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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年教科新版選擇性必修2物理下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點(diǎn);考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、如圖所示,匝數(shù)n=100的矩形金屬線圈ABCD處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=水平勻強(qiáng)磁場中,線圈面積S=0.04m2,電阻r=2Ω。線圈繞垂直于磁場的軸以角速度勻速轉(zhuǎn)動,通過滑環(huán)和電刷與一個阻值R=18Ω的小燈泡和一個理想二極管連接;小燈泡正常發(fā)光。下列說法正確的是()

A.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為40VB.線圈中電流的最大值為AC.燈泡的額定電壓為VD.燈泡的額定功率為W2、關(guān)于電磁波及電磁振蕩,下列說法中不正確的是()A.無線電波中,微波比長波更容易發(fā)生衍射B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā),形成電磁波C.電磁波在真空中自由傳播時,其傳播方向與電場強(qiáng)度、磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直D.LC振蕩電路放電過程中,電場能轉(zhuǎn)化為磁場能3、在絕緣水平面上方均勻分布著方向與水平向右成斜向上的勻強(qiáng)磁場,一通有如圖所示的恒定電流I的金屬方棒,在安培力作用下水平向右做勻速直線運(yùn)動。已知棒與水平面間的動摩擦因數(shù)若磁場方向由圖示方向開始沿逆時針緩慢轉(zhuǎn)動至豎直向上的過程中,棒始終保持勻速直線運(yùn)動,設(shè)此過程中磁場方向與水平向右的夾角為θ,則關(guān)于磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小B與θ的變化關(guān)系圖象可能正確的是()

A.B.C.D.4、下列說法中正確的是()A.硅、鍺不屬于半導(dǎo)體B.在半導(dǎo)體中加入微量雜質(zhì),可以使其導(dǎo)電能力成百萬倍增大C.N型半導(dǎo)體的載流子以空穴為主D.PN結(jié)是構(gòu)成晶體二極管的基礎(chǔ),不是構(gòu)成三極管的基礎(chǔ)5、如圖所示,一質(zhì)量為長度為的通有恒定電流的導(dǎo)體棒處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度與時間的關(guān)系式為(為大于零的常數(shù),取豎直向上為正方向),導(dǎo)體棒與豎直導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為重力加速度為當(dāng)時,導(dǎo)體棒由靜止釋放,向下運(yùn)動的過程中始終與導(dǎo)軌良好接觸且水平,已知最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,且磁場空間和墻面均足夠大,則導(dǎo)體棒的最大速度為()

A.B.C.D.6、圖為遠(yuǎn)距離輸電的原理圖,已知升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)分別為兩端電壓分別為電流分別為升壓變壓器與降壓變壓器之間的輸電線上的總電阻為R;變壓器均為理想變壓器,若保持發(fā)電廠的輸出電壓不變,則下列說法正確的是()

A.遠(yuǎn)距離輸電線上的電流B.遠(yuǎn)距離輸電線上損失的功率C.若用戶端負(fù)載增加,那么用戶端電壓不變D.無論用戶端的負(fù)載如何增加,始終有7、如圖所示,甲、乙兩個帶等量異種電荷的帶電粒子,以相同的速率經(jīng)小孔P垂直磁場邊界MN,進(jìn)入方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場,在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,并垂直磁場邊界MN射出磁場;運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示,不計粒子所受重力及空氣阻力。下列說法正確的是()

A.甲粒子帶負(fù)電荷,乙粒子帶正電荷B.甲粒子的質(zhì)量大于乙粒子的質(zhì)量C.兩帶電粒子受到的洛倫茲力大小不等D.兩帶電粒子在磁場中運(yùn)動的時間相等8、下列關(guān)于電氣設(shè)備工作原理的敘述中;正確的是()

A.電磁爐的工作原理是電磁感應(yīng)B.微波爐利用電流磁效應(yīng)來加熱食物C.圖中實(shí)驗(yàn)用的直流電動機(jī)的工作原理是電磁感應(yīng)D.金屬探測儀利用電流的熱效應(yīng)來探測金屬9、很多汽車的車窗有防夾手功能.車窗在關(guān)閉過程中碰到障礙時會停止并打開.實(shí)現(xiàn)該功能可能使用的傳感器是()A.生物傳感器B.氣體傳感器C.溫度傳感器D.壓力傳感器評卷人得分二、多選題(共5題,共10分)10、如圖所示,兩條粗糙平行導(dǎo)軌間的距離是0.5m,導(dǎo)軌與2Ω的電阻連接,水平固定放置在桌面上,導(dǎo)軌一部分位于有理想邊界的磁場中,磁場垂直導(dǎo)軌平面向下.質(zhì)量為0.2kg的金屬桿垂直放置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌以及金屬桿的電阻可忽略不計.在t0=0時刻,給金屬桿施加一個水平向左的恒定拉力F,金屬桿由靜止開始運(yùn)動,在t1=10s時,以速度v1=4m/s進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,且恰好做勻速運(yùn)動,在t2=15s時刻,撤去拉力F,與此同時磁感應(yīng)強(qiáng)度開始逐漸減小,金屬桿中不再有感應(yīng)電流,金屬桿勻減速運(yùn)動到t3=20s時停止;下面說法正確的是()

A.拉力F=0.08NB.t1~t2時間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度0.4TC.回路磁通量的最大值為4WbD.t2~t3時間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻減小11、如圖甲所示,平板電腦機(jī)身和磁吸保護(hù)殼對應(yīng)部位分別有霍爾元件和磁體。如圖乙所示,霍爾元件為一塊長、寬、高分別為a、b、c的矩形半導(dǎo)體,元件內(nèi)的導(dǎo)電粒子為自由電子,通入的電流方向向右。當(dāng)保護(hù)套合上時,霍爾元件處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于上表面向下的勻強(qiáng)磁場中,于是元件的前、后表面間出現(xiàn)電壓,以此控制屏幕的熄滅,已知電子定向移動速率為v;則()

A.霍爾元件前表面的電勢比后表面的高B.霍爾元件前表面的電勢比后表面的低C.霍爾元件前、后表面間的電壓U=BbvD.霍爾元件前、后表面間的電壓U=Bav12、如圖所示,相距為d的兩水平線和分別是水平向里的勻強(qiáng)磁場的邊界,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,正方形線框abcd邊長為質(zhì)量為m,電阻為R,將線框在磁場上方高h(yuǎn)處由靜止釋放,ab邊剛進(jìn)入磁場和穿出磁場時的速度恰好相等.則在線框全部穿過磁場的過程中()

A.ab邊剛進(jìn)入磁場時ab兩端的電勢差為B.感應(yīng)電流所做功為C.感應(yīng)電流所做功為D.線框最小速度為13、如圖所示,間距為電阻不計的足夠長平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌左端用一阻值為的電阻連接,導(dǎo)軌上橫跨一根質(zhì)量為電阻也為的金屬棒,金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個裝置處于豎直向上、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中?,F(xiàn)使金屬棒以初速度沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動,若金屬棒在整個運(yùn)動過程中通過的電荷量為下列說法正確的是()

A.金屬棒端電勢比端電勢高B.整個過程中金屬棒克服安培力做功為C.整個過程中金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移為D.金屬棒克服安培力做功等于電阻上產(chǎn)生的焦耳熱14、矩形線框abcd固定放在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向與線圈平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t變化的圖像如圖甲所示。設(shè)t=0時刻,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直紙面向里,圖乙中i表示線圈中感應(yīng)電流(規(guī)定電流沿順時針方向?yàn)檎?,F(xiàn)表示線框ab邊所受的安培力(規(guī)定ab邊所受的安培力方向向左為正);則下列圖像中可能正確的是()

A.B.C.D.評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)15、變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,所以變壓器只能改變________(填“直流”或“交流”)電的電壓,在遠(yuǎn)距離送電中,導(dǎo)線上會有電能損失,損失的電能主要由電流的熱效應(yīng)引起,在輸電功率一定時,輸電電壓越________(填“高”或“低”),電能損失就越小。16、如圖為在溫度為左右的環(huán)境中工作的某自動恒溫箱的原理簡圖。

箱內(nèi)的電阻為熱敏電阻,它的電阻隨溫度變化的圖線如圖所示。當(dāng)ab端電壓時,電壓鑒別器會令開關(guān)S接通,恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱,使箱內(nèi)的溫度升高;當(dāng)時,電壓鑒別器會使S斷開,停止加熱。則恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在________

17、如圖,矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電流輸入理想變壓器的原線圈,副線圈、理想電流表A與標(biāo)有“6V3W”字樣的小燈泡L串聯(lián)成閉合回路,燈泡L正常發(fā)光。已知變壓器原、副線圈匝數(shù)比為5:3,矩形線圈的電阻為1.0Ω,則A的示數(shù)為__________A,矩形線圈的電動勢有效值為__________V。

18、如圖所示,真空中,在兩個同心圓所夾的環(huán)狀區(qū)域存在(含邊界)垂直于紙面向里磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,兩圓的半徑分別為R和3R,圓心為O。質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子從大圓邊緣的P點(diǎn)沿半徑PO方向以不同的速度垂直射入磁場;粒子重力不計;

(1)若粒子在磁場中運(yùn)動軌跡所對的圓心角為120°,則粒子在磁場中運(yùn)動的時間t1=_______;

(2)若粒子能進(jìn)入小圓內(nèi)部區(qū)域,粒子在磁場中運(yùn)動的速度v2>________19、如圖所示是醫(yī)用回旋加速器的示意圖,其核心部分是兩個D形金屬盒,兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場中,并分別與高頻交流電源相連,保持回旋加速器中所加磁場不變,分別加速氚核(H)和氦核(He),則加速氚核(H)和氦核(H)時所加高頻電源的頻率之比為________,氚核(H)和氦核(He)的最大速度之比為________。

20、類比是研究問題的常用方法。如圖甲所示,是豎直放置的足夠長、光滑的平行長直導(dǎo)軌,其間距為L。是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒,定值電阻的阻值為R。空間存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。已知電容器(起初不帶電)的電容為C,重力加速度為g。導(dǎo)體棒下落過程中始終保持水平且與導(dǎo)軌接觸良好;不計導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻及空氣阻力。

(1)情境1:從零時刻開始,開關(guān)S接通1,同時釋放導(dǎo)體棒其速率v隨時間t的變化規(guī)律可用方程(①式)描述,求導(dǎo)體棒下落的最大速率vm(),及①式中的k。()

(2)情境2:從零時刻開始,開關(guān)S接通2,若導(dǎo)體棒保持大小為的速度下落,則電容器充電的電荷量q隨時間t的變化規(guī)律,與情境1中物體速率v隨時間t的變化規(guī)律類似。類比①式,寫出電容器充電電荷量q隨時間t變化的方程();并在圖乙中定性畫出圖線。()

(3)分析情境1和情境2中電路的有關(guān)情況,完成表格中的填空。情境1情境2通過導(dǎo)體棒電流最大值的計算式________________導(dǎo)體棒克服安培力做功W與回路產(chǎn)生焦耳熱Q的比較W________Q(選填“>”、“<”或“=”)W______Q(選填“>”、“<”或“=”)

21、如圖是一個正弦式交變電流的圖像,由圖可知,電流的峰值Im=________A,有效值I=________A,周期T=________s,頻率f=________Hz。

22、雷達(dá)是利用電磁波遇到障礙物要發(fā)生_____,以此來測定物體位置的無線電設(shè)備,其利用的是波長_____的微波。評卷人得分四、作圖題(共4題,共24分)23、在圖中畫出或說明圖中所示情形下通電導(dǎo)線I所受磁場力的方向。

24、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(guān)和聲敏開關(guān)控制,光敏開關(guān)在天黑時自動閉合,天亮?xí)r自動斷開;聲敏開關(guān)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。

25、在“探究楞次定律”的實(shí)驗(yàn)中;某同學(xué)記錄了實(shí)驗(yàn)過程的三個情境圖,其中有兩個記錄不全,請將其補(bǔ)充完整。

26、如圖所示:當(dāng)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(biāo)出圓環(huán)中的電流方向___________.評卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共1題,共3分)27、有一個教學(xué)用的可拆變壓器,如圖甲所示,它由兩個外觀基本相同和粗細(xì)相同的同種導(dǎo)線繞成的線圈A、B;線圈外部還可以繞線。

(1)某同學(xué)用一多用電表的同一歐姆檔先后測量了A、B線圈的電阻值,指針分別對應(yīng)圖乙中的a,b位置(a在左、b在右),由此可推斷__________線圈的匝數(shù)較多(填“A”或“B”)

(2)如果把它看成理想變壓器,A、B線圈的匝數(shù)比為k,則當(dāng)A線圈接在電壓為的蓄電池兩端以后,B線圈的輸出電壓為__________。

(3)如果把它看成理想變壓器,則線圈上的交變電流一定具有相同的_______。

A.電壓B.電流C.功率。

(4)現(xiàn)要測量A線圈的匝數(shù);提供的器材有:一根足夠長的絕緣導(dǎo)線;一只多用電表和低壓交流電源。實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①用長導(dǎo)線繞一個匝數(shù)為n的線圈C作為副線圈代替A線圈。

②把低壓交流電源接在B線圈,測得C線圈的輸出電壓為U

③用A線圈換下C線圈,測得A線圈的輸出電壓為

則線圈A的匝數(shù)________(用物理量n、U、表示)參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【詳解】

A.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值。

有效值。

故A錯誤;

B.由于根據(jù)閉合電路歐姆定律可知回路中最大電流為。

故B錯誤;

C.燈泡的額定電壓。

U=IR=18V故C正確;

D.根據(jù)電流的熱效應(yīng)有。

得。

燈泡的額定功率。

P=I2R=36W故D錯誤。

故選C。2、A【分析】【分析】

【詳解】

A.波長越長衍射現(xiàn)象越明顯;無線電波中,長波比微波更容易發(fā)生衍射,故A錯誤,符合題意;

B.周期性變化的電場和磁場可以相互激發(fā);形成電磁波,故B正確,不符合題意;

C.電磁波是橫波;電磁波在真空中自由傳播時,其傳播方向與電場強(qiáng)度;磁感應(yīng)強(qiáng)度均垂直,故C正確,不符合題意;

D.LC振蕩電路放電過程中;電容帶電量減小,回路電流增強(qiáng),電場能轉(zhuǎn)化為磁場能,故D正確,不符合題意。

故選A。3、C【分析】【詳解】

棒受力如圖所示。

所以C正確;ABD錯誤。

故選C。4、B【分析】【詳解】

A.硅;鍺都屬于半導(dǎo)體;選項(xiàng)A錯誤;

B.在半導(dǎo)體中加入微量雜質(zhì);可以使其導(dǎo)電能力成百萬倍增大,選項(xiàng)B正確;

C.N型半導(dǎo)體的載流子以電子為主;P型半導(dǎo)體的載流子以空穴為主,選項(xiàng)C錯誤;

D.PN結(jié)是構(gòu)成晶體二極管的基礎(chǔ);也是構(gòu)成三極管的基礎(chǔ),選項(xiàng)D錯誤。

故選B。5、D【分析】【分析】

【詳解】

當(dāng)加速度為零時,即

導(dǎo)體棒的速度最大,導(dǎo)體棒經(jīng)時間速度達(dá)到最大,因?yàn)榧铀俣?/p>

所以最大速度

D正確。

故選D。6、B【分析】【詳解】

A.R是輸電線上的電阻,是輸電線上電阻兩端的電壓,則輸電線上的電流為

故A錯誤;

B.遠(yuǎn)距離輸電線上損失的功率為

B正確;

C.若用戶端負(fù)載增加,用戶端功率增加,則發(fā)電廠的輸出功率P增加,輸出電壓U1不變,電流I1增大,根據(jù)

可知U2不變,電流I2增大,則損耗電壓ΔU增大U3=U2-ΔU

U3減小,因?yàn)?/p>

故U4減??;故C錯誤;

D.變壓器均為理想變壓器,根據(jù)能量守恒可得,無論用戶端的負(fù)載如何變化,始終有

故D錯誤。

故選B。7、B【分析】【詳解】

A.在點(diǎn),帶電粒子速度向下,磁場向外,甲受向左的洛倫茲力,根據(jù)左手定則可得甲帶正電荷;同理在點(diǎn);乙受向右的洛倫茲力,根據(jù)左手定則可得乙?guī)ж?fù)電荷;故A錯誤;

B.粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律,有:

解得

由于均相同;甲的軌道半徑比乙的軌道半徑大,則有甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量,故B正確;

C.根據(jù)洛倫茲力的表達(dá)式由于大小均相同;兩帶電粒子受到的洛倫茲力大小相等,故C錯誤;

D.帶電粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期

在磁場中運(yùn)動的時間

由于均相同;甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量,故甲運(yùn)動時間大于乙運(yùn)動的時間,故D錯誤。

故選B。8、A【分析】【詳解】

A.電磁爐的工作原理是利用電磁感應(yīng)產(chǎn)生渦流;A正確;

B.微波爐利用微波來加熱食物;B錯誤;

C.圖中實(shí)驗(yàn)用的直流電動機(jī)是根據(jù)通電線圈在磁場中受安培力而轉(zhuǎn)動的原理制成的;C錯誤;

D.金屬探測儀利用電磁感應(yīng)來探測金屬;D錯誤。

故選A。9、D【分析】【詳解】

汽車的車窗有防夾手功能;在關(guān)閉過程中碰到障礙時會停止并打開,這是因?yàn)槭褂脡毫鞲衅鳎蔇正確,A;B、C錯誤;故選D.

【點(diǎn)睛】考查傳感器的原理及應(yīng)用,掌握各種傳感器的聯(lián)系與區(qū)別,注意電學(xué)量與非電學(xué)量的含義.二、多選題(共5題,共10分)10、B:C【分析】【分析】

根據(jù)金屬桿的受力情況,由牛頓第二定律列方程,由加速度定義式求出求出金屬桿的加速度,然后求出拉力F;應(yīng)用安培力公式求出安培力;然后應(yīng)用平衡條件求出磁感應(yīng)強(qiáng)度;當(dāng)穿過回路的磁通量不變時不產(chǎn)生感應(yīng)電流,據(jù)此求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化規(guī)律.

【詳解】

由加速度定義式可知,加速度大?。涸?﹣10內(nèi),金屬桿做勻加速直線運(yùn)動,桿沒有進(jìn)入磁場,由牛頓第二定律得:F﹣μmg=ma1,由題意可知,15s末撤去拉力,沒有感應(yīng)電流,桿不受安培力作用,桿所受的合外力為滑動摩擦力,由牛頓第二定律得:μmg=ma2,代入數(shù)據(jù)解得:F=0.24N,故A錯誤;在t1~t2內(nèi),金屬桿做勻速直線運(yùn)動,速度:v=4m/s,金屬桿受到的安培力:金屬桿做勻速直線運(yùn)動,處于平衡狀態(tài),由平衡條件得:代入數(shù)據(jù)解得:B0=0.4T,故B正確;15﹣20s內(nèi)不產(chǎn)生感應(yīng)電流,穿過回路的磁通量保持不變,金屬桿在10﹣15s內(nèi)的位移:d=vt=4×5=20m,

磁通量最大值:Φ=B0Ld=0.4×0.5×20=4Wb,故C正確;在15s后的金屬桿的加速度:a=a2=0.8m/s2,金屬桿的位移:x=v1(t﹣15)﹣a(t﹣15)2=4(t﹣15)﹣0.4(t﹣15)2,磁通量保持不變,則:B0Ld=BL(d+x),解得:,故D錯誤.所以BC正確,AD錯誤.

【點(diǎn)睛】

電磁感應(yīng)與力學(xué)相結(jié)合的綜合題,分析清楚導(dǎo)體棒的運(yùn)動過程是解題的關(guān)鍵,應(yīng)用安培力公式、法拉第電磁感應(yīng)定律、平衡條件、能量守恒定律可以解題.11、A:C【分析】【詳解】

AB.根據(jù)圖中所示電子受到的洛倫茲力使其向后表面偏轉(zhuǎn);所以后表面電勢低,A正確,B錯誤;

CD.當(dāng)前、后表面間電壓穩(wěn)定后,電子受到的洛倫茲力與電場力平衡,此時有

解得

故C正確;D錯誤。

故選AC。12、C:D【分析】【詳解】

A.進(jìn)入磁場前,線框做自由落體運(yùn)動,則有:

得線框的速度:

ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢:

ab兩端的電勢差為路端電壓:

故A錯誤.

B.在線框全部穿過磁場的過程中,線框只受重力和安培力,又有ab邊剛進(jìn)入磁場和穿出磁場時的速度恰好相等,則根據(jù)動能定理可得,線框進(jìn)入磁場感應(yīng)電流所做的負(fù)功大小等于線框下降d重力所做的功,所以,線框進(jìn)入磁場感應(yīng)電流所做的負(fù)功大小等于ab邊剛進(jìn)入磁場和穿出磁場時的速度恰好相等,其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢也相等,感應(yīng)電流也相等,所以安培力也相等,即兩狀態(tài)線框的受力完全相同,初速度也相同,所以,線框穿出磁場和進(jìn)入磁場兩過程感應(yīng)電流所做的功相等,所以,在線框全部穿過磁場的過程中,感應(yīng)電流所做的功為故B錯誤,C正確;

D.線框進(jìn)入磁場感應(yīng)電流所做的負(fù)功大小等于即線框在進(jìn)入磁場過程中一直在減速,完全進(jìn)入磁場后只受重力,加速下落,穿出磁場時,又減速下落,因?yàn)閍b邊剛進(jìn)入磁場和穿出磁場時的速度恰好相等,線框穿出磁場和進(jìn)入磁場兩過程感應(yīng)電流所做的功相等,所以,線框速度最小時為線框剛剛穿出磁場時,由動能定理可得:

解得:

故D正確。13、B:C【分析】【詳解】

A.金屬棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,由右手定則可知電源內(nèi)部電流由A點(diǎn)流向B點(diǎn)(電源內(nèi)部都是負(fù)極流向正極的電流流向),則金屬棒端電勢比端電勢低;故A錯誤;

B.電路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,金屬棒受到向左的安培力,做減速運(yùn)動,由于速度減小,電動勢減小,則電流減小,安培力減小,根據(jù)牛頓第二定律知,加速度減小,金屬棒做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動,根據(jù)動能定理,金屬棒克服安培力做的功等于動能的變化

故B正確;

C.根據(jù)電量表達(dá)式

又因

則金屬棒在導(dǎo)軌上發(fā)生的位移

故C正確;

D.金屬棒克服安培力做的功將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電路的電能,而電路為純電阻電路,則電能轉(zhuǎn)化為全電路電阻的焦耳熱,則金屬棒克服安培力做功等于電阻和金屬棒上產(chǎn)生的總焦耳熱;故D錯誤。

故選BC。14、A:C【分析】【分析】

【詳解】

AB.在0-2s內(nèi),磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻變化,線框的磁通量均勻變化,產(chǎn)生恒定電流;磁場方向先向里后向外,磁通量先減小后增大,由楞次定律可知,感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r針方向,電流為負(fù)值;根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得

感應(yīng)電流

此段時間內(nèi)一定;則可知感應(yīng)電流也一定,同理得知,在2s-4s內(nèi),感應(yīng)電流方向?yàn)槟鏁r針方向,電流為正值,所以感應(yīng)電流也一定,故A正確B錯誤;

CD.在0-2s內(nèi),線框邊所受的安培力的大小為

一定,F(xiàn)與B成正比,而由楞次定律判斷可知,安培力方向先向左后向右,即先為正值后為負(fù)值.同理得知,在2s-4s內(nèi),F(xiàn)與B成正比;安培力方向先向左后右,即先為正值后為負(fù)值,與0-2s內(nèi)情況相同,故C正確,D錯誤。

故選AC。三、填空題(共8題,共16分)15、略

【分析】【分析】

【詳解】

[1]變壓器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的;所以變壓器只能改變交流電的電壓;

[2]在遠(yuǎn)距離送電中,導(dǎo)線上會有電能損失,損失的電能主要由電流的熱效應(yīng)引起,在輸電功率一定時,根據(jù)

可知,輸電電壓越高,電能損失就越小?!窘馕觥拷涣鞲?6、略

【分析】【詳解】

設(shè)電路路端電壓為U,當(dāng)Uab=0時,有R1=R3

解得Rt=20kΩ

由圖可知,當(dāng)Rt=20kΩ時t=35【解析】3517、略

【分析】【詳解】

[1]由于燈泡L正常發(fā)光,所以

[2]根據(jù)原副線圈的電流與匝數(shù)的關(guān)系有

解得原線圈中的電流為

根據(jù)原副線圈的電壓與匝數(shù)的關(guān)系有

解得原線圈兩端的電壓為

根據(jù)閉合電路歐姆定律有【解析】0.510.318、略

【分析】【詳解】

(1)[1]帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期

若粒子在磁場中運(yùn)動軌跡所對的圓心角為120°,則粒子在磁場中運(yùn)動的時間為

(2)[2]設(shè)帶電粒子進(jìn)入小圓內(nèi)部區(qū)域的最大速度為vm,對應(yīng)半徑rm

由幾何關(guān)系,有

解得rm=4R

由牛頓第二定律有

解得

所以要使粒子能進(jìn)入小圓內(nèi)部區(qū)域,有【解析】19、略

【分析】【詳解】

[1]回旋加速器的高頻電源的周期和粒子圓周運(yùn)動的周期相同,帶電粒子在磁場中運(yùn)動得周期為

因?yàn)閮蓚€粒子的周期之比

則它們的頻率之比

[2]根據(jù)

氚核(H)和氦核(He)的最大速度之比【解析】20、略

【分析】【詳解】

(1)[1][2]導(dǎo)體棒先做加速運(yùn)動,當(dāng)其速率為v時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為①

導(dǎo)體棒所受安培力大小為②

根據(jù)閉合電路歐姆定律可得③

對導(dǎo)體棒根據(jù)牛頓第二定律可得④

聯(lián)立①②③④可得⑤

所以⑥

當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度為零時,速率達(dá)到最大,即⑦

解得⑧

(2)[3][4]電容器充電過程中回路中電流為⑨

導(dǎo)體棒保持大小為的速度下落時產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為⑩

電容器兩端的電壓為?

根據(jù)閉合電路歐姆定律有?

聯(lián)立⑨⑩??可得?

由?式可知隨著電容器電荷量q逐漸增大,q隨t的變化越來越慢,當(dāng)時,電容器電荷量最大,作出q-t圖像如圖所示。

(3)[5][6]情境1中

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