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…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年上外版選擇性必修2物理下冊月考試卷417考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、如圖所示,abcd為水平放置的平行“”形光滑金屬導軌,間距為l,導軌間有垂直于導軌平面的勻強磁場,磁感應強度大小為B,導軌電阻不計.已知金屬桿MN傾斜放置,與導軌成θ角,單位長度的電阻為r,保持金屬桿以速度v沿平行于cd的方向滑動(金屬桿滑動過程中與導軌接觸良好).則()
A.電路中感應電動勢的大小為B.電路中感應電流的大小為C.金屬桿所受安培力的大小為D.金屬桿的發(fā)熱功率為2、如圖,直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中,磁感應強度大小為B,方向平行于ab邊向上.當金屬框繞ab邊以角速度ω逆時針轉動時,a、b、c三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc.已知bc邊的長度為l.下列判斷正確的是()
A.Ua>Uc,金屬框中無電流B.Ub>Uc,金屬框中電流方向沿a﹣b﹣c﹣aC.Ubc=﹣Bl2ω,金屬框中無電流D.Ubc=Bl2ω,金屬框中電流方向沿a﹣c﹣b﹣a3、圖是“探究影響通電導體在磁場中受力因素”的實驗示意圖。三塊相同馬蹄形磁鐵并列放置在水平桌面上;導體棒用圖中1;2、3、4輕而柔軟的細導線懸掛起來,它們之中的任意兩根與導體棒和電源構成回路。認為導體棒所在位置附近為勻強磁場,最初導線1、4接在直流電源上,電源沒有在圖中畫出。要使導體擺動的幅度增大,以下操作中可行的是()
A.減少磁鐵的數(shù)量B.增大導體棒中的電流強度C.改變導體棒中的電流方向D.將磁鐵更換成磁性較弱的4、如圖甲所示,在勻強磁場中,一矩形金屬線圈兩次分別以不同的轉速繞與磁感線垂直的軸勻速轉動,產(chǎn)生的交變電動勢如圖乙中曲線a、b所示;則下列說法正確的是()
A.曲線a表示的交變電動勢瞬時值ea=36sin25πtVB.曲線b表示的交變電動勢最大值為28.8VC.t=5×10-2s時,曲線a、b對應的感應電動勢大小之比為3∶1D.t=6×10-2s時,曲線a對應線框的磁通量最大,曲線b對應線框的磁通量為05、如圖所示,一段導線abcd彎成半徑為R、圓心角為90°的部分扇形形狀,置于磁感應強度大小為B的勻強磁場中,且與磁場方向(垂直于紙面向里)垂直。線段ab和cd的長度均為流經(jīng)導線的電流為I,方向如圖中箭頭所示。則導線abcd所受到的安培力為()
A.方向沿紙面向上,大小為B.方向沿紙面向上,大小為C.方向沿紙面向下,大小為D.方向沿紙面向下,大小為6、如圖半徑為R的圓表示一柱形區(qū)域的橫截面(紙面)。在柱形區(qū)域內加方向垂直紙面向里的勻強磁場磁感應強度大小為B。一帶正電荷的粒子沿圖中直線以速率v0從圓上的a點射入柱形區(qū)域從圓上b點射出磁場時速度方向與射入時的夾角為120°(b點圖中未畫出)。已知圓心O到直線的距離為不計重力;則下列關于粒子的比荷正確的是()
A.B.C.D.7、如圖所示,一直角三角形金屬框,向左勻速地穿過一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)域,磁場僅限于虛線邊界所圍的區(qū)域,該區(qū)域的形狀與金屬框完全相同,且金屬框的下邊與磁場區(qū)域的下邊在一直線上。若取順時針方向為電流的正方向,則金屬框穿過磁場的過程中感應電流i隨時間t變化的圖象是()
A.B.C.D.8、如圖所示為遠距離輸電示意圖;兩變壓器均為理想變壓器,下列說法正確的是()
A.B.C.隨著夏季空調等大功率電器使用增多,降壓變壓器的輸出電壓增大,且D.如果發(fā)電機輸出電壓為則輸電線上損失的電功率為評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)9、如圖所示,L是自感系數(shù)很大的線圈,但其自身的電阻幾乎為0。A和B是兩個相同的小燈泡。則()
A.當開關S突然閉合時,A燈泡馬上亮,B燈泡逐漸亮B.當開關S突然閉合時,A、B燈泡均馬上亮,之后B燈泡逐漸熄滅,A燈泡變得更亮C.當開關S由閉合變?yōu)閿嚅_時,A燈泡逐漸熄滅,B燈泡閃亮之后再熄滅D.當開關S由閉合變?yōu)閿嚅_時,A燈泡馬上熄滅,B燈泡閃亮之后再熄滅10、如圖所示,垂直邊界的分界線MN將寬度為L的區(qū)域分成上下兩部分,上部存在垂直紙面向外、磁感應強度大小為的勻強磁場,下部存在垂直紙面向里、磁感應強度大小為的勻強磁場。從M處垂直磁場方向射入速度大小不同、質量均為m、電荷量均為q的正離子(不計離子重力和離子間相互作用力),離子入射方向與MN夾角。如果離子垂直右邊界射出磁場區(qū)域,則離子的入射速度大小和出射點偏離MN距離的可能組合為()
A.(2)LB.C.D.11、如圖甲所示,水平絕緣傳送帶正在輸送一閉合正方形金屬線框,在輸送中讓線框隨傳送帶通過一固定的勻強磁場區(qū)域,磁場方向豎直向下,磁場邊界MN、PQ與傳送帶運動方向垂直,其間距為已知傳送帶以恒定速度運動,線框質量為邊長為線框與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為且在傳送帶上始終保持線框左、右兩邊平行于磁場邊界,線框右邊進入磁場到線框右邊離開磁場過程中,其速度隨時間變化的圖像如圖乙所示,重力加速度大小為則()
A.線框進出磁場過程中感應電流方向相同B.線框穿過磁場過程中受到的摩擦力方向不變C.整個線框剛好離開磁場時的速度為D.整個線框穿過磁場過程中安培力對線框做的功為12、如圖所示,兩根不計電阻的光滑金屬導軌MN、PQ并排固定在同一絕緣水平面上,將兩根完全相同的導體棒a、b靜止置于導軌上,兩棒與導軌接觸良好且與導軌垂直,整個裝置處于豎直向下的勻強磁場中.已知兩導軌間的距離為L,導體棒的質量均為m,現(xiàn)突然給導體棒b一水平瞬間沖量使之產(chǎn)生一向右的初速度v0;下列說法正確的是()
A.據(jù)上述已知量可求出棒a的最終速度B.據(jù)上述已知量可求出通過棒a的最大電荷量C.據(jù)上述已知量可求出棒a上產(chǎn)生的總焦耳熱D.據(jù)上述已知量可求出棒a、b間的最大間距13、如圖所示,用電阻的均勻導體彎成半徑的閉合圓環(huán),圓心為O,SOQ是一條水平直徑,在O、S間接有負載電阻整個圓環(huán)中有大小為方向豎直向上的勻強磁場穿過。電阻長度為L的導體棒OP貼著圓環(huán)以O為圓心沿逆時針方向(從上往下看)勻速轉動,角速度導體棒OP與圓環(huán)接觸良好;不計一切摩擦以及導線的電阻。則()
A.棒轉動過程中O點的電勢比P點的電勢高B.棒轉動過程中產(chǎn)生的感應電動勢為12VC.棒轉動過程中電路的最大電功率為28.8WD.當OP到達OQ處時圓環(huán)的電功率為27W14、實驗小組設計了如圖所示的裝置研究變壓器,導體棒ab的兩個端點分別搭接在兩個豎直放置、半徑相等的光滑金屬圓環(huán)上,兩圓環(huán)所在空間處于方向豎直向下的勻強磁場中,圓環(huán)通過電刷與導線c、d相接。c、d兩個端點接在匝數(shù)比n1:n2=5:1的理想變壓器原線圈兩端,變壓器副線圈接一滑動變阻器R0,導體棒ab繞與ab平行的水平軸(即兩圓環(huán)的中心軸,軸與環(huán)面垂直)OO'以角速度ω勻速轉動。如果滑動變阻器連入電路的阻值為R時,電流表的示數(shù)為I,ab棒;圓環(huán)及接觸電阻均不計;下列說法正確的是()
A.滑動變阻器上消耗的功率為P=25I2RB.變壓器原線圈兩端的電壓U1=5IRC.取ab在環(huán)的最低端時t=0,則導體棒ab中感應電流的表達式是D.若c、d間改接電阻R'后電流表的示數(shù)不變,則ab棒轉過90°的過程中流過ab棒的電荷量可能為15、單匝閉合矩形線框電阻為在勻強磁場中繞與磁感線垂直的軸勻速轉動,穿過線框的磁通量與時間t的關系圖像如圖所示。下列說法正確的是()
A.時刻線框平面與中性面垂直B.線框的感應電動勢有效值為C.線框轉一周外力所做的功為D.從到過程中通過線框橫截面的電荷量為16、在探究變壓器原、副線圈電壓與匝數(shù)的關系的實驗中,下列器材在實驗中不必用到的有()A.干電池B.低壓交流電源C.滑動變阻器D.交流電表評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)17、在磁場中的同一位置放置一條直導線,導線的方向與磁場方向垂直。先后在導線中通入不同的電流,導線所受的力也不一樣。圖中的幾幅圖象表現(xiàn)的是導線受力的大小F與通過導線的電流I的關系。a、b各代表一組F、I的數(shù)據(jù)。在A、B、C三幅圖中,正確的是________,請說明道理_______。
A.B.C.18、“磁生電”的發(fā)現(xiàn)。
1831年,英國物理學家______發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象。19、M板附近的帶電粒子由靜止釋放后從M板加速運動到N板(MN板間電壓為U),從N板上的小孔C飛出電場,垂直進入以N板為左邊界的磁感應強度為B的勻強磁場中,半個圓周后從D處進入如圖所示的電場,PQ兩板間勻強電場的電場強度為E,PQ板長為d。則該電荷電性為____(正電、負電、無法確定),到C的速度為_____(用m,q,U表示),最后從勻強電場E中飛出的速度大小為_____(已知帶電粒子電荷量為q,質量為m;不記重力,各有界場之間互不影響)
A.B.C.D.20、目前世界上正在研究的一種新型發(fā)電機叫磁流體發(fā)電機,圖表示它的發(fā)電原理:將一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量帶正電和帶負電的微粒,而從整體上來說呈電中性)噴入磁場,由于等離子體在磁場力的作用下運動方向發(fā)生偏轉,磁場中的兩塊金屬板A和B上就會聚集電荷,從而在兩板間產(chǎn)生電壓.請你判斷:在圖示磁極配置的情況下,金屬板______(選填“A”或“B”)的電勢較高,若A、B兩板相距為d,板間的磁場按勻強磁場處理,磁感應強度為B,等離子體以速度v沿垂直于磁場的方向射入磁場,這個發(fā)電機的電動勢是__________。
21、用磁鐵和線圈研究電磁感應現(xiàn)象實驗中;已知通入靈敏電流表從正接線柱流入時,指針向正接線柱一側偏轉,則。
甲圖中電表指針偏向______;
乙圖中條形磁棒下方是______極。
丙圖中條形磁鐵向______運動;
丁圖中線圈的繞制方法是______(在丁圖中畫出)評卷人得分四、作圖題(共4題,共8分)22、在圖中畫出或說明圖中所示情形下通電導線I所受磁場力的方向。
23、要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈;電燈由光敏開關和聲敏開關控制,光敏開關在天黑時自動閉合,天亮時自動斷開;聲敏開關在有聲音時自動閉合,無聲音時自動斷開。在下圖中連線,要求夜間且有聲音時電燈自動亮,插座隨時可用。
24、在“探究楞次定律”的實驗中;某同學記錄了實驗過程的三個情境圖,其中有兩個記錄不全,請將其補充完整。
25、如圖所示:當條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時,圓環(huán)向右偏離,試在圖中標出圓環(huán)中的電流方向___________.評卷人得分五、實驗題(共4題,共40分)26、在“研究回路中感應電動勢大小與磁通量變化快慢的關系”實驗(見圖(a))中,得到圖線如圖(b)所示.
(1)在實驗中需保持不變的是()
A.擋光片的寬度。
B.小車的釋放位置。
C.導軌傾斜的角度。
D.光電門的位置。
(2)線圈匝數(shù)增加一倍后重做該實驗,在圖(b)中畫出實驗圖線.
()27、在用可拆變壓器“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”實驗中:
(1)變壓器鐵芯的結構和材料應選用_________;
A.整塊的硅鋼鐵芯。
B.絕緣的銅片疊成。
C.絕緣的硅鋼片疊成。
(2)原線圈所接的電源應是_________;
A.220V交流電B.電池組C.低壓交流電源。
(3)若變壓器兩線圈的匝數(shù)分別為30和60,測得的電壓分別為3.7V和8.0V。據(jù)此可知變壓器的輸入電壓是_________V。28、某學習小組在探究變壓器原;副線圈電壓和匝數(shù)關系的實驗中;采用了可拆式變壓器,鐵芯B安裝在鐵芯A上形成閉合鐵芯,將原、副線圈套在鐵芯A的兩臂上,如圖所示:
(1)下列說法正確的是______
A.為保證實驗安全;原線圈應接低壓直流電源。
B.變壓器中鐵芯是整塊硅鋼。
C.保持原線圈電壓及匝數(shù)不變;可改變副線圈的匝數(shù),研究副線圈的匝數(shù)對輸出電壓的影響。
D.變壓器正常工作后;電能由原線圈通過鐵芯導電輸送到副線圈。
(2)實驗過程中,變壓器的原、副線圈選擇不同的匝數(shù),利用多用電表測量相應電壓,記錄如下,由數(shù)據(jù)可知一定是______線圈的匝數(shù)(填“原”或“副”)
根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在實驗誤差允許的范圍內,可得出原副線圈兩端電壓與匝數(shù)的關系:______。匝匝
(3)學習小組觀察實驗室中一降壓變壓器的兩個線圈的導線,發(fā)現(xiàn)導線粗細不同,結合以上實驗結論,應將較細的線圈作為______線圈。(填“原”或“副”)29、導體或半導體材料在外力作用下產(chǎn)生機械形變時;其電阻值發(fā)生相應變化,這種現(xiàn)象稱為應變電阻效應.圖甲所示,用來稱重的電子吊秤,就是利用了這個應變效應.電子吊秤實現(xiàn)稱重的關鍵元件是拉力傳感器.其工作原理是:掛鉤上掛上重物,傳感器中拉力敏感電阻絲在拉力作用下發(fā)生微小形變(宏觀上可認為形狀不變),拉力敏感電阻絲的電阻也隨著發(fā)生變化,再經(jīng)相應的測量電路把這一電阻變化轉換為電信號(電壓或電流),從而完成將所稱物體重量變換為電信號.
物理小組找到一根拉力敏感電阻絲RL,其阻值隨拉力F變化的圖象如圖乙所示,小組按圖丙所示電路制作了一個簡易“吊秤”.電路中電源電動勢E=3V,內阻r=1Ω;靈敏毫安表量程為10mA;內阻Rg=50Ω;R1是可變電阻器,A;B兩接線柱等高且固定.現(xiàn)將這根拉力敏感電阻絲套上輕質光滑絕緣環(huán),將其兩端接在A、B兩接線柱之間固定不動.通過光滑絕緣滑環(huán)可將重物吊起,不計敏感電阻絲重力,現(xiàn)完成下列操作步驟:
步驟a.滑環(huán)下不吊重物時;閉合開關調節(jié)可變電阻R1使毫安表指針滿偏;
步驟b.滑環(huán)下吊上已知重力的重物G;測出電阻絲與豎直方向的夾角為θ;
步驟c.保持可變電阻R1接入電路電阻不變;讀出此時毫安表示數(shù)I;
步驟d.換用不同已知重力的重物;掛在滑環(huán)上記錄每一個重力值對應的電流值;
步驟e:將電流表刻度盤改裝為重力刻度盤.
(1)試寫出敏感電阻絲上的拉力F與重物重力G的關系式F=____;
(2)設R-F圖象斜率為k,試寫出電流表示數(shù)I與待測重物重力G的表達式I=___(用E、r、R1、Rg、R0;k、θ表示);
(3)若R-F圖象中R0=100Ω,k=0.5Ω/N,測得θ=60°,毫安表指針半偏,則待測重物重力G=___N;
(4)關于改裝后的重力刻度盤,下列說法正確的是_____
A.重力零刻度線在電流表滿刻度處;刻度線均勻。
B.重力零刻度線在電流表零刻度處;刻度線均勻。
C.重力零刻度線在電流表滿刻度處;刻度線不均勻。
D.重力零刻度線在電流表零刻度處;刻度線不均勻。
(5)若電源電動勢不變,內阻變大,其他條件不變,用這臺“簡易吊秤”稱重前,進行了步驟a操作;則測量結果___(填“偏大”、“偏小”或“不變”).評卷人得分六、解答題(共3題,共9分)30、如圖所示,某小型水電站發(fā)電機的輸出功率為輸出電壓為向距離較遠的用戶供電,為了減少電能損耗,使用高壓輸電,最后用戶得到“”的電能;求:
(1)水電站升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比
(2)輸電線路導線電阻
(3)用戶降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比
31、如圖甲所示,磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場存在于底面半徑為R的圓柱形空間內,O1和O2是圓柱形空間上、下兩個圓面的圓心,其后側與O1等高處有一個長度為的水平線狀粒子發(fā)射源MN,圖乙是俯視圖,P為MN的中點,O1P連線與MN垂直。線狀粒子源能沿平行PO1方向發(fā)射某種質量均為m、電荷量均為q的帶正電粒子束,帶電粒子的速度大小均相等。在O1O2右側2R處豎直放置一個足夠大的矩形熒光屏,熒光屏的AB邊與線狀粒子源MN垂直,且處在同一高度,過O1作AB邊的垂線,交點恰好為AB的中點O,熒光屏的左側存在豎直向下的勻強電場,寬度為R,電場強度大小為E,已知從MN射出的粒子經(jīng)磁場偏轉后都從F點(圓柱形空間與電場邊界相切處)射入電場;不計粒子重力和粒子間的相互作用。
(1)求帶電粒子的初速度大小;
(2)以AB邊的中點O為坐標原點,沿AB邊向里為x軸,垂直AB邊向下為y軸建立坐標系,求從M點射出的粒子打在熒光屏上的位置坐標;
(3)求磁場區(qū)域的最小橫截面積。
32、如圖所示,質量為m,電量為q的帶正電小球,通過其中心的小孔套在半徑為R的豎直絕緣圓環(huán)上,整個裝置處在方向互相垂直的勻強電場與勻強磁場中。已知電場強度大小方向水平向右,磁感應強度大小為B,方向垂直紙面向外,重力加速度為g,和分別為圓環(huán)的水平和豎直直徑,忽略所有摩擦?,F(xiàn)從P點由靜止釋放小球;求:
(1)小球的最大速度大?。?/p>
(2)小球第二次通過N點時對軌道的彈力。
參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A、導體棒切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢故A錯誤;
B、感應電流的大小故B正確;
C、所受的安培力為故C錯誤;
D、金屬桿的熱功率故D錯誤.2、C【分析】【詳解】
試題分析:因為當金屬框繞軸轉運時,穿過線圈abc的磁通量始終為0,故線圈中無感應電流產(chǎn)生,選項BD錯誤;但對于bc與ac邊而言,由于bc邊切割磁感線,故bc邊會產(chǎn)生感應電動勢,由右手定則可知,c點的電勢要大于b點的電勢,故Ubc是負值,且大小等于Bl×=Bl2ω;故選項C正確;對于導體ac而言,由右手定則可知,c點的電勢大于a點的電勢,故選項A錯誤,所以選項C是正確的.
考點:導合格切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢.
【名師點睛】該題既可以通過法拉第電磁感應定律得出線圈abc的感應電流情況,又可以通過對bc邊和ac邊的研究,看它們切割磁感線時產(chǎn)生感應電動勢的大小,判斷導線端點的電勢大小情況.3、B【分析】【分析】
【詳解】
根據(jù)安培力公式
可知;要使導體擺動的幅度增大,就要使安培力增大,即增大磁感應強度;電流,也可以增加磁體的數(shù)量。故ACD錯誤,B正確。
故選B。4、A【分析】【分析】
【詳解】
A.由題圖乙可知。
則曲線a表示的交變電動勢瞬時值。
A正確;
B.由題圖乙知曲線a、b表示的交變電流的周期之比。
由公式。
可知。
所以曲線a、b表示的交變電動勢的最大值之比。
又有。
則。
B錯誤;
C.曲線a表示的交變電動勢瞬時值。
曲線b表示的交變電動勢瞬時值。
將t=5×10-2s代入;可得。
C錯誤;
D.由題圖乙知t=6×10-2s時,a的電動勢最大,對應線框的磁通量為0,b的電動勢為0;對應線框的磁通量最大,D錯誤。
故選A。5、A【分析】【分析】
【詳解】
圖中導線的等效長度為a到d的直線距離;由幾何關系可知,等效長度。
由安培力計算公式。
由左手定則可知;方向向上,選項A正確。
故選A。6、B【分析】【詳解】
運動軌跡為圓;圓心一定在入射方向的垂線上,粒子在磁場中運動軌跡如圖所示。
由于速度的偏向角為120o,因此圓心角
由對稱性可知,是角平分線
題中已知圓心O到直線的距離為可得
因此
根據(jù)
得
B正確;ACD錯誤。
故選B。7、C【分析】【詳解】
AB.金屬線框從開始進入磁場到完全與磁場區(qū)域重合時;切割磁感線的導線長度在逐漸增加,產(chǎn)生感應電流均勻變大,再由楞次定律知:感應電流產(chǎn)生的磁場方向應與原磁場方向相反,即得感應電流的方向是逆時針方向,為負值,AB錯誤;
CD.金屬線框在從與磁場完全重合到剛好離開磁場;切割磁感線的導線長度在逐漸減小,產(chǎn)生感應電流均勻減小,再由楞次定律知:感應電流產(chǎn)生的磁場方向應與原磁場方向相同,即得感應電流的方向是順時針方向,為正值,C正確,D錯誤。
故選C。8、B【分析】【詳解】
AB.在輸送電路中,由閉合電路中歐姆定律
得輸送電流為
A錯誤;B正確;
C.隨著夏季空調等大功率電器使用增多,降壓變壓器的輸出電流增大,則降壓變壓器的輸入電流增大,輸電線上的電流增大,由
得,輸電線上的損失功率增大,輸電線上的電壓增大,因為發(fā)電機的輸出電壓不變,升壓變壓器的匝數(shù)之比不變,則不變,因為
可知降壓變壓器的輸入電壓減小,對于降壓變壓器
線圈匝數(shù)之比不變,減小,所以減小,且C錯誤;
D.如果發(fā)電機輸出電壓為
所以,升壓變壓器的輸入電壓為
對于升壓變壓器有
可得,升壓變壓器的輸出電壓為
則輸電線上損失的電功率為
D錯誤。
故選B。二、多選題(共8題,共16分)9、B:D【分析】【分析】
【詳解】
AB.剛閉合S時,電源的電壓同時加到兩燈上,A、B同時亮,隨著L中電流增大,由于線圈L直流電阻可忽略不計,分流作用增大,B逐漸被短路直到熄滅,外電路總電阻減小,總電流增大,A燈更亮;A錯誤;B正確;
CD.燈泡B與線圈L構成閉合回路,所以穩(wěn)定后再斷開開關S后,流過L的電流回流到燈泡B,由選項AB知,此時的電流比最開始流過燈泡B的電流大,則燈泡B由暗變亮(閃一下)再逐漸熄滅,燈泡A立即熄滅;C錯誤;D正確。
故選BD。10、A:D【分析】【詳解】
AB.根據(jù)
可知粒子在磁場中運動的半徑
若速度則粒子在上方磁場中運動的半徑
在下方磁場中運動的半徑
此時粒子從下部分磁場中垂直邊界射出,出射點偏離MN距離的為
選項A正確;B錯誤;
C.若速度則粒子在上方磁場中運動的半徑
在下方磁場中運動的半徑
則粒子從上方磁場中垂直與邊界射出,此時出射點偏離MN距離的為
選項C錯誤;
D.若速度則粒子在上方磁場中運動的半徑
在下方磁場中運動的半徑
粒子從上方磁場中垂直與邊界射出,此時出射點偏離MN距離的為
選項D正確。
故選AD。11、B:D【分析】【詳解】
A.由楞次定律可知線框進入磁場過程中感應電流方向為逆時針(俯視);出磁場過程中感應電流方向為順時針(俯視),故A錯誤;
B.滑動摩擦力方向與相對運動方向相反,由v-t圖可知線框右邊進入磁場到右邊恰離開磁場過程中速度小于傳送帶速度,所受滑動摩擦力方向水平向右,線框出磁場過程與進入磁場過程中初速度相同、受力情況相同,所以運動情況相同,即出磁場過程中速度由一直減小至所以出磁場過程中所受滑動摩擦力方向水平向右,故線框穿過磁場過程中受到的摩擦力方向不變。故B正確;
C.由B項分析知線框剛好離開磁場時的速度為線框恰完全進入磁場至右邊恰出磁場過程中線框做勻加速直線運動,有
解得
故C錯誤;
D.線框穿過磁場的整個過程中初末速度為整個過程中摩檫力不變,所以由動能定理可得
解得
故D正確。
故選BD。12、A:C【分析】【詳解】
A.突然給導體棒b一水平瞬間的沖量使之產(chǎn)生向右的初速度vo后,b向右做加速度減小的變減速運動,而a向右做加速減小的變加速運動,當兩者速度相等時,一起做勻速運動,由于兩棒組成的系統(tǒng),外力的矢量和為零,由動量守恒得:mv0=2mv
解得棒a的最終速度為:v=v0
故A正確.
B.根據(jù)動量定理得:對a有:
電荷量為:
通過棒a的最大電量為:
由于B未知,則電量q無法求出;故B錯誤.
C.根據(jù)能量守恒定律得:棒a上產(chǎn)生的總焦耳熱為:
即可求出棒a上產(chǎn)生的總焦耳熱;故C正確.
D.設在a、b速度達到相同前某一時刻速度大小分別為v1和v2,則回路中總感應電動勢為:E=BL(v1-v2)
對a:在一段極短的時間△t內,速度的變化量為:△v=a△t=△t
安培力:
速度的變化量為:
解得:
棒a、b間的最大間距為S=S0+(x1-x2)=S0+
S0是兩棒原來的間距,由于S0、B、R均未知,故棒a、b間的最大間距無法求出;故D錯誤.故選AC.
【點睛】
本題是雙棒類型,運用力學的三大規(guī)律研究:動量守恒、動量定理、能量守恒,難點是研究兩棒的最大間距,采用積分的方法,要嘗試運用,以期熟練掌握.13、B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.棒為電源,由右手定則可知,棒在轉動中O點的電勢比P點的電勢低;A錯誤;
B.棒轉動產(chǎn)生的電動勢
B正確;
C.當P點與S點重合時,外電阻最小,此時電路中R1與導體棒串聯(lián),電路的最大電流
棒在轉動中電路的最大功率為
C正確;
D.當OP到達OQ處時,電阻R0=12Ω分成相等的兩部分且處于并聯(lián)關系,設其電阻值是R2=3Ω,此時外電路的電阻為R=3Ω+3Ω=6Ω
由閉合電路的歐姆定律得電路中的電流
圓環(huán)的電功率P=I2R2=1.52×3W=6.75W
D錯誤。
故選BC。14、A:D【分析】【詳解】
A.由變壓器原副線圈兩端的電流公式得
滑動變阻器上消耗的功率,即副線圈功率
A正確;
B.由變壓器原副線圈兩端的電壓公式可知,
又由歐姆定律
所以
B錯誤;
C.ab在環(huán)的最低端時t=0,則導體棒ab中感應電流的表達式是
C錯誤;
D.在cd端接電阻R'后,原電路的電壓仍然不變,是
電流表的示數(shù)不變,可知電阻
交流電的電流最大值
旋轉90度,磁通量變化為
所以電量
q也可以寫成
D正確。
故選AD。15、C:D【分析】【詳解】
A.時刻穿過線框的磁通量最大;此時線框平面位于中性面,故A錯誤;
B.線框的感應電動勢的最大值為
則有效值為
故B錯誤;
C.根據(jù)功能關系可知,線框轉一周外力所做的功等于線框消耗的電能,即
故C正確;
D.從到過程中通過線框橫截面的電荷量為
故D正確。
故選CD。16、A:C【分析】【詳解】
探究變壓器的電壓與匝數(shù)的關系要用低壓交流電源和交流電表;所以不需要干電池和滑動變阻器,故AC正確,BD錯誤。
故選AC。三、填空題(共5題,共10分)17、略
【分析】【詳解】
[1]在磁場中的同一位置,磁感應強度相同,導線的方向與磁場方向垂直放入磁場,安培力大小為當磁感應強度和導線長度不變時,安培力與電流大小成正比,在F與I的關系圖象中為過原點的傾斜直線?!窘馕觥緽在勻強磁場中,當電流方向與磁場垂直時所受安培力為:由于磁場強度B和導線長度L不變,因此F與I的關系圖象為過原點的直線18、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】法拉第19、略
【分析】【詳解】
[1]電荷剛進入磁場時;受到豎直向下的洛倫茲力,根據(jù)左手定則可知電荷帶負電。
[2]電荷在電場中加速過程中,根據(jù)動能定理可得
解得電荷到C的速度為
[3]電荷進入勻強電場后,在水平方向上做初速度為的勻速直線運動,在豎直方向上做初速度為零的勻加速直線運動,根據(jù)牛頓第二定律可知加速度大小為
運動時間為
故飛出勻強電場時,豎直方向上的速度為
所以最后從勻強電場E中飛出的速度大小為
故A正確BCD錯誤。
故選A?!窘馕觥控撾夾20、略
【分析】【詳解】
[1].根據(jù)左手定則;正離子向上偏,負離子向下偏,A板聚集正電荷,電勢高。
[2].最終電荷處于平衡有:
解得電動勢E=Bdv.【解析】ABdv21、略
【分析】【詳解】
[1]磁鐵向下運動;穿過線圈的磁通量增大,磁鐵的磁場方向向下,根據(jù)楞次定律可知俯視時線圈中產(chǎn)生的感應電流方向為逆時針,此時電流從靈敏電流表正接線柱流入,所以指針偏向正接線柱一側。
[2]圖中指針偏向負接線柱一側;所以電流從靈敏電流表負接線柱流入,俯視時線圈中感應電流方向為順時針,根據(jù)安培定則可知線圈中感應電流磁場方向向下,磁鐵向下運動,根據(jù)楞次定律可知條形磁棒下方是S極。
[3]根據(jù)前面分析此時線圈中感應電流磁場方向向下;磁鐵的磁場方向也向下,說明此時磁通量在減小,所以磁鐵在向上運動。
[4]圖中指針偏向正接線柱一側;所以電流從靈敏電流表正接線柱流入,磁鐵向下運動,穿過線圈的磁通量增大,磁鐵的磁場方向向上,根據(jù)楞次定律可知此時線圈中感應電流的磁場方向向下,可得線圈的繞制方法如圖。
【解析】正接線柱一側S上四、作圖題(共4題,共8分)22、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫出通過電導線I所受磁場力的方向如圖所示。
【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插座和一個電燈”可知;本題考查交流電的常識,根據(jù)開關作用和交流電接線常識,進行連接電路圖。
【詳解】
晚上;天黑光控開關閉合,有人走動發(fā)出聲音,聲控開關閉合,燈亮,說明兩個開關不能獨立工作,只有同時閉合時,燈才亮,即兩個開關和燈泡是三者串聯(lián)后連入電路;根據(jù)安全用電的原則可知,開關控制火線,開關一端接火線,一端接燈泡頂端的金屬點,零線接燈泡的螺旋套;三孔插座通常的接線方式是面對插座,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】
由第一個圖可知:當條形磁鐵的N極插入線圈過程中;電流計的指針向右偏轉,則有:線圈中向下的磁場增強,感應電流的磁場阻礙磁通量增加,感應電流的磁場方向向上,則指針向右偏,記錄完整。
第二個圖指針向左偏;說明感應電流的磁場方向向下,與磁鐵在線圈中的磁場方向相反,則線圈中磁場增強,故磁鐵向下運動,如圖。
第三個圖指針向右偏;說明感應電流的磁場方向向上,與磁鐵在線圈中的磁場方向相同,則線圈中磁場減弱,故磁鐵向上運動,如圖。
【解析】25、略
【分析】【詳解】
當條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時;導線線圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反減同可知,線圈中產(chǎn)生感應電流的方向順時針(從右向左看),如圖所示:
【解析】如圖所示五、實驗題(共4題,共40分)26、略
【分析】【詳解】
試題分析:根據(jù)法拉第電磁感應定律本實驗中,E-圖線是直線,說明n和△是定值,而△=△B﹒S;要△B不變,要求光電門的位置(相對于線圈)和擋光片的寬度不變.
解:(1)改變小車的釋放位置或導軌傾斜的角度可以改變時間△t,因為d是擋光片的寬度,v是擋光片通過光電門時的速度,其中θ為導軌傾斜的角度,s為小車的釋放位置到光電門的距離,由小車的釋放位置決定.
(2)根據(jù)線圈匝數(shù)增加一倍后,感應電動勢增加一倍,電壓傳感器讀數(shù)增加一倍.如點(3,2)變?yōu)椋?,4),點(10,6)變?yōu)椋?0,12),連接(3,4)和(10,12)兩點即可得到新的圖線,見答案.
故答案為(1)A;D
(2)見圖。
考點:實驗中常用儀器及其正確操作方法;法拉第電磁感應定律.
點評:本題考查“研究回路中感應電動勢大小與磁通量變化快慢的關系”實驗的實驗原理和實驗步驟及數(shù)據(jù)處理(圖象)等.考查實驗,不是照抄教科書的實驗器材和步驟,教科書用的是微安表,本題用電壓傳感器,體現(xiàn)了課程標準的新理念,教科書用人手動磁鐵,本題用傾斜的導軌使磁鐵運動,并且用光電門測時間.老實驗:研究電磁感應,新器材:電壓傳感器、光電門,新思路:選擇不變量(同時也就選擇了可變量),畫新圖:改變匝數(shù)后的E-1/△t圖線,正可謂:推陳出新,新勝于陳.只有在不看答案的情況下做題,才能體驗到題目的妙處.【解析】(1)A,D(2)見圖27、略
【分析】【詳解】
解:[1]變壓器鐵芯要選擇磁性物質;為防止出現(xiàn)渦流,要用絕緣的硅鋼片疊成,因此AB錯誤,C正確。
故選C。
[2]在“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)的關系”實驗中;因為變壓器只能對交流電壓變壓,出于安全考慮,原線圈所接的電源應是低壓交流電源,AB錯誤,C正確。
故選C。
[3]若變壓器兩線圈的匝數(shù)分別為30和60,匝數(shù)之比應為1:2,測得的電壓分別為3.7V和8.0V,可
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