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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年湘師大新版選擇性必修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;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9題,共18分)1、關(guān)于交流電的有效值和最大值,下列說法正確的是:A.用電器銘牌上標明的電壓為最大值B.電容器能否被擊穿取決于交流電的最大值C.保險絲的熔斷電流為最大值D.有效值與最大值滿足的關(guān)系為:2、如圖所示,一個水平放置的矩形線圈abcd(俯視abcd為逆時針繞向,即bc邊在外);在細長水平磁鐵的S極附近豎直下落,由位置I經(jīng)位置Ⅱ到位置Ⅲ.位置Ⅱ與磁鐵同一平面,位置I和Ⅲ都很靠近Ⅱ,則在下落過程中,線圈中的感應電流的方向為()
A.abcdaB.adcbaC.從abcda到adcbaD.從adcba到abcda3、如圖,兩個半徑不同但共心的圓形導線環(huán)A、B位于同一平面內(nèi),A環(huán)的半徑大于B環(huán)的半徑,已知在t=0到t=t1的時間間隔內(nèi),當導線A環(huán)中的電流i發(fā)生某種變化,而導線B環(huán)中的感應電流總是沿順時針方向,且導線B環(huán)總有擴張的趨勢時。設(shè)A環(huán)中電流i的正方向與圖中箭頭所示的方向相同,則i隨時間t的變化的圖線可能是()
A.B.C.D.4、如圖所示,線圈由A位置開始下落,在磁場中受到的磁場力如果總小于它的重力,則它在A、B、C、D四個位置(B、D位置恰好線圈有一半在磁場中)時,加速度大小關(guān)系為()
A.B.C.D.5、某一金屬圓環(huán)處于勻強磁場中;環(huán)面垂直于磁場,如圖甲所示。磁感應強度隨時間按正弦規(guī)律變化,如圖乙所示。取磁場垂直于環(huán)面向里為正方向,則下列說法正確的是()
A.時間內(nèi),環(huán)中感應電流方向先沿順時針方向后沿逆時針方向B.時間內(nèi),環(huán)一共出現(xiàn)兩次收縮趨勢,兩次擴張趨勢C.時間內(nèi),環(huán)中感應電流方向始終沿順時針方向D.時間內(nèi),環(huán)中感應電動勢先增大后減小6、一閉合矩形線圈在勻強磁場中繞垂直磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動;產(chǎn)生的感應電流隨時間變化的規(guī)律如圖所示。則()
A.t=0.005s時線圈平面處于中性面位置B.t=0.02s時穿過線圈的磁通量為零C.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為50πrad/sD.1s內(nèi)電流的方向變化100次7、在勻強磁場中;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1所示,產(chǎn)生的交變電動勢的圖象如圖2所示,則()
A.該交流電壓的有效值是311VB.該交流電壓的周期是2sC.該交流電壓的瞬時值表達式是u311sin100t(V)D.該交流電壓的初位相是8、交流發(fā)電機的示意圖如圖所示,矩形線圈ABCD在勻強磁場中繞垂直于磁場的軸逆時針勻速轉(zhuǎn)動,發(fā)電機的電動勢隨時間的變化規(guī)律為下列說法正確的是()
A.此交流電的頻率為100HzB.此發(fā)電機電動勢的有效值為20VC.當線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時產(chǎn)生的電流為0D.當線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時磁通量的變化率最大9、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B.微波爐利用電流磁效應來加熱食物C.圖中實驗用的直流電動機的工作原理是電磁感應D.金屬探測儀利用電流的熱效應來探測金屬評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)10、如圖所示,天平可以用來測定磁感應強度,磁場方向垂直紙面(虛線圍成的區(qū)域),天平的右臂下面掛有一個矩形線圈,共匝,線圈的下部懸在勻強磁場中,下底邊長為右側(cè)邊深入磁場中的長為線圈中通有電流(方向如圖)時,在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為的砝碼,天平平衡;當電流反向(大小不變)時,右邊再加上質(zhì)量為的砝碼后天平重新平衡,下列說法中正確的是()
A.磁場的方向是垂直紙面向里B.磁場的磁感應強度C.磁場的磁感應強度D.磁場的磁感應強度11、等腰梯形ABCD區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強磁場,磁感應強度大小為B,梯形上、下底AB、CD長度分別為L和2L,下底CD的中點E處有一個α粒子放射源,可以向CD上方射出速率不等的α粒子,α粒子的速度方向與磁場方向垂直,不計粒子間的相互作用力,已知質(zhì)子的電荷量為e,質(zhì)量為m;下列說法正確的是()
A.若AB、AD邊有粒子射出,則BC邊一定有粒子射出B.若粒子可以到達B點,則其最小速度為C.到達A點和到達B點的粒子一定具有相同的速率D.運動軌跡與AD邊相切(由CD邊出磁場)的速率最小的粒子在磁場中的運動時間為12、在如圖所示的電路中,A1、A2、A3為額定功率、額定電壓均相同的三個燈泡,L為電阻不計;自感系數(shù)很大的線圈。則下列說法正確的是()
A.保持開關(guān)S閉合,線圈L兩端電壓為0B.開關(guān)S閉合的瞬間,A2、A3立即亮起來C.開關(guān)S斷開的瞬間,A3立即熄滅D.開關(guān)S斷開的瞬間,A2閃亮一下再逐漸熄滅13、如圖a所示,圓形線圈P靜止在水平桌面上,其正上方固定一螺線管Q,P和Q共軸,Q中通有變化電流i,電流隨時間變化的規(guī)律如圖b所示。則()
A.時刻,P有收縮的趨勢B.時刻,此時穿過P的磁通量最大C.時刻,此時P中無感應電流D.時刻,此時穿過P的磁通量最小14、如圖所示,在一根一端封閉、內(nèi)壁光滑的直管MN內(nèi)有一個帶正電的小球,空間中充滿豎直向下的勻強磁場。開始時,直管水平放置,且小球位于管的封閉端M處?,F(xiàn)使直管沿水平方向向右勻速運動,經(jīng)一段時間后小球到達管的開口端N處。在小球從M到N的過程中()
A.磁場對小球不做功B.直管對小球做正功C.小球所受磁場力的方向不變D.小球的運動軌跡是一直線15、圖甲是磁懸浮實驗車與軌道示意圖,圖乙是固定在車底部金屬框abcd(車廂與金屬框絕緣)與軌道上運動磁場的示意圖。水平地面上有兩根很長的平行直導軌PQ和MN,導軌間有豎直(垂直紙面)方向等間距的勻強磁場和二者方向相反。車底部金屬框的ad邊寬度與磁場間隔相等,當勻強磁場和同時以恒定速度沿導軌方向向右運動時,金屬框會受到磁場力,帶動實驗車沿導軌運動。設(shè)金屬框垂直導軌ab的邊長總電阻實驗車與線框的總質(zhì)量磁場磁場運動速度已知懸浮狀態(tài)下,實驗車運動時受到恒定的阻力則()
A.實驗車的最大速率B.實驗車的最大速率C.實驗車以最大速度做勻速運動時,為維持實驗車運動,外界在單位時間內(nèi)需提供的總能量為D.當實驗車速度為0時,金屬框受到水平向右的磁場力評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)16、李輝同學想用如所示電路測量某電感線圈的直流電阻(估計約2Ω);電源電壓;電流表電壓表量程都合適,電壓表內(nèi)阻遠大于2Ω,電流表外接沒問題,滑動變阻器阻值也合適。但在進行測量之前,同組的劉偉同學對電路分析后認為測量完成后直接斷開開關(guān)會有問題,請你也幫李輝分析一下問題所在并給出改進方案。
存在問題:___________
改進方案:___________
17、日常生活中的照明用電是______(填“直流”或“交流”),給手機電池(電壓約3.6V)充電,則充電器中的變壓器是______(填“升壓”或“降壓”)變壓器。18、正弦式交變電流和電壓。
電流表達式i=_________,電壓表達式u=_________。其中Im、Um分別是電流和電壓的_________,也叫_____________19、如圖,矩形線圈在勻強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。
20、如圖甲所示,一個固定的矩形線圈abcd的匝數(shù)n=500,線圈面積S=100cm2,線圈的總電阻r=1Ω,線圈外接一個阻值R=4Ω的電阻,把線圈放入一方向垂直線圈平面向里的勻強磁場中,磁感應強度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則線圈中的感應電流為___________A,流過R的電流方向為___________(選填“向上”或“向下”)
21、左手定則:伸開左手,使拇指與其余四個手指垂直,并且都與手掌在同一個平面內(nèi);讓磁感線______,并使四指指向______的方向,這時______的方向就是通電導線在磁場中所受安培力的方向。22、感生電場:
______認為:磁場變化時會在空間激發(fā)一種______,這種電場叫作感生電場。23、云南省居民生活用的交流電,其電壓峰值是220V,有效值是___V,頻率是_____Hz,周期是_____s。24、如圖所示,電壓互感器、電流互感器可看成理想變壓器,已知電壓互感器原、副線圈匝數(shù)比是1000∶1,電流互感器原、副線圈匝數(shù)比是1∶200,電壓表讀數(shù)是200V,電流表讀數(shù)是1.5A,a、b為兩只交流電表。則a為________,b為_______,交流電路輸送電能的功率是________W。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共8分)25、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。
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,天亮時自動斷開;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3題,共21分)29、小巖同學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。現(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)束拆除電路時應先斷開K2,稍等一會兒再斷開K130、如圖所示,圖甲為熱敏電阻的R-t圖象,圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路,繼電器線圈的電阻為200當線圈中的電流大于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸合,為繼電器線圈供電的電池的電動勢E=6V;內(nèi)阻不計。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。
(1)應把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在______端;(選填“A;B”或“C、D”)
(2)若要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持150℃,可變電阻R的值應調(diào)節(jié)為______
31、如果在閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下;在如下電路中,合上電鍵后可能出現(xiàn)的情況有:
(1)將A線圈中迅速插入鐵芯時,靈敏電流計指針將向______(“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。
(2)A線圈插入B線圈后,開關(guān)由閉合到斷開時,靈敏電流計指針將向_______(“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。
(3)A線圈插入B線圈后,閉合開關(guān),將滑動變阻器觸頭從最左端滑到最右端,第一次快速滑動,第二次滑動較慢,兩情況下線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的大小關(guān)系是_______通過線圈導線橫截面電荷量的大小關(guān)系是_______(均填“大于”、“等于”或“小于”)評卷人得分六、解答題(共4題,共8分)32、如圖所示,在y>0的區(qū)域內(nèi)有沿y軸正方向的勻強電場,在y<0的區(qū)域內(nèi)有垂直于坐標平面向里的勻強磁場。一質(zhì)量為m、電荷量為e的電子從y軸上A點以沿x軸正方向的初速度v0開始運動。當電子第一次穿越x軸時,恰好到達C點;當電子第二次穿越x軸時,恰好到達坐標原點;當電子第三次穿越x軸時,恰好到達D點。C、D兩點均未在圖中標出。已知A、C兩點到坐標原點的距離分別為d、2d;不計電子的重力,求:
(1)電場強度E的大?。?/p>
(2)磁感應強度B的大?。?/p>
(3)電子從A運動到D經(jīng)歷的時間t。
33、如圖甲所示,水平面內(nèi)固定兩根平行的足夠長的光滑軌道,軌道間距m,其中在E、F、G、H四點附近的軌道由絕緣材料制成,這四段絕緣軌道的長度非常短,其余軌道由金屬材料制成,金屬軌道的電阻不計,在右側(cè)兩軌道之間連接一個阻值Ω的定值電阻。在矩形區(qū)域MNQP中存在豎直向上的磁場,記M點所在位置為坐標原點,沿MP方向建立坐標軸,磁感應強度的大小隨位置的變化如圖乙所示,圖中T。現(xiàn)有一總質(zhì)量kg的“工”字形“聯(lián)動雙棒”(由兩根長度略長于的平行金屬棒ab和cd,用長度為的剛性絕緣棒連接構(gòu)成,棒的電阻均為Ω),以初速度沿軸正方向運動;運動過程中棒與導軌保持垂直,最終靜止于軌道上,忽路磁場邊界效應。求。
(1)棒ab剛進入磁場時,流經(jīng)棒ab的電流的大小和方向;
(2)棒ab在EF處的速度大小和在GH處時的速度大小
(3)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。
34、如圖1所示,在光滑的水平面上,有一質(zhì)量m=1kg,足夠長的U型金屬導軌abcd,間距L=1m。一質(zhì)量不計,電阻值R=0.5Ω的細導體棒MN垂直于導軌放置,并被固定在水平面上的兩立柱擋住,導體棒MN與導軌間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,在M、N兩端接有一理想電壓表(圖中未畫出)。在U型導軌bc邊右側(cè)存在垂直向下、大小B=0.5T的足夠大的勻強磁場(從上向下看);在兩立柱左側(cè)U型金屬導軌內(nèi)存在方向水平向左,大小為B的勻強磁場。以U型導軌bc邊初始位置為原點O建立坐標x軸。t=0時,U型導軌bc邊在外力F作用下從靜止開始運動時,測得電壓與時間的關(guān)系如圖2所示。經(jīng)過時間t1=2s,撤去外力F,直至U型導軌靜止。已知2s內(nèi)外力F做功W=14.4J。不計其他電阻,導體棒MN始終與導軌垂直,忽略導體棒MN的重力。求:
(1)外力F隨時間t的變化規(guī)律;
(2)在整個運動過程中,電路消耗的焦耳熱Q;
(3)在整個運動過程中,U型導軌bc邊速度與位置坐標x的函數(shù)關(guān)系式。
35、如圖所示,平行導軌均由傾斜和水平兩部分組成,相距為.傾斜部分與水平面夾角為虛線pq為兩部分的連接處.質(zhì)量為電阻為r的導體桿ef與導軌的摩擦系數(shù)均為且滿足.在虛線pq右側(cè)空間分布有方向豎直磁場Ⅰ,其磁感應強度大小為(豎直向下定為磁場的正方向).式中為具有長度單位的常量;x為沿水平軌道向右的位置坐標,并定義pq的x坐標為0.將質(zhì)量為m、每邊電阻均為r、邊長為的正方形金屬框abcd用絕緣柔線懸掛于天花板上和處,使ab邊保持水平,并用細導線將a、b兩點與導軌的兩端點Q、P相連,金屬框處于垂直與向里設(shè)置勻強磁場Ⅱ垂直.將ef從傾斜軌道上距水平軌道高為h處由靜止釋放,為保持導體桿ef能在水平軌道上作勻速運動,現(xiàn)給導體桿施加一x方向的水平作用力F.設(shè)ef經(jīng)過pq時沒有因速度方向改變產(chǎn)生能量損失,也不計其余電阻和細導線對a、b兩點的作用力;金屬框始終保持靜止.求:
(1)導體棒ef剛進入磁場時,線框ab邊的電壓;
(2)磁場Ⅱ的磁感應強度應滿足的條件;
(3)ef在水平軌道上前進距離的過程中,力F所作的功.參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、B【分析】【分析】
【詳解】
A.用電器銘牌上標明的電壓為有效值;故A錯誤;
B.電容器能否被擊穿取決于交流電的最大值;故B正確;
C.保險絲的熔斷電流為有效值;故C錯誤;
D.只有在正弦交流電中,有效值與最大值滿足的關(guān)系為
故D錯誤。
故選B。2、B【分析】【詳解】
如圖所示,線圈從位置Ⅰ到位置Ⅱ的過程中,穿過線圈方向向下的磁通量減小,則產(chǎn)生感應電流;根據(jù)楞次定律,感應電流的磁場的方向向下,屬于感應電流的方向為adcba方向;
線圈從位置Ⅱ到位置Ⅲ的過程中,穿過線圈向上的磁通量增加,所以感應電流的磁場的方向向下,產(chǎn)生感應電流的方向為adcba方向.所以整個過程中感應電流的方向始終都是沿adcba方向.故B選項正確.
【點睛】
此題是對楞次定律的考查;要知道穿過線圈的磁通量發(fā)生變化,則閉合電路中產(chǎn)生感應電流;判斷感應電流的方向用楞次定律,熟練掌握用楞次定律判斷感應電流方向的步驟;楞次定律歷來都是考查的重點.3、A【分析】【詳解】
A.A環(huán)中順時針方向的電流減小,導致B環(huán)中的指向紙內(nèi)的磁通減小,根據(jù)楞次定律B環(huán)中感生電流產(chǎn)生的磁場將阻礙磁通量減小,產(chǎn)生順時針方向感生電流,兩環(huán)相吸,B環(huán)有擴張的趨勢,A正確:
B.A環(huán)中逆時針方向的電流減小,導致B環(huán)中指向紙外的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,可知B環(huán)中產(chǎn)生逆時針方向電流,兩環(huán)相吸,B環(huán)有擴張的趨勢,B錯誤:
C.A環(huán)中順時針方向的電流增大,導致B環(huán)中指向紙內(nèi)的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,可知B環(huán)將產(chǎn)生逆時針方向的電流,兩環(huán)相斥,B環(huán)有收縮的趨勢,C錯誤:
D.A環(huán)中逆時針方向的電流增大,導致B環(huán)中指向紙外的磁通量增大,根據(jù)楞次定律,可知B環(huán)中產(chǎn)生順時針方向電流,兩環(huán)相斥,B環(huán)有收縮的趨勢,D錯誤。
故選A。4、D【分析】【詳解】
線圈自由下落時;加速度為:
線圈完全在磁場中時;磁通量不變,不產(chǎn)生感應電流,線圈不受安培力作用,只受重力,加速度為:
線圈進入和穿出磁場過程中;切割磁感線產(chǎn)生感應電流,將受到向上的安培力,根據(jù)牛頓第二定律得知:
線圈完全在磁場中時做勻加速運動,到達處的速度大于處的速度,則線圈在處所受的安培力大于在處所受的安培力;又知磁場力總小于重力,則有:
即有:
故A;B、C錯誤;D正確;
故選D。5、B【分析】【分析】
【詳解】
A.時間內(nèi);環(huán)中的磁場先向內(nèi)且磁通量減少,再向外且磁通量增大,據(jù)楞次定律可判斷,感應電流方向均為順時針,A錯誤;
B.據(jù)楞次定律的推論“增縮減擴”可知,磁場增強,磁通量增大過程環(huán)有收縮趨勢,磁場減弱,磁通量減小過程環(huán)有擴張趨勢,故時間內(nèi);環(huán)一共出現(xiàn)兩次收縮趨勢,兩次擴張趨勢,B正確;
C.時間內(nèi),環(huán)中感應電流沿順時針方向,時間內(nèi);磁通量向外減少,環(huán)中感應電流沿逆時針方向,C錯誤;
D.由法拉第電磁感應定律可得
圖線的斜率表示場強的變化率,故時間內(nèi);環(huán)中感應電動勢先減小后增大,D錯誤。
故選B。6、D【分析】【分析】
【詳解】
A.t=0.005s時;感應電流最大,感應電動勢最大,線圈平面處于與中性面垂直位置,故A錯誤;
B.t=0.02s時;感應電流為零,則感應電動勢為零,磁通量最大,故B錯誤;
C.線圈轉(zhuǎn)動的角速度為
故C錯誤;
D.一個周期內(nèi)電流方向改變2次;周期0.02s,所以1s內(nèi)電流的方向變化100次,故D正確。
故選D。7、C【分析】【詳解】
A.該交流電壓的有效值為A錯誤;
B.交流電的周期B錯誤;
C.根據(jù)圖像可知
則該交流電壓的瞬時值表達式是
C正確;
D.該交流電壓的初位相是0;D錯誤。
故選C。8、D【分析】【詳解】
A.根據(jù)
解得
故A錯誤;
B.根據(jù)
解得
故B錯誤;
CD.當線圈平面轉(zhuǎn)到圖示位置時處于與中性面垂直的位置;易知磁通量的變化率最大,產(chǎn)生的電流最大。故C錯誤;D正確。
故選D。9、A【分析】【詳解】
A.電磁爐的工作原理是利用電磁感應產(chǎn)生渦流;A正確;
B.微波爐利用微波來加熱食物;B錯誤;
C.圖中實驗用的直流電動機是根據(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來探測金屬;D錯誤。
故選A。二、多選題(共6題,共12分)10、A:C【分析】【詳解】
A.電流反向后;安培力反向,需要在天平右邊加上砝碼才能重新平衡,所以開始時安培力向下,由左手定則可知磁感應強度的方向垂直紙面向里,故A正確。
BCD.根據(jù)平衡條件有:
當電流反向后有:
聯(lián)立有:
則磁場大?。?/p>
故C正確;BD錯誤。
故選AC。11、B:D【分析】【分析】
【詳解】
A.如圖甲所示,當AB、AD邊恰有粒子射出時,由幾何關(guān)系可知,粒子運動軌跡沒有到達BC邊;A錯誤;
B.如圖乙所示,由幾何關(guān)系可知,當時,速度最小,其半徑為
由可得B正確;
C.到達A點和到達B點的粒子半徑可以不相同;速率就不同,C錯誤;
D.如圖丙所示,當時,速度最小,由得
D正確;
故選BD。12、A:B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.L為電阻不計、自感系數(shù)很大的線圈,故保持開關(guān)S閉合,線圈L兩端電壓為0;故A正確;
B.開關(guān)S閉合的瞬間,A2、A3與電源形成閉合回路;因此立即亮起來,故B正確;
CD.開關(guān)S閉合時,流過A1、A2兩燈電流相同,開關(guān)S斷開的瞬間,A3立即熄滅,電感阻礙電流減小,A1、A2兩燈組成閉合回路;逐漸熄滅,故C正確D錯誤。
故選ABC。13、A:B【分析】【分析】
【詳解】
A.當螺線管中電流增大時,其形成的磁場不斷增強,因此線圈P中的磁通量增大,根據(jù)楞次定律可知線圈P將阻礙其磁通量的增大;故線圈有遠離和收縮的趨勢,故A正確;
B.當螺線管中電流最大時,其形成磁場最強,故時刻,穿過P的磁通量最大;故B正確;
CD.時刻,螺線管中電流為零,穿過P的磁通量最小,為零,但穿過線圈P的磁通量是變化的,因此此時P中有感應電流;故CD錯誤。
故選AB。14、A:B【分析】【詳解】
A.由于磁場對小球的洛倫茲力始終與小球的合運動的方向垂直;故磁場對小球不做功,故A正確;
B.對小球受力分析;受重力;支持力和洛倫茲力,其中重力和洛倫茲力不做功,而動能增加,根據(jù)動能定理可知,支持力做正功,故B正確;
CD.設(shè)管子運動速度為v1,小球垂直于管子向右的分運動是勻速直線運動,小球沿管子方向受到洛倫茲力的分力q、v1、B均不變,F(xiàn)1不變;則小球沿管子做勻加速直線運動,與平拋運動類似,小球運動的軌跡是一條拋物線,洛倫茲力方向不斷變化,故CD錯誤。
故選AB。15、B:C:D【分析】【詳解】
AB.試驗車的速度最大時滿足
解得實驗車的最大速率
選項A錯誤;B正確;
C.克服阻力的功率為P1=fvm=1.6W
當實驗車以速度vm勻速運動時金屬框中感應電流
金屬框中的熱功率為P2=I2R=0.4W
外界在單位時間內(nèi)需提供的總能量為E=(P1+P2)t=2J
選項C正確;
D.當實驗車速度為0時,根據(jù)楞次定律“來拒去留”可知,金屬框受到水平向右的磁場力,大小為
選項D正確。
故選BCD。三、填空題(共9題,共18分)16、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]若先斷開開關(guān);由于線圈的自感作用,線圈與電壓表組成回路,原先線圈中有較大的電流通過,現(xiàn)在這個電流將通過電壓表,造成電壓表損壞。
[2]在斷開關(guān)前,先拆去電壓表,或者把滑動變阻器的阻值調(diào)到最大,讓通過線圈的電流變小?!窘馕觥恳娊馕鲆娊馕?7、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]日常生活中的照明用電是220V交流電;給手機電池(電壓約3.6V)充電,則充電器中的變壓器是降壓變壓器?!窘馕觥拷涣鹘祲?8、略
【解析】①.Imsinωt②.Umsinωt③.最大值④.峰值19、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】0.510.320、略
【分析】【詳解】
[1]根據(jù)法拉第電磁感應定律有
再根據(jù)閉合電路歐姆定律有
[2]根據(jù)楞次定律可判斷流過R的電流方向為向上?!窘馕觥肯蛏?1、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.從掌心垂直進入②.電流③.拇指所指22、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】麥克斯韋電場23、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2][3]國內(nèi)居民生活用電的有效值為220V,頻率為50Hz,周期為0.02s?!窘馕觥?20500.0224、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]左邊為電壓互感器,則a為電壓表;右邊的電流互感器,b為電流表;
[3]因為
交流電路輸送電能的功率是P=UI=6×107W【解析】電壓表電流表6×107四、作圖題(共4題,共8分)25、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】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】28、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3題,共21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]因給定的電壓表量程過大,則可以用已知內(nèi)阻的電流表A2與定值電阻R2串聯(lián);這樣相當于一個量程為。
的電壓表;則電路如圖。
(3)[3]根據(jù)電路的結(jié)構(gòu)可得;測量初級線圈的電阻表達式為。
(4)[4]A.如圖2,閉合K1前;應將滑動變阻器劃片滑至最右端,A錯誤;
B.調(diào)整滑動變阻器電阻后;應該等電路穩(wěn)定后讀出電表讀數(shù),B錯誤;
C.實驗結(jié)束拆除電路時應先斷開K2,稍等一會兒再斷開K1;以防止在線圈中產(chǎn)生的自感電動勢損壞電表,C正確。
故選C?!窘馕觥侩妷罕砹砍踢^大(電壓表沒有改裝)C30、略
【分析】【詳解】
(1)[1]當溫度較低的時候,熱敏電阻的電阻較大,電路中的電流較小,此時繼電器的銜鐵與AB部分連接;此時是需要加熱的,恒溫箱內(nèi)的加熱器要工作,所以該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在A;B端。
(2)[2]當溫度超過150℃時,加熱電路就要斷開,此時的繼電器的銜鐵要被吸合,即控制電路的電流要到達20mA,根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
解得R1=70Ω【解析】A、B7031、略
【分析】【詳解】
(1)[1]根據(jù)題意;當閉合電鍵時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計的指針向右偏了一下,說明B線圈中磁通量變大時,引起的感應電流使靈敏電流計的指針向右偏;故將A線圈中迅速插入鐵芯時,B線圈中磁通量增大,靈敏電流計指針將向右偏轉(zhuǎn)。
(2)[2]A線圈插入B線圈后;開關(guān)由閉合到斷開時,B線圈中磁通量減小,靈敏電流計指針將向左偏轉(zhuǎn)。
(3)[3][4]根據(jù)公式
在相同的情況下,第一次快速滑動,所用時間小,可得
根據(jù)公式
可知通過線圈導線橫截面電荷量的大小關(guān)系是【解析】右左大于等于六、解答題(共4題,共8分)32、略
【分析】【詳解】
(1)電子的運動軌跡如圖所示。
電子在電場中做類平拋運動,設(shè)電子從A運動到C的時間為t1,有2d=v0t1d=aa=
解得E=
(2)設(shè)電子進入磁場時速度為v,v與x軸的夾角為θ,則tanθ==1
解得θ=45°
故v=v0
電子進入磁場后做勻速圓周運動,由洛倫茲力提供向心力,有evB=m
由幾何關(guān)系可知r=d
解得B=
(3)由對稱性可知,電子在電場中運動的時間為3t
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