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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物理上冊(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)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、將陰極射線管的兩極與高壓電源連接后;加上如圖所示的磁場(chǎng),可觀察到從負(fù)極向右射出的高速電子流的偏轉(zhuǎn)情況是。
A.平行于紙面向上偏轉(zhuǎn)B.平行于紙面向下偏轉(zhuǎn)C.垂直于紙面向內(nèi)偏轉(zhuǎn)D.垂直于紙面向外偏轉(zhuǎn)2、如圖所示,在同一鐵芯上繞著兩個(gè)線圈,左邊電路中兩電源相同,單刀雙擲開(kāi)關(guān)原來(lái)接“1”,現(xiàn)在把它從“1”扳向“2”,直到電流重新穩(wěn)定。則在此過(guò)程中,電阻R中的電流方向是()
A.先由P→Q,再由Q→PB.先由Q→P,再由P→QC.始終由Q→PD.始終由P→Q3、一長(zhǎng)直導(dǎo)線通以如圖甲所示的交變電流,在導(dǎo)線下方有斷開(kāi)的線圈,如圖乙所示,規(guī)定電流從左向右為正,則相對(duì)于b點(diǎn)來(lái)說(shuō),a點(diǎn)電勢(shì)最高的時(shí)刻是在()
A.t1時(shí)刻B.t2時(shí)刻C.t3時(shí)刻D.t4時(shí)刻4、如圖所示,正六邊形磁場(chǎng)邊界的邊長(zhǎng)為內(nèi)有垂直于線框平面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一帶電荷量為質(zhì)量為的帶正電粒子從點(diǎn)沿邊以初速度射入勻強(qiáng)磁場(chǎng);不計(jì)粒子重力,則下列判斷正確的是()
A.若取值恰當(dāng),粒子能分別從點(diǎn)射出磁場(chǎng)B.當(dāng)時(shí),粒子將從邊射出磁場(chǎng)C.當(dāng)時(shí),粒子正好從點(diǎn)射出磁場(chǎng)D.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的最長(zhǎng)時(shí)間為5、在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線圈,規(guī)定線圈中感應(yīng)電流的正方向如圖甲所示,當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t按圖乙所示變化時(shí),下列選項(xiàng)中能正確表示線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E變化的是()
A.B.C.D.6、如圖所示,一螺線管的線圈匝數(shù)為n,橫截面積為S,當(dāng)接入穩(wěn)定直流電源時(shí),螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)可看作勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B;放在螺線管上方的小磁針的N極指向左側(cè),由此可判斷()
A.導(dǎo)線a端接電源負(fù)極B.螺線管內(nèi)部磁場(chǎng)的方向向左C.通過(guò)線圈的磁通量為D.通過(guò)線圈的磁通量為7、如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,僅在虛線MN下面的空間存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,導(dǎo)軌上端跨接一定值電阻R,質(zhì)量為m、電阻r的金屬棒兩端各套在導(dǎo)軌上并可在導(dǎo)軌上無(wú)摩擦滑動(dòng);導(dǎo)軌的電阻不計(jì),將金屬棒從圖示位置由靜止釋放,則進(jìn)入磁場(chǎng)后()
A.a點(diǎn)的電勢(shì)高于b點(diǎn)的電勢(shì)B.金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱小于金屬棒機(jī)械能的減少量C.金屬棒受到的安培力大小為2mgD.金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中可能做勻減速運(yùn)動(dòng)評(píng)卷人得分二、多選題(共8題,共16分)8、如圖所示,在邊界上方存在著垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),有兩個(gè)電荷量、質(zhì)量均相同的正、負(fù)粒子(不計(jì)重力),從邊界上的O點(diǎn)以相同速度先后射入磁場(chǎng)中,入射方向與邊界成θ角;則正;負(fù)粒子在磁場(chǎng)中:
A.運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑相同B.重新回到邊界所用時(shí)間相同C.重新回到邊界時(shí)速度大小和方向相同D.重新回到邊界時(shí)與O點(diǎn)的距離相等9、如圖,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1:n2=2:1,V和A均為理想電表,燈泡電阻恒為RL=6Ω,AB端電壓.下列說(shuō)法正確的是()
A.電流頻率為50HzB.V的讀數(shù)為24VC.A的讀數(shù)為0.5AD.變壓器輸入功率為24W10、如圖所示為遠(yuǎn)距離輸電原理圖,升壓變壓器、降壓變壓器均為理想變壓器,電流表和電壓表均為理想電表。升壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比為發(fā)電機(jī)的輸出電壓、輸出功率一定,且降壓變器原、副線圈匝數(shù)比不變,若將增大;則()
A.輸電線損失的功率增大B.電流表的示數(shù)增大C.電壓表的示數(shù)增大D.用戶消耗的功率增大11、如圖所示是發(fā)電廠通過(guò)升壓變壓器進(jìn)行高壓輸電,接近用戶端時(shí)再通過(guò)降壓變壓器降壓給用戶供電的示意圖(圖中變壓器均可視為理想變壓器,圖中電表均為理想交流電表。設(shè)發(fā)電廠輸出的電壓一定,兩條輸電線總電阻用R0表示),則當(dāng)進(jìn)入用電高峰時(shí)()
A.電壓表V1、V2的讀數(shù)均不變,電流表A2的讀數(shù)增大,電流表A1的讀數(shù)減小B.電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值不變C.電壓表V3、V4讀數(shù)的比值減小,電流表A2的讀數(shù)增大,電流表A3的讀數(shù)增大D.線路損耗功率增大12、如圖所示,傾角為θ=30°的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,兩相同的導(dǎo)體棒ab、cd垂直于導(dǎo)軌放置,每根棒的質(zhì)量為m,空間存在足夠大的垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B?,F(xiàn)給導(dǎo)體棒ab一沿導(dǎo)軌平面向下的初速度v0。使其沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng),導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。從ab開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到兩棒相對(duì)靜止的全過(guò)程中;兩導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌保持良好的接觸且垂直導(dǎo)軌,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中兩導(dǎo)體棒未碰撞,下列說(shuō)法正確的是()
A.導(dǎo)體棒ab和cd組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.導(dǎo)體棒ab和cd組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.導(dǎo)體棒cd中產(chǎn)生的焦耳熱為D.導(dǎo)體棒cd中產(chǎn)生的焦耳熱為13、如圖所示,豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無(wú)摩擦,棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì),整個(gè)裝置放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)內(nèi),磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直,棒在豎直向上的恒力作用下加速上升的一段時(shí)間內(nèi);下列判斷正確的是()
A.與安培力做的功的代數(shù)和等于棒的機(jī)械能增加量B.與安培力做的功的代數(shù)和等于棒的動(dòng)能增加量C.克服重力做的功等于棒的重力勢(shì)能的增加量D.克服安培力做的功等于電阻上放出的熱量14、如圖所示;閉合金屬線框從距離有界磁場(chǎng)一定高度處自由落下,勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與線框下落的豎直面垂直,則下列描述正確的是()
A.閉合金屬線框可能勻速進(jìn)入磁場(chǎng)B.閉合金屬線框可能減速離開(kāi)磁場(chǎng)C.閉合金屬線框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中線框的熱功率一定相等D.閉合金屬線框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量一定相等15、一正方形金屬線框位于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi),線框平面與磁場(chǎng)垂直,線框的右邊緊貼著磁場(chǎng)邊界,如圖甲所示時(shí)刻對(duì)線框施加一水平向右的外力F,讓線框從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)穿過(guò)磁場(chǎng)外力F隨時(shí)間t變化的圖線如圖乙所示已知線框質(zhì)量電阻以下說(shuō)法不正確的是
A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為B.勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為C.線框穿過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中,通過(guò)線框的電荷量為D.線框穿過(guò)磁場(chǎng)的過(guò)程中,線框上產(chǎn)生的焦耳熱為評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)16、光敏電阻在自動(dòng)化裝置中有很多應(yīng)用,街道路燈自動(dòng)控制就是其應(yīng)用之一,圖示電路為其模擬電路,其中干電池的內(nèi)阻可忽略不計(jì),A處接電磁繼電器,B為三極管(當(dāng)時(shí),間的電阻R可忽略不計(jì),當(dāng)時(shí),R可視為無(wú)窮大),b點(diǎn)的電勢(shì)由與的比值決定,中有一個(gè)是定值電阻;另一個(gè)是光敏電阻,阻值隨光照強(qiáng)度增強(qiáng)而減小,C為電磁繼電器,D為路燈。為了達(dá)到日出路燈熄,日落路燈亮的效果,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)是___________(選填“光敏電阻”或“定值電阻”);
(2)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將實(shí)物連接成正確的電路。(________)17、當(dāng)線圈平面位于中性面時(shí),線圈中的磁通量_____,線圈中的電流_____,且線圈平面經(jīng)過(guò)中性面時(shí),____________就發(fā)生改變,故線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變_______。18、如圖所示,兩電子沿MN方向從M點(diǎn)射入兩平行平面間的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,它們分別以v1、v2的速率射出磁場(chǎng),則v1:v2=______,通過(guò)勻強(qiáng)磁場(chǎng)所用時(shí)間之比t1、t2=______。
19、一矩形閉合線圈,長(zhǎng)a,寬b,通過(guò)電流I,放在均勻磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與線圈平面平行,如右圖所示,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。則該線圈所受到磁力矩大小為_(kāi)_____。
20、帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)。
(1)若v∥B,帶電粒子以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng),其所受洛倫茲力F=______;
(2)若v⊥B,此時(shí)初速度方向、洛倫茲力的方向均與磁場(chǎng)方向______;粒子在垂直于磁場(chǎng)方向的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng);
a.洛倫茲力與粒子的運(yùn)動(dòng)方向垂直,只改變粒子速度的______,不改變粒子速度的______;
b.帶電粒子在垂直于磁場(chǎng)的平面內(nèi)做______運(yùn)動(dòng),______力提供向心力。21、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(gè)D形金屬盒,兩金屬盒置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(chǎng)不變,分別加速氚核(H)和氦核(He),則加速氚核(H)和氦核(H)時(shí)所加高頻電源的頻率之比為_(kāi)_______,氚核(H)和氦核(He)的最大速度之比為_(kāi)_______。
22、如圖所示,阻值為R的金屬棒從圖示ab位置分別以v1、v2的速度沿光滑導(dǎo)軌(電阻不計(jì))勻速滑到a′b′位置,若v1∶v2=1∶2,則在這兩次過(guò)程中回路的電流I1∶I2=___________,產(chǎn)生的熱量Q1∶Q2=___________,通過(guò)任一截面的電荷量q1∶q2=___________,外力的功率P1∶P2=___________
23、如圖所示,將邊長(zhǎng)為l、總電阻為R的正方形閉合線圈,從磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以速度v勻速拉出(磁場(chǎng)方向;垂直線圈平面)
(1)所用拉力F=_________.
(2)拉力F做的功W=________.
(3)拉力F的功率PF=________.
(4)線圈放出的熱量Q=_________.
(5)線圈發(fā)熱的功率P熱=___________.
(6)通過(guò)導(dǎo)線截面的電量q=_________.評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題,共20分)24、在圖中畫出或說(shuō)明圖中所示情形下通電導(dǎo)線I所受磁場(chǎng)力的方向。
25、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。
26、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。
27、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、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共27分)28、物理研究課上;同學(xué)們用可拆變壓器探究“變壓器的電壓與匝數(shù)的關(guān)系”。可拆變壓器如圖甲;乙所示:
(1)下列說(shuō)法正確的是____;
A.為確保實(shí)驗(yàn)安全;實(shí)驗(yàn)中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)。
B.變壓器的原線圈接低壓交流電;測(cè)量副線圈電壓時(shí)應(yīng)當(dāng)用多用電表的“直流電壓擋”
C.可以先保持原線圈電壓;匝數(shù)不變;改變副線圈的匝數(shù),研究副線圈匝數(shù)對(duì)副線圈電壓的影響。
D.測(cè)量副線圈電壓時(shí);先用最大量程試測(cè),大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量。
E.變壓器開(kāi)始正常工作后;鐵芯導(dǎo)電,把電能由原線圈輸送到副線圈。
F.變壓器開(kāi)始正常工作后;若不計(jì)各種損耗,在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場(chǎng)能,在副線圈上將磁場(chǎng)能轉(zhuǎn)化成電能,鐵芯起到“傳遞”磁場(chǎng)能的作用。
(2)如圖丙所示;某同學(xué)自己繞制了兩個(gè)線圈套在可拆變壓器的鐵芯上。原線圈接學(xué)生電源的交流輸出端,副線圈接小燈泡。下列說(shuō)法正確的是____。
A.與變壓器未通電時(shí)相比較;此時(shí)若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費(fèi)力。
B.若僅增加原線圈繞制的圈數(shù);小燈泡的亮度將保持不變。
C.若僅增加副線圈繞制的圈數(shù),學(xué)生電源的過(guò)載指示燈可能會(huì)亮起A.B.C.E.E.29、利用光敏電阻作為傳感器;借助電磁開(kāi)關(guān),可以實(shí)現(xiàn)路燈自動(dòng)在白天關(guān)閉,黑夜打開(kāi)。某同學(xué)利用如下器材制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的路燈自動(dòng)控制裝置。
A.勵(lì)磁線圈電源B.路燈電源C.路燈燈泡LD.定值電阻
E.光敏電阻F.電磁開(kāi)關(guān)G.導(dǎo)線;開(kāi)關(guān)等。
(1)電磁開(kāi)關(guān)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示。1、2兩接線柱接勵(lì)磁線圈(電磁鐵上繞的線圈),3、4兩接線柱分別與彈簧片和觸點(diǎn)連接,相當(dāng)于路燈的開(kāi)關(guān)。當(dāng)流過(guò)勵(lì)磁線圈的電流大于某個(gè)值時(shí),電磁鐵吸合鐵片,彈簧片和觸點(diǎn)分離,3、4斷開(kāi),路燈熄滅。該同學(xué)首先用多用電表的歐姆擋測(cè)量勵(lì)磁線圈的電阻,將選擇開(kāi)關(guān)置于“×1”擋,調(diào)零后測(cè)量時(shí)的示數(shù)如圖丙所示,則勵(lì)磁線圈的電阻約為_(kāi)_______Ω。
(2)圖乙為光敏電阻的阻值隨照度的變化關(guān)系(照度可以反映光的強(qiáng)弱,光越強(qiáng),照度越大,單位為lx)。從圖中可以看出,光敏電阻的阻值隨照度的增大而________(選填“減小”“不變”或“增大”)。
(3)如圖丁所示,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,將該同學(xué)設(shè)計(jì)的自動(dòng)控制電路補(bǔ)充完整________。
(4)已知?jiǎng)?lì)磁線圈電源(內(nèi)阻不計(jì)),定值電阻若設(shè)計(jì)要求當(dāng)流過(guò)勵(lì)磁線圈的電流為0.05A時(shí)點(diǎn)亮路燈,則此時(shí)的照度約為_(kāi)_______lx。30、如圖是某學(xué)習(xí)小組在空曠的場(chǎng)地上做“搖繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)”的示意圖.他們將一銅芯線像甩跳繩一樣勻速搖動(dòng),銅芯線的兩端分別通過(guò)細(xì)銅線與靈敏交流電流計(jì)相連.搖繩的兩位同學(xué)的連線與所在處的地磁場(chǎng)(可視為勻強(qiáng)磁場(chǎng))垂直.搖動(dòng)時(shí),銅芯線所圍成半圓周的面積S=2m2,轉(zhuǎn)動(dòng)角速度rad/s,用電流計(jì)測(cè)得電路中電流I=40μA,電路總電阻R=10Ω,g取10m/s2,=2.25,則該處地磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_______;從銅芯線所在平面與該處地磁場(chǎng)平行開(kāi)始計(jì)時(shí),求其轉(zhuǎn)過(guò)四分之一周的過(guò)程中,通過(guò)電流計(jì)的電荷量q=______;求銅芯線轉(zhuǎn)動(dòng)一周的過(guò)程中,電路產(chǎn)生的焦耳熱Q=________
評(píng)卷人得分六、解答題(共1題,共8分)31、間距為l的兩平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,如圖甲所示。導(dǎo)軌的一部分處于寬度為3L的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)間中,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如圖乙所示,在磁場(chǎng)區(qū)間內(nèi)鎖定放置“聯(lián)動(dòng)雙桿”(由兩根相同的金屬桿ab和cd用長(zhǎng)度為L(zhǎng)的剛性絕緣輕桿連接構(gòu)成),其中cd桿恰好位于磁場(chǎng)內(nèi)部。t=0時(shí)刻,一金屬桿ef從左側(cè)以速度v0=12m/s滑向“聯(lián)動(dòng)雙桿”。t=5s時(shí)桿ef與“聯(lián)動(dòng)雙桿”發(fā)生碰撞(碰撞前解除鎖定),碰后桿ef和cd合在一起形成“聯(lián)動(dòng)三桿”。為使“聯(lián)動(dòng)三桿”恰好能從磁場(chǎng)區(qū)間滑出,在桿ef和cd碰撞后立即對(duì)“聯(lián)動(dòng)三桿”施加一平行導(dǎo)軌的水平恒力F,并在桿ab到達(dá)磁場(chǎng)右邊界時(shí)撤去。已知桿ab、cd和ef的質(zhì)量均為m=0.1kg,長(zhǎng)度均為l=0.5m,電阻均為R=0.02Ω,L=0.3m。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,桿ab;cd和ef與導(dǎo)軌始終接觸良好;且保持與導(dǎo)軌垂直,不計(jì)摩擦阻力和導(dǎo)軌電阻,忽略磁場(chǎng)邊界效應(yīng),規(guī)定垂直紙面向里為磁場(chǎng)正方向。求:
(1)在t=4s時(shí),流過(guò)桿ab的電流I的大小和方向;
(2)“聯(lián)動(dòng)三桿”在磁場(chǎng)區(qū)間所受的水平恒力F;
(3)桿ab兩端電壓Uab與“聯(lián)動(dòng)三桿”位移大小x的關(guān)系。
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【詳解】
應(yīng)用左手定則判斷洛侖茲力時(shí);四指指向電子運(yùn)動(dòng)的反方向,磁場(chǎng)穿過(guò)掌心,則大拇指方向垂直于紙面向外,故電子束垂直紙面向外偏轉(zhuǎn);
A.與分析不符;故A錯(cuò)誤;
B.與分析不符;故B錯(cuò)誤;
C.與分析不符;故C錯(cuò)誤;
D.與分析相符;故D正確;
故選D。2、A【分析】【分析】
【詳解】
單刀雙擲開(kāi)關(guān)接在點(diǎn)1上時(shí),A線圈中的電流恒定不變,在鐵芯中產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向是沿鐵芯自右向左.當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)由點(diǎn)1扳向點(diǎn)2的過(guò)程中,通過(guò)線圈A中的電流,先沿原方向減小到零,再由零增大到原電流值,所以B中產(chǎn)生的感應(yīng)電流分兩個(gè)階段分析:(1)在A中電流沿原方向減小到零的過(guò)程中,A的磁場(chǎng)自右向左也跟著減弱,導(dǎo)致穿過(guò)線圈B的磁通量在減小,由楞次定律知,線圈B中會(huì)產(chǎn)生右上左下的感應(yīng)電流,即流過(guò)電阻R的電流方向是P→Q;(2)在A中電流由零增大到原方向的電流的過(guò)程中,A的磁場(chǎng)自右向左也跟著增強(qiáng),導(dǎo)致穿過(guò)線圈B的磁通量在增大.由楞次定律知,線圈B中會(huì)產(chǎn)生左上右下的感應(yīng)電流,即通過(guò)電阻R的電流方向是Q→P。綜上分析知,全過(guò)程中流過(guò)電阻R的電流方向先是P→Q,然后是Q→P。故A正確。
故選A。3、D【分析】【分析】
【詳解】
AC.欲使a相對(duì)b電勢(shì)最高,即ab間電動(dòng)勢(shì)最大,t1、t3時(shí)刻電流i最大但電流的變化率最?。桓袘?yīng)電動(dòng)勢(shì)為零,AC錯(cuò)誤;
B.在電流向右減小,根據(jù)安培定則知線圈所在區(qū)域的磁場(chǎng)的方向向里減小,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向向里,根據(jù)楞次定律知線圈a端電勢(shì)低于b端的電勢(shì),由于原來(lái)電流變化逐漸變快,故ab之間的電勢(shì)差逐漸增大,t2時(shí)刻a電勢(shì)最低,即b點(diǎn)電勢(shì)最高;B錯(cuò)誤;
D.在電流向左減小,根據(jù)安培定則知線圈所在區(qū)域的磁場(chǎng)的方向向外減小,則感應(yīng)電流的磁場(chǎng)的方向向外,根據(jù)楞次定律知線圈a端電勢(shì)高于b端的電勢(shì),由于原來(lái)電流變化逐漸變快,故ab之間的電勢(shì)差逐漸增大,t4時(shí)刻a電勢(shì)最高;D正確。
故選D。4、B【分析】【詳解】
A.圓心在AE連線上;AB是圓的切線,A為切點(diǎn),所以圓不可能過(guò)B點(diǎn),故A錯(cuò)誤;
B.粒子從C點(diǎn)出去時(shí)圓心在E點(diǎn),半徑為根據(jù)此時(shí)速度當(dāng)時(shí),粒子將從邊射出磁場(chǎng);故B正確;
C.從D點(diǎn)出去時(shí),半徑為根據(jù)此時(shí)速度故C錯(cuò)誤;
D.從F點(diǎn)出去時(shí),時(shí)間最大為故D錯(cuò)誤。
故選:B5、B【分析】【詳解】
0-1s內(nèi);磁場(chǎng)均勻增大,根據(jù)楞次定律,線圈中感應(yīng)電流為負(fù)方向,且保持不變;1-3s內(nèi),磁場(chǎng)不變,線圈中感應(yīng)電流為零;3-5s內(nèi)磁場(chǎng)均勻減小,同理,線圈中感應(yīng)電流為正方向,且保持不變。0-1s內(nèi)和3-5s內(nèi)磁場(chǎng)的變化率為2:1,即感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為2:1。可得出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)圖像為B。
故選B。6、D【分析】【詳解】
AB.由小磁針的N極指向左側(cè)可知,螺線管的外部磁場(chǎng)方向向左,則內(nèi)部磁場(chǎng)方向從左指向右,由安培定則可知,導(dǎo)線a端接電源正極;AB錯(cuò)誤;
CD.由勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁通量計(jì)算公式Ф=BS可知,經(jīng)線圈的磁通量為BS;C錯(cuò)誤,D正確。
故選D。7、B【分析】【詳解】
A.根據(jù)右手定則判斷可知:ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從a到b,a點(diǎn)相當(dāng)于電源的負(fù)極,b點(diǎn)相當(dāng)于電源的正極,則a點(diǎn)的電勢(shì)低于b點(diǎn)的電勢(shì);故A錯(cuò)誤;
B.金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)回路中產(chǎn)生電能,轉(zhuǎn)化為電阻R和金屬棒的內(nèi)能;根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得知:金屬棒中產(chǎn)生的焦耳熱小于金屬棒機(jī)械能的減少量,故B正確;
C.若棒做減速運(yùn)動(dòng),最終做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)安培力最小為mg;若棒做加速運(yùn)動(dòng),最終做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)安培力最大為mg;若勻速運(yùn)動(dòng),安培力不變大小為mg;故C錯(cuò)誤;
D.金屬棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程中,若安培力大于重力,棒做減速運(yùn)動(dòng),隨著速度的減小,根據(jù)安培力公式可知;安培力不斷減小,合力減小,加速度減小,所以棒做加速度減小的變減速運(yùn)動(dòng),不可能做勻減速運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選B。二、多選題(共8題,共16分)8、A:C:D【分析】【詳解】
A.根據(jù)牛頓第二定律得:
解得:
由題q、m、v、B大小均相同,則r相同。故A正確。
B.粒子的運(yùn)動(dòng)周期由題q、m、B大小均相同,則知T相同。粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示:
根據(jù)左手定則分析可知,正離子逆時(shí)針偏轉(zhuǎn),負(fù)離子順時(shí)針偏轉(zhuǎn),重新回到邊界時(shí)正離子的速度偏向角為2π-2θ,軌跡的圓心角也為2π-2θ,運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
同理,負(fù)離子運(yùn)動(dòng)時(shí)間為:
顯然時(shí)間不等。故B錯(cuò)誤。
C.正負(fù)離子在磁場(chǎng)中均做勻速圓周運(yùn)動(dòng);速度沿軌跡的切線方向,根據(jù)圓的對(duì)稱性可知,重新回到邊界時(shí)速度大小與方向相同。故C正確。
D.根據(jù)幾何知識(shí)得知重新回到邊界的位置與O點(diǎn)距離S=2rsinθ,r、θ相同,則S相同。故D正確。
故選ACD。9、A:D【分析】【詳解】
電流頻率為f=═50Hz,故A正確;電壓表的示數(shù)為電路的有效電壓的大小,根據(jù)電壓與匝數(shù)成正比,可知,U2=×V=12V,故B錯(cuò)誤;A的讀數(shù)為故C錯(cuò)誤;P1=P2=U2I2=12×2W=24W;故D正確.故選AD.
點(diǎn)睛:此題關(guān)鍵知道變壓器電壓與匝數(shù)成正比,電流與匝數(shù)成反比,變壓器的輸入功率和輸出功率相等.10、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.增大;則輸送電壓增大,由于輸送功率一定,則輸送電流減小,輸電線上損失的功率減小,A錯(cuò)誤;
BC.輸電線損失的電壓減??;降壓變壓器輸入;輸出電壓均增大,輸入、輸出電流均減小,電壓表的示數(shù)增大,電流表的示數(shù)減小,B錯(cuò)誤,C正確;
D.由于輸入功率一定;輸電線損失的功率減小,用戶消耗的功率增大,D正確。
故選CD。11、B:D【分析】【詳解】
A.變壓器兩端的電壓與負(fù)載無(wú)關(guān),輸入電壓和匝數(shù)比都不變,因此V1、V2的讀數(shù)均不變,用電高峰期,并聯(lián)的用電器增多,總電阻減小,電流增大,根據(jù)電流與匝數(shù)比成反比可知,電流表A2、A1的讀數(shù)都增大;故A錯(cuò)誤;
B.電壓表V2、V3的讀數(shù)之差與電流表A2的讀數(shù)的比值為輸電線的電阻值;為定值,不變化,故B正確;
C.電壓表V3、V4讀數(shù)的比值等于降壓變壓器的匝數(shù)比,保持不變,由于電流表A2的讀數(shù)增大,因此電流表A3的讀數(shù)也增大;故C錯(cuò)誤;
D.由于輸電線電流增大;輸電線路上損失的功率增大,故D正確。
故選BD。12、B:D【分析】【詳解】
A.系統(tǒng)除重力外還有安培力和摩擦力做功,所以導(dǎo)體棒ab和cd組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒;故A錯(cuò)誤。
B.因?yàn)?/p>
且兩棒受的安培力等大反向,則系統(tǒng)所受外力之和為零,所以導(dǎo)體棒ab和cd組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒;故B正確。
CD.根據(jù)動(dòng)量守恒
故C錯(cuò)誤;D正確。
故選BD。13、A:C:D【分析】【詳解】
A.除重力以外其它力做功等于機(jī)械能的增量,可知與安培力做功的代數(shù)和等于棒的機(jī)械能增加量;故A正確;
B.合力做功等于動(dòng)能的增加量,即安培力和重力做功的代數(shù)和等于棒動(dòng)能的增加量;故B錯(cuò)誤;
CD.由功能關(guān)系可知,克服重力做功等于棒重力勢(shì)能的增加量,克服安培力做的功等于等于整個(gè)電路中電阻產(chǎn)生的熱,棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì),則克服安培力做的功等于電阻上放出的熱量;故CD正確。
故選ACD。14、A:B:D【分析】【詳解】
A.線框進(jìn)入磁場(chǎng)之前,由動(dòng)能定理得
設(shè)線框下邊長(zhǎng)L,線框剛好進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)有
由牛頓的定律得
聯(lián)立解得
可知,當(dāng)h為適當(dāng)值時(shí),a=0;線框勻速進(jìn)入磁場(chǎng)。故A正確;
B.由于不知道磁場(chǎng)的高度,無(wú)法確定線框到達(dá)磁場(chǎng)下邊界的速度同理得
可知,當(dāng)為適當(dāng)值時(shí),a<0;線框減速離開(kāi)磁場(chǎng)。故B正確;
C.閉合金屬線框進(jìn)入或者離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中,設(shè)其平均速度為根據(jù)功能關(guān)系得
可知;由于無(wú)法比較進(jìn)出磁場(chǎng)的平均速度大小,則無(wú)法比較進(jìn)出磁場(chǎng)線框的熱功率。故C錯(cuò)誤;
D.設(shè)線框右邊長(zhǎng)長(zhǎng)線框進(jìn)出磁場(chǎng)有
聯(lián)立解得
可知;閉合金屬線框進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量一定相等。故D正確。
故選ABD。15、A:B:C【分析】【詳解】
1.0s后線框傳出磁場(chǎng),F(xiàn)=ma,a=1m/s2,A對(duì);由0-1.0s線框運(yùn)動(dòng)位移為在1.0s時(shí)速度為1m/s,F(xiàn)=3N,有公式可得磁感應(yīng)強(qiáng)度為T,B對(duì);由C,C對(duì);有動(dòng)能定理三、填空題(共8題,共16分)16、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]由于光敏電阻阻值隨著光照強(qiáng)度的增大而減小,為使路燈正常工作,在白天時(shí)電磁繼電器的觸點(diǎn)斷開(kāi),電磁鐵通電,變小或變大,而白天時(shí)光敏電阻阻值變小,所以是光敏電阻;
(2)[2]根據(jù)題述分析可知;A處與繼電器相連,路燈與火線;零線相連接,開(kāi)關(guān)應(yīng)接在火線上,畫導(dǎo)線時(shí)要避免交叉電路圖如圖所示。
【解析】光敏電阻17、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]當(dāng)線圈平面位于中性面時(shí);線圈中的磁通量最大;
[2]線圈中的電流為零;
[3]且線圈平面經(jīng)過(guò)中性面時(shí);電流方向就發(fā)生改變;
[4]故線圈轉(zhuǎn)動(dòng)一周電流方向改變兩次。【解析】①.最大②.為零③.電流方向④.兩次18、略
【分析】【詳解】
[1]粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如下圖所示
電子垂直射入磁場(chǎng),在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng),洛倫茲力提供向心力有,根據(jù)
電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑
則得電子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)速度之比等于電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比,根據(jù)幾何關(guān)系有
所以電子在電場(chǎng)中的速度之比為
[2]電子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期
以v1運(yùn)動(dòng)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
以v2運(yùn)動(dòng)的電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間
所以電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為【解析】1:23:219、略
【分析】【詳解】
線圈上下兩邊與磁場(chǎng)平行,不受安培力作用,左右兩邊與磁場(chǎng)垂直,受到安培力大小均為
則該線圈所受到磁力矩大小
解得【解析】abIB20、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】0垂直方向大小勻速圓周洛倫茲21、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(dòng)的周期相同,帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)得周期為
因?yàn)閮蓚€(gè)粒子的周期之比
則它們的頻率之比
[2]根據(jù)
得
氚核(H)和氦核(He)的最大速度之比【解析】22、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]回路中感應(yīng)電流為。
則有。
[2]產(chǎn)生的熱量為。
則有。
[3]通過(guò)任一截面的電荷量為。
即q與v無(wú)關(guān);則有。
[4]由于棒勻速運(yùn)動(dòng);外力的功率等于電路中的熱功率,即。
則有。
【解析】1∶21∶21∶11∶423、略
【分析】【詳解】
(1)因?yàn)榫€圈被勻速拉出,所以F=F安
感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為:E=Blv
根據(jù)閉合歐姆定律得:I=Blv/R;
則拉力為:F=F安=
(2)拉力F做的功為:W=Fl=
(3)拉力的功率:PF=Fv=
(4)線圈放出的熱量為:Q=
(5)線圈的發(fā)熱功率等于拉力的功率:P熱=
(6)通過(guò)導(dǎo)線截面的電量為:q=It=【解析】B2L2v/RB2L3v/RB2L2v2/RB2L3v/RB2L2v2/RBL2/R四、作圖題(共4題,共20分)24、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫出通過(guò)電導(dǎo)線I所受磁場(chǎng)力的方向如圖所示。
【解析】25、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】26、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】27、略
【分析】【詳解】
當(dāng)條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時(shí);導(dǎo)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(yīng)電流的方向順時(shí)針(從右向左看),如圖所示:
【解析】如圖所示五、實(shí)驗(yàn)題(共3題,共27分)28、A:C:C:D:F【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]A.為確保實(shí)驗(yàn)安全;實(shí)驗(yàn)中要求副線圈匝數(shù)小于原線圈匝數(shù),使得次級(jí)電壓較小,故A錯(cuò)誤;
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