體ab受到水平向左的安培力,由受力平衡得F=F安+μmg⑤
由③⑤解得
選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確.
C.設(shè)cd桿以v2速度向下運(yùn)動(dòng)h過(guò)程中,ab桿勻速運(yùn)動(dòng)了s距離,則.
整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力所做的功Q=F安s
得
選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.a(chǎn)b桿水平運(yùn)動(dòng)位移為s的過(guò)程中,整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為
ab桿摩擦生熱
cd桿摩擦生熱
則總熱量
選項(xiàng)D正確;
故選BD.14、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.真空冶煉爐是用渦流來(lái)熔化金屬對(duì)其進(jìn)行冶煉的;爐內(nèi)放入被冶煉的金屬,線圈內(nèi)通入高頻交變電流,這時(shí)被冶煉的金屬中產(chǎn)生渦流就能被熔化,A錯(cuò)誤;
B.家用電磁爐鍋體中的渦流是由交變磁場(chǎng)產(chǎn)生的;不是由恒定磁場(chǎng)產(chǎn)生的,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)楞次定律;阻尼擺擺動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的渦流總是阻礙其運(yùn)動(dòng),當(dāng)金屬板從磁場(chǎng)中穿過(guò)時(shí),金屬板板內(nèi)感應(yīng)出的渦流會(huì)對(duì)金屬板的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生阻礙作用,C正確;
D.變壓器的鐵芯用相互絕緣的硅鋼片疊成的鐵芯來(lái)代替整塊的鐵芯;以減小渦流,D正確。
故選CD。15、A:B【分析】【詳解】
A.根據(jù)交流電的定義;此電流為交流電,選項(xiàng)A正確;
B.由圖可知該交流電的周期為此電流的頻率為選項(xiàng)B正確;
C.根據(jù)交流電有效值的定義有
代入數(shù)據(jù)解得此電流的有效值為
選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)焦耳定律,在內(nèi)電阻產(chǎn)生的焦耳熱為
選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選AB。16、A:C【分析】【分析】
【詳解】
B.從垂直中性面開(kāi)始其瞬時(shí)表達(dá)式為
則電流的最大值為
則電流的有效值為
故B錯(cuò)誤;
A.線圈消耗的電功率為
故A正確;
C.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值為
任意時(shí)刻線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
故C正確;
D.根據(jù)最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式有
解得,最大磁通量為
則任意時(shí)刻穿過(guò)線圈的磁通量為
故D錯(cuò)誤。
故選AC。三、填空題(共5題,共10分)17、略
【分析】【詳解】
[1]原磁場(chǎng)方向向右;向右運(yùn)動(dòng)時(shí),穿過(guò)圓環(huán)的磁通量要變大,根據(jù)楞次定律,圓環(huán)中感應(yīng)電流產(chǎn)生向左的感應(yīng)磁場(chǎng),即產(chǎn)生了順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流(從右往左看).
[2]據(jù)來(lái)拒去留,環(huán)受到向右的安培力,將向右運(yùn)動(dòng).【解析】順時(shí)針右18、略
【分析】【詳解】
[1].感應(yīng)電動(dòng)勢(shì):E=BLv=0.5×0.5×4=1V
[2].感應(yīng)電流:
[3].由右手定則可知;感應(yīng)電流沿逆時(shí)針;
[4].安培力:F安=BIL=0.5×5×0.5=1.25N
CD棒勻速運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:F=F安=1.25N;【解析】15沿逆時(shí)針1.2519、略
【分析】【詳解】
[1]電流;電壓隨時(shí)間做周期性變化,這樣的電流叫做交變電流;
[2]我們把交變電流完成一次周期性變化所需的時(shí)間;叫做它的周期;
[3]交流電在1s內(nèi)完成的周期性變化的次數(shù)叫做它的頻率?!窘馕觥竣?周期性變化②.時(shí)間③.次數(shù)20、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.錯(cuò)誤②.正確③.正確④.正確⑤.正確21、略
【分析】【分析】
(1)電磁天平的工作原理為通電線框在磁場(chǎng)中受到安培力;當(dāng)安培力和被測(cè)物體的重力相等時(shí)天平處于平衡。
(2)在上方加入變化的磁場(chǎng)后;變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生的電流使線框在下部磁場(chǎng)受安培力和重力平衡.
【詳解】
(1)天平平衡時(shí),有當(dāng)電流最大即2A時(shí)N1最小,帶入數(shù)據(jù)得N1=25
(2)天平平衡時(shí),安培力等于重力,安培力為重力為0.1N,代入數(shù)據(jù)得【解析】250.1四、作圖題(共4題,共8分)22、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫(huà)出通過(guò)電導(dǎo)線I所受磁場(chǎng)力的方向如圖所示。
【解析】23、略
【分析】【分析】
根據(jù)題中“要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)電燈”可知;本題考查交流電的常識(shí),根據(jù)開(kāi)關(guān)作用和交流電接線常識(shí),進(jìn)行連接電路圖。
【詳解】
晚上;天黑光控開(kāi)關(guān)閉合,有人走動(dòng)發(fā)出聲音,聲控開(kāi)關(guān)閉合,燈亮,說(shuō)明兩個(gè)開(kāi)關(guān)不能獨(dú)立工作,只有同時(shí)閉合時(shí),燈才亮,即兩個(gè)開(kāi)關(guān)和燈泡是三者串聯(lián)后連入電路;根據(jù)安全用電的原則可知,開(kāi)關(guān)控制火線,開(kāi)關(guān)一端接火線,一端接燈泡頂端的金屬點(diǎn),零線接燈泡的螺旋套;三孔插座通常的接線方式是面對(duì)插座,上孔接地線,左孔接零線,右孔接火線;電路圖如下圖所示。
【解析】24、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個(gè)圖可知:當(dāng)條形磁鐵的N極插入線圈過(guò)程中;電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn),則有:線圈中向下的磁場(chǎng)增強(qiáng),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,則指針向右偏,記錄完整。
第二個(gè)圖指針向左偏;說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下,與磁鐵在線圈中的磁場(chǎng)方向相反,則線圈中磁場(chǎng)增強(qiáng),故磁鐵向下運(yùn)動(dòng),如圖。
第三個(gè)圖指針向右偏;說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,與磁鐵在線圈中的磁場(chǎng)方向相同,則線圈中磁場(chǎng)減弱,故磁鐵向上運(yùn)動(dòng),如圖。
【解析】25、略
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