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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年外研版三年級起點選擇性必修2物理上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(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、如圖所示;光滑的水平面上有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,水平面上平放著一個試管,試管內(nèi)壁光滑,底部有一個帶電小球.現(xiàn)在對試管施加一個垂直于試管的水平拉力F,在拉力F作用下,試管向右做勻速運(yùn)動,帶電小球?qū)墓芸陲w出.下列說法正確的是。
A.小球帶負(fù)電B.小球離開試管前,洛倫茲力對小球做正功C.小球離開試管前的運(yùn)動軌跡是一條拋物線D.維持試管做勻速運(yùn)動的拉力F應(yīng)為恒力2、如圖所示,在軸上方存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為在平面內(nèi),從原點處與軸正方向成角(),以速率發(fā)射一個帶正電的粒子(重力不計);則下列說法正確的是()
A.若一定,越大,則粒子離開磁場的位置距點越遠(yuǎn)B.若一定,越大,則粒子在磁場中運(yùn)動的時間越短C.若一定,越大,則粒子在磁場中運(yùn)動的角速度越大D.若一定,越大,則粒子在磁場中運(yùn)動的時間越短3、如圖所示;一帶負(fù)電的粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場,下列判斷正確的是()
A.粒子向左偏轉(zhuǎn)B.粒子向右偏轉(zhuǎn)C.粒子垂直紙面向里偏轉(zhuǎn)D.粒子垂直紙面向外偏轉(zhuǎn)4、如圖所示為直流電動機(jī)線圈的兩個位置;則可知()
A.在甲位置時AB受力向上,CD受力向下B.在甲位置時AB受力向下,CD受力向上C.在乙位置時AB受力向左,CD受力向右D.在乙位置時AB受力向右,CD受力向左5、如圖所示,勻強(qiáng)磁場限定在一個圓形區(qū)域內(nèi),磁場方向垂直紙面向外,一個質(zhì)量為電荷量為初速度大小為的帶電粒子沿磁場區(qū)域的直徑方向從點射入磁場,從點沿半徑方向射出磁場,粒子射出磁場時的速度方向與射入磁場時相比偏轉(zhuǎn)了角;忽略重力及粒子間的相互作用力。根據(jù)題中信息()
A.可以判定粒子的電性B.可求得粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡長度C.可求得磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度D.可求得粒子在磁場中運(yùn)動的時間6、研究某種射線裝置的示意圖如圖所示,射線源發(fā)出的射線以一定的初速度沿直線射到熒光屏上的中央O點,出現(xiàn)一個亮點。在板間加上垂直紙面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場后,射線在板間做半徑為r的圓周運(yùn)動,然后打在熒光屏的P點。若在兩板間再連接上一個恒定電壓為U的電源,兩板之間距離為d形成勻強(qiáng)電場,亮點又恰好回到O點。由此可知()
A.射線粒子帶負(fù)電B.射線粒子的初速度大小為C.如果只把兩板間距離適當(dāng)減小粒子還能到達(dá)P點D.射線粒子比荷7、市場上某款“自發(fā)電”門鈴開關(guān)的原理如圖所示。在按下門鈴按鈕過程中,夾著永磁鐵的鐵塊向下移動,改變了與“E”形鐵芯接觸的位置,使得通過線圈的磁場發(fā)生改變。松開門鈴按鈕后,彈簧可使之復(fù)位(與a、b連接的外電路未畫出)。由此可判斷()
A.未按下按鈕時,線圈a、b兩點間存在電勢差B.按下按鈕過程中,線圈中感應(yīng)電流始終由b經(jīng)線圈流向aC.按鈕復(fù)位過程中,線圈中的磁通量一直減小D.按下按鈕過程與松開復(fù)位過程中,a點的電勢始終高于b點8、如圖,空間某區(qū)域內(nèi)存在沿水平方向的勻強(qiáng)磁場,一正方形閉合金屬線框自磁場上方某處自由釋放后穿過磁場,整個過程線框平面始終豎直。線框邊長小于磁場區(qū)域上下寬度。若不計空氣阻力,以線框剛進(jìn)入磁場時為計時起點,下列描述線框所受安培力F隨時間t變化的圖像中;錯誤的是()
A.B.C.D.9、在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中;常常利用電場與磁場來加速和控制帶電粒子的運(yùn)動。例如回旋加速器,其原理如圖所示,帶電粒子是通過兩D形盒間的高頻交變電場加速和垂直D形盒表面的勻強(qiáng)磁場回旋而獲得高能粒子。在下列裝置中,沒有應(yīng)用磁偏轉(zhuǎn)原理工作的是()
A.磁流體發(fā)電機(jī)B.電流互感器C.質(zhì)譜儀D.顯像管評卷人得分二、多選題(共8題,共16分)10、如圖所示,絕緣水平桌面上固定兩條光滑的、間距為L的、電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌左端連接電源,電源電動勢為E,內(nèi)阻為r。整個裝置處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中?,F(xiàn)將質(zhì)量為m,電阻為R的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上,接通電源,導(dǎo)體棒沿導(dǎo)軌開始運(yùn)動,運(yùn)動時始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,棒離開桌面前的瞬間速度為v,此刻通過棒電流為I。則()
A.此過程中通過棒的電荷量為B.此過程中導(dǎo)體棒產(chǎn)生的熱量為C.離開桌面前的瞬間,電源兩端的電壓U=E-IrD.離開桌面前的瞬間,電源兩端的電壓U>E-Ir11、如圖所示,兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌水平固定,勻強(qiáng)磁場與導(dǎo)軌平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,兩導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌之間接一阻值為R的定值電阻,金屬棒緊貼導(dǎo)軌靜止放置?,F(xiàn)給靜止的金屬棒施加一個水平向右的變力F,初始時刻F的值為勻加速運(yùn)動t時間,F(xiàn)增大到最大值后不再變化;金屬棒最后做勻速運(yùn)動。金屬棒與導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計,下列說法正確的是()
A.金屬棒做勻速運(yùn)動的速度等于其做勻加速運(yùn)動的末速度B.金屬棒做勻速運(yùn)動的速度是其做勻加速運(yùn)動的末速度的2倍C.金屬棒做勻加速運(yùn)動的加速度大小為D.在0~t時間內(nèi),通過回路某一橫截面的電荷量為12、如圖所示在光滑絕緣水平桌面上有一正方形導(dǎo)線框,在虛線右側(cè)有勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場方向豎直向下。時導(dǎo)線框的右邊恰與磁場邊界重合,在水平外力F的作用下由靜止開始向右運(yùn)動,外力F與導(dǎo)線框速度v的關(guān)系是(k是常量)。在進(jìn)入磁場區(qū)域的過程中,線框中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖像可能正確的有()
A.B.C.D.13、如圖甲所示,相距為L=1m的兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示,導(dǎo)軌的M、P兩端連接一阻值為R=0.5Ω的電阻,金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置且接觸良好,aM=bP=1m,現(xiàn)將水平外力F作用ab棒上,已知:F=0.02t(N),式中5(s),5s后F=0.1N保持不變,金屬棒在運(yùn)動中始終與導(dǎo)軌垂直。測得ab棒沿導(dǎo)軌滑行達(dá)到最大速度的過程中,流過電阻R的總電量為q=1.4C,不計金屬棒ab及導(dǎo)軌的電阻;則()
A.0~5s內(nèi)ab棒始終保持靜止B.5s后的一段時間內(nèi)ab棒做勻加速直線運(yùn)動C.ab棒運(yùn)動過程中的最大速度v=0.2D.ab棒從開始運(yùn)動至獲得最大速度的過程中,距導(dǎo)軌MP的最大距離為x=1.4m14、如圖,固定傾斜的平行導(dǎo)軌上端連接一個電阻R,金屬桿ab垂直放在導(dǎo)軌上,處于靜止?fàn)顟B(tài)。從時刻開始,加一垂直于斜面向上的磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度從0開始均勻增大,時桿開始運(yùn)動。在的這段時間內(nèi)()
A.金屬桿中的感應(yīng)電流方向從b到aB.金屬桿中的感應(yīng)電流逐漸增大C.金屬桿所受安培力不斷增大D.金屬桿受到的摩擦力不斷增大15、如圖所示,在方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場區(qū)域中有一個由均勻?qū)Ь€制成的單匝矩形線框abcd,線框以恒定的速度v沿垂直磁場方向向右運(yùn)動,運(yùn)動中線框dc邊始終與磁場右邊界平行,線框邊長ad=L,cd=2L.線框?qū)Ь€的總電阻為R.則在線框離開磁場的過程中,下列說法中正確的是()
A.ad間的電壓為B.流過線框截面的電量為C.線框所受安培力的合力為D.線框中的電流在ad邊產(chǎn)生的熱量為16、如圖所示,交流發(fā)電機(jī)的矩形線框共有N=100匝,總電阻r=1.0Ω,BC=AD=0.2m,AB=DC=0.1m。線圈繞垂直于磁場方向的對稱軸以的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,給R=7.0Ω的電阻供電。在軸線右側(cè)有一勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T;左側(cè)沒有磁場,線框處于中性面時開始計時,則()
A.發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為40VB.電阻R兩端的電壓有效值為35VC.在內(nèi)通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量為0D.在內(nèi)外力至少對系統(tǒng)做功17、圖甲為一臺小型發(fā)電機(jī)構(gòu)造示意圖;線圈逆時針轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生的電動勢隨時間變化的正弦規(guī)律圖像如圖乙所示。發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)阻為1Ω,外接燈泡的電阻為9Ω,則()
A.電壓表的示數(shù)為5.4VB.在t=10?2s的時刻,穿過線圈的磁通量為零C.若線圈轉(zhuǎn)速改為25r/s,則電動勢的有效值為3VD.若線圈轉(zhuǎn)速改為25r/s,則通過電燈的電流為1.2A評卷人得分三、填空題(共7題,共14分)18、兩塊長5d、相距d的水平平行金屬板,板間有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場.一大群電子從平行于板面的方向、以相等大小的速度v從左端各處飛入(圖).粒子帶電量為e,質(zhì)量為m,為了不使任何電子飛出;板間磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值為_____
.19、在探究“電容器;電感器對交流電的阻礙作用”實驗中;某同學(xué)采用了如圖所示的實驗原理圖,其中C為電容器,L為帶鐵芯的電感器,甲、乙、丙為完全相同的小燈泡。
(1)當(dāng)電源為直流電源時,閉合開關(guān)S,穩(wěn)定后能觀察到甲、乙兩燈的亮度_________(選填“甲亮”“乙亮”或“與甲、乙一樣亮”),而丙燈_________(選填“最亮”“不亮”或“與甲;乙一樣亮”)。
(2)當(dāng)電源為交流電源時,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后能觀察到最亮的燈是_________。
(3)若僅提高交流電源的頻率,可觀察到乙燈亮度_____________,丙燈亮度_________。(均選填“變亮”“變暗”或“不變”)20、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動,在中性面時,通過線圈的磁通量最大。______21、圖甲中的變壓器為理想變壓器,其原線圈接到有效值為的正弦交流電源上,副線圈與阻值為的電阻接成閉合電路,圖乙中阻值為的電阻直接接到電壓為的直流電源上,電阻消耗的電功率為__________若發(fā)現(xiàn)與消耗的電功率恰好相等,則變壓器原、副線圈的電壓之比為_________。
22、如圖所示,兩電子沿MN方向從M點射入兩平行平面間的勻強(qiáng)磁場中,它們分別以v1、v2的速率射出磁場,則v1:v2=______,通過勻強(qiáng)磁場所用時間之比t1、t2=______。
23、一段直導(dǎo)線在垂直于均勻磁場的平面內(nèi)運(yùn)動。已知導(dǎo)線繞其一端以角速度轉(zhuǎn)動時的電動勢與導(dǎo)線以垂直于導(dǎo)線方向的速度v做平動時的電動勢相同,那么,導(dǎo)線的長度為__________________。24、目前雷達(dá)發(fā)射的電磁波頻率多在200MHz至1000MHz的范圍內(nèi);請回答下列關(guān)于雷達(dá)和電磁波的有關(guān)問題。
(1)雷達(dá)發(fā)射電磁波的波長范圍是多少______。
(2)能否根據(jù)雷達(dá)發(fā)出的電磁波確定雷達(dá)和目標(biāo)間的距離_______。評卷人得分四、作圖題(共4題,共20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(bǔ)充完整。
28、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4題,共28分)29、(1)傳感器擔(dān)負(fù)著信息采集的任務(wù),在自動控制中發(fā)揮著重要作用,傳感器能夠?qū)⒏兄降姆请娦畔ⅲㄈ鐪囟?、光、聲等)轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電信息。下列元件可用作感溫的敏感元件有_____。
A.干簧管B.熱電阻C.熱敏電阻D.光敏電阻。
(2)唱卡拉OK用的話筒內(nèi)有傳感器,其中有一種是動圈式的,它的工作原理是在彈性膜片后面粘接一個很小的金屬線圈,線圈處于永磁體的磁場中,當(dāng)聲波使膜片前后振動時,就將聲音信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?,下列說法正確的是_____。
A.該傳感器是根據(jù)電流的磁效應(yīng)工作的。
B.該傳感器是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的。
C.膜片振動時;穿過金屬線圈的磁通量不變。
D.膜片振動時,金屬線圈會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢30、物體的帶電量是一個不易測得的物理量;某同學(xué)設(shè)計了一個實驗來測量帶電物體所帶電量。如圖甲所示,他將一由絕緣材料制成的小物塊A放在足夠長的木板上,打點計時器固定在長木板末端,物塊A靠近打點計時器,一紙帶穿過打點計時器與物塊A相連,請結(jié)合下列操作步驟回答問題。
(1)為消除摩擦力的影響,他將長木板一端墊起一定傾角,接通打點計時器,輕輕推一下小物塊A,使其沿著長木板向下運(yùn)動。多次調(diào)整傾角直至打出的紙帶上點跡均勻,測出此時木板與水平面間的傾角,記為
(2)如圖乙所示,在該裝置處加上一范圍足夠大的垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,用細(xì)繩通過一輕小定滑輪將物塊A與物塊B相連,繩與滑輪的摩擦不計且繩與斜面平行。給物塊A帶上一定量的正電荷,保持傾角不變,接通打點計時器,由靜止釋放小物塊A,該過程可近似認(rèn)為物塊A的帶電量不變。下列關(guān)于紙帶上點跡的分析正確的是___________。
A.紙帶上的點跡間距先增加后減小至零。
B.紙帶上的點跡間距先增加后減小至一不為零的定值。
C.紙帶上的點跡間距逐漸增加;且相鄰兩點間的距離之差不變。
D.紙帶上的點跡間距逐漸增加;且相鄰兩點間的距離之差逐漸減小,直至間距不變。
(3)為了測定物塊A所帶電量q,除傾角外,本實驗還必須測量的物理量有___________。
A.物體A的質(zhì)量MB.物體B的質(zhì)量m
C.A和B最終的速度D.磁感應(yīng)強(qiáng)度
(4)用重力加速度傾角和所測得的物理量,可得出的表達(dá)式為___________。31、在“探究變壓器原;副線圈電壓與匝數(shù)的關(guān)系”的實驗中;如圖所示為可拆變壓器;
(1)線圈1匝數(shù)比線圈2匝數(shù)多,則線圈1導(dǎo)線比線圈2導(dǎo)線______;
A.粗一些B.細(xì)一些。
(2)下列有關(guān)說法正確的是______;
A.實驗中鐵芯有發(fā)熱現(xiàn)象是由于線圈和鐵芯之間絕緣不好。
B.實驗所用電壓不超過12V;這樣可以隨意接觸裸露的導(dǎo)線;接線柱。
C.多用電表測量電壓時先用小量程擋測試;確定范圍后再選擇適當(dāng)量程進(jìn)行測量。
D.變壓器原線圈相對電源而言起負(fù)載的作用;副線圈相對負(fù)載而言起電源的作用。
(3)變壓器的工作原理是利用了______現(xiàn)象;實驗過程中“保持原線圈匝數(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”,這是運(yùn)用______的方法。32、某班物理實驗課上;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”??刹鹱儔浩魅鐖D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)一位同學(xué)實驗時,觀察兩個線圈的導(dǎo)線,發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同。他選擇的原線圈為800匝,副線圈為400匝,原線圈接學(xué)生電源的正弦交流輸出端,所接電源為“”擋位,測得副線圈的電壓為則下列敘述中可能符合實際情況的一項是___________。
A.原線圈導(dǎo)線比副線圈導(dǎo)線粗。
B.學(xué)生電源實際輸出電壓大于標(biāo)注的“”
C.原線圈實際匝數(shù)與標(biāo)注“800”不符;應(yīng)大于800匝。
D.副線圈實際匝數(shù)與標(biāo)注“400”不符;應(yīng)小于400匝。
E.變壓器的鐵芯B沒有安裝在鐵芯A上;導(dǎo)致鐵芯沒有閉合。
(3)變壓器鐵芯是利用由相互絕緣的薄硅鋼片平行疊壓而成的;而不是采用一整塊硅鋼,如圖所示。
①圖中,硅鋼片應(yīng)平行于___________。
A.平面B.平面C.平面D.平面
②這樣設(shè)計的原因是___________。
A.增大渦流;提高變壓器的效率。
B.減小渦流;提高變壓器的效率。
C.增大鐵芯中的電阻;以產(chǎn)生更多的熱量。
(4)理想變壓器是一種理想化模型。如圖所示,心電圖儀(將心肌收縮產(chǎn)生的脈動轉(zhuǎn)化為電壓脈沖的儀器,其輸出部分可以等效為虛線框內(nèi)的交流電源和定值電阻串聯(lián))與一理想變壓器的原線國連接,一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接,原副線圈的匝數(shù)分別為在交流電源的電壓有效值不變的情況下,將可變電阻R的阻值調(diào)大的過程中,當(dāng)________時,R獲得的功率最大。
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、C【分析】【詳解】
A.小球能從管口處飛出;說明小球受到指向管口洛倫茲力,根據(jù)左手定則判斷,小球帶正電;故A錯誤.
B.洛倫茲力是不做功的,因為在向上的洛倫茲力產(chǎn)生的同時,還產(chǎn)生了與F方向相反的一個洛倫茲力;兩個洛倫茲力抵消,不做功;故B錯誤.
C.設(shè)管子運(yùn)動速度為v1,小球垂直于管子向右的分運(yùn)動是勻速直線運(yùn)動.小球沿管子方向受到洛倫茲力的分力F1=qv1B,q、v1、B均不變,F(xiàn)1不變;則小球沿管子做勻加速直線運(yùn)動.與平拋運(yùn)動類似,小球運(yùn)動的軌跡是一條拋物線;故C正確.
D.設(shè)小球沿管子的分速度大小為v2,則小球受到垂直管子向左的洛倫茲力的分力F2=qv2B,v2增大,則F2增大,而拉力F=F2,則F逐漸增大;故D錯誤.2、B【分析】【分析】
【詳解】
BD.畫出粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡如圖所示;
由幾何關(guān)系得,軌跡對應(yīng)的圓心角
粒子在磁場中運(yùn)動的時間
可得,若一定,越大,粒子在磁場中運(yùn)動的時間越短,若一定;則粒子在磁場中的運(yùn)動時間一定,故B正確,D錯誤;
A.設(shè)粒子的軌跡半徑為則
由圖有
可得,若是銳角,越大,越大,若是鈍角,越大,越小;故A錯誤;
C.粒子在磁場中運(yùn)動的角速度
又
則
與速度無關(guān);故C錯誤。
故選B。3、D【分析】【分析】
【詳解】
一帶負(fù)電的粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)磁場;根據(jù)左手定則,粒子垂直紙面向外偏轉(zhuǎn)。
故選D。4、A【分析】【分析】
【詳解】
AB.甲位置時,磁場由左向右,由左手定則可知,AB受力向上;CD受力向下;B錯誤A正確;
CD.在乙位置時,由左手定則可知CD受力向下,AB受力向上;CD錯誤;
故選A。5、A【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)粒子的偏轉(zhuǎn)方向;由左手定則可以判斷出粒子帶正電,A正確;
B.由洛倫茲力提供向心力可得
解得粒子在磁場中運(yùn)動時,其軌跡的半徑為
由幾何關(guān)系可知其對應(yīng)的圓心角為則粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡長度為
因為不知道磁場的磁場強(qiáng)度;不可求得粒子在磁場中運(yùn)動的軌跡長度,B錯誤;
C.粒子在磁場中運(yùn)動時,有
由于不知道粒子的半徑;故不可求得磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,C錯誤。
D.粒子做勻速運(yùn)動的周期為
則粒子在磁場中運(yùn)動的時間為
因為不知道磁場的磁場強(qiáng)度;不可求得粒子在磁場中運(yùn)動的時間,D錯誤。
故選A。6、D【分析】【分析】
【詳解】
A.由于通過磁場后向上偏轉(zhuǎn);根據(jù)左手定則可知,粒子到正電荷,A錯誤;
B.由于加上電場后又回到O點,可知
可得粒子的速度①
B錯誤;
C.如果只把兩板間距離適當(dāng)減小,根據(jù)
電場強(qiáng)度將增大,此時
粒子將打到O點下方;C錯誤;
D.根據(jù)②
由①②聯(lián)立可得
D正確。
故選D。7、B【分析】【詳解】
A.未按下按鈕時,線圈磁通量不變,因此a、b兩點電勢差為零;故A錯誤;
BCD.按下按鈕過程中,線圈中的磁場先向右減小,后向左增加,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流方向從b接線柱通過線圈流向a接線柱,又因為線圈是電源,電源內(nèi)部電流方向由負(fù)極流向正極,因此線圈a接線柱的電勢比b接線柱高;按鈕復(fù)位過程中,線圈中的磁場先向左減小,后向右增加,磁通量先減小后增大,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流方向從a接線柱通過線圈流向b接線柱,線圈a接線柱的電勢比b接線柱低;故B正確,CD錯誤。
故選B。8、A【分析】【詳解】
AC.若線框進(jìn)入磁場時重力小于安培力,由牛頓第二定律有
線框做減速運(yùn)動;安培力減小,加速度減小,做加速度減小的減速運(yùn)動,完全進(jìn)入后只受重力,線框加速,離開磁場時安培力大于重力,速度減小,安培力減小,做加速度減小的減速運(yùn)動,故A錯誤,C正確;
B.若線框進(jìn)入磁場時恰好重力等于安培力;則線框勻速進(jìn)入磁場,電流不變,安培力不變,完全進(jìn)入后只受重力,線框加速,離開磁場時安培力大于重力,速度減小,安培力減小,則做加速度減小的減速運(yùn)動,故B正確;
D.若進(jìn)入時重力大于安培力,由牛頓第二定律有
做加速運(yùn)動;安培力增大,加速度減小,做加速度減小的加速運(yùn)動,完全進(jìn)入后只受重力,線框加速,離開磁場時安培力大于重力,速度減小,安培力減小,則做加速度減小的減速運(yùn)動,故D正確。
本題選錯誤的,故選A。9、B【分析】【詳解】
ACD.磁流體發(fā)電機(jī);質(zhì)譜儀和顯像管都利用了帶電粒子在磁場中偏轉(zhuǎn)而工作的;所以它們都應(yīng)用磁偏轉(zhuǎn)原理工作,ACD錯誤;
B.電流互感器是利用了電磁感應(yīng)原理;B正確。
故選B。二、多選題(共8題,共16分)10、A:C【分析】【詳解】
A.導(dǎo)體棒運(yùn)動過程水平只受安培力,由動量定理
和
可得
故A正確;
B.根據(jù)
可知
故B錯誤;
CD.離開桌面前的瞬間,根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得
故D錯誤;C正確。
故選AC。11、C:D【分析】【詳解】
ABC.在時間內(nèi),金屬棒做勻加速運(yùn)動,F(xiàn)達(dá)到最大值后保持不變,隨著速度增大,安培力逐漸變大,金屬棒做加速度越來越小的加速運(yùn)動,當(dāng)加速度即金屬棒所受安培力與外力相等時,金屬棒做勻速直線運(yùn)動。設(shè)金屬棒在勻加速運(yùn)動階段的加速度大小為a、末速度大小為v,則
解得
設(shè)金屬棒最后做勻速運(yùn)動的速度大小為此時拉力F等于安培力,即
解得
所以
故AB錯誤;C正確;
D.在時間內(nèi),金屬棒做勻加速運(yùn)動,通過回路某一橫截面的電荷量
故D正確。
故選CD。12、A:C:D【分析】【分析】
【詳解】
AB.當(dāng)導(dǎo)體框以速度v進(jìn)入磁場時,產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為
cd邊受到安培力,大小為
對于導(dǎo)體框根據(jù)牛頓第二定律可得
又因為
整理可得
若則線框的加速度為一定值,速度均勻增加,電流均勻增加,故A正確,B錯誤;
C.若則線框的加速度隨速度的增加而減小,電流增加的越來越慢,故C正確;
D.若則線框的加速度隨速度的增加而增加,電流增加的越來越快,故D正確。
故選ACD。13、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.0~5s內(nèi),由于磁場變化產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢
閉合回路中感應(yīng)電流
0~5s內(nèi),磁場強(qiáng)度與時間關(guān)系為
ab棒水平方向?qū)⑹艿较蜃蟀才嗔?/p>
故ab棒始終保持靜止;故A正確;
BC.5s后,由于磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度保持不變,故ab棒將在外力F作用下從靜止開始向右運(yùn)動,并切割磁感線,從而將受到水平向左安培力的作用,由牛頓第二定律可得
又因為
即
所以,ab棒將做加速度逐漸減小的加速直線運(yùn)動,最后達(dá)到勻速。當(dāng)ab棒勻速運(yùn)動時,速度最大,即
代入數(shù)據(jù)解得vm=0.2
故B錯誤;故C正確;
D.a(chǎn)b棒從開始運(yùn)動至獲得最大速度的過程中,流過電阻R的總電量為1.4C,則有
解得x=2.4m
所以ab棒從開始運(yùn)動至獲得最大速度的過程中,距導(dǎo)軌MP的最大距離為2.4m;故D錯誤。
故選AC。14、A:C【分析】【詳解】
A.由于磁感應(yīng)強(qiáng)度增大,金屬桿ab受到的安培力方向沿傾斜導(dǎo)軌向上,由左手定則可知金屬桿中的感應(yīng)電流方向從b到a。故A正確;
B.由于磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大;所以金屬桿中的感應(yīng)電流恒定。故B錯誤;
C.由于磁感應(yīng)強(qiáng)度不斷增大;金屬桿中的感應(yīng)電流恒定,所以金屬桿所受安培力不斷增大。故C正確;
D.由于一開始金屬桿靜止;所以金屬桿一開始受到沿傾斜導(dǎo)軌向上的摩擦力,在施加垂直于斜面向上的磁場之后,受到方向沿傾斜導(dǎo)軌向上的安培力,摩擦力開始減小。在摩擦力減小為零之后,由于安培力繼續(xù)增大,金屬桿產(chǎn)生沿傾斜導(dǎo)軌向上的運(yùn)動趨勢,摩擦力方向變?yōu)橄蛳?,大小不斷增大。所以金屬桿受到的摩擦力先減小再增大。故D錯誤。
故選AC。15、A:B:D【分析】【詳解】
A.ad間的電壓為:
選項A正確;
B.流過線框截面的電量:
選項B正確;
C.線框所受安培力的合力:
選項C錯誤;
D.產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=2BLv,感應(yīng)電流線框中的電流在ad邊產(chǎn)生的熱量:
選項D正確。
故選ABD。16、A:C:D【分析】【詳解】
A.由題可得,線圈的有效面積為
則發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為
故A正確;
B.發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的有效值為
由閉合電路歐姆定律可得
解得
故B錯誤;
C.線圈轉(zhuǎn)動周期為
由法拉第電磁感應(yīng)定律可得,線圈產(chǎn)生的平均電動勢為
解得線圈轉(zhuǎn)動一周產(chǎn)生的平均電動勢為
線圈產(chǎn)生的平均電流為0,所以在內(nèi)通過線框?qū)Ь€橫截面的電荷量為0;故C正確;
D.在電路產(chǎn)生的焦耳熱為
由能量守恒定律可得,在內(nèi)外力至少對系統(tǒng)做功為
故D正確。
故選ACD。17、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.由圖乙知,電動勢的最大值為
有效值為
電壓表的示數(shù)為外電阻兩端電壓
選項A正確;
B.在t=10?2s的時刻;電動勢為0,則線圈處于中性面,穿過線圈磁通量最大,選項B錯誤;
CD.由圖乙得,線圈轉(zhuǎn)動周期為T=0.02s
所以轉(zhuǎn)速為
交流電壓的最大值
若線圈轉(zhuǎn)速n改為25r/s,減小為原來的一半,則電動勢的最大值減為原來的一半,所以電動勢的有效值也減為原來的一半,即為3V,此時通過電燈的電流為
選項C正確;D錯誤。
故選AC。三、填空題(共7題,共14分)18、略
【分析】【分析】
根據(jù)公式可得電子的軌道半徑越大;磁場強(qiáng)度越小,而當(dāng)電子剛好從下極板射出時半徑最大,根據(jù)幾何知識和半徑公式分析解題。
【詳解】
電子射入磁場時所受洛倫茲力向下,都向下偏轉(zhuǎn),顯然從貼著上極板A點射入的電子最容易從右側(cè)或左側(cè)穿出,所以以該電子為研究對象,若半徑足夠大,恰好從下極板C點處射出,對應(yīng)的半徑為由幾何關(guān)系得:
解得:
根據(jù)半徑公式可知磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,電子的軌道半徑越小,所以當(dāng)粒子剛好從下極板射出時的磁場最小,最小為:
解得:
【點睛】
本題考查了粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)問題,關(guān)鍵是找出磁場最小時的臨界條件,可從公式入手?!窘馕觥?9、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2]電容器具有“通交流、阻直流,通高頻、阻低頻”的作用,電感線圈具有“通直流、阻交流,通低頻、阻高頻”的作用。當(dāng)電源為直流電時,閉合開關(guān)S,直流電流無法通過電容器C;故丙燈不亮,而甲;乙兩燈的亮度相同。
(2)[3]當(dāng)電源為交流電源時,閉合開關(guān)S;甲燈無其他電器元件對電流有阻礙作用,故甲燈最亮。
(3)[4][5]提高交流電源的頻率,電感線圈L對交流電的阻礙作用增大,電容器C對交流電的阻礙作用減弱,故乙燈變暗,丙燈變亮。【解析】甲、乙一樣亮不亮甲變暗變亮20、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動,中性面是指線圈平面與磁感線垂直的位移,則在中性面時,通過線圈的磁通量最大。此說法正確。【解析】正確21、略
【分析】【詳解】
[1]電阻消耗的電功率為
[2]與消耗的電功率恰好相等
原、副線圈的電壓之比為【解析】48422、略
【分析】【詳解】
[1]粒子運(yùn)動軌跡如下圖所示
電子垂直射入磁場,在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動,洛倫茲力提供向心力有,根據(jù)
電子做圓周運(yùn)動的半徑
則得電子在電場中的運(yùn)動速度之比等于電子做圓周運(yùn)動的半徑之比,根據(jù)幾何關(guān)系有
所以電子在電場中的速度之比為
[2]電子在磁場中做圓周運(yùn)動的周期
以v1運(yùn)動的電子在磁場中運(yùn)動的時間
以v2運(yùn)動的電子在磁場中運(yùn)動的時間
所以電子在磁場中運(yùn)動的時間之比為【解析】1:23:223、略
【分析】【詳解】
[1]導(dǎo)線以垂直于導(dǎo)線方向的速度v做平動時的電動勢為
導(dǎo)線繞其一端以角速度轉(zhuǎn)動時的電動勢為
聯(lián)立得【解析】24、略
【分析】【詳解】
[1]由可得
所以雷達(dá)發(fā)射電磁波的波長范圍是0.3m~1.5m。
[2]電磁波測距的原理就是通過發(fā)射和接收的時間間隔t來確定距離,所以可根據(jù)
確定和目標(biāo)間的距離?!窘馕觥?.3~1.5m能四、作圖題(共4題,共20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(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】27、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(yùn)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(yùn)動,如圖。
【解析】28、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4題,共28分)29、略
【分析】【詳解】
(1)[1]A.干簧管是將磁信號轉(zhuǎn)化為電信號的儀器;不能用作感溫的敏感元件,A錯誤;
B.熱電阻的電阻值隨溫度發(fā)生變化;可以用作感溫的敏感元件,B正確;
C.熱敏電阻的電阻值隨溫度發(fā)生變化;可以用作感溫的敏感元件,C正確;
D.光敏電阻的電阻值隨光學(xué)的變化發(fā)生變化;不能用作感溫的敏感元件,D錯誤。
故選BC。
(2)[2]AB.當(dāng)聲波使膜片前后振動時;線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流,將聲音信號變化電信號,是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,A錯誤B正確;
C.膜片隨著聲波而周期性振動;穿過金屬線圈的磁通量是周期性變化的,C錯誤;
D.膜片振動時;金屬線圈切割磁感線,會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,D正確。
故選BD?!窘馕觥竣?BC②.BD30、略
【分析】【詳解】
(2)[1]設(shè)A的質(zhì)量為B的質(zhì)量為沒有磁場時,由平衡條件可知
又有
所以
當(dāng)存在磁場時,以整體為研究對象,由牛頓第二定律可得
由此式可知和是變量,其他都是不變的量,所以一起做加速度減小的加速運(yùn)動,直到加速度減為零后做勻速運(yùn)動,即速度在增
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