月考(到磁场)

1、上海市金山中学2010届高三学习水平检查物理2009年12月(考试时间：120分钟满分：150分 命题人：曹 伟 审核人：朱宏权).(20分)填空题本大题共5小题，每小题4分。答案写在答题纸中指定位置，不要求写出演算过程。1 如图所示的逻辑电路由一个“非”门组合而成；当输入端Z”门和一个“a=1”、“ B=0” 时,输出端“ Z=2. 如图所示，一个矩形线圈长L| = 0.2 m,宽 L2 = 0.1 m,共 100匝，匀强磁场垂直线圈平面向里，磁感强度B随时间t变化的规律是B = 0.4t+0.2，式中t的单位是秒，B的单位是特。当t= 2 s时，穿过矩形线圈的磁通量中二Wb,0线圈中感应电

2、动势 =3. 如图所示，在光滑水平面上，一绝缘细杆长为I，两端各固定着一个带电小球，处于水平方向、场强为E的匀强电场中，两小球带电量分别为+ q和一q,轻杆可绕中点 O自由转动。在轻杆与电场线夹角为B时,忽略两电荷间的相互作用，两电荷受到的电场力对O点的力矩大小为。取O点为零电势能点，两电荷具有的电势能为4. 如图电路，当滑动变阻器的滑片放在正中时，三灯的亮度相同，则：(1)三灯的电阻大小关系是： ; (2)当滑动变阻器的滑片下移后，三个灯的亮度最暗的是 灯。、（40分）选择题。I 单项选择题6 .如下四个电场中，均有相互对称分布的a、b两点.其中电势和场强都相同的是（）bB(、2 1)IBL

3、义(、2-i)ibl、(.2 1)IBL'-1)IBLAH9.一根长1m的均匀电阻丝需与一盏“ 10V, 5W的灯同时工作，电源电压 恒为100V,电阻丝阻值R=100Q （其阻值不随温度而变），现利用分压电路 从电阻丝上获取电能使灯正常工作。 和灯并联的一段电阻丝的长度范围为：L( )A. 0-0.1mB. 0.1m-o.2mC. o.2m-o.3mD. o.3m-0.4m7.如图，一段导线 abed位于磁感应强度大小为 B的匀强磁场中，且与磁场方向（垂直于 纸面向里）垂直。线段ab、be和ed的长度均为L,且/ abe=Z bcd=1350。流经导线的电流为I，方向如图中箭头所示。

4、导线段abed所受到的磁场的作用力的合力（）A. 方向沿纸面向上，大小为E.方向沿纸面向上，大小为C. 方向沿纸面向下，大小为D. 方向沿纸面向下，大小为&两只额定电压均为110V的灯泡A和B ,额定功率分别为100W和40w ,为了使它们接到220V电源上能正常发光，同时电路消耗的电功率最小，如图所示电路中最合理的是图10. 某同学在实验室里熟悉各种仪器的使用，他将一条形磁铁放在转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感强度传感器固定在转盘旁边，当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感强度测量值周期性地变化，该变化与转盘转动的周期一致.经过操作，该同学在计 算机上得到了如图乙所示的图像

5、：（）A .在图象记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是不变B .在图象记录的这段时间内，圆盘转动的快慢情况是先快慢不变，后越来越慢C.若该磁场穿过一个线圈则在t=0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的方向发生了变化D .若该磁场穿过一个线圈则在t=0.15s时刻，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值。磁感强度传感器条形磁铁图甲n.多项选择题11. 如图所示，在点电荷 Q形成的电场中，带电粒子 q仅受电场力作用， 运动轨迹为 MEGFN曲线，其中G点与等势面a相切，E、F两点在 等势面b上，M、N两点在等势面c上。则以下判断正确的是 （）A . q与Q电性相同B. 带电粒子在 G点电势能最小

6、C. 带电粒子在M点动能大于F点D. 带电粒子在E点电势能小于N点q /M J12. 在如图所示电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、Ui、U2和U3表示，电表示数变化量的大 I、 U、 U2和 U3表示.下列比值正确的是()AUi/I不变，Ui/ I不变BU2/I变大，U/ I变大CU2/I变大，U I不变DU3/I变大，U3/ I不变小分别用13.如图所示，点电荷 +4Q与+Q分别固定在 A、 点将AB连线三等分，现使一个带负电的粒子从B两点，C、D两C点开始以某一+4QAC+QB初速度向右运动，不计粒子的重力，则该粒子在

7、CD之间运动的速度大小 v与时间t的关系图像可能是（14. 空间某一静电场的电势$在x轴上分布如图所示,上两点B、C点电场强度在x方向上的分量分别是 Ecx,下列说法中正确的有（）A . Ebx的大小大于E Cx 的大小B. Ebx的方向沿x轴正方向C.电荷在O点受到的电场力在 x方向上的分量最大D 负电荷沿x轴从B移到C的过程中，电场力先做正功，后做负功二.实验题15. 电场中等势线的描绘”的实验装置如图11所示.(1) 图中电源应是 。(“直流电源”或“交流电源”)(2) 若用图中的灵敏电流表的两个接线柱引出的两个表笔(探针)分别接触图中d、f两点(d、f连线和A、E连线垂直)时，指针向右

8、偏(若电流从红表笔流进时，指针向右偏)，则电流表的红表笔接触在 点；要使指针仍指在刻度盘中央(即不发生偏转)，应将接f的表笔向 (选填左”或右”)移动.(3) 在实验中，若两表笔接触纸面任意两点，发现电流表指针都不发生偏转，可能的原因16.在如图所示的电路中,数如下表所示。是(只需写出一种原因)。A、B、C为三节干电池，实验中理想电压表和理想电流表的读电键位置电压U(V)电流I(A)灯泡 电阻R(Q)灯泡功率P (W)K t11.400.207.000.28K t22.700.300.81K t32.550.298.79(1)根据表中实验数据，计算出表 中空格处小灯泡的电阻和功率(保留两位小数

9、)；根据表中实验数据， 可计算出干电(2)如果干电池A和B具有相同的电动势和内阻,池A的电动势为V，内阻为Q ;(3)当电键K与“接线柱3”连接，串联电池组的总电动势增加，电流表的示数反而减小，究其原因可能是 17如图所示为某同学实验得到的小灯泡灯丝电阻的U-I关系曲线图。U(V) qU-I关系的完整曲线）（1）在上框中画出实验电路图（根据该电路图可得到，可用的器材有：电压传感器、电流传感器、滑线变阻器（变化范围050Q）、电动势为6V的电源（不计内阻）、小灯泡、电键、导线若干。（2）如果将该小灯泡分别接入甲、乙两个不同电路,如图所示，其中甲电路的电源为一节干电池，乙电路的电源为三节干电池，每

10、节干电池的电动势为1.5 V,TIL内电阻为1.5莒定值电阻R= 18 Q,则接入（选填甲”或乙”）电路时，小灯泡较亮些。（3）在电路乙中，小灯泡消耗的电功率为（4）若将电路乙中的电阻 R替换为另一个完全相同的小灯泡，其他条件不变，则此时电源内部的发热功率为18青岛奥运会帆船赛场采用风力发电给蓄电池充电，为路灯提供电能。用光敏电阻作为 传感器控制路灯电路的开关，实现自动控制。光敏电阻的阻值随照射光的强弱而变化，作为简化模型，可以近似认为，照射光较强（如白天）时电阻几乎为 0:照射光较弱（如黑天）时电阻接近于无穷大。利用光敏电阻 作为传感器，借助电磁开关，可以实现路灯自动在白天关闭，黑天打开。电

11、磁开关的内部 结构如图所示。1、2两接线柱之间是励磁线圈，3、4两接线柱分别与弹簧片和触点连接。当励磁线圈中电流大于 50mA时，电磁铁吸合铁片，弹簧片和触点分离，3、4断开；电流小于50mA时，3、4接通。励磁线圈中允许通过的最大电流为 100mA。（1）利用以下器材设计一个自动控制路灯的电路，画出电路原理图。韋賛片傩点".电雄铁-绝鑼支架电磁开关内部结构图Ri光敏电阻Ri，符号，灯泡L,额定功率40W，额定电压36V，符号 '保护电阻R2,符号，电磁开关，符号，蓄电池E,电压36V，内阻很小；开关 S,导线若干。(2) 回答下列问题： 如果励磁线圈的电阻为 200&quo

12、t;，励磁线圈允许加的最大电压为 V，保护电阻R2的阻值范围为。 在有些应用电磁开关的场合，为了安全，往往需要在电磁铁吸合铁片时，接线柱3、4之间从断开变为接通。为此，电磁开关内部结构应如何改造？请结合本题中电磁开关内部结构图说明。答：。 任意举出一个其它的电磁铁应用的例子。答： 。四计算题(要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案，而 未写出主要演算过程的，不能得分。)19如图所示，竖直放置的两平行带电金属板间的匀强电场中有一根质量为m的均匀绝缘杆，上端可绕轴 O在竖直平面内转动，下端固定一个不计重力的点电荷 A，带电量+ q。当板间电压为 U时，杆静止在与竖直方向成

13、二=45。的位置；若平行板以 M N为轴同时顺时针旋转:=15°的角，而杆仍静止在原位置上，板间电压应变为匕求：U/Ua的比值。20.个质量为 m、直径为d、电阻为R的金属圆环，在范围足够大 的磁场中竖直向下下落，磁场的分布情况如图所示。已知磁感强度竖 直方向分量 By的大小只随高度y变化，其随高度y变化关系为By=Bo(1 + ky)(此处k为比例常数，且k>0),其中沿圆环轴线的磁场方 向始终向上。金属圆环在下落过程中的环面始终保持水平，速度越来 越大，最终稳定为某一数值，称为收尾速度。求(1) 圆环中感应电流的方向。(2) 圆环收尾速度的大小21.如图所示，在绝缘水平面上

14、，相距为L的A、B两点处分别固定着两个等量正电荷。 a、b是AB连线上两点，其中 Aa=Bb= L , O为AB连线的中点。一质量为 m带电量为+q的4小滑块(可视为质点)以初动能Eo从a点出发，沿AB直线向b运动，其中小滑块第一次经 过O点时的动能为初动能的 n倍(n>1)，到达b点时动能恰好为零，小滑块最终停在O点，求：(1) 小滑块与水平面间的动摩擦因数(2) Ob两点间的电势差 UOb。(3) 小滑块运动的总路程s。A a O b B22.如图所示，在空间中取直角坐标系Oxy，在第一象限内平行于y轴的虚线MN与y轴距离为d,从y 轴到MN之间的区域充满一个沿 y轴正方向的匀强电

15、场，场强大小为 E。初速度可以忽略的电子经过另一 个电势差为U的电场加速后，从y轴上的A点以平行 于x轴的方向射入第一象限区域，A点坐标为(0, h)。已知电子的电量为 e,质量为 m,加速电场的电势差Ed2U > 77，电子的重力忽略不计，求：4h(1)电子从A点进入电场到离开该电场区域所经历的时间t和离开电场区域时的速度v；(2 )电子经过x轴时离坐标原点 O的距离I。（乙）23.如图（甲）为一研究用电磁感应的实验装置示意图，其中电流传感器（相当于一只理 想的电流表）能将各时刻的电流数据实时传输到计算机，经计算机处理后在屏幕上同步显 示出I -t图象。已知电阻 R及金属杆的电阻r均为

16、0.5门，杆的质量m及悬挂物的质量 M 均为0.1 kg,杆长L =1m 实验时，先断开 K，取下细线调节轨道倾角，使杆恰好能沿轨 道匀速下滑然后固定轨道，闭合K，在导轨区域加一垂直轨道平面向下的匀强磁场，让杆在悬挂物M的牵引下，从图示位置由静止开始释放，此时计算机屏幕上显示出如图（乙）所示的I -t图象（设杆在整个运动过程中与轨道垂直，且细线始终沿与轨道平行的方向拉 杆，导轨的电阻、细线与滑轮问的摩擦及滑轮的质量均忽略不计）试求：（1） t =0.2s时电阻R的热功率；2）匀强磁场的磁感应强度B的大小;（3）估算00.4s内R上产生的焦耳热.参考答案一. (20分)填空题本大题共 5小题，每

17、小题4分。1或；02、0.02Wb ; 0.8V3、qElsin 0; qElcos 04、Ra< Rc v Rb ; C5、1.2V ; 0.5 0或 2Q16. (1)电键位置电 压U(V)电 流I(A)灯泡 电阻R(0)灯泡功率P (W)K fl1.400.207.000.28K f22.700.309.000.81K f32.550.298.790.74、(40分)选择题。I 单 选 题678910BACBBn 多 选 题11121314ACACDBCAD二.实验题。15.( 1)直流电源(2 )f 右(3)电表坏了，导电纸有导电物质的一面朝下，电源未接上，A、E电极连线断了等.

18、(2) 电动势为 1.5 V，内阻为 0.5 0;(3) 干电池C的电动势较小，内阻较大，功率损耗较大。17. (1)图略，分压接法(2)甲，(3) 0.15,(4) 0.26 ( 0.24 0.28 间都给分)，18. (1)电路原理如图所示。(2) 20160520把触点从弹簧片右侧移到弹簧片左侧，保证当电磁铁吸合铁片时，3、4之间接通：不吸合时，3、4之间断开。电磁起重机 四计算题19. 解：由力矩平衡关系，可得:L 0 qU10mg s in 45Lcos452dL . /厂0qU 2 | . cc。mg sin 45L sin 302d cos150解(1)、(2),即可求得：匕！=

19、(巧U 220. : (1)愣次定律可知，感应电流的方向为顺时针(俯视)(2)圆环下落高度为y时的磁通量为：2 2“ r ddQ=BS = Bn4= B°(1 + ky)叨设收尾速度为Vm,以Vm运动At时间内磁通量的变化为2 2d d=ABS= B0kAy n=B0kVm At2由法拉第电磁感应定律s= =B°k n dVmAt42£ 圆环中感应电流的电功率为P=R重力做功的功率为 PG=mgvm 能量守恒P = Pg解得16mgRVm=BF21. 解：由Aa=Bb=L,0为AB连线的中点得：a、b关于O点对称，贝U4Uab=0设小滑块与水平面间的摩擦力大小为f

20、,对于滑块从ab过程，由动能定理得:q °-巳而f= (img2 E由一一式得：二gmgL(2)对于滑块从0 b过程，由动能定理得：q Uob - f 丄=0 - nE° 42q由一一式得：UOb =-(2" ")E0对于小滑块从a开始运动到最终在 0点停下的整个过程，由动能定理得:q U ao - f S =0 - Eo 而 U aO - -U Ob2q由式得sdL422.(1 )由 eU = 2 mvo2得电子进入偏转电场区域的初速度V0= ,；2mu因为加速电场的电势差Ed2U > Ed,说明yv h,说明以上假设正确所以4hVy= at =eE 一 x mdeEdm离开时的速度V= V02 + Vy2 =eE2d2+ 2mU(2)设电子