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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年上教版选择性必修2物理下册月考试卷含答案考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、如图所示,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN与PQ平行且间距为L,磁感应强度为B的匀强磁场与导轨平面垂直,金属棒ab接入电路的电阻为R,导轨电阻不计。ab棒由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,下列对ab棒在下滑过程中的描述正确的有()
A.做匀加速直线运动B.最大速度为C.最大电功率为D.金属棒上的焦耳热等于金属棒的重力势能减少量2、单匝矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,穿过线圈的磁通量Φ随时间的变化关系为Φ=Φmsint,线圈电阻为则下列说法正确的是()A.线圈转动一周,线圈中电流方向改变1次B.时刻线圈处于中性面位置C.时刻线圈中感应电流最大,最大值为D.过程中,通过线圈某一截面的电荷量为3、下列关于磁场的说法中正确的是()A.奥斯特实验说明了磁场可以产生电流B.电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转,这是因为洛仑兹力对电子做功的结果C.通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场即D.电荷与磁场没有相对运动,电荷就一定不受磁场的作用力4、回旋加速器的工作原理示意图如图所示。和是中空的两个D形金属盒;分别与一高频交流电源两极相接,两盒放在匀强磁场中,磁场方向垂直于盒底面,粒子源置于盒的圆心A附近。两盒间的狭缝很小,粒子在两盒间被电场加速,且加速过程中不考虑相对论效应和重力的影响,粒子在D形盒内做匀速圆周运动,当其到达两盒间的缝隙时,其间的交变电场恰好使粒子被加速。下列说法正确的是()
A.回旋加速器所接交变电压的频率等于带电粒子做匀速圆周运动频率的一半B.若要增大带电粒子的最大动能,可通过增大交变电压峰值的方式实现C.粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为D.粒子每次经过两D形盒间的狭缝时,电场力对粒子做功一样多5、如图所示,一束正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,未发生任何偏转,如果让这些不偏转离子进入另一个匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入后一磁场的离子,可得出结论()
A.它们的动能一定不相同B.它们的电量一定不相同C.它们的质量一定不相同D.它们的电量与质量之比一定不相同6、如图所示,一束电荷量相同的带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场和匀强电场(左侧极板带正电,右侧极板带负电)组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P进入另一匀强偏转磁场,最终打在上;下列说法正确的是()
A.粒子带负电B.速度选择器中磁场方向为垂直纸面向里C.所有打在上的粒子,在匀强偏转磁场中的运动时间都相同D.粒子打在上的位置越远,粒子的质量越大7、如图所示,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,由此可知,圆环a将()
A.顺时针加速旋转B.顺时针减速旋转C.逆时针匀速旋转D.逆时针减速旋转评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)8、理想的LC振荡回路中电流i随时间t的变化关系如图所示;则下列说法正确的是()
A.t1时刻,电容器的带电量最大B.t2时刻,电路中的磁场能量最小C.从t2时刻到t3时刻电路中的电场能不断增大D.从t3时刻到t4时刻,电容器的带电量不断增大9、一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,在磁场中有一细金属圆环,线圈位于纸面内,如图甲所示.现令磁感应强度值B随时间t变化,先按图乙所示的Oa图线变化,后来又按bc和cd变化,令E1、E2、E3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I1、I2、I3分别表示对应的感应电流;则()
A.E1>E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向B.E1<E2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向C.E1<E2,I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向D.E2=E3,I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向10、磁电式电流表的构造如图甲所示,在蹄形磁铁的两极间有一个可以绕轴转动的线圈,转轴上装有螺旋弹簧和指针。蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布,如图乙所示。当有电流通过线圈时,线圈在安培力的作用下转动,螺旋弹簧被扭动,线圈停止转动时满足式中为线圈的匝数,为线圈的面积,为通过线圈的电流,为磁感应强度,为线圈(指针)偏角,是与螺旋弹簧有关的常量。不考虑电磁感应现象;由题中的信息可知()
A.该电流表的刻度是均匀的B.线圈转动过程中受到的安培力的大小不变C.若线圈中通以如图乙所示的电流时,线圈将沿逆时针方向转动D.更换值更大的螺旋弹簧,可以增大电流表的灵敏度(灵敏度即)11、如图所示,某同学在玻璃皿中心放一个圆柱形电极接电源的负极,沿边缘放一个圆环形电极接电源的正极做“旋转的液体”的实验,若蹄形磁铁两极正对部分的磁场可视为匀强磁场,电源的电动势为内阻限流电阻玻璃皿中两电极间液体的等效电阻为闭合开关后当液体旋转时电压表的示数恒为3.5V,则()
A.液体旋转是电磁感应现象B.由上往下看,液体做逆时针旋转C.液体中产生的热功率是0.25WD.液体中产生的热功率是12.25W12、质量和电量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场;带电粒子仅受洛伦兹力的作用,运行的半圆轨迹如图中虚线所示,则下列表述正确的是()
A.M带负电,N带正电B.M的速率小于N的速率C.M的速率大于N的速率D.M的运行时间大于N的运行时间13、如图所示,在平面直角坐标系xOy中,Oy竖直向下,Ox水平。在第一象限(空间足够大)存在垂直平面向外的磁场区域,磁感应强度大小沿y轴正方向不变,沿x轴正方向按照B=kx(k>0)且为已知常数)规律变化。一个质量为m、边长为L的正方形导线框,电阻为R,初始时一边与x轴重合,一边与y轴重合。将导线框以速度v0沿x轴正方向抛出,整个运动过程中导线框的两邻边分别平行两个坐标轴。从导线框开始运动到速度恰好竖直向下的过程中,导线框下落高度为h,重力加速度为g;则在此过程中,下列说法正确的是()
A.导线框受到的安培力总是与运动方向相反B.导线框下落高度为h时的速度为C.整个过程中导线框中产生的热量为mghD.导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为x=14、如图所示,两根足够长的平行光滑导轨MN、PQ电阻不计,导轨所在平面与水平面的夹角为空间中存在与导轨所在平面垂直向上的匀强磁场中。初始时将导体棒1由静止释放,时刻将另一完全相同的导体棒2(未画出)无初速度放置在导轨上(导体棒1上方某处);已知运动过程中两棒始终与导轨垂直且接触良好,两棒始终未发生碰撞。规定沿导轨向下为正方向,则下列关于导体棒1和2的速度随时间变化的图象可能正确的是()
A.B.C.D.15、如图所示,MN、PQ是足够长的两平行固定金属导轨,导轨弯曲部分光滑,导轨水平部分粗糙,N、Q间接一定值电阻;水平导轨上紧邻弯曲导轨区域有方向竖直向上的矩形匀强磁场区域。将一金属杆(电阻不为零)从弯曲导轨某一高度处由静止释放,使杆在磁场区域外右方某处停下。若导轨的电阻不计,金属杆与导轨垂直且接触良好,则能正确反映杆穿过磁场区域的过程中克服安培力做的功W、定值电阻上产生的焦耳热Q、通过杆的最大电流Im以及通过杆上某截面的电荷量q随高度h变化规律的图像是()
A.B.C.D.16、将一段导线绕成如图甲所示的闭合回路,并固定在水平面内。回路的ab边置于磁感应强度大小为B1、方向竖直向下的匀强磁场I中,回路的圆环区域内有竖直方向的磁场II,以竖直向下为磁场II的正方向,其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示,导线的总电阻为R,圆环面积为S,ab边长为L;则下列说法正确的是()
A.ab边受到的安培力大小始终为B.在0~时间内,流过ab边的电荷量为C.在0~T时间内,ab边受到的安培力方向先向左再向右D.在0~时间内,通过ab边的电流方向先从b→a再从a→b评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)17、气体传感器利用物质的化学反应将某种气体的浓度转换成电信号输出,如图所示,B为将可燃气体或有毒气体浓度转换为电信号的传感器,简称电子鼻.有如下器材:U=220V的电源、排风扇M、继电器G、控制电源A、控制开关S.请设计一个家用自动排烟电路,并在图中完成连线___________________.
18、感应电动势。
在_________现象中产生的电动势叫作感应电动势,产生感应电动势的那部分导体相当于_____________19、位移传感器的发射器发射________和________两种脉冲,接收器测出前后接收到这两种脉冲的不同的________,计算机就根据两者的________和________。计算出发射器和接收器间的距离。20、降低输电损耗的两个途径。
(1)减小输电线的电阻:在输电距离一定的情况下,为了减小电阻,应当选用电阻率______的金属材料,还要尽可能______导线的横截面积。
(2)减小输电线中的电流:为了减小输电电流,同时又要保证向用户提供一定的电功率,就要______输电电压。21、如图所示,当导体ab在金属框CDEF上向右移动时,流过灵敏电流计的电流方向是向____________的,流过的电流方向是向____________的。
22、如图,两平行放置的长直导线a和b中载有电流强度相等、方向相反的电流。则b右侧O点处的磁感应强度方向为_________;在O点右侧再放置一根与a、b平行共面且通有与导线a同向电流的直导线c后,导线a受到的磁场力大小将__________(选填“变大”、“变小”或“无法确定”)。23、(1)如图所示,金属棒ab置于水平放置的U形光滑导轨上,在ef右侧存在有界匀强磁场B,磁场方向垂直导轨平面向下。在ef左侧的无磁场区域cdef内有一半径很小的金属圆环L,圆环与导轨在同一平面内。当金属棒ab在水平恒力F作用下从磁场左边界ef处由静止开始向右运动后,圆环L有________(填“收缩”或“扩张”)趋势,圆环内产生的感应电流________(填“变大”;“变小”或“不变”)。
(2)如图,金属环A用轻线悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧。若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向________(填“左”或“右”)运动,并有________(填“收缩”或“扩张”)趋势。
评卷人得分四、作图题(共4题,共20分)24、在图中画出或说明图中所示情形下通电导线I所受磁场力的方向。
25、要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯;电灯由光敏开关和声敏开关控制,光敏开关在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;声敏开关在有声音时自动闭合,无声音时自动断开。在下图中连线,要求夜间且有声音时电灯自动亮,插座随时可用。
26、在“探究楞次定律”的实验中;某同学记录了实验过程的三个情境图,其中有两个记录不全,请将其补充完整。
27、如图所示:当条形磁铁向右靠近通电圆环时,圆环向右偏离,试在图中标出圆环中的电流方向___________.评卷人得分五、实验题(共1题,共5分)28、某学习兴趣小组为了使用压力传感器设计苹果自动分拣装置;网购了一款型号为RFP602薄膜压力传感器,如图如示。这款传感器的部分参数如下表:
。传感器名称:
薄膜压力传感器。
传感器类型。
单点式。
敏感区形状。
圆形。
敏感器尺寸。
直径
传感器厚度。
量程。
工作电压。
静态电阻。
他们又从实验室选择了如下器材:
A.学生电源B.滑动变阻器C.J0402型(位)数字演示电表两只。
D.单刀单掷开关一个E.导线若干。
(1)为了研究传感器所受压力一定时,其电阻随电压的变化情况,他们的实验操作如下:在传感器上放三个砝码(未画出)施加一定的压力。学生电源选择“稳压”,电表A选择电表B选择连接的电路如下图所示。
①请你用笔画线代替导线,将电路连接补充完整______。
②闭合开关,调节滑动变阻器,得到若干组电压U、电流I的测量数值。根据测量数据,他们利用Excel得到的图像如下图所示:
根据图像,你可以得出的结论是:在误差允许范围内,传感器受到压力一定时,电阻随电压的增大而______(填“增大”“减小”“变化”或“不变化”)。
(2)为了研究传感器所加电压一定时,其电阻随压力的变化情况,他们的实验操作如下:调节滑动变阻器,使传感器两端的电压保持在电表B仍选择改变传感器受到的压力;测得若干组数据见下表:
。压力
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
电流
90.06
144.38
184.03
197.94
207.13
226.04
240.73
263.71
电阻
55.52
34.63
27.17
25.26
24.14
22.12
20.77
18.96
压力
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
7.0
7.5
8.0
电流
272.93
283.29
294.12
326.16
331.35
339.21
357.65
368.19
电阻
18.32
17.65
17.00
15.33
15.09
14.74
13.98
13.58
根据表中数据,利用Excel得到传感器的电阻值R随其所受压力F的变化图像如下图所示:
从图像可以看出,传感器受到的压力在到________N的区间内,其灵敏度较大(设电阻值随压力的变化率时;其灵敏度较大);
(3)下图是他们设计的苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果,按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在一个以为转动轴的杠杆上,杠杆末端压在半导体薄膜压力传感器上。调节托盐秤压在杠杆上的位置,使杠杆对的压力处在传感器最灵敏的压力区间。当小苹果通过托盘秤时,所受的压力较小,电阻较大,闭合开关S后,两端的电压不足以激励放大电路触发电磁铁发生吸动分拣开关的动作,分拣开关在弹簧向上弹力作用下处于水平状态,小苹果进入上面通道;当大苹果通过托盘秤时,所受的压力较大因而电阻较小,两端获得较大电压;该电压激励放大电路并保持一段时间,使电磁铁吸动分拣开关打开下面通道,让大苹果进入下面通道。
托盘秤在图示位置时,设进入下面通道的大苹果最小质量为若提高分拣标准,要求进入下面通道的大苹果的最小质量M大于则应该调节托盘秤压在杠杆上的位置向_________(填“左”或“右”)移动一些才能符合要求。评卷人得分六、解答题(共1题,共8分)29、如图所示,间距为的长直平行导轨水平固定,垂直于导轨的虚线MN右侧导轨处在垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为质量均为的金属棒a、b垂直放在导轨上,a、b与导轨间的动摩擦因数均为0.2,开始时a到MN距离4m,b到MN距离2.5m,现给a施加水平向右的恒定拉力,当a刚要进磁场时,将拉力F从a上撤去并立即加在b上,经t=0.5s两棒速度相等。已知a、b接入电路的电阻均为1Ω,在运动过程中不会发生碰撞,不计导轨的电阻,重力加速度g取10求:
(1)金属棒a刚进磁场时的速度大小;
(2)经a、b速度相等时,拉力F的功率;
(3)两金属棒在磁场中运动过程中;两金属棒间的最短距离。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】【详解】
AB.ab棒由静止释放后,速度逐渐增大,产生的感应电动势逐渐增大,通过ab棒的电流逐渐增大,ab棒所受安培力逐渐增大,而安培力沿导轨向上,所以ab棒所受合外力逐渐减小,做加速度减小的加速运动,当安培力与重力沿导轨方向的分力大小相等时,ab棒将做匀速直线运动,设最大速度为v,此时通过ab棒的电流为
ab棒所受安培力大小为
根据平衡条件有
解得
故A错误;B正确;
C.最大电功率为
故C错误;
D.根据能量守恒定律可知;金属棒上的焦耳热等于金属棒机械能的减少量,即重力势能的减少量与动能增加量之差,故D错误。
故选B。2、C【分析】【分析】
【详解】
A.当线圈经过线圈平面与磁场线垂直位置时;线圈中的感应电流方向改变一次,则线圈转动一周,线圈中电流方向改变2次,A错误;
B.根据Φ=Φmsint
可知,时刻线圈磁通量为零;则线圈处于与中性面垂直的位置,B错误;
C.时刻线圈平面与磁感线平行,此时感应电流最大,最大电动势值为
最大电流为
C正确;
D.过程中,磁通量的变化量为
通过线圈某一截面的电荷量为
D错误。
故选C。3、D【分析】【分析】
【详解】
A.奥斯特实验说明了通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场;选项A错误;
B.洛仑兹力始终和速度方向垂直;不做功,选项B错误;
C.通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场,但通电导线不受安培力的地方不一定不存在磁场,可能是由于通电导线与磁场平行,B并不为零;选项C错误;
D.电荷与磁场没有相对运动;电荷就一定不受磁场的作用力,选项D正确。
故选D。4、D【分析】【详解】
A.要想使得粒子每次经过D型盒的缝隙时都能被电场加速;则回旋加速器所接交变电压的频率等于带电粒子做匀速圆周运动频率,选项A错误;
B.带电粒子有最大动能时
则最大动能
则通过增大交变电压峰值的方式不能增大带电粒子的最大动能;选项B错误;
C.根据
以及
可得
即粒子第2次和第1次经过两D形盒间狭缝后轨道半径之比为选项C错误;
D.粒子每次经过两D形盒间的狭缝时,电场力对粒子做功一样多,均为qU;选项D正确。
故选D。5、D【分析】【分析】
考查带电粒子在复合场中的运动。
【详解】
垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,未发生任何偏转,则有:
即所有离子速度相同;进入另一个匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,即在另一个匀强磁场中做圆周运动,半径不同,由半径公式:
可知;它们的电量与质量之比一定不相同,D正确。
故选D。6、D【分析】【分析】
【详解】
A.带电粒子在磁场中向左偏转;根据左手定则,知该粒子带正电,故A错误;
B.粒子经过速度选择器时所受的电场力和洛伦兹力平衡;电场力方向向右,则洛伦兹力方向向左,根据左手定则可知速度选择器中磁场方向为垂直纸面向外,故B错误;
C.所有打在AlA2上的粒子,在匀强偏转磁场中做匀速圆周运动,运动的时间等于
而
经过速度选择器后粒子的速度都相同;在匀强偏转磁场中做匀速圆周运动的粒子,半径越大则时间越长,故C错误;
D.经过速度选择器进入匀强偏转磁场中的粒子速度相等,根据题意可知粒子的电荷量相同,根据
得
知,粒子打在AlA2上的位置越远离P;则半径越大,粒子的质量越大,故D正确。
故选D。7、B【分析】【分析】
【详解】
AB.当带正电的绝缘圆环a顺时针加速旋转时,圆环a相当于顺时针方向电流,并且在增大,根据右手螺旋定则可知,其内有垂直于纸面向里的磁场,其外有垂直于纸面向外的磁场,并且磁场的磁感应强度在增大,金属圆环b内的合磁通量垂直纸面向里而且在增大,根据楞次定律可知,b中感应电流产生的磁场垂直于纸面向外,所以b中产生逆时针方向的感应电流;所以A错误,B正确;
C.逆时针匀速旋转时,穿过圆环b的磁通量不变;不会产生感应电流,选项C错误;
D.圆环a逆时针减速旋转与顺时针加速旋转是等效的;选项D错误。
故选B。二、多选题(共9题,共18分)8、B:D【分析】【分析】
【详解】
A.t1时刻;电路中电流最大,电容器的带电量最小,所以A错误;
B.t2时刻;电路中电流最小,电容器带电量最大,磁场能量最小,所以B正确;
C.从t2时刻到t3时;电路中电流变大,电场能不断在减小,所以C错误;
D.从t3时刻到t4时刻;电路中电流逐渐减小,电容器的带电量不断增大,所以D正确。
故选BD。9、B:D【分析】【分析】
【详解】
由楞次定律可判断出I1沿逆时针方向,I2与I3均沿顺时针方向;由法拉第电磁感应定律可知。
由图知应有第1段中磁通量的变化率较小,而bc、cd两段中磁通量的变化率相同;故有。
E1<E2=E3故选BD。10、A:B【分析】【分析】
【详解】
A.磁场是均匀辐向分布;线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变,螺旋弹簧的弹力与转动角度成正比,故该电流表的刻度是均匀的,故A正确;
B.磁场是均匀辐向分布;线圈转动过程中各个位置的磁感应强度的大小不变,故受到的安培力的大小不变,故B正确;
C.若线圈中通以如图乙所示的电流时;根据左手定则,左侧受安培力向上,右侧受安培力向下,故顺时针转动,故C错误;
D.更换值更大的螺旋弹簧;同样的电流变化导致同样的安培力变化,但偏角变化减小了,故灵敏度减小了,故D错误。
故选AB。11、B:C【分析】【详解】
A.接通开关S后;液体中有电流通过,磁场对电流有安培力作用,液体在安培力作用下发生旋转,液体旋转不是电磁感应现象,A错误;
B.液体中电流由边缘指向玻璃皿中心;磁场方向竖直向上,根据左手定则,在安培力的作用下,由上往下看,液体做逆时针旋转,B正确;
CD.电路中的电流
液体中产生的热功率
C正确;D错误。
故选BC。12、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.由左手定则判断出N带正电荷;M带负电荷,故A正确;
BC.粒子在磁场中运动;洛伦兹力提供向心力。
半径为在在质量与电量相同的情况下,半径大说明速率大,即M的速度率大于N的速率,故B错误,C正确;
D.粒子在磁场中运动半周;即时间为周期的一半,周期为。
M的运行时间等于N的运行时间;故D错误。
故选AC。13、B:D【分析】【详解】
A.根据右手定则可知,线框将产生顺时针方向的电流,根据左手定则可知左边框产生方向向右的安培力,右边框产生方向向左的安培力,上边框产生方向向下的安培力,下边框产生方向向上的安培力,再根据磁场的分布规律可知左边框产生的安培力小于右边框产生的安培力,上、下边框产生的安培力大小相等,可知导线框受到向左的安培力的作用,即沿x轴负方向的安培力作用;而不是与运动方向相反,故A错误;
B.导线框在竖直方向所受安培力的合力为零,可知导线框在竖直方向做自由落体运动,下落高度为h时的速度满足运动学关系
可得
故B正确;
C.当导线框速度恰好竖直向下时,说明导线框在水平方向速度减小为零,又导线框在竖直方向所受合力与重力大小相等,即导线框在竖直方向满足机械能守恒,所以下落过程中导线框中产生的热量大小等于水平方向动能的损失,大小为故C错误;
D.设导线框在时间t时的水平分速度大小为水平位移为x,则在此时刻导线框产生感应电动势大小为
导线框内的感应电流大小为
所以导线框受到安培力的大小为
又根据
可得
导线框速度恰好竖直向下时左边框的横坐标为
故D正确。
故选BD。14、B:D【分析】【详解】
AB.设导体棒1、2的质量均为m,电阻均为R,导体棒2放上导轨前,导体棒1做匀加速直线运动,导体棒2放上导轨时,设导体棒1的速度为导体棒1切割磁感线产生的感应电动势
感应电流为
安培力
若时刻由牛顿第二定律,对导体棒1有
对导体棒2有
解得
之后的运动中导体棒2的加速度大于导体棒1的加速度,两棒速度差减小,回路总电动势减小,电流减小,安培力减小,则导体棒1的加速度逐渐增大,导体棒2的加速度逐渐减小,一段时间后二者速度差趋于0,回路总电动势趋于0,电流趋于0,安培力趋于0,二者加速度最后均趋于A错误,B正确;
CD.若时刻导体棒1的加速度沿导轨向上,之后加速度先减小到零后反向增大,导体棒2的速度变化趋势和时的相同,两者加速度最后均趋于C错误,D正确。
故选BD。15、C:D【分析】【详解】
设导轨质量为m,金属杆的电阻为r,金属杆在水平轨道上运动位移x时静止,磁场的宽度为d,金属杆进出磁场的速度分别为v1和v2。
A.金属杆穿过磁场的过程,由能定理可得
整理得
金属杆在弯曲导轨下滑过程
可得
金属杆在磁场中速度逐渐减小,所受安培力逐渐减小,加速度逐渐减小,做加速度减小的减速运动,若金属杆做匀变速直线运动,则有
因加速度a逐渐减小,所以与h并非线性关系,那么与h也不是线性关系,则克服安培力做功W与h不是线性关系;其图像不是一次函数图像,A错误;
B.金属棒产生的焦耳热为
Q﹣h图像与W﹣h图像形状相同;也不是一次函数图像,B错误;
C.金属棒下滑过程中,由机械能守恒定律得
金属棒到达水平面时的速度为
金属棒到达水平面后做减速运动,刚到达水平面时的速度最大,最大感应电动势为E=BLv
最大感应电流为
所以
C正确;
D.通过杆上某截面的电荷量q可表示为
可知q与h无关;D正确。
故选CD。16、A:C【分析】【分析】
【详解】
D.在0~时间内,磁感应强度先向下减小再反向增大,由楞次定律可知,感应电流方向不变,均由b→a;D错误;
C.在0~时间内,由左手定则可知,ab边受到的安培力方向水平向左,~T时间内,ab边的电流由a→b;受到的安培力方向水平向右,C正确;
B.0~时间内,回路产生的感应电动势为
感应电流为
流过ab边的电荷量为
联立可得
B错误;
A.ab边通过的电流大小恒定,故受到的安培力大小恒为
联立可解得
A正确。
故选AC。三、填空题(共7题,共14分)17、略
【分析】【详解】
电磁继电器起开关作用;所以低压控制电源;气体传感器、开关和电磁继电器应组成一个电路,另一个是由排风扇和高压电源组成的电路.如图所示.
【解析】18、略
【解析】①.电磁感应②.电源19、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]位移传感器的发射器向接收器同时发射红外线和超声波脉冲。
[3][4][5]接收器收到红外线脉冲时开始计时,收到超声波脉冲时停止计时,以此测出前后接收到这两种脉冲的不同的时间,计算机就根据两者的时间差和空气中的声速,计算出发射器和接收器间的距离。【解析】①.红外线②.超声波③.时间④.时间差⑤.空气中的声速20、略
【分析】【详解】
略【解析】①.小②.增加③.提高21、略
【分析】【分析】
【详解】
导体ab相当于电源,由右手定则可知,ab中电流为b到a,a端是电源的正极,灵敏电流计G1和G2并联,则过灵敏电流计的电流方向是向下的,流过的电流方向是向下的。【解析】下下22、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]由右手定则可知,该磁场方向为垂直纸面向外。因c中通过的电流大小未知,故无法确定导线a受到的磁场力大小。【解析】垂直纸面向外无法确定23、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]ab棒在恒力F作用下,速度增大,切割磁感线运动产生的电动势E=Blv
增大,abdc中的感应电流增大,abdc内磁场增强,穿过圆环L的磁通量增大;所以圆环有收缩的趋势。
[2]ab棒受到的安培力F′=
逐渐增大,由F-=ma
知,加速度a逐渐减小,故速度增大得越来越慢,因此通过圆环L中的磁通量的变化率逐渐变小;圆环内产生的感应电流逐渐变小。
(2)[3][4]变阻器滑片P向左移动,电阻变小,电流变大,据楞次定律,感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反,相互排斥,则金属环A将向左运动,因磁通量增大,
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