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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年粵教新版選擇性必修2物理下冊階段測試試卷291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、一個理想變壓器,原線圈和副線圈的匝數(shù)分別為和正常工作時輸入和輸出的電壓、電流、功率分別為和和和已知則()
A.B.C.D.2、如圖,足夠長的磁鐵在空隙產(chǎn)生一個徑向輻射狀磁場,一個圓形細(xì)金屬環(huán)與磁鐵中心圓柱同軸,由靜止開始下落,經(jīng)過時間t,速度達(dá)最大值v,此過程中環(huán)面始終水平。已知金屬環(huán)質(zhì)量為m、半徑為r、電阻為R,金屬環(huán)下落過程中所經(jīng)過位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,重力加速度大小為g;不計空氣阻力,則()
A.在俯視圖中,環(huán)中感應(yīng)電流沿逆時針方向B.環(huán)中最大的感應(yīng)電流大小為C.環(huán)下落過程中所受重力的沖量等于其動量變化D.t時間內(nèi)通過金屬環(huán)橫截面的電荷量為3、如圖所示,空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場和垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,一質(zhì)量為m的帶電小球以初速度沿與電場方向成45°夾角射入場區(qū),當(dāng)其沿直線運動到某一位置時,電場方向突然變?yōu)樨Q直向上。已知帶電小球的比荷為k;則下列有關(guān)說法正確的是()
A.小球一定帶負(fù)電B.電場方向改變后小球做勻速圓周運動C.電場強(qiáng)度大小為gkD.電場強(qiáng)度與磁感應(yīng)強(qiáng)度之比為4、如圖所示,垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場右邊界為直線,左邊界為折線,折線與水平線的夾角均為一個正方形導(dǎo)線框的邊長與磁場最小寬度均為線框從圖示位置沿水平線向右勻速穿過磁場過程中,規(guī)定線框中逆時針方向為感應(yīng)電流的正方向,則感應(yīng)電流隨運動距離的變化圖像為()
A.B.C.D.5、如圖甲所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面成角,M、P兩端接一電阻為R的定值電阻,電阻為r的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,其他部分電阻不計.整個裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.時對金屬棒施加一平行于導(dǎo)軌向上的外力F,使金屬棒由靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動,通過定值電阻R的電荷量q隨時間的平方變化的關(guān)系如圖乙所示.下列關(guān)于穿過回路的磁通量金屬棒的加速度a、外力F、通過電阻R的電流I隨時間t變化的圖象中正確的是。
A.B.C.D.6、如圖所示,半徑為r的半圓形單匝線圈,以角速度繞直徑勻速轉(zhuǎn)動,的左側(cè)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B.M為導(dǎo)電環(huán),負(fù)載電阻為R;其它電阻不計,在線圈轉(zhuǎn)動一周過程中()
A.線圈內(nèi)電流方向不變B.感應(yīng)電動勢的最大值是C.R上產(chǎn)生的熱量為D.通過R的電荷量為7、鉗形電流表是電機(jī)運行和維修工作中最常用的測量儀表之一;其工作部分主要由一只電流表和電流互感器組成。電流互感器的鐵芯制成活動開口,且成鉗形,用手柄來控制開合,圖1圖2為此電流表的實物圖和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,則下列說法正確的是()
A.測電流時,若鉗口閉合不緊密對電流的測量值會有影響B(tài).測電流時,需要將此鉗形電流表串接在電路中C.測電流時,鉗形電流表相當(dāng)于降壓變壓器D.如果被測導(dǎo)線中的電流過大,可以在鉗形口處將導(dǎo)線多繞幾圈進(jìn)行測量8、L1和L2是高壓輸電的兩條輸電線,現(xiàn)要通過變壓器測量L1和L2之間的電壓,下圖的四種電路連接正確的是()A.B.C.D.評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)9、如圖所示,水平向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,一邊長為L的正方形單匝線圈abcd繞水平中心軸沿逆時針方向以角速度勻速轉(zhuǎn)動,與磁場方向垂直。線圈的兩端與磁場外的電阻相連組成閉合電路;則()
A.從線圈平面垂直于磁場方向開始轉(zhuǎn)動時計時,穿過線圈的磁通量的表達(dá)式為B.從線圈平面平行于磁場方向開始轉(zhuǎn)動時計時,感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為C.線圈中感應(yīng)電動勢的最大值為D.若其他條件不變,僅使線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼囊话?,則交流電動勢的最大值變?yōu)?0、關(guān)于磁場,下列說法正確的是()A.磁場的方向就是一小段通電導(dǎo)線在該點的受力方向B.電流元所受安培力為零,則該處磁感應(yīng)強(qiáng)度也為零C.根據(jù)安培分子電流假說,所謂磁化就是分子電流由無序變成有序排列D.穿過平面的磁通量為零,磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零11、如圖為地球赤道剖面圖,地球半徑為R,把地面上高度為區(qū)域內(nèi)的地磁場視為磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于剖面的勻強(qiáng)磁場,一帶電粒子以速度正對地心射入該磁場區(qū)域;軌跡恰好與地面相切。則()
A.粒子帶正電荷B.軌跡半徑為C.粒子的比荷為D.若粒子速度減小,在該磁場區(qū)域的運動時間增大12、如圖所示,兩個半徑相同的半圓形光滑軌道置于豎直平面內(nèi),左右兩端點等高,分別處于沿水平方向的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場中。兩個相同的帶正電小球同時從兩軌道左端最高點由靜止釋放,M、N為軌道的最低點,則下列說法中正確的是()
A.在磁場中小球能到達(dá)軌道的另一端最高處,在電場中小球不能到達(dá)軌道另一端最高處B.兩個小球到達(dá)軌道最低點的速度vM<vNC.兩個小球第一次經(jīng)過軌道最低點時對軌道的壓力FM>FND.小球第一次到達(dá)M點的時間大于小球第一次到達(dá)N點的時間13、如圖所示,在矩形區(qū)域abcd內(nèi)有勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場已知電場方向平行于ad邊且由a向d,磁場方面垂直于abcd平面,ab邊長為ad邊長為一帶電粒子從ad邊的中點O平行于ab方向以大小為的速度射入場區(qū),恰好作勻速直線運動;若撤去電場,其它條件不變,則粒子從c點射出場區(qū)(粒子重力不計).下列說法正確的是()
A.磁場方面垂直abcd平面向外B.撤去電場后,該粒子在磁場中的運動時間為C.若撤去磁場,其它條件不變,則粒子在電場中運動時間為D.若撤去磁場,其它條件不變,則粒子射出電場時的速度大小為14、如圖所示,導(dǎo)體棒ab可以無摩擦地在足夠長的豎直軌道上滑動,整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中,除R外其他電阻均不計,則導(dǎo)體棒ab下落過程中()
A.ab棒的機(jī)械能守恒B.ab棒達(dá)到穩(wěn)定速度以前,其減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電阻R增加的內(nèi)能C.ab棒達(dá)到穩(wěn)定速度以前,其減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為棒增加的動能和電阻R增加的內(nèi)能D.ab棒達(dá)到穩(wěn)定速度以后,其減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電阻R增加的內(nèi)能15、在勻強(qiáng)磁場中,一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動。如圖所示,產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如下圖所示,已知線框內(nèi)阻為1.0外接一只電阻為9.0的燈泡;則()
A.電路中的電流方向每秒改變10次B.電壓表的示數(shù)為20VC.0.1s時,線圈與中性面垂直D.電動勢的瞬時值表達(dá)式為16、下列說法中正確的是()A.新冠肺炎診斷中,要用X光掃描肺部,是因為在電磁波中X光的穿透能力最強(qiáng)B.用射線照射作物種子,使種子內(nèi)的遺傳物質(zhì)發(fā)生變異,培育優(yōu)良品種C.微波有很強(qiáng)的熱效應(yīng),所以用微波爐加熱食物D.一切物體都在輻射紅外線,這種輻射與物體的溫度有關(guān)評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)17、如圖,兩平行放置的長直導(dǎo)線a和b中載有電流強(qiáng)度相等、方向相反的電流。則b右側(cè)O點處的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向為_________;在O點右側(cè)再放置一根與a、b平行共面且通有與導(dǎo)線a同向電流的直導(dǎo)線c后,導(dǎo)線a受到的磁場力大小將__________(選填“變大”、“變小”或“無法確定”)。18、如圖所示為振蕩電路在某一時刻的電容器帶電情況和電感線圈中的磁感線方向情況,由圖可知,電感線圈中的電流正在______(填“增大”“減小”或“不變”),如果電流的振蕩周期為T=10-4s,電容C=250μF,則線圈的電感L=______H。
19、當(dāng)原線圈電壓、原線圈匝數(shù)不變時,副線圈電壓與副線圈匝數(shù)成______比。當(dāng)原線圈電壓、副線圈匝數(shù)不變時,副線圈電壓與原線圈匝數(shù)成______比。20、如圖所示,在圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場。帶電粒子(不計重力)第一次以速度沿直徑射入,粒子飛出磁場區(qū)域時,速度方向偏轉(zhuǎn)60°;該帶電粒子第二次以速度從同一點沿同一方向射入,粒子飛出磁場區(qū)域時,速度方向偏轉(zhuǎn)90°。帶電粒子第一次和第二次在磁場中運動的半徑之比為______,時間之比為______。
21、一塊橫截面為矩形的金屬導(dǎo)體的寬度為b,厚度為d,將導(dǎo)體置于一磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于側(cè)面,如圖所示.當(dāng)在導(dǎo)體中通以圖示方向的電流I時,在導(dǎo)體的上下表面間用電壓表測得的電壓為UH,已知自由電子的電量為e,電壓表的“+”接線柱接_______(上、下)表面,該導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為______.
22、如圖所示,A為水平放置的膠木圓盤,在其側(cè)面均勻分布著負(fù)電荷,在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B,使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行,其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合?,F(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動,則金屬環(huán)B的面積有_________的趨勢(選填“擴(kuò)大”或“縮小”),絲線受到的拉力________。(選填“增大”“減小”或“不變”)23、如圖所示是常用電器中電源的濾波裝置,當(dāng)輸入端含有直流分、交流高頻成分和低頻交流成分的電流時,則輸出端應(yīng)是___________.
評卷人得分四、作圖題(共4題,共36分)24、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。
25、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。
26、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(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,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、實驗題(共1題,共3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)下列說法正確的是____;
A.為確保實驗安全;實驗中要求原線圈匝數(shù)小于副線圈匝數(shù)。
B.變壓器的原線圈接低壓交流電;測量副線圈電壓時應(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)對副線圈電壓的影響。
D.測量副線圈電壓時;先用最大量程試測,大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量。
E.變壓器開始正常工作后;鐵芯導(dǎo)電,把電能由原線圈輸送到副線圈。
F.變壓器開始正常工作后;若不計各種損耗,在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場能,在副線圈上將磁場能轉(zhuǎn)化成電能,鐵芯起到“傳遞”磁場能的作用。
(2)如圖丙所示;某同學(xué)自己繞制了兩個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。下列說法正確的是____。
A.與變壓器未通電時相比較;此時若將可拆變壓器上端的橫條鐵芯取下將更費力。
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)生電源的過載指示燈可能會亮起A.B.C.E.E.評卷人得分六、解答題(共3題,共15分)29、如圖(a)所示電阻不計的光滑U形導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距d=0.5m,導(dǎo)軌一端接有R=4.0Ω的電阻。有一電阻r=1.0Ω的金屬棒PQ與導(dǎo)軌垂直放置。整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.3T。在某個水平向右的外力F的拉動下,金屬棒PQ恰好以速度v=2.0m/s做勻速直線運動。設(shè)導(dǎo)軌足夠長。求:
(1)金屬棒PQ中電流I的大小,并比較P與Q那端電勢高;
(2)金屬棒PQ兩端的電壓U;
(3)若在某個時刻撤去外力F,請在圖(b)中定性畫出撤去外力F后導(dǎo)體棒PQ運動的υ-t圖像。
30、如圖所示圓心為O、半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場,而圓外存在垂直于紙面向外、磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場。P點是圓外一點,一質(zhì)量為m、電荷量為的帶電粒子從P點在紙面內(nèi)垂直于射出,粒子第一次射入圓內(nèi)時速度的延長線過O點;不計粒子重力。求:
(1)粒子運動的速率
(2)粒子從P點出發(fā)后第一次返回P點時所經(jīng)歷的時間;
(3)若僅撤去圓內(nèi)磁場,則粒子從P點出發(fā)后第一次返回P點所用的時間。
31、如圖所示,虛線MN豎直方向,左側(cè)是水平正交的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場,電場方向水平向右,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1;MN右側(cè)有豎直方向的勻強(qiáng)電場(如圖中豎直線,方向未標(biāo)出)和垂直于紙面的勻強(qiáng)磁強(qiáng).一質(zhì)量為m、帶正電電荷量為q的帶電小球(可視為質(zhì)點),從MN左側(cè)的場區(qū)沿與電場線成θ角斜向上的直線做勻速運動,穿過MN上的A點進(jìn)入右側(cè)的場區(qū),恰好在豎直面內(nèi)繞O點做半徑為r的勻速圓周運動,并穿過MN上的P點進(jìn)入左側(cè)場區(qū).已知MN右側(cè)的電場對MN左側(cè)無影響,當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間;求:
(1)MN左側(cè)勻強(qiáng)電場場強(qiáng)E1的大小;
(2)MN右側(cè)勻強(qiáng)電場E2的大小和方向、勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B2的大小和方向;
(3)帶電小球穿過P點剛進(jìn)入左側(cè)場區(qū)時加速度a的大小和方向.
參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、B【分析】【詳解】
根據(jù)理想變壓器正常工作時的特點有:原、副線圈的電壓與匝數(shù)成正比,輸入功率等于輸出功率,原、副線圈的電流與匝數(shù)成反比,所以有由于所以有故選B。
2、B【分析】【詳解】
A.根據(jù)題意;由右手定則可知,在金屬環(huán)下落過程中,在俯視圖中,環(huán)中感應(yīng)電流沿順時針方向,故A錯誤;
B.根據(jù)題意可知,當(dāng)重力等于安培力時,環(huán)下落的速度最大,根據(jù)平衡條件有
當(dāng)環(huán)速度最大時,感應(yīng)電動勢為
感應(yīng)電流為
聯(lián)立可得
故B正確;
C.當(dāng)環(huán)從靜止下落過程中;由于切割磁感線,導(dǎo)致環(huán)中出現(xiàn)感應(yīng)電流,受到安培阻力,則除了重力外,還受安培力作用,由動量定理可知,動量變化等于合外力的沖量,故C錯誤;
D.設(shè)t時間內(nèi)通過金屬環(huán)橫截面的電荷量為由題意可知,環(huán)下落速度為時的感應(yīng)電流大小為
由于環(huán)中感應(yīng)電流不斷增大,則t時間內(nèi)通過金屬環(huán)橫截面的電荷量
取向下為正方向,由動量定理有
又有
聯(lián)立解得
故D錯誤。
故選B。3、B【分析】【詳解】
A.因小球做直線運動;由受力分析可知小球帶正電,故A錯誤;
B.小球沿直線運動時,對小球進(jìn)行受力分析,由幾何關(guān)系可知
故當(dāng)電場方向改變后;重力與電場力平衡,小球受到的合力為洛倫茲力,故做勻速圓周運動,B正確;
C.由
可得出
C錯誤;
D.由
可得出
故D錯誤。
故選B。4、B【分析】【分析】
【詳解】
線框穿過磁場的過程如圖所示。
線框運動距離滿足時,線框右邊切割磁感線的有效長度增大,一直到感應(yīng)電流增大,沿逆時針方向;線框運動距離滿足時,線框右邊切割磁感線的有效長度不變,感應(yīng)電流大小恒定,沿逆時針方向;線框運動距離滿足時,線框右邊全部和左邊部分切割磁感線,總的有效切割長度變小,感應(yīng)電流變小,沿逆時針方向,當(dāng)時感應(yīng)電流為零;線框運動距離滿足時;線框左邊切割磁感線的有效長度不變,感應(yīng)電流大小恒定,沿順時針方向。
故選B。5、C【分析】【詳解】
由圖看出,q=kt2,則即通過R的感應(yīng)電流隨時間t增大,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得知,穿過回路的磁通量是非均勻變化的,Φ-t應(yīng)是曲線.故A錯誤.設(shè)金屬棒長為L.由乙圖象得,k是比例系數(shù).知加速度不變,故B錯誤;由牛頓運動定律知F-F安-mgsinθ=ma,知v隨時間均勻增大,其他量保持不變,故F隨時間均勻增大,故C正確;通過導(dǎo)體棒的電流I-t圖象為過原點直線,故D錯誤;故選C.
點睛:對于圖象問題一定弄清楚兩坐標(biāo)軸的含義,尤其注意斜率、截距的含義,對于復(fù)雜的圖象可以通過寫出兩坐標(biāo)軸所代表物理量的函數(shù)表達(dá)式進(jìn)行分析.6、C【分析】【分析】
【詳解】
A.線圈進(jìn)入磁場時;穿過線圈的磁通量先向里增加后向里減小,則感應(yīng)電流的方向要變化,選項A錯誤;
B.最大電動勢
選項B錯誤;
C.R上產(chǎn)生的熱量為
選項C正確;
D.通過R的電荷量為
選項D錯誤。
故選C。7、A【分析】【詳解】
A.測電流時;若鉗口閉合不緊密則會出現(xiàn)漏磁現(xiàn)象,對電流的測量值會有影響,故A正確;
B.測電流時;只需要打開鉗口將導(dǎo)線圈入其中即可,不需要將此鉗形電流表串接在電路中,故B錯誤;
C.該電表原線圈為單匝;屬于升壓變壓器,故C錯誤;
D.在鉗形口處將導(dǎo)線多繞幾圈即變大,由
此時電表示數(shù)將更大;故D錯誤。
故選A。8、A【分析】【分析】
【詳解】
通過變壓器測量L1和L2之間的電壓,變壓器原線圈應(yīng)并聯(lián)在L1和L2之間;由于電壓表量程較小,變壓器應(yīng)為降壓變壓器,原線圈匝數(shù)應(yīng)大于副線圈匝數(shù)。
故選A。二、多選題(共8題,共16分)9、A:D【分析】【分析】
【詳解】
A.從線圈平面垂直于磁場方向開始轉(zhuǎn)動時計時,時穿過線圈平面的磁通量最大,故穿過線圈的磁通量的表達(dá)式為
故A正確;
B.從線圈平面平行于磁場方向(垂直于中性面位置)開始轉(zhuǎn)動時計時,感應(yīng)電動勢的表達(dá)式為
故B錯誤;
C.線圈中感應(yīng)電動勢的最大值故C錯誤;
D.其他條件不變時,與成正比,若線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t感應(yīng)電動勢最大值變?yōu)樵瓉淼囊话?,?/p>
故D正確。
故選AD。10、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)左手定則可知;安培力的方向總是垂直于磁場的方向,所以A錯誤;
B.電流元所受安培力為零;該處磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零,因為當(dāng)電流方向與磁場方向平行時,安培力也為0,所以B錯誤;
C.根據(jù)安培分子電流假說;所謂磁化就是分子電流由無序變成有序排列,則C正確;
D.穿過平面的磁通量為零;磁感應(yīng)強(qiáng)度不一定為零,因為當(dāng)磁場方向與平面平行時,磁感量也為0,所以D正確;
故選CD。11、B:D【分析】【詳解】
A.由左手定則可知;粒子帶負(fù)電,選項A錯誤;
B.由幾何關(guān)系可知
解得
選項B正確;
C.根據(jù)
解得
選項C錯誤;
D.若粒子速度減小,則粒子的運動半徑減小,但是粒子在磁場中運動的圓心角變大,因粒子的周期
不變,則由
則在該磁場區(qū)域的運動時間變大;選項D正確。
故選BD。12、A:C【分析】【詳解】
A.洛倫茲力不做功;機(jī)械能守恒,在磁場中小球能運動到另一端的最高處;在電場中,電場力始終做負(fù)功,小球不能到達(dá)最高點,選項A正確;
B.勻強(qiáng)磁場中,根據(jù)由機(jī)械能守恒得
解得
勻強(qiáng)電場中,因電場力做負(fù)功,根據(jù)動能定理得
解得
則
選項B錯;
C.勻強(qiáng)磁場中,在最低點有
解得
勻強(qiáng)電場中,在最低點有
解得
所以
選項C正確;
D.勻強(qiáng)磁場中,在運動的過程中,只有重力做功;勻強(qiáng)電場中,在運動的過程中,除重力做功外,還有電場力做負(fù)功,起阻礙作用,所以小球第一次到達(dá)M點的時間小于小球第一次到達(dá)N點的時間;選項D錯誤。
故選AC。13、B:D【分析】【詳解】
A.設(shè)粒子帶正電荷;則受到的電場力的方向向下,洛倫茲力的方向向上,由左手定則可得,磁場的方向垂直于紙面向里。同理,若粒子帶負(fù)電,則受到的電場力的方向上,洛倫茲力的方向向下,由左手定則可得,磁場的方向垂直于紙面向里。A錯誤;
B.撤去電場后;該粒子在磁場中做圓周運動,其運動的軌跡如圖。
由幾何關(guān)系得:
解得:R=2L
根據(jù)
可得
軌跡圓弧長為:
粒子在磁場中運動的時間:
B正確;
C.若撤去磁場,其他條件不變,則粒子在電場中做類平拋運動,運動時間:
C錯誤;
D.電場與磁場同時存在時,粒子做勻速直線運動,則:
得:
若撤去磁場,粒子在電場中的加速度
粒子射出電場時沿電場方向的分速度:
粒子的速度:
D正確。
故選BD。14、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.a(chǎn)b棒下落時;切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,受到向上的安培力,安培力方向與棒的速度方向相反,對棒做負(fù)功,根據(jù)功能關(guān)系可知棒的機(jī)械能必定減小,A錯誤;
BC.棒達(dá)到穩(wěn)定速度以前,根據(jù)能量守恒定律,減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為棒增加的動能和電阻R增加的內(nèi)能;B錯誤C正確;
D.棒達(dá)到穩(wěn)定速度以后;動能不變,減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電阻R增加的內(nèi)能,D正確。
故選CD。15、A:C【分析】【詳解】
A.由圖可知,該交流電的周期T=0.2s,頻率
一個周期內(nèi)電流方向改變2次;所以電路中的電流方向每秒改變10次,故A正確;
B.由圖可知,電動勢最大值有效值為
電流的大小為
電壓表V的示數(shù)為U=IR=2×9.0V=18V
故B錯誤;
C.0.1s時;感應(yīng)電動勢最大,此時磁通量為零,線圈與中性面垂直,故C正確;
D.角速度
故電動勢e的瞬時值表達(dá)式
故D錯誤。
故選AC。16、B:D【分析】【分析】
【詳解】
A.醫(yī)院用X光進(jìn)行透視;是因為它是各種電磁波中穿透能力較強(qiáng)的,γ射線的穿透能力最強(qiáng),A錯誤;
B.射線具有很高的能量;可以用來培育優(yōu)良品種,B正確;
C.微波幾乎沒有熱效應(yīng);C錯誤;
D.一切物體都在輻射紅外線;這種輻射與物體的溫度有關(guān),D正確。
故選BD。三、填空題(共7題,共14分)17、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]由右手定則可知,該磁場方向為垂直紙面向外。因c中通過的電流大小未知,故無法確定導(dǎo)線a受到的磁場力大小?!窘馕觥看怪奔埫嫦蛲鉄o法確定18、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]根據(jù)磁感線方向,應(yīng)用安培定則可判斷出電流方向,從而可知電容器在充電,電流會越來越小,根據(jù)振蕩電流的周期公式
得【解析】①.減?、?10-619、略
【分析】【詳解】
略【解析】①.正比②.反比20、略
【分析】【詳解】
[1]設(shè)圓柱形區(qū)域為R;粒子運動軌跡如圖所示。
由幾何知識可知
帶電粒子第一次和第二次在磁場中運動的半徑之比為
[2]粒子在磁場中做圓周運動的周期
粒子運動周期與粒子速度無關(guān),粒子在磁場中做圓周運動的周期之后為1:1;由幾何知識可知,粒子在磁場中做圓周運動轉(zhuǎn)過的圓心角
粒子在磁場中的運動時間
粒子的運動時間之比【解析】21、略
【分析】【詳解】
[1].由圖,磁場方向向里,電流方向向右,則電子向左移動,根據(jù)左手定則,電子向上表面偏轉(zhuǎn),則上表面得到電子帶負(fù)電,那么下表面帶上正電,所以電壓表的“+”接線柱接下表面;
[2].根據(jù)電場力與洛倫茲力平衡,則有:
由I=neSv=nebdv
得導(dǎo)體單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為:【解析】下22、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉(zhuǎn)動,形成環(huán)形電流,環(huán)形電流會增大,根據(jù)右手螺旋定則知,通過B線圈的磁通量向下,且增大,根據(jù)楞次定律可知,引起的機(jī)械效果阻礙磁通量的增大,可知金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢,且有向上的運動趨勢,所以絲線的拉力減小。【解析】縮小減小23、略
【分析】【分析】
電路的輸入端輸入的電流既有直流成份;又有交流低頻成分和交流高頻成分,要只把交流的低頻成分輸送到下一級,該電路要隔掉直流,通低頻,阻高頻,根據(jù)電感和電容的特性進(jìn)行判斷.
【詳解】
C1在此的功能為通交流,隔直流,使直流能到達(dá)下一級電路,叫隔直電容;L在此的功能為通直流、阻交流,通低頻,阻高頻,將低頻的交流成分送到下一級,叫低頻扼流圈,自感系數(shù)很大,C2與輸出電路并聯(lián),起到通高頻,阻低頻,使高頻成分能通過,低頻成分到達(dá)下一級,C2又叫高頻旁路電容;因此輸出端為直流.
【點睛】
本題考查電感、電容對交流電的導(dǎo)通和阻礙的作用,根據(jù)它們的特性和電路要求進(jìn)行分析.【解析】直流四、作圖題(共4題,共36分)24、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】25、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(jìn)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】26、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個圖可知:當(dāng)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(qiáng),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(qiáng),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】27、略
【分析】【詳解】
當(dāng)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3分)28、A:C:C:D:F【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]A.為確保實驗安全;實驗中要求副線圈匝數(shù)小于原線圈匝數(shù),使得次級電壓較小,故A錯誤;
B.變壓器的原線圈接低壓交流電;測量副線圈電壓時應(yīng)當(dāng)用多用電表的“交流電壓擋”測量,故B錯誤;
C.實驗時可采用控制變量法;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)對副線圈電壓的影響,故C正確;
D.測量副線圈電壓時;先用最大量程試測,大致確定電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測量,防止燒壞電壓表,故D正確;
E.變壓器開始正常工作后;通過電磁感應(yīng),把電能由原線圈輸送到副線圈,故E錯誤;
F.變壓器開始正常工作后;若不計各種損耗,在原線圈上將電能轉(zhuǎn)化成磁場能,在副線圈上將磁場能轉(zhuǎn)化成電能,鐵芯起到“傳遞”磁場能的作用,故F正確。
故選CDF。
(2)[2]A.變壓器線圈通電壓會產(chǎn)生磁場;而變壓器上端的橫條相
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