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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年北師大版選擇性必修2物理下冊階段測試試卷473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9題,共18分)1、通電矩形線框abcd與長直通電導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi),如圖所示,ab邊與MN平行。關(guān)于MN的磁場對線框的作用力;下列說法正確的是()
A.線框所受的安培力的合力方向為零B.線框所受的安培力的合力方向向左C.線框有兩條邊所受的安培力方向相同D.線框有兩條邊所受的安培力大小相等2、在勻強(qiáng)磁場中;一矩形金屬線框繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動軸勻速轉(zhuǎn)動,如圖甲所示;產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示。則下列說法正確的是()
A.時穿過線框的磁通量最小B.該線圈轉(zhuǎn)動的角速度大小為πrad/sC.該交變電動勢的瞬時值表達(dá)式為D.1s內(nèi),該交變電流的方向改變50次3、如甲(1)中,兩平行光滑金屬導(dǎo)軌放置在水平面上間距為L,左端接電阻R,導(dǎo)軌電阻不計,整個裝置處于方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中。將質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上,當(dāng)ab受到垂直于金屬棒的水平外力F的作用由靜止開始運動時,F(xiàn)與金屬棒速度v的關(guān)系如圖甲(2)。已知ab與導(dǎo)軌始終垂直接觸良好,設(shè)ab中的感應(yīng)電流為i,ab受到的安培力大小為FA,R兩端的電壓為UR,R的電功率為P,則下圖中大致正確的是()
A.B.C.D.4、某同學(xué)在學(xué)習(xí)了左手定則之后,用三支鉛筆來表示磁感應(yīng)強(qiáng)度電流和安培力方向之間的關(guān)系(筆尖表示方向),下列表示正確的是()A.
B.
C.
D.
5、將長為L的導(dǎo)線彎成六分之一圓弧,固定于垂直于紙面向外、大小為B的勻強(qiáng)磁場中,兩端點A、C連線豎直,如圖所示.若給導(dǎo)線通以由A到C、大小為I的恒定電流;則導(dǎo)線所受安培力的大小和方向是()
A.ILB,水平向左B.ILB,水平向右C.水平向右D.水平向左6、在同一勻強(qiáng)磁場中,粒子和質(zhì)子做勻速圓周運動,若它們的動量大小相等,則粒子和質(zhì)子()A.運動半徑之比是2:1B.運動速度大小之比是4:1C.運動周期之比是2:1D.受到的洛倫茲力之比是2:17、如圖所示,傾角為的斜面上放置著光滑導(dǎo)軌,金屬棒置于導(dǎo)軌上,在以和為邊界的區(qū)域內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上。在下側(cè)的無磁場區(qū)域內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L,圓環(huán)與導(dǎo)軌在同一平面內(nèi)。當(dāng)金屬棒在重力作用下,從磁場邊界處由靜止開始在磁場中加速向下運動的過程中;下列說法正確的是()
A.金屬圓環(huán)L內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流變大B.金屬圓環(huán)L內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變C.金屬圓環(huán)L有收縮趨勢D.金屬圓環(huán)L有擴(kuò)張趨勢8、如圖所示,一個單匝矩形導(dǎo)線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁感線的軸OO′勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)動周期為T0。線圈產(chǎn)生的電動勢的最大值為則()
A.線圈產(chǎn)生的電動勢的有效值為B.線圈轉(zhuǎn)動過程中穿過線圈的磁通量的最大值為C.線圈轉(zhuǎn)動過程中磁通量變化率的最大值為D.經(jīng)過T0的時間,通過線圈電流的方向改變1次9、如圖,實驗室一臺手搖交流發(fā)電機(jī),內(nèi)阻r=1.0Ω,外接R=9.0Ω的電阻.閉合開關(guān)S,當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以某一轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動時,產(chǎn)生的電動勢e=10sin10πt(V);則()
A.該交變電流的頻率為10HzB.該電動勢的有效值為10VC.外接電阻R所消耗的電功率為10WD.電路中理想交流電流表A的示數(shù)為1.0A評卷人得分二、多選題(共7題,共14分)10、各地接收衛(wèi)星電視訊號的拋物面天線如圖所示,天線頂點和焦點的連線(OO′)與水平面間的夾角為仰角α,OO′在水平面上的投影與當(dāng)?shù)卣戏降膴A角為偏角β,接收定位于東經(jīng)105.5°的衛(wèi)星電視訊號(如CCTV-5)時,OO′連線應(yīng)指向衛(wèi)星;則我國各地接收天線的取向情況是(我國自西向東的經(jīng)度約為73°~135°)()
A.有可能β=0,α=90°B.與衛(wèi)星經(jīng)度相同的各地,α隨緯度增加而減小C.經(jīng)度大于105°的各地,天線是朝南偏東的D.在幾十甚至幾百平方千米的范圍內(nèi),天線取向幾乎是相同的11、如圖甲和圖乙所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B,垂直于磁場方向均有一足夠長的、間距均為l的光滑豎直金屬導(dǎo)軌,圖甲和圖乙的導(dǎo)軌上端分別接有阻值為R的電阻和電容為C的電容器(不會被擊穿),水平放置的質(zhì)量分布均勻的金屬棒的質(zhì)量均為m,現(xiàn)使金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,金屬棒和導(dǎo)軌始終接觸良好且它們的電阻均可忽略。以下關(guān)于金屬棒運動情況的說法正確的是(已知重力加速度為g)()
A.圖甲中的金屬棒先做勻加速直線運動,達(dá)到最大速度后,保持這個速度做勻速直線運動B.圖甲中的金屬棒先做加速度逐漸減小的加速運動,達(dá)到最大速度后,保持這個速度做勻速直線運動C.圖乙中電容器相當(dāng)于斷路,金屬棒做加速度大小為g的勻加速直線運動D.圖乙中金屬棒做勻加速直線運動,且加速度大小12、如圖所示電路中,L為直流電阻不計且自感系數(shù)很大的電感線圈;A;B為兩規(guī)格相同的燈泡,則()
A.閉合S時,A先亮,B后亮B.閉合S時,B同時亮C.斷開S時,B都逐漸變暗并同時熄滅D.斷開S時,A立即熄滅,B閃亮后再逐漸變暗直至熄滅13、回旋加速器的工作原理圖如圖所示,置于真空中的D形金屬盒半徑為R,兩盒間的狹縫很小,帶電粒子穿過狹縫的時間可忽略不計,勻強(qiáng)磁揚與盒面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。A處粒子源產(chǎn)生質(zhì)量為m、電荷量為q、初速度為零的帶正電粒子,在兩盒之間被電場加速,加速電壓為U。加速過程中不考慮相對論效應(yīng)和重力影響;則()
A.加速電壓U變化的周期等于粒子的運動周期B.增大加速電壓U,出射粒子能量增大C.增大B和R,出射粒子能量增大D.粒子在D形盒中的運動時間與加速電壓U無關(guān)14、如圖所示,一半徑為r、質(zhì)量為m、電阻為R的n匝圓形細(xì)線圈在足夠長的磁鐵產(chǎn)生的徑向輻射狀磁場中由靜止開始下落,線圈下落高度h時速度達(dá)到最大值已知線圈下落過程中環(huán)面始終水平且所經(jīng)過位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小都相同,重力加速度大小為g;不計空氣阻力,則()
A.線圈下落高度h的過程中產(chǎn)生的總焦耳熱為B.線圈下落過程中所經(jīng)過位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為C.線圈下落高度h的過程中通過線圈某橫截面的電荷量為D.線圈下落高度h所經(jīng)歷的時間為15、如圖所示,空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2T,足夠長的光滑水平金屬導(dǎo)軌,左側(cè)間距為0.6m,右側(cè)間距為0.2m.質(zhì)量均為0.02kg的金屬棒M、N垂直導(dǎo)軌放置,開始時金屬棒M、N均保持靜止.現(xiàn)使金屬棒M以10m/s的速度向右運動,兩金屬棒在運動過程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸,M棒總在寬軌上運動,N棒總在窄軌上運動,直到M、N達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。下列說法正確的是()
A.由M、N導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌組成回路的磁通量先減小后不變B.由M、N兩個導(dǎo)體棒組成的系統(tǒng)動量守恒C.在兩棒運動的整個過程中,電路中產(chǎn)生的焦耳熱為0.9JD.在兩棒運動的整個過程中,通過M、N兩個導(dǎo)體棒的電荷量相等,均為1.5C16、隨著新能源轎車的普及;無線充電技術(shù)得到進(jìn)一步開發(fā)和應(yīng)用。一般給大功率電動汽車充電時利用的是電磁感應(yīng)原理。如圖所示,由地面供電裝置(主要裝置有線圈和電源)將電能傳送至電動車底部的感應(yīng)裝置(主要裝置是線圈),該裝置使用接收到的電能對車載電池進(jìn)行充電,供電裝置與車身接收裝置之間通過磁場傳送能量,由于電磁輻射等因素,其能量傳輸效率只能達(dá)到90%左右。無線充電樁一般采用平鋪式放置,用戶無需下車;無需插電即可對電動車進(jìn)行充電。目前,無線充電樁可以允許的充電有效距離一般為15~25cm,允許的錯位誤差一般為15cm左右。下列說法正確的是()
A.無線充電樁的優(yōu)越性之一是在百米開外也可以對電車快速充電B.車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化C.車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場總是與地面發(fā)射線圈中電流的磁場方向相反D.地面供電裝置中的電源輸出的不可能是恒定電壓評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)17、線圈中電流減小時,______中的能量釋放出來轉(zhuǎn)化為電能.18、目前有些居民區(qū)內(nèi)樓道燈的控制,使用的是一種延時開關(guān),該延時開關(guān)的簡化原理如圖所示.圖中D是紅色發(fā)光二極管(只要有很小的電流通過就能使其發(fā)出紅色亮光),R為限流電阻;K為按鈕式開關(guān),虛線框內(nèi)S表示延時開關(guān)電路,當(dāng)按下K接通電路瞬間,延時開關(guān)觸發(fā),相當(dāng)于S閉合,這時釋放K后,延時開關(guān)S約在1min后斷開,燈泡熄滅.根據(jù)上述信息和原理圖,我們可推斷:
按鈕開關(guān)K按下前,發(fā)光二極管是________(填“發(fā)光的”或“熄滅的”),按鈕開關(guān)K按下再釋放后,燈泡L發(fā)光持續(xù)時間約________min.這一過程中發(fā)光二極管是________.限流電阻R的阻值和燈絲電阻RL相比,應(yīng)滿足R________RL的條件.19、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)”。
20、麥克斯韋電磁場理論的兩個基本論點是:變化的磁場產(chǎn)生______,變化的電場產(chǎn)生______,從而預(yù)言了電磁波的存在。已知某點電磁波在真空中的傳播速度為3.0×108m/s,若該電磁波的波長為3m,則電磁波的頻率為______Hz。21、如圖1所示,厚度為h,寬度為d的導(dǎo)體板放在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于板的兩個側(cè)面向里,當(dāng)電流通過導(dǎo)體板時,在導(dǎo)體板的上側(cè)面A和下側(cè)面A′之間會產(chǎn)生電勢差;這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng),這種導(dǎo)體板做成磁敏元件。當(dāng)前大量使用的磁傳感器就是由磁敏元件與集成電路制作的。
(1)若圖中的電流I是電子的定向運動產(chǎn)生的,則導(dǎo)體板的上側(cè)面電勢比下側(cè)面電勢__________(高或低)
(2)設(shè)該導(dǎo)體板單位體積中自由電子的個數(shù)為n,導(dǎo)體板的寬度為d,通過導(dǎo)體板的電流為I,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,電子電荷量為e,發(fā)生霍爾效應(yīng)時,導(dǎo)體板上下側(cè)面間的電勢差為__________22、如圖所示,勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直紙面向里。長L=2m的直導(dǎo)線ab水平放置在磁場中并與磁場方向垂直,ab中通有I=1.0A,方向從a到b的電流時,導(dǎo)線受到0.8N的安培力,導(dǎo)線受到的安培力方向沿紙面______(選填“豎直向上”或“豎直向下”)通電導(dǎo)線所在空間的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為_______T,若把導(dǎo)線改為平行于磁場方向放置,仍通以1A的電流,則導(dǎo)線所受安培力的大小為______N。
23、如圖所示,在通電密繞長螺線管靠近左端處,吊一金屬環(huán)a處于靜止?fàn)顟B(tài),在其內(nèi)部也吊一金屬環(huán)b處于靜止?fàn)顟B(tài),兩環(huán)環(huán)面均與螺線管的軸線垂直且環(huán)中心恰在螺線管中軸上,當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向左端移動時,a、b兩環(huán)的運動及變化情況將a將___________,b將___________(填“左擺”或“右擺”或“不動”);a有___________的趨勢,b有___________的趨勢(填“收縮”或“擴(kuò)張”)
評卷人得分四、作圖題(共4題,共28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2題,共16分)28、新冠疫情期間;測溫儀廣泛使用,測溫儀的核心部件是金屬熱敏電阻。
(1)某同學(xué)想利用如圖(a)所示電路測量熱敏電阻在不同溫度時的電阻,則在閉合電路開關(guān)前應(yīng)該把滑動變阻器滑到___________(填“a”或“b”)端。
(2)通過測量得出了電阻隨溫度變化的規(guī)律如圖(b)所示,其中一條是直線是理論值,則實驗值是直線___________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(3)該同學(xué)用上述熱敏電阻連接成如圖(c)所示電路,制作一簡易的測溫儀,其中電源電動勢內(nèi)阻理想電壓表滿偏電壓為定值電阻為了使熱敏電阻在時電壓表滿偏,電阻箱R應(yīng)該調(diào)成___________
(4)利用上述方法??梢詫⒗硐腚妷罕砜潭染€改成溫度刻度線,則溫度刻度線是___________(填“均勻”;“左疏右密”或“左密右疏”)。
(5)該測溫計使用較長時間后,電源電動勢減小,內(nèi)阻變大,導(dǎo)致測量結(jié)果___________(填“大于”、“小于”或“等于”)真實值。29、某同學(xué)利用實驗室中的自耦變壓器做“探究變壓器線圈兩端的電壓與匝數(shù)關(guān)系”的實驗。圖甲為變壓器的實物圖;圖乙為其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,圖丙為實驗原理圖。除自耦變壓器外實驗室還提供了如下器材。
A.直流電壓表;B.多用電表;C.220V交流電源;D.交直流學(xué)生電源;E.低壓直流電源;F.滑動變阻器“202A”;G.滑動變阻器“50.5A”;H.開關(guān);導(dǎo)線若干。
回答下列問題:
(1)實驗中電源應(yīng)選用______,測量電壓的電表應(yīng)選用______,滑動變阻器應(yīng)選用______;
(2)實驗中原線圈的匝數(shù)用圖甲刻度盤上的______表示;副線圈的匝數(shù)用圖甲刻度盤上的手柄上的指針指示刻度表示。
(3)為了實驗過程中的安全,下列做法正確的是______
A.為了人身安全;只能使用低壓電源,所用電壓不要超過12V
B.連接好電路后;應(yīng)先檢查電路連接是否正確,再接通電源進(jìn)行實驗。
C.因為使用電壓較低;通電時可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線;接線柱。
D.為了測量電表的安全;測量電壓時,先選用最大量程試測。
(4)實驗中想通過調(diào)節(jié)滑動變阻器改變副線圈上的電壓,是否可行?______
(5)下表為某次實驗得到的數(shù)據(jù),從數(shù)據(jù)上發(fā)現(xiàn)電壓比總小于匝數(shù)比,除測量誤差外造成這一結(jié)果的主要原因是(說出兩個原因):①______②______
表1:實驗數(shù)據(jù)記錄表(表盤總刻度為240U1=12V)。實驗次數(shù)12345指針指示刻度406080120200U2/N1.902.923.945.969.98評卷人得分六、解答題(共3題,共18分)30、如圖所示,足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,間距為L,一端連接阻值為R的電阻。導(dǎo)軌所在空間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。電阻為r的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,其長度恰好等于導(dǎo)軌間距,與導(dǎo)軌接觸良好。導(dǎo)軌的電阻可忽略不計。在平行于導(dǎo)軌的恒力F作用下,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌向右勻速運動,速度大小為v。
(1)求導(dǎo)體棒兩端的電壓;
(2)通過公式推導(dǎo)驗證:在時間內(nèi),恒力F所做的功W等于電路獲得的電能也等于電路中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)從微觀角度看,導(dǎo)體棒MN中的自由電荷會同時參與沿導(dǎo)體棒方向和垂直導(dǎo)體棒方向的兩個分運動;由此會受到兩個相應(yīng)的洛倫茲力,請你通過計算證明:導(dǎo)體棒中一個自由電荷所受的洛倫茲力做的總功為零。(為了方便,可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷。)
31、如圖甲所示,水平直線MN上方有豎直向下的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小MN下方有垂直于紙面的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間按如圖乙所示規(guī)律做周期性變化,規(guī)定垂直紙面向外為磁場正方向。時將一重力不計、比荷的正點電荷從電場中的O點由靜止釋放,在時恰通過MN上的P點進(jìn)入磁場,P點左方處有一垂直于MN且足夠大的擋板。已知求:
(1)電荷從P點進(jìn)入磁場時速度的大小
(2)電荷在時與P點的距離
(3)電荷從O點出發(fā)運動到擋板所需時間
32、如圖所示,傾角θ=30°的粗糙斜面上有四條間距相等的水平虛線MM'、NN'、PP'、QQ',在MM'與NN'之間、PP'與QQ''之間存在垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B均為1T。現(xiàn)有質(zhì)量m=0.1kg、電阻R=4Ω的矩形線圈abcd,從圖示位置靜止釋放(cd邊與MM'重合),速度隨時間的變化關(guān)系如圖乙所示,t1時刻cd邊與NN'重合,t2時刻ab邊與PP'重合,t3時刻ab邊與QQ'重合。已知矩形線框cd邊長度L1=0.5m,t1~t2的時間間隔=1.2s,線圈與斜面之間的動摩擦因數(shù)μ=重力加速度g取10m/s2。求:
(1)線框勻速運動的速度v2的大??;
(2)磁場的寬度L0和線框ad邊的長度L2;
(3)0~t3時間內(nèi),線圈產(chǎn)生的熱量Q。參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、D【分析】【分析】
【詳解】
AB.直導(dǎo)線中的電流方向由M到N,根據(jù)安培定則,導(dǎo)線右側(cè)區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向外,ab邊電流的方向向上,根據(jù)左手定則,ab邊受向右的安培力,cd邊受到向左的安培力,ad邊受到向上的安培力,bc受到向下的安培力,方向全不同;ab邊受到的安培力大于cd邊,ad邊受到的安培力等于bc受到受到的安培力;所以合力向右,故A錯誤,B錯誤;
C.a(chǎn)b邊受向右的安培力,cd邊受到向左的安培力,ad邊受到向上的安培力,bc受到向下的安培力;方向全不同,故C錯誤;
D.離MN越遠(yuǎn)的位置;磁感應(yīng)強(qiáng)度越小,故根據(jù)安培力公式。
F=BILab邊受到的安培力大于cd邊,ad邊受到的安培力等于bc受到受到的安培力;故D正確。
故選D。2、C【分析】【分析】
【詳解】
A.由圖象知:t=0.01s時;感應(yīng)電動勢為零,則穿過線框的磁通量最大,變化率最小,故A錯誤;
B.該線圈轉(zhuǎn)動的角速度大小為
故B錯誤;
C.當(dāng)t=0時,電動勢為零,線圈平面與磁場方向垂直,故該交變電動勢的瞬時值表達(dá)式為
故C正確;
D.周期為0.02s,在一個周期內(nèi)電流的方向改變2次,故1s內(nèi)電流改變次數(shù)為
故D錯誤。
故選C。3、A【分析】【分析】
【詳解】
A.導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流為
對導(dǎo)體棒據(jù)牛頓第二定律可得
聯(lián)立可得
金屬棒在F作用下由靜止開始加速運動,由甲(2)可知,F(xiàn)隨v減小,可知a減小,金屬棒做加速度減小的加速運動,當(dāng)加速度減為零時,做勻速運動,故i增大的越來越慢;最后保持不變,A正確;
B.a(chǎn)b受到的安培力大小為
故FA增大的越來越慢;最后保持不變,B錯誤;
C.R兩端的電壓為
故故UR增大的越來越慢;最后保持不變,C錯誤;
D.R的電功率為
不可能是一條直線;D錯誤。
故選A。4、B【分析】【分析】
【詳解】
左手定則:磁感線穿過手心;四個手指的方向為電流的方向,則大拇指所指的方向為通電導(dǎo)線受力的方向,通過判斷可知B正確。
故選B。5、D【分析】【詳解】
弧長為L,圓心角為60°,則弦長:導(dǎo)線受到的安培力:F=BI?AC=由左手定則可知,導(dǎo)線受到的安培力方向:水平向左;故D,ABC錯誤。6、C【分析】【詳解】
AB.粒子和質(zhì)子的質(zhì)量比為電荷量之比為而兩粒子的動量大小相等,則可知兩粒子速度大小之比為在同一磁場中由洛倫茲力充當(dāng)向心力有
可得
兩粒子動量大小相等,則根據(jù)上式可知粒子和質(zhì)子的軌跡半徑之比為故AB錯誤;
C.根據(jù)
可得
由此可知粒子和質(zhì)子的周期之比為故C正確;
D.洛倫茲力
可知粒子和質(zhì)子在磁場中受到的洛倫茲力之比為故D錯誤。
故選C。7、C【分析】【分析】
【詳解】
CD.由于金屬棒KN在重力的作用下向下運動,根據(jù)右手定則知,KNMP回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流;則在圓環(huán)處產(chǎn)生垂直于軌道平面向上的磁場,隨著金屬棒向下加速運動,電流增大,圓環(huán)的磁通量將增加,依據(jù)楞次定律可知,圓環(huán)將有收縮的趨勢以阻礙圓環(huán)磁通量的增加,故C正確,D錯誤;
AB.又由于金屬棒向下運動的加速度
v增大,加速度a減??;速度的變化率減小,電流的變化率減小,則單位時間內(nèi)磁通量的變化率減小,所以在圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不斷減小。當(dāng)金屬棒在磁場中做勻速運動時,產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變,圓環(huán)中不產(chǎn)生感應(yīng)電流;故AB錯誤;
故選C。8、B【分析】【詳解】
A.線圈在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生正弦式交流電,則電動勢的有效值為故A錯誤;
B.由公式Em=BSω,
可求出磁通量的最大值
故B正確;
C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律表達(dá)式可確定磁通量變化率的最大值
故C錯誤;
D.經(jīng)過T0的時間;通過線圈電流的方向改變2次,故D錯誤。
故選B。9、D【分析】【分析】
【詳解】
交流電的頻率故A錯誤;該電動勢的最大值為故B錯誤;電壓有效值為電路中電流為外接電阻所消耗的電功率為故C錯誤,D正確.
【點睛】
根據(jù)電動勢瞬時值的表達(dá)式可以知道角速度、最大值,從而計算頻率和有效值,結(jié)合歐姆定律進(jìn)行其它分析.二、多選題(共7題,共14分)10、B:D【分析】【詳解】
如圖所示;α隨緯度的增大而減小,我國不在赤道上,α不可能為零,經(jīng)度大于105°的各地,天線應(yīng)該朝南偏西,由于地球很大,衛(wèi)星距地面很高,幾十甚至幾百平方千米的范圍內(nèi)天線取向幾乎是相同的。
故選BD。
11、B:D【分析】【詳解】
AB.題圖甲中金屬棒下落的過程中,受重力和向上的安培力,由牛頓第二定律可知
當(dāng)金屬棒下落的速度逐漸增大時;金屬棒的加速度逐漸減小。
當(dāng)時
則
此后金屬棒保持該速度做勻速直線運動;故A錯誤,B正確;
C.題圖乙中金屬棒下落的過程中,速度逐漸增大,金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢逐漸增大,導(dǎo)體棒對電容器充電,由右手定則知,回路中產(chǎn)生逆時針方向的感應(yīng)電流,根據(jù)左手定則知金屬棒所受的安培力豎直向上,金屬棒的加速度小于g;故C錯誤;
D.題圖乙中金屬棒做加速運動,開始時金屬棒中的感應(yīng)電動勢
設(shè)經(jīng)時間金屬棒的速度增加則金屬棒的加速度大小
此時金屬棒中的感應(yīng)電動勢大小
則電容器兩極板所帶電荷量的改變量
金屬棒中的電流大小
由牛頓第二定律可知
聯(lián)立解得
故D正確。
故選BD。12、B:D【分析】【詳解】
AB.閉合S時;自感系數(shù)很大的電感線圈阻礙電流增大,電源的電壓同時加到兩燈上,A;B同時亮;故A錯誤,B正確;
CD.?dāng)嚅_S,A立即熄滅,線圈L中電流減??;產(chǎn)生自感電動勢,感應(yīng)電流流過B燈,剛開始時電流比原來通過B燈的電流大,B閃亮一下后熄滅。故C錯誤,D正確。
故選BD。13、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.粒子運動一周,加速電壓方向改變兩次,加速電壓U變化的周期等于粒子的運動周期;故A正確;
BC.粒子出磁場時,根據(jù)洛倫茲力提供向心力,有
聯(lián)立得粒子能量
與加速電壓U無關(guān),若增大B和R;出射粒子能量增大,故B錯誤,C正確;
D.由于粒子最終獲得的總能量不變,粒子的運動周期不變,加速電壓U越大;加速次數(shù)越少,粒子在D形盒中運動的時間越短,故D錯誤。
故選AC。14、A:C:D【分析】【詳解】
A.根據(jù)能量守恒定律可知,線圈下落高度h的過程中產(chǎn)生的總焦耳熱為
A正確;
B.由右手定則判斷知線圈下落過程中,線圈中感應(yīng)電流(俯視)沿順時針方向,根據(jù)左手定則判斷知安培力方向豎直向上,當(dāng)安培力與重力大小相等時,線圈的速度最大,有
根據(jù)歐姆定律得
解得
B錯誤;
C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律有
又
電荷量
得
解得
C正確;
D.由動量定理有
解得
D正確。
故選ACD。15、A:C:D【分析】【詳解】
A.開始金屬棒M向右做減速運動;N向右做加速運動;回路的面積在減小,當(dāng)回路沒有感應(yīng)電流時,面積不變,所以由M、N導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌組成回路的磁通量先減小后不變,故A正確;
B.回路的電流相等,根據(jù)安培力為F=BIL
可知M棒受到的安培力始終是N棒的三倍;M;N組成的系統(tǒng)外力之和不為零,動量不守恒,故B錯誤;
C.M、N兩金屬棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小相等時,回路感應(yīng)電流為零,金屬棒不受安培力,金屬棒做勻速直線運動,即BLMv1=BLNv2
時,兩金屬棒做勻速直線運動,對M,由動量定理得﹣BILMt=mv1﹣mv0
對N,由動量定理得BILNt=mv2
由能量守恒定律得mv02mv12mv22+Q
聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)解得Q=0.9J
故C正確;
D.回路中有電流時有電荷通過金屬棒,導(dǎo)體棒做勻速運動時回路沒有電流,從M開始減速到勻速運動過程,對M,由動量定理得﹣BILMt=mv1﹣mv0
電荷量q=It
則有﹣BLMq=mv1﹣mv0
代入數(shù)據(jù)可得q=1.5C
故D正確。
故選ACD。16、B:D【分析】【詳解】
A.根據(jù)題意無線充電樁可以允許的充電有效距離一般為15~25cm;允許的錯位誤差一般為15cm左右,不可以在百米開外對電車快速充電,故A錯誤;
B.根據(jù)楞次定律;車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場總是要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化,故B正確。
C.當(dāng)?shù)孛姘l(fā)射線圈中電流增加時;穿過車身感應(yīng)線圈的磁通量增加,根據(jù)楞次定律此時車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場與地面發(fā)射線圈中電流的磁場方向相反;當(dāng)?shù)孛姘l(fā)射線圈中電流減小時,穿過車身感應(yīng)線圈的磁通量減少,根據(jù)楞次定律此時車身感應(yīng)線圈中感應(yīng)電流的磁場與地面發(fā)射線圈中電流的磁場方向相同,故C錯誤;
D.因為是利用電磁感應(yīng)原理;故地面供電裝置中的電源輸出的不可能是恒定電壓,故D正確;
故選BD。三、填空題(共7題,共14分)17、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】磁場18、略
【分析】【詳解】
[1].如圖所示;按鈕開關(guān)K按下前,發(fā)光二極管;限流電阻與燈泡串聯(lián),有小電流通過發(fā)光二極管,因此發(fā)光二極管處于發(fā)光狀態(tài).
[2][3].當(dāng)按鈕開關(guān)K按下再釋放后;由于通電路瞬間延時開關(guān)觸發(fā),相當(dāng)于S閉合,二極管被短路,所以處于熄滅狀態(tài);由于延時開關(guān)S約在1分鐘后斷開,電燈才熄滅,則知電燈L發(fā)光持續(xù)時間約1min.
[4].只有當(dāng)限流電阻R的阻值比燈絲電阻RL大得多時;通過發(fā)光二極管的電流才很小,確保二極管不燒壞.
【點睛】
解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)延時開關(guān)的閉合和斷開時,電路的連接方式正確進(jìn)行分析即可.【解析】發(fā)光的1熄滅的?19、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20、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]麥克斯韋電磁場理論的兩個基本論點是:變化的磁場產(chǎn)生電場;變化的電場產(chǎn)生磁場,從而預(yù)言了電磁波的存在。
[3]已知某點電磁波在真空中的傳播速度為3.0×108m/s,若該電磁波的波長為3m,則電磁波的頻率為【解析】①.電場②.磁場③.1.0×10821、略
【分析】【詳解】
(1)[1]規(guī)定電流方向與負(fù)電荷定向移動的方向相反,由于電流的方向向右,則電子移動的方向向左,由左手定則可知電子會向A即上側(cè)面偏轉(zhuǎn);故上側(cè)面的電勢低于下側(cè)面的電勢。
(2)[2]發(fā)生霍爾效應(yīng)時,根據(jù)受力平衡可知
根據(jù)電流的微觀表達(dá)式有
聯(lián)立解得【解析】低22、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據(jù)左手定則;導(dǎo)線受到的安培力方向沿紙面豎直向上;
[2]根據(jù)F=BIL得B=0.4T
[3]若把導(dǎo)線改為平行于磁場方向放置,則導(dǎo)線所受安培力的大小為0?!窘馕觥竣?豎直向上②.0.4T③.023、略
【分析】【詳解】
[1][4]當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向左端移動時,電阻減小,電路中的電流增大,電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度變強(qiáng),根據(jù)楞次定律的推論阻礙的理解,a環(huán)的磁通量增大,為了阻礙其變化,a將向左擺動,遠(yuǎn)離螺線管,因為a環(huán)的磁通量有內(nèi)外兩個方向,其面積增大磁通量反而減小,所以a環(huán)有擴(kuò)張的趨勢。
[2][3]當(dāng)滑動變阻器R的滑片P向左端移動時,電阻減小,電路中的電流增大,電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度變強(qiáng),根據(jù)楞次定律的推論阻礙的理解,b環(huán)的磁通量也增大,但是在螺線管內(nèi)部的磁場是勻強(qiáng)磁場b環(huán)所受安培力在同一平面內(nèi)相互平衡則合力為0,所以b環(huán)將不動,但是b環(huán)有收縮的趨勢?!窘馕觥孔髷[不動擴(kuò)張收縮四、作圖題(共4題,共28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2題,共16分)28、略
【分析】【詳解】
(1)[1]在閉合電路開關(guān)前應(yīng)該把滑動變阻器滑到電阻最大的位置,即調(diào)到b端。
(2)[2]由電路可知;采用電流表外接,電阻測量值偏小,即相同溫度下的實驗值偏小,則實驗值是直線Ⅰ。
(3)[3]熱敏電阻在時電阻為Rt=100Ω,電路中的電流
則電阻箱的阻值
(4)[4]電壓表讀數(shù)
而Rt=kt
則
描繪出大致的t-U2圖像如圖;由數(shù)學(xué)關(guān)系可知,將電壓表刻度線改成溫度刻度線之后,溫度刻度線左密右疏。
(5)[5]該測溫計使用較長時間后,電源電動勢減小,內(nèi)阻變大,根據(jù)
可知U2偏小,則讀出的t值偏大,即導(dǎo)致測量結(jié)果大于真實值。【解析】bI149左密右疏大于29、略
【分析】【詳解】
(1)[1]變壓器工作必須針對交流電;為了確保安全,選用交流學(xué)生電源D;
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