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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年冀少新版選擇性必修2物理下冊月考試卷213考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、如圖是一種理想自耦變壓器的示意圖。線圈繞在一個圓環(huán)形的鐵芯上,P是可移動的滑動觸頭。AB間接交流電壓U,輸出端接通了兩個相同的燈泡L1和L2;Q為滑動變阻器的滑動觸頭。當開關(guān)S閉合,P處于如圖所示的位置時,兩燈均能發(fā)光。下列說法正確的是()
A.P不動,將Q向右移動,變壓器的輸入功率變大B.P不動,將Q向左移動,兩燈均變暗C.P、Q都不動,斷開開關(guān)S,L1將變暗D.Q不動,將P沿逆時針方向移動,變壓器輸入功率變大2、某同學(xué)模擬“遠距離輸電”電路,將實驗室提供的器材連接成了如圖所示電路。A、B為理想變壓器,燈L1、L2相同且阻值不變,輸電線路等效電阻為R?,F(xiàn)保持A的輸入電壓不變,當開關(guān)S斷開時,燈L1正常發(fā)光;則()
A.僅閉合S,L1變亮B.僅閉合S,輸電線路的發(fā)熱功率變小C.僅將滑片P上移,L1變亮D.僅將滑片P上移,輸電線路的發(fā)熱功率變小3、下面的幾個圖顯示了磁場對通電直導(dǎo)線的作用力,其中正確的是()A.B.C.D.4、如圖甲所示,ab兩點間接入電壓如圖乙變化的交流電源,電阻滑動變阻器R2初始狀態(tài)電阻為理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為則()
A.若滑動變阻器時,電流表示數(shù)為4.4AB.若滑動變阻器滑片向右移動時,的功率逐漸增大C.若改變滑動變阻器阻值,使的功率最大時,此時D.若保持滑動變阻器不變,只改變原副線圈匝數(shù)比,使功率最大時,原副線圈匝數(shù)比為5、下列說法中正確的是()A.在圍繞地球做勻速圓周運動的宇宙飛船中,不可以用牛頓第二定律“測”物體質(zhì)量B.小燈泡伏安特性曲線(I-U圖像)上,某點的斜率為小燈泡在該電壓下電阻的倒數(shù)C.公式都應(yīng)用了比值定義法,定義的物理量不隨定義所用的物理量大小而改變D.探究直導(dǎo)線在勻強磁場中所受安培力與哪些因素有關(guān)”的實驗中,采用了控制變量法6、如圖所示;用細橡皮筋懸吊一輕質(zhì)線圈,置于固定直導(dǎo)線上方,兩者在同一豎直平面內(nèi),線圈可以自由運動,當給兩者通以圖示電流時,線圈將()
A.靠近直導(dǎo)線,同時發(fā)生旋轉(zhuǎn)B.遠離直導(dǎo)線,同時發(fā)生旋轉(zhuǎn)C.靠近直導(dǎo)線,兩者仍在同一豎直平面內(nèi)D.遠離直導(dǎo)線,兩者仍在同一豎直平面內(nèi)7、磁流體發(fā)電機可簡化為如下模型:兩塊長、寬分別為a、b的平行板,彼此相距L,板間通入已電離的速度為v的氣流,兩板間存在一磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場,磁場方向與兩板平行,并與氣流速度方向垂直,如圖所示,把兩板與外電阻R連接起來,在洛倫茲力作用下,氣流中的正、負離子分別向兩板移動形成電流,該氣流的電阻率為ρ;則()
A.該磁流體發(fā)電機模型產(chǎn)生的電動勢為E=BavB.流過外電阻R的電流為C.該磁流體發(fā)電機模型的路端電壓為D.該磁流體發(fā)電機模型的輸出功率為8、如圖所示,在勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動的矩形單匝線圈的周期為T,轉(zhuǎn)軸垂直于磁場方向,線圈電阻為2Ω。從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,線圈轉(zhuǎn)過60o時的感應(yīng)電流為1A,那么()
A.任意時刻線圈中的感應(yīng)電動勢為B.任意時刻穿過線圈的磁通量為C.線圈消耗的電功率為5WD.線圈中感應(yīng)電流的有效值為2A評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)9、質(zhì)量和電量都相等的帶電粒子M和N,以不同的速率經(jīng)小孔S垂直進入勻強磁場;帶電粒子僅受洛倫茲力的作用,運行的半圓軌跡如圖中虛線所示,則下列表述正確的是()
A.M帶負電,N帶正電B.M的速率小于N的速率C.M的速率大于N的速率D.M的運行時間大于N的運行時間10、如圖所示,兩根足夠長光滑金屬導(dǎo)軌,電阻不計,其右端連接一阻值為的定值電阻,金屬軌道部分的均為正弦曲線,間距離為1m,最高點到虛線的距離為0.4m,間距離為0.5m,部分軌道和虛線間存在如圖所示垂直紙面向里和向外互相間隔的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度為2T,光滑導(dǎo)體棒,在外力作用下從處;以5m/s的速度向左勻速運動,除定值電阻外,不計軌道和光滑棒等其他一切電阻,交流電流表為理想電表,則()
A.電流表的示數(shù)為0.2AB.導(dǎo)體棒運動到處時,電流表的示數(shù)為0C.導(dǎo)體棒從處運動到處,電阻產(chǎn)生的熱量為0.12JD.導(dǎo)體棒從處運動到處,通過電阻的電荷量為011、如圖所示,真空室中y軸右側(cè)存在連續(xù)排列的n個圓形邊界磁場,圓心均在x軸上,相鄰兩個圓相切,半徑均為R,磁感應(yīng)強度均為B。其中第1,3,5個圓形邊界的磁場方向垂直于紙面向里,第2,4,6個圓形邊界的磁場方向垂直于紙面向外,第n個磁場右側(cè)有一個粒子接收屏與x軸垂直,并與第n個磁場相切,切點為M,第n個磁場方向圖中未畫出。在磁場上方和下方分別有一條虛線與磁場相切,上方虛線上方有一向下的范圍無限大的勻強電場,下方虛線下方有一向上的范圍無限大的勻強電場,場強大小均為E。現(xiàn)將一群質(zhì)量均為m、電荷量均為的帶電粒子從坐標原點O點向第一、四象限各個方向發(fā)射(不考慮平行于y軸方向發(fā)射的粒子),射出速度均為不計粒子重力;則下列說法正確的是()
A.所有粒子從O點射出到最終被接收屏接收過程中在電場運動時間為均為B.所有粒子從O點射出到最終被接收屏接收過程中在磁場中運動時間均為C.所有粒子從O點射出到最終被接收屏接收的時間相同D.所有被接收屏接收的粒子中,接收位置離M點的最遠距離為R12、如圖是質(zhì)譜儀的工作原理示意圖.現(xiàn)有一束幾種不同的正離子,經(jīng)過加速電場加速后,垂直射入速度選擇器(速度選擇器內(nèi)有相互正交的勻強電場E和勻強磁場),離子束保持原運動方向未發(fā)生偏轉(zhuǎn),接著進入另一勻強磁場發(fā)現(xiàn)這些離子分成幾束,最后打到極板S上。由此可得出的結(jié)論正確的()
A.速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向內(nèi)B.不同軌跡的離子在中的運動時間一定不同C.不同軌跡的離子的電量一定不相同D.不同軌跡的離子的比荷一定不相同13、如圖所示,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置且間距L=1.0m,電阻R=1.0Ω,導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=1.0kg,磁感應(yīng)強度B=0.2T的勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直,導(dǎo)體棒ab在水平拉力F的作用下向右從靜止開始以a=4.0m/s2加速度做勻加速直線運動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好且電阻均不計,取g=10m/s2;則下列說法正確的是()
A.拉力F與時間t成正比B.在1s末,安培力的功率為0.64WC.拉力F所做的功等于導(dǎo)體棒ab增加的動能D.在導(dǎo)體棒ab運動2s的過程中,通過電阻R的電荷量為1.6C14、如圖所示,虛線PQ左側(cè)有垂直于光滑水平面向下的勻強磁場,右側(cè)有垂直于水平面向上的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度大小均為B。邊長為L、質(zhì)量為m、電阻為R的均勻正方形單匝金屬線框abcd放在水平面上,處在PQ右側(cè)的勻強磁場中,給線框一個向左的初速度線剛好能完全通過虛線PQ,線框運動過程中cd邊始終與PQ平行;則線框運動過程中()
A.線框運動過程中的最大加速度為B.通過線框橫截面的電荷量為C.線框中產(chǎn)生的焦耳熱為D.線框有一半進入PQ左側(cè)磁場時速度大小為15、在一周期性變化的勻強磁場中有一圓形閉合線圈,線圈平面與磁場垂直,如圖甲所示,規(guī)定圖中磁場方向為正.已知線圈的半徑為r、匝數(shù)為N,總電阻為R,磁感應(yīng)強度的最大值為B0,變化周期為T;磁感應(yīng)強度按圖乙所示變化.則下列說法正確的是()
A.該線圈0~電流的大小為B.該線圈0~電流的大小為C.該線圈在一個周期T內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為D.該線圈在一個周期T內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為16、如圖所示為某山區(qū)小型水電站的電能輸送示意圖;發(fā)電機輸出的電壓和輸電線路上的電阻恒定,用電器均為純電阻元件,當用電高峰來臨時,下列判斷正確的是()
A.用電器等效電阻變大B.升壓變壓器的輸出電壓變大C.降壓變壓器的輸出電壓變小D.輸電線路總電阻上消耗的功率變大評卷人得分三、填空題(共8題,共16分)17、如圖所示,A1與A2是兩只相同的電流表,自感線圈L的直流電阻和R相等,開關(guān)S閉合的瞬間,A1的示數(shù)________于A2的示數(shù),S斷開的瞬間,A1的示數(shù)________于A2的示數(shù);(填“大”;“小”、“等)”。
18、如圖所示,已知導(dǎo)體棒中通有電流I,導(dǎo)體棒長度為l,磁場磁感應(yīng)強度為B;當導(dǎo)體棒按下面幾種方式放置時,寫出導(dǎo)體棒所受安培力的大小,并寫出安培力的方向。
(1)F=_______;
(2)F=_______;
(3)F=_______;
(4)F=_______;19、如果把一個可拆變壓器看成理想變壓器,兩個線圈分別為A、B,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,請簡要敘述實驗步驟(寫出要測的物理量,并用字母表示):____________,A線圈的匝數(shù)為nA=____________。(用所測物理量符號表示)20、用如圖所示的裝置做“探究感應(yīng)電流方向的規(guī)律”實驗,磁體從靠近線圈的上方靜止下落,當磁體運動到如圖所示的位置時,流過線圈的感應(yīng)電流方向從________(填“a到b”或“b到a”)。在磁體穿過整個線圈的過程中,傳感器顯示的電流i隨時間t的圖像應(yīng)該是________。
21、電磁場與電磁波。
(1)麥克斯韋電磁場理論。
a.變化的磁場產(chǎn)生電場。
①在變化的磁場中放入一個閉合的電路,由于穿過電路的磁通量發(fā)生變化,電路中會產(chǎn)生____。這個現(xiàn)象的實質(zhì)是變化的磁場在空間產(chǎn)生了____。
②即使在變化的磁場中沒有閉合電路,也同樣要在空間產(chǎn)生___。
b變化的電場產(chǎn)生磁場。
變化的電場也相當于一種電流,也在空間產(chǎn)生___,即_____的電場在空間產(chǎn)生磁場。
(2)電磁場:變化的___和____所形成的不可分割的統(tǒng)一體。
(3)電磁波。
a.電磁波的產(chǎn)生:____變化的電場和____變化的磁場交替產(chǎn)生;由近及遠地向周圍傳播,形成電磁波。
b.電磁波的特點。
①電磁波____在真空中傳播。
②電磁波的傳播速度等于____。
③光在本質(zhì)上是一種電磁波。即光是以____形式傳播的一種電磁振動。
c.電磁波的波速。
①波速、波長、頻率三者之間的關(guān)系:波速=___×_____。
電磁波的波速c與波長λ、頻率f的關(guān)系是c=____。
②電磁波在真空中的傳播速度c=3×108m/s。22、如圖所示,三只完全相同的燈泡a、b、c分別與電阻R、電感L、電容C串聯(lián),再將三者并聯(lián),接在220V、60Hz的交變電源兩端,三只燈泡亮度相同。如果將電源改為220V、100Hz的交變電源,則a燈亮度_________,b燈亮度_________,c燈亮度_________。(選填“變亮”;“變暗”或“不變”)
23、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)強度為B的勻強磁場,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)若粒子在磁場中運動軌跡所對的圓心角為120°,則粒子在磁場中運動的時間t1=_______;
(2)若粒子能進入小圓內(nèi)部區(qū)域,粒子在磁場中運動的速度v2>________24、一矩形線圈在勻強磁場中以角速度勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的交變電動勢的圖像如圖所示。當時,線圈平面與磁感線___________,當時,e為___________V。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共12分)25、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。
26、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。
27、在“探究楞次定律”的實驗中;某同學(xué)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。
28、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1題,共5分)29、小巖同學(xué)將廢棄不用的玩具電源拆開;發(fā)現(xiàn)內(nèi)部有一個變壓器,她想在不拆變壓器繞線的前提下測量其初級線圈的直流電阻,先用多用電表歐姆擋測得阻值約400Ω,然后再用伏安法精確測量其直流電阻?,F(xiàn)有器材如下:
電流表A1(量程20mA,內(nèi)阻r1約為3Ω,讀數(shù)記為I1);
電流表A2(量程5mA,內(nèi)阻r2=20Ω,讀數(shù)記為I2);
電壓表V(量程15V,內(nèi)阻RV約為15KΩ,讀數(shù)記為U);
定值電阻R1=580Ω;
定值電阻R2=1180Ω;
滑動變阻器R(0~1000Ω);
蓄電池E(電動勢6V;內(nèi)阻很小);開關(guān)、導(dǎo)線若干。
(1)小巖利用以上的部分器材設(shè)計了如圖1所示的電路圖,請指出此電路設(shè)計不妥當?shù)牡胤剑篲__________。
(2)請利用提供的器材在圖2的方框中畫出改進后的電路圖,并標出各器材的代號_________。
(3)測量初級線圈的電阻表達式為RL=___________(本結(jié)果均用題中所給的字母表示)。
(4)關(guān)于實驗操作下列說法正確的是___________。
A.如圖2,閉合K1前;應(yīng)將滑動變阻器劃片滑至最左端。
B.調(diào)整滑動變阻器電阻后立刻讀出電表讀數(shù)。
C.實驗結(jié)束拆除電路時應(yīng)先斷開K2,稍等一會兒再斷開K1評卷人得分六、解答題(共2題,共4分)30、如圖所示,真空中有一長為H的直細金屬導(dǎo)線置于一半徑為高為的金屬圓柱網(wǎng)面的軸線上,導(dǎo)線與金屬圓柱網(wǎng)面之間電壓恒為導(dǎo)線為負極。金屬圓柱網(wǎng)面與半徑的同軸等高圓柱面之間,磁感應(yīng)強度為其大小可調(diào)。假設(shè)導(dǎo)線每秒逸出的電子數(shù)為同一高度逸出的電子均沿水平徑向由靜止開始加速,且沿各徑向方向也均勻分布。已知電子質(zhì)量為不考慮出射電子間的相互作用。
(1)求電子到達金屬圓柱網(wǎng)面速度大小
(2)要求沒有電子能飛出半徑的圓柱側(cè)面,求磁感應(yīng)強度的最小值
(3)若磁感應(yīng)強度的大小保持上題(2)得到的最小值并在金屬圓柱網(wǎng)面與半徑為的圓柱面之間,加豎直向下的勻強電場,電場強度為(),接收板圓心與點重合,半徑為厚度忽略不計,在該金屬板上接地的線路中檢測到電流的電流強度為
31、直流電磁泵是利用安培力推動導(dǎo)電液體運動的一種設(shè)備,可用圖1所示的模型討論其原理,圖2為圖1的正視圖。將兩塊相同的矩形導(dǎo)電平板豎直正對固定在長方體絕緣容器中,平板與容器等寬,兩板間距為容器中裝有導(dǎo)電液體,平板底端與容器底部留有高度可忽略的空隙,導(dǎo)電液體僅能從空隙進入兩板間。初始時兩板間接有直流電源,電源極性如圖所示。若想實現(xiàn)兩板間液面上升,可在兩板間加垂直于面的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為兩板間液面上升時兩板外的液面高度變化可忽略不計。已知導(dǎo)電液體的密度為電阻率為重力加速度為
(1)試判斷所加磁場的方向;
(2)求兩板間液面穩(wěn)定在初始液面高度2倍時的電壓
(3)假定平板與容器足夠高,求電壓滿足什么條件時兩板間液面能夠持續(xù)上升。
參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、D【分析】【分析】
【詳解】
A.P不動,將Q向右移動,則R變大,次級電流減小,根據(jù)P2=U2I2;可知次級功率減小,則變壓器的輸入功率變小,選項A錯誤;
B.P不動;將Q向左移動,則R減小,則次級電流變大,兩燈均變亮,選項B錯誤;
C.P、Q都不動,斷開開關(guān)S,則次級電阻變大,次級電流減小,R上的電壓減小,則L1電壓變大,則L1將變亮;選項C錯誤;
D.Q不動;將P沿逆時針方向移動,則次級匝數(shù)變大,變壓器次級電壓變大,次級電流變大,次級功率變大,則變壓器輸入功率變大,選項D正確;
故選D。2、D【分析】【分析】
【詳解】
A.閉合S,則消耗功率增大,B副線圈中電流增大,B原線圈電流也增大,則R上損失的電壓和功率增大,則B輸入電壓UB1=UA2-IR,減小,燈泡兩端電壓UB2減小,故燈泡L1會變暗;故A錯誤;
B.由上分析知,閉合S;輸電線路的發(fā)熱功率變大,故B錯誤;
CD.僅將滑片P上移,A副線圈匝數(shù)減小,則輸出電壓減小,B的輸入電壓減小,B輸出電壓減小,燈泡電壓也減小,故L1變暗,消耗功率減小,則電流減小,那么輸電線的電流也減小,則輸電線電阻R消耗的功率減??;故C錯誤,D正確;
故選D。3、C【分析】【分析】
【詳解】
A.由左手定則可知磁場對通電直導(dǎo)線的作用力方向向右;故A錯誤;
B.由左手定則可知磁場對通電直導(dǎo)線的作用力方向向下;故B錯誤;
C.由左手定則可知磁場對通電直導(dǎo)線的作用力方向向下;故C正確;
D.電流方向與磁感應(yīng)強度方向平行;磁場對通電直導(dǎo)線沒有力的作用,故D錯誤。
故選C。4、D【分析】【詳解】
AB.輸入的交流電源的有效值為
設(shè)電流表的示數(shù)為根據(jù)電流與匝數(shù)比的關(guān)系可知原線圈的電流為
副線圈的電壓為
則原線圈的電壓為
則
聯(lián)立可得
則
根據(jù)
可知若滑動變阻器滑片向右移動時,變小,根據(jù)可知的功率逐漸減小;AB錯誤;
C.將原線圈等效為電阻阻值為根據(jù)電路結(jié)構(gòu)可知,原線圈消耗功率
化簡得
可知根據(jù)數(shù)學(xué)知識可知,當時,的功率最大,此時
C錯誤;
D.設(shè)原副線圈的匝數(shù)比為根據(jù)AB選項分析可知,可以將原線圈電阻等效為結(jié)合C選項分析,當時,功率最大,即
解得
可知若保持滑動變阻器不變,只改變原副線圈匝數(shù)比,使功率最大時,原副線圈匝數(shù)比為D正確。
故選D。5、D【分析】【分析】
【詳解】
A.在圍繞地球做勻速圓周運動的宇宙飛船仍是慣性系;可以利用彈簧測力計測出水平拉力,再測出物體的加速度,利用牛頓第二定律即可算出物體的質(zhì)量,A錯誤;
B.該點與原點的連線斜率為小燈泡在該電壓下電阻的倒數(shù);B錯誤;
C.不是比值定義式;C錯誤;
D.探究“直導(dǎo)線在勻強磁場中所受安培力與哪些因素有關(guān)”的實驗中;采用了控制變量法,D正確。
故選D。
6、D【分析】【分析】
【詳解】
由右手螺旋定則判斷出直導(dǎo)線的磁場,線圈在直導(dǎo)線上邊,所處的磁場方向垂直紙面向外,由左手定則判斷線圈的受力情況,左右部分大小相等,方向相反,相互抵消;上邊所受安培力向上,下邊所受安培力向下,但由于直導(dǎo)線周圍磁感應(yīng)強度的大小與它到導(dǎo)線的距離成反比,線圈下邊受力比上邊受力大,則合力向上,所以線圈向上運動遠離通電長直導(dǎo)線,而不會發(fā)生轉(zhuǎn)動,仍在同一豎直平面內(nèi),故選D。7、B【分析】【詳解】
A.穩(wěn)定時離子受到的電場力和洛倫茲力相平衡,此時有
解得磁流體發(fā)電機模型產(chǎn)生的電動勢為
A錯誤;
B.極板間氣流的電阻為
故流過外電阻R的電流為
B正確;
C.該磁流體發(fā)電機模型的路端電壓為
C錯誤;
D.該磁流體發(fā)電機模型的輸出功率為
D錯誤。
故選B。8、A【分析】【詳解】
ACD.從垂直中性面開始其瞬時表達式為
則
故電流的有效值為感應(yīng)電動勢的最大值為
電功率為
所以從線圈平面與磁場方向平行時開始計時,電動勢的瞬時表達式為
故A正確;CD錯誤;
B.任意時刻穿過線圈的磁通量為
根據(jù)公式
可得
故
故B錯誤。
故選A。二、多選題(共8題,共16分)9、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.由左手定則判斷出N帶正電荷;M帶負電荷,故A正確;
BC.粒子在磁場中運動;洛倫茲力提供向心力。
半徑為在在質(zhì)量與電量相同的情況下,半徑大說明速率大,即M的速度率大于N的速率,故B錯誤,C正確;
D.粒子在磁場中運動半周;即時間為周期的一半,周期為。
M的運行時間等于N的運行時間;故D錯誤。
故選AC。10、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.感應(yīng)電動勢的最大值
有效值
電流表示數(shù)
故A錯誤;
B.電流表測電流的有效值,導(dǎo)體棒運動到處時,電流表示數(shù)為故錯誤;
C.導(dǎo)體棒從運動到電阻產(chǎn)生的熱量
故正確;
D.導(dǎo)體棒從處運動到處,磁通量的變化量△
平均感應(yīng)電動勢
平均電流
通過電阻的電荷量
故正確。
故選CD。11、A:B【分析】【詳解】
D.根據(jù)
由于粒子速度
可得粒子運動半徑為
根據(jù)磁發(fā)散和磁聚焦原理與左手定則,所有粒子都將以垂直于x軸的方向離開磁場向上運動,經(jīng)過真空后進入電場,在電場中做類豎直上拋運動,然后以相同速率,向下再次進入磁場,進入磁場后將會匯聚到x軸與圓的另一個交點,然后進入下一個圓形邊界磁場。再垂直于紙面向外的磁場中運動時,偏轉(zhuǎn)方向與垂直于紙面向里的磁場相反,但是依舊也會做類似的運動。如圖所示為某一粒子的軌跡。所以最終粒子一定會打在接收屏的M點;故D錯誤;
A.粒子在電場中做類豎直上拋運動,每經(jīng)過一個磁場就會進入一次電場,每次進入電場時加速度
運動時間為
所以電場中總的運動時間為
故A正確;
B.如圖所示,粒子在每個磁場中運動時轉(zhuǎn)過的圓心角之和均為180°,所以在每個磁場中的運動時間均為半個周期,則在磁場中運動的總時間為
故B正確;
C.所有粒子在電場和磁場中的運動都相同;但是在真空中的運動路程不同時間不同,所以總運動時間不同,故C錯誤。
故選AB。12、B:D【分析】【詳解】
A.由粒子在B2中的偏轉(zhuǎn)知粒子帶正電;而在速度選擇器中,粒子受的電場力向右,則粒子受水平向左的洛倫茲力,由左手定則可判斷磁場方向垂直直面向外,故A錯誤;
B.粒子經(jīng)過速度選擇器進入磁場,速度一定相同,在磁場B2中做勻速圓周運動,由
可得
粒子的半徑不同,一定是比荷不同,而運動的周期
則它們的周期不同,這些離子在B2中的運動時間即為周期的一半;也不相同,故B正確;
CD.在磁場B2中做勻速圓周運動,由
可得
粒子的半徑不同;比荷一定不同,而電量可能相等,故D正確,C錯誤。
故選BD。13、B:D【分析】【詳解】
A.經(jīng)時間t,導(dǎo)體棒所受安培力為
由牛頓第二定律可得
可見,拉力F與時間t不成正比;A錯誤;
B.s時,安培力為N
速度為
安培力的功率W
B正確;
C.由動能定理知,拉力F和安培力所做功的代數(shù)和等于導(dǎo)體棒增加的動能;C錯誤;
D.在導(dǎo)體棒運動2s的過程中,通過電阻的電荷量
D正確。
故選BD。14、A:B:D【分析】【詳解】
A.當cd越過PQ后,cd切割磁感線,根據(jù)右手定則可知,c端為負極、d端為正極;ab也切割磁感線,根據(jù)右手定則可知,a端為負極、b端為正極,從而構(gòu)成一個雙電源的閉合回路,再根據(jù)左手定則可判斷出ab、cd導(dǎo)體邊受到的安培力方向均向右,電動勢為E=2BLv
電流為I=
安培力為F安=2BIL=
則根據(jù)牛頓第二定律有
由上式可看出當線框速度為最大速度v0時加速度a最大,為故A正確;
B.根據(jù)電荷量的計算方法有q=t==L=t
經(jīng)過計算有q=
故B正確;
C.線框運動過程中只有安培力做功,根據(jù)動能定理有-W安=0-mv02W安=Q=mv02
故C錯誤;
D.根據(jù)B選項的計算方法知,當線框有一半進入PQ左側(cè)磁場時,通過線框橫截面的電荷量為再根據(jù)動量定理有-2Ft′=mv′-mv0-2Ft′=-2BLt′=-2BLq′
計算后有v′=
故D正確。
故選ABD。15、A:C【分析】【詳解】
AB.在0~內(nèi)感應(yīng)電動勢:磁通量的變化:ΔΦ=B0πr2
解得:E=
線圈中感應(yīng)電流的大?。篒==
在0~和T~T兩個時間段內(nèi)產(chǎn)生的熱量相同,有Q1=Q3=I2R·
故A正確;B錯誤;
CD.在~時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量:Q2=I2R·
一個周期內(nèi)產(chǎn)生的總熱量:Q=Q1+Q2+Q3=
故C正確;D錯誤。
故選AC。16、C:D【分析】【詳解】
A.用電高峰來臨時,用電器增多,用電器并聯(lián)后的總電阻減小;選項A錯誤;
B.由于升壓變壓器的射入電壓一定;則輸出電壓一定,選項B錯誤;
D.設(shè)輸電線的輸送電流為I,降壓變壓器的變壓比為k,升壓變壓器的輸出電壓為U,則
當減小時,I增大,輸電線電阻R消耗的功率
變大;選項D正確。
C.降壓變壓器的輸入電壓為可以判斷此電壓減小,則輸出電壓也減小,選項C正確;
故選CD。三、填空題(共8題,共16分)17、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]開關(guān)S閉合的瞬間,由于自感線圈L阻礙電流的增加,則A1的示數(shù)大于A2的示數(shù);S斷開的瞬間,原來通過A1的電流立即消失,在L支路,由于L產(chǎn)生的自感電動勢阻礙電流的減小,則通過L的電流要在L-A2-A1–R中形成新的回路,則通過A1的示數(shù)等于A2的示數(shù)?!窘馕觥竣?大②.等18、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.IlB,垂直于導(dǎo)體棒斜向左下②.IlB,垂直紙面向外③.IlB,垂直于導(dǎo)體棒斜向右下④.019、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]①用長導(dǎo)線繞一個n匝線圈,作為副線圈替代A線圈.
②把低壓交流電源接B線圈,用多用電表交流電壓擋測得繞制的線圈的輸出電壓U.
③用A線圈換下繞制的線圈,用多用電表交流電壓擋測得A線圈的輸出電壓UA.
[2]根據(jù)電磁感應(yīng)原理可知
可得nA=n【解析】見解析nA=n20、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]當磁體運動到如圖所示的位置時,線圈中的磁通量正在增大,感應(yīng)電流所產(chǎn)生的磁場的方向豎直向下,根據(jù)右手定則可判定電流方向從b到a;
[2]磁體進入線圈的過程中,線圈中有感應(yīng)電流;磁體完全進入線圈后,線圈內(nèi)的磁通量保持不變,感應(yīng)電流為零,磁體在線圈內(nèi)加速下落;磁體離開線圈時的速度大于磁體進入線圈時的速度,感應(yīng)電流也大于磁體進入線圈過程中的感應(yīng)電流。故選A?!窘馕觥竣?b到a②.A21、略
【解析】①.感應(yīng)電流②.電場③.電場④.生磁場⑤.變化⑥.電場⑦.磁場⑧.周期性⑨.周期性⑩.可以?.光速?.波動?.波長?.頻率?.λf22、略
【分析】【詳解】
[1]電阻對燈泡亮度的影響與頻率無關(guān),故a燈亮度不變。
[2]根據(jù)電感的特性:通低頻、阻高頻,當電源的頻率變高時,電感對電流的感抗增大,b燈變暗。
[3]根據(jù)電容器的特性:通調(diào)頻、阻低頻,當電源的頻率變高時,電容器對電流的容抗減小,c燈變亮。【解析】不變變暗變亮23、略
【分析】【詳解】
(1)[1]帶電粒子在磁場中運動的周期
若粒子在磁場中運動軌跡所對的圓心角為120°,則粒子在磁場中運動的時間為
(2)[2]設(shè)帶電粒子進入小圓內(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
所以要使粒子能進入小圓內(nèi)部區(qū)域,有【解析】24、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]由圖像知時,線圈位于中性面位置,線圈平面和磁感線垂直;
[2]當時,【解析】垂直0四、作圖題(共4題,共12分)25、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫出通過電導(dǎo)線I所受磁場力的方向如圖所示。
【解析】26、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(guān)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(guān)閉合,有人走動發(fā)出聲音,聲控開關(guān)閉合,燈亮,說明兩個開關(guān)不能獨立工作,只有同時閉合時,燈才亮,即兩個開關(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,開關(guān)控制火線,開關(guān)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】27、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(zhuǎn),則有:線圈中向下的磁場增強,感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量增加,感應(yīng)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(yīng)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(yīng)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】28、略
【分析】【詳解】
當條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時;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)電流的方向順時針(從右向左看),如圖所示:
【解析】如圖所示五、實驗題(共1題,共5分)29、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]此電路設(shè)計不妥當?shù)牡胤绞请妷罕淼牧砍踢^大;
(2)[2]因給定
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