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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年粤教沪科版选择性必修2物理上册月考试卷614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、图甲是原、副线圈匝数比为的理想变压器,电流表为理想电表,现给变压器的原线圈输入如下图乙所示的交变电流,若副线圈所接电阻的阻值为R=5.0Ω;且变压器一直处于正常工作状态,则变压器的输入功率为()
A.2000WB.4000WC.3000WD.4500W2、在LC振荡电路中,下列说法正确的是()A.电感线圈中的电流最大时,电容器中电场能最大B.电容器两极板间电压最大时,线圈中磁场能最大C.在一个周期内,电容器充电一次,放电一次D.在一个周期时间内,电路中的电流方向改变两次3、如图所示,一个可绕竖直圆心轴转动的水平金属圆盘,圆盘中心O和圆盘边缘D通过电刷与螺线管相连;螺线管右侧有竖直悬挂的铜环,匀强磁场垂直于圆盘平面向上,从上向下看,圆盘为逆时针方向匀速转动,则下述结论中正确的是()
A.金属圆盘上各处的电势相等B.圆盘上的电流由边缘流向圆心C.螺线管内部的磁场从F指向ED.铜环中有恒定的感应电流产生4、如图所示,在的长方形区域有垂直于xoy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.坐标原点O处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子(重力不计),它们的速度方向均在xoy平面内的第一象限,且与y轴正方向的夹角分布在0~范围内,速度大小不同,且满足.已知粒子在磁场中做圆周运动的周期为T,则下列说法正确的是()
A.最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间为B.最先从磁场上边界飞出的粒子经历的时间大于C.最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为D.最后从磁场中飞出的粒子经历的时间小于5、如图所示是回旋加速器的示意图;其核心部分是两个D形金属盒,分别与高频交流电源连接,两个D形金属盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,忽略粒子在电场中的运动时间,下列说法中正确的是()
A.粒子射出时的最大动能与D形金属盒的半径无关B.若增大加速电压,粒子在回旋加速器中运动的时间将减少C.加速电压越大,粒子最终射出时获得的动能就越大D.粒子速度越来越大,交流电源的频率也越来越大6、课堂上;老师演示了一个有趣的电磁现象:将一铝管竖立,把一块直径比铝管内径小一些的圆柱形的强磁铁从铝管上端由静止释放,强磁铁在铝管中始终与管壁不接触.可以观察到,相比强磁铁自由下落,强磁铁在铝管中的下落会延缓许多。
下课后;好奇的小明将一块较厚的泡沫塑料垫在电子秤上,再将这个铝管竖直固定在泡沫塑料上(用以消除电子秤内部铁磁性材料与磁铁相互作用的影响),如图所示,重复上述实验操作。在强磁铁由静止释放至落到泡沫塑料上之前,关于电子秤示数的变化,下列情况可能发生的是。
A.始终不变B.先变小后变大C.不断变大D.先变大后变小7、如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化的电流,测得cd间的的电压如图(b)所示,已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中;可能正确的是()
A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)8、根据所学知识判断下列哪些是对涡流的应用()A.电磁炉B.微波炉C.冶炼金属的感应炉D.变压器的硅钢片铁芯9、一个电荷量为q,质量为m,速度为v的带电粒子垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则对它所受的洛伦兹力,下列说法正确的是()A.它所受的洛伦兹力大小一定为qvBB.它所受的洛伦兹力大小有可能不是qvBC.它所受的洛伦兹力的方向一定和v垂直D.它所受的洛伦兹力的方向有时与v垂直,有时与v平行10、一有界匀强磁场的磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向外,其边界如图中虚线所示,其中射线bc足够长,其他地方磁场的范围足够大。一束质量为m、电荷量为q的带正电粒子,在纸面内从a点垂直于ab射入磁场;这些粒子具有各种速率,不计粒子重力和粒子之间的相互作用,以下说法正确的是()
A.从ab边射出的粒子在磁场中运动的时间都相等B.从a点入射的粒子速度越大,在磁场中运动的时间越长C.粒子在磁场中的最长运动时间不大于D.粒子在磁场中的最长运动时间不大于11、如图所示,电阻忽略不计的两平行粗糙金属导轨水平固定在匀强磁场中,磁感应强度B=5T,方向垂直于ab,与导轨平面的夹角α=53°,导轨宽度为L=0.5m,一端与电源连接。一质量m=1kg的金属棒ab垂直于两平行导轨放置并与导轨接触良好,连入导轨间的电阻R=2.5Ω,ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),拉力FT为水平向右,ab处于静止状态。已知E=6V,r=0.5Ω取g=10m/s2;sin37°=0.6,则()
A.通过ab的电流大小为2A,方向由a到bB.ab受到的安培力大小为4N,方向水平向左C.ab受到的最大静摩擦力大小为3.5ND.FT的取值范围为0.5N≤FT≤7.5N12、如图所示,平行金属板竖直放置,底端封闭,中心线上开一小孔C,两板间存在正交的电场强度大小为E的匀强电场、磁感应强度大小为B1的匀强磁场,AC是两板间的中心线。金属板下方存在有界匀强磁场区域EFDGH,区域内磁场的磁感应强度大小为B2,其中EFGH为长方形,EF边长为l,EH边长为4l;A、C、F、G四点共线,E、F、D三点共线,曲线GD是以5l为半径、以AG上某点(图中未标出)为圆心的一段圆弧。现有大量比荷不同的正、负离子沿AG方向射入两金属板之间,有部分离子经F点进入下方磁场区域,比荷最大的某离子垂直EH边界穿出。已知从F点进入下方磁场的正、负离子,比荷具有相同的最大值和最小值,且由F点进入下方磁场偏向FG右侧的离子都能从边界FD射出磁场(存在临界情况)。不计离子重力及离子间的相互作用;则下列说法正确的是()
A.P一定接电源正极,Q一定接电源负极B.从F点进入下方磁场的离子速度大小为C.从EH边界射出的离子最大比荷是D.从FD边界射出的离子区域长度是2.8l13、由法拉第电磁感应定律可知,若穿过某截面的磁通量为Φ=Φmsinωt,则产生的感应电动势为e=ωΦmcosωt,如图所示,竖直面内有一个闭合导线框ACD(由细软弹性电阻丝制成),端点A、D固定,在以水平线段AD为直径的半圆形区域内,有磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里的有界匀强磁场,设导线框的电阻恒为r,圆的半径为R,用两种方式使导线框上产生感应电流,方式一:将导线与圆周的接触点C点以恒定角速度ω1(相对圆心O)从A点沿圆弧移动至D点;方式二:以AD为轴,保持∠ADC=45°,将导线框以恒定的角速度ω2转90°;则下列说法正确的是()
A.方式一中,在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时,导线框中的感应电动势最大B.方式一中,在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置的过程中,通过导线截面的电荷量为C.若两种方式电阻丝上产生的热量相等,则D.两种方式回路中电动势的有效值之比14、如图甲所示,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,螺线管导线电阻r=2Ω,电阻R=4Ω,磁感应强度B的B-t图像如图乙所示(以向右为正方向);下列说法正确的是()
A.电阻R中的电流方向是从A到CB.感应电流的大小保持不变C.电阻R两端的电压为4VD.C点的电势为6V评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)15、如图所示,导轨竖直、光滑且足够长,上端接一电阻磁场方向为垂直纸平面向里,磁感应强度导轨宽度导体棒紧贴导轨下滑,导体棒的电阻已知棒匀速下滑时R中消耗电功率为则棒匀速运动的速度大小为_______
16、小明学习自感后进行了以下实验。在图甲所示的电路中,E为电源,L为线圈;闭合开关使灯泡A发光,然后断开开关,发现灯泡A不会立即熄灭,而是持续一小段时间再熄灭。
(1)断开开关后,灯泡上的电流方向___________(选填“向左”或“向右”);若在线圈中插入铁芯后再重复该实验,则断开开关后灯泡上电流持续的时间___________(选填“变长”;“变短”或“不变”)。
(2)小明为了进一步研究影响灯泡上电流持续时间的因素,保持线圈一定,仅更换电源(内阻不计)或仅更换灯泡进行实验,并用电流传感器(图中未画出)测量开关断开后灯泡中的电流i随时间t的变化。其中的一组图像如图乙所示。
若①②两条曲线对应的电源电动势分别为E1、E2,则其大小关系为___________;
若①②两条曲线对应的灯泡电阻分别为R1、R2,则其大小关系为___________。
(3)已知穿过螺线管的磁通量Φ与其电流i成正比,且断开开关后小灯泡持续发光的能量来源于线圈储存的磁场能,假设线圈中储存的磁场能E0全部转化为电路中的电能。请在图丙中作出Φ-i图像_______并推证_______(式中I0为开关闭合时线圈中的稳定电流值)。
17、涡流大小的决定因素:磁场变化越______(越______),导体的横截面积S越______,导体材料的电阻率越______,形成的涡流就越大。18、判断下列说法的正误。
(1)各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线。____
(2)红外线有显著的热效应,紫外线有显著的化学作用。____
(3)低温物体不能辐射红外线。____
(4)紫外线在真空中的传播速度大于可见光在真空中的传播速度。____
(5)可利用红外线的荧光效应辨别人民币的真伪。____
(6)X射线的穿透本领比γ射线更强。____19、如图所示,直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,带电粒子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向以速率v射入磁场,经时间从b点离开磁场。相同的带电粒子2也由a点沿图示方向以速率垂直磁场方向射入磁场,经时间从a、b连线的中点c离开磁场,则两粒子圆周运动半径______,在磁场中的运动时间______。
20、在水平放置的光滑导轨上,沿着导轨方向固定一条形磁铁(如图所示)。现有四个滑块,分别由铜、铁、铝和有机玻璃制成,使它们从导轨上A点以一定的初速度向磁铁滑去,则作加速运动的是__________;作匀速运动的是____________;作减速运动的是________。
评卷人得分四、作图题(共4题,共28分)21、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。
22、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。
23、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。
24、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4题,共24分)25、某同学探究磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如图所示,打点计时器的电源为的交流电。
(1)下列实验操作中,正确的有______;
A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方。
B.纸带穿过限位孔;压在复写纸下面。
C.用手捏紧磁铁保持静止;然后轻轻地松开让磁铁下落。
D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源。
(2)该同学按照正确的步骤进行实验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为点,每隔一个计时点取一个计数点,标为1、2、3、、8。用刻度尺量出各计数点的相邻计时点到点的距离;记录在纸带上,如图所示。
计算相邻计时点间的平均速度粗略地表示各计数点的速度,抄入下表,请将表中的数据补充完整。
。位置。
1
2
3
4
5
6
7
8
24.5
33.8
37.8
(______)
39.5
39.8
39.8
39.8
(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是___________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是______________________。
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为“实验②”),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,请问实验②是为了说明什么?对比实验①和②的结果得到什么结论?(______)26、某实验小组利用如图甲所示的电路探究在25℃~80℃范围内某热敏电阻的温度特性。所用器材有:置于温控室(图中虚线区域)中的热敏电阻RT,其标称值(25℃时的阻值)为900.0Ω;电源E(6V,内阻可忽略);电压表(量程150mV);定值电阻R0(阻值20.0Ω),滑动变阻器R1(最大阻值为1000Ω);电阻箱R2(阻值范围0~999.9Ω);单刀开关S1,单刀双掷开关S2。
实验时,先按图甲连接好电路,再将温控室的温度t升至80.0℃。将S2与1端接通,闭合S1,调节R1的滑片位置,使电压表读数为某一值U0;保持R1的滑片位置不变,将R2置于最大值,将S2与2端接通,调节R2,使电压表读数仍为U0;断开S1,记下此时R2的读数。逐步降低温控室的温度t,得到相应温度下R2的阻值,直至温度降到25.0℃。实验得到的R2-t数据见下表。
。t/℃
25.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
R2/Ω
900.0
680.0
500.0
390.0
320.0
270.0
240.0
回答下列问题:
(1)在闭合S1前,图甲中R1的滑片应移动到___________(填“a”或“b”)端。
(2)据图乙的坐标纸上所描数据点,可得到RT在25℃~80℃范围内的温度特性。当t=44.0℃时,可得RT=_______Ω。
(3)将RT握于手心,手心温度下R2的相应读数如图丙所示,则手心温度为________℃。27、如图甲所示为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,杠杆末端压在压力传感器R上,R的阻值随压力变化的曲线如图乙所示。调节托盘秤压在杠杆上的位置,使质量等于分拣标准(0.15kg)的大苹果经过托盘秤时,杠杆对R的压力为1N。调节可调电阻可改变R、两端的电压比,使质量等于分拣标准的大苹果通过托盘秤时,两端的电压恰好能使放大电路中的电磁铁吸动分拣开关的衔铁;此电压叫做放大电路的激励电压。该放大电路中包含保持电路,能够确保大苹果在衔铁上运动时电磁铁始终保持吸动状态。
(1)当大苹果通过托盘秤时,R所受的压力较大,电阻______(填“较大”“较小”)。
(2)自动分拣装置正常工作时,大苹果通过______(填“通道A”;“通道B”)。
(3)若电源电动势为5V;内阻不计,放大电路的激励电压为2V:
①为使该装置达到上述分拣目的,的阻值等于______kΩ。(结果保留两位有效数字)
②某同学想在托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下,利用一块电压表测出每个苹果的质量,电压表的示数随苹果质量的增大而增大,则电压表应该并联在电阻______(填“R”、“”或“电源”)两端。
③若要提高分拣标准到0.33kg,仅将的阻值调为______kΩ即可实现。(结果保留两位有效数字)(提示:托盘秤压在杠杆上的位置不变的情况下,压力传感器受到的压力与苹果的质量成正比)28、电子体温计(图1)正在逐渐替代水银温度计。电子体温计中常用的测温元器件是热敏电阻。某物理兴趣小组制作一简易电子体温计;其原理图如图2所示。
(1)兴趣小组测出某种热敏电阻的图像如图3所示,那么他们选用的应该是图______电路(填“甲”或“乙”);
(2)现将上述测量的两个相同的热敏电阻(伏安特性曲线如图3所示)和定值电阻、恒压电源组成如图4所示的电路,电源电动势为6V,内阻不计,定值电阻热敏电阻消耗的电功率为______W(结果保留3位有效数字);
(3)热敏电阻的阻值随温度的变化如图5所示,在设计的电路中(如图2所示),已知电源电动势为5.0V(内阻不计),电路中二极管为红色发光二极管,红色发光二极管的启动(导通)电压为3.0V,即发光二极管两端电压时点亮,同时电铃发声,红色发光二极管启动后对电路电阻的影响不计。实验要求当热敏电阻的温度高于时红灯亮且铃响发出警报,其中电阻______(填“”或“”)为定值电阻。评卷人得分六、解答题(共3题,共6分)29、如图所示,一U形金属框的可动边AC长0.1m,匀强磁场的磁感强度为0.5T,AC以8m/s的速度水平向右移动,电阻R为5Ω;(其它电阻均不计).
(1)计算感应电动势的大小;
(2)求出电阻R中的电流有多大?30、匀强磁场的磁感应强度为宽度为边界为和一电子从边界外侧垂直匀强磁场射入,入射方向与边界间夹角为已知电子的质量为电荷量为
(1)若电子能从磁场的另一侧垂直边界射出,电子的速率多大?
(2)若电子能从磁场的另一侧边界射出,电子的速率至少多大?
(3)粒子在磁场中运动的最长时间为多少?
31、如图所示,两平行金属板间存在垂直于纸面向里磁感应强度为B的匀强磁场,上极板带正电,下极板带负电,板间电场可视为匀强电场,两板间距离为d,若从两板间的正中央P点沿与板平行方向射入质量为m(不计重力)、电荷量为q、初速度为v0的带电粒子;粒子刚好沿直线从两极板间射出。不计粒子重力。求:
(1)两金属板间匀强电场场强E的大小;
(2)若撤去匀强磁场后带电粒子恰好从下极板边缘飞出,求飞出时粒子的动能Ek;
(3)若撤去匀强电场后带电粒子恰好打在上极板正中央,求粒子运动轨迹半径r。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】【分析】
【详解】
由图乙可知交流电的周期为T=0.02s,则
当t=0.0025s时,i=14.14A,代入i=Imsinωt
得Im=20A。所以电流表A1的读数为
再根据
可知电流表A2的读数为根据能量守恒定律可知变压器的输入功率为
ACD错误;B正确。
故选B。2、D【分析】【详解】
电感线圈中的电流最大时;线圈的磁场能最大,电容器中电场能最小,选项A错误;电容器两极板间电压最大时,电场能最大,线圈中磁场能最小,选项B错误;在一个周期内,电容器充电两次,放电两次,选项C错误;在一个周期时间内,电路中的电流方向改变两次,选项D正确;故选D.
【点睛】
本题考查LC振荡电路的工作原理,要注意正确分析振荡过程一个周期内的四个阶段,并明确电场能和磁场能的转化情况.3、C【分析】【详解】
AB.根据右手定则可知;圆盘逆时针方向匀速转动时,产生的感应电流从圆心指向圆盘边缘,则边缘电势最高,选项AB错误;
C.由安培定则可知,螺线管内部的磁场从F指向E;选项C正确;
D.圆盘可以看成无数根金属条并联切割磁场,产生的电动势为
电动势恒定;因此产生恒定的感应电流,则螺线管的磁场恒定,穿过铜环的磁通量不变,铜环中无感应电流,选项D错误。
故选C。4、C【分析】【详解】
带电粒子粒子在磁场中做匀速圆周运动有
从而求得半径为
将题设条件代入得
而带电粒子做匀速圆周运动的周期为
AB.显然沿y轴正方向以最大速度射出的粒子最先射出磁场区域;如图所示;
偏转角
最短时间小于故AB错误;
CD.设磁场区域为OACB,根据周期公式可知粒子在磁场中运动的周期相同;分析可知最后从磁场中飞出的粒子轨迹如图所示;
此时粒子半径
恰好在C点离开磁场,延长CB至O′使
O′即为圆心,连接OO′,根据几何关系可知,此时粒子转过圆心角θ2最大为所以最后从磁场中飞出的粒子经历的时间为
故C正确,D错误。5、B【分析】【详解】
AC.粒子在磁场中做圆周运动,由牛顿第二定律得
解得
粒子做圆周运动的周期
粒子获得的最大动能为
粒子获得的最大速度与加速电压无关,与D型盒的半径R和磁感应强度B有关;故AC错误;
B.对粒子由动能定理得
加速次数为
增大加速电压U,粒子在金属盒间的加速次数将减少,粒子在回旋加速器中运动的时间
将减小;故B正确;
D.由D型盒中运动的周期等于高频交流加速电源的周期,则有
交流电源的频率与粒子的速度无关;故D错误。
故选B。6、C【分析】【分析】
【详解】
强磁铁在下落过程中;铝管中产生感应电流,根据楞次定律知,铝管中感应电流的磁场会对强磁铁产生向上的排斥力阻碍磁铁的下落,由于只能阻碍不能阻止,所以磁铁还是会加速下落,随着速度的增大,铝管中感应电流越来越大,磁场越来越强,排斥力一直增大,再根据牛顿第三定律,磁铁对铝管向下的反作用力一直增大。
故选C。7、C【分析】【详解】
试题分析:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势即cd线圈中的电压由于磁场是线圈ab中的感应电流产生的,所以综上可得即电压大小与线圈中电流的变化率成正比,根据图(b)可判断和电流的变化率大小相等,方向相反,即图象斜率大小相等;方向相反,对照选项C对.
考点:电磁感应定律二、多选题(共7题,共14分)8、A:C【分析】【详解】
A.电磁炉是利用涡流的热效应工作的;故A正确;
B.微波炉的工作原理可知;利用微波使水分子产生高频率震动,并摩擦,产生大量的热量,达到运动式加热或烹饪食物的目的,故B错误;
C.冶炼金属的感应炉;是利用在金属中产生涡流,产生大量热量达到冶炼金属的目的,故C正确;
D.变压器的硅钢片铁芯是为了减小涡流;故D错误。
故选AC。9、A:C【分析】【详解】
AB.带电粒子在磁场中运动时,受到的洛伦兹力F=qvBsinθ
当运动的方向与磁场的方向垂直时,它所受的洛伦兹力大小一定为qvB;故A正确,B错误;
CD.根据左手定则可知;洛伦兹力方向总是垂直磁场与运动的方向所构成的平面,故C正确,D错误;
故选AC。10、A:D【分析】【详解】
ABC.画出带电粒子在磁场中运动的动态分析图;如下图所示。
当粒子都从ab边射出,则运动轨迹都是半圆周,运动时间都相等,为当粒子都从bc边射出,则速度越大,轨道半径越大,对应的圆心角越大,运动时间越长,运动时间大于故A正确,BC错误;
D.当粒子的速度足够大,半径足够大时,l远小于r,这时圆心角大小趋近于270°,因此粒子在磁场中最长运动时间小于故D正确。
故选AD。11、A:D【分析】【详解】
A.通过ab的电流大小为
方向为a到b;A正确;
B.ab受到的安培力为
B错误;
C.对ab受力分析,如图甲、乙所示,最大静摩擦力
C错误;
D.当最大静摩擦力方向向右(图甲)时
当最大静摩擦力方向向左(图乙)时
所以
D正确。
故选AD。12、B:D【分析】【详解】
A.由F点进入下方磁场偏向FG右侧的一定是正离子,偏向FG左侧的一定是负离子,PQ两板间复合场相当于速度选择器,根据左手定则在PQ间正离子受到的洛伦兹力方向向右;所以电场方向一定从右极板指向左极板,即P一定接电源负极,Q一定接电源正极,故A错误;
当离子在平行金属板间匀速运动时,有
得
故B正确;
C.比荷最大的离子垂直EF射入下方磁场,又垂直EH射出下方磁场,说明离子在下方磁场中偏转了90°,由几何关系可知离子做圆周运动的圆心为E点,此时离子做圆周运动半径最小为
由
得从EH边界射出的离子的最大比荷为
故C错误;
D.正离子做圆周运动的最长轨迹如图中实线所示。
圆心为O,根据几何关系可得
得
R2为满足正离子均能从FD射出的最大半径,不论离子带电正负,在磁场B2中做圆周运动的半径都介于R1和R2之间,FD上有离子射出,距F的最近距离为2R1,距F的最远距离为2R2,即距F点的距离为2l到4.8l范围内有离子射出,从FD边界射出的离子区域长度是2.8l;故D正确。
故选BD。13、B:D【分析】【详解】
第一种方式穿过回路的磁通量所产生的电动势为在C沿圆弧移动到圆心O的正上方时此时的感应电动势为零,故A错误;方式一中,在C从A点沿圆弧移动到图中∠ADC=30°位置的过程中,穿过回路磁通量的变化量为则故B正确;第二种方式穿回路的磁通量所产生的电动势为则两种方式所产生的正弦交流电动势的有效值之比为故D正确;两个转动时间满足且若两种方式电阻丝上产生的热量相等,则故C错误;故选BD14、B:C【分析】【详解】
A.由楞次定律可以判断出螺线管中电流方向从右向左,那么通过电阻R的电流方向是从C到A;故A错误;
B.根据法拉第电磁感应定律有
由图知
代入数据解得E=1500×2×20×10-4V=6V
由闭合电路欧姆定律得
因此感应电流的大小是恒定的;故B正确;
CD.电阻两端的电压是外电压为U=IR=1×4V=4V
在外电路,顺着电流方向电势降低,因A的电势等于零,那么C点的电势为4V;故C正确,D错误;
故选BC。三、填空题(共6题,共12分)15、略
【分析】【详解】
[1]电阻R的电功率为:
可得:
棒下滑切割磁感线产生动生电动势,闭合电路产生感应电流,由闭合电路的欧姆定律:
联立可得:【解析】616、略
【分析】【详解】
(1)[1]断开开关;线圈中的电流减小,在线圈中产生自感电动势,线圈相当于电源,由楞次定律可知,正极在线圈的右边,线圈与灯泡组成回路,则灯泡中的电流方向向左。
[2]若在线圈中插入铁芯后;断开开关,线圈中的自感电动势更大,阻碍作用更大,灯泡上电流持续的时间变长。
(2)[3]断开开关,线圈中的电流减小,在线圈中产生自感电动势阻碍电流从开关闭合时线圈中的电流开始减小,由图乙可知,开始的电流相等,则说明电动势相等,即
[4]由图乙可知,①图线中电流变化更快,说明阻碍作用更大,则灯泡电阻更大,即
(3)[5]穿过螺线管的磁通量Φ与其电流i成正比;如图。
(3)[6]由题意可知磁场能E0应等于电路中电流所做的功W。设线圈匝数为n,在极短时间内电流做功
即
由题意可知磁通量正比于电流,即断开开关瞬间线圈、灯泡回路中流过的电流初值为I0,此时线圈中的磁通量为
则
式中为图中阴影面积,即
则【解析】向左变长E1=E2R1>R2见解析17、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】快大大小18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.错误②.正确③.错误④.错误⑤.错误⑥.错误19、略
【分析】【详解】
[1][2]粒子在磁场中都做匀速圆周运动;根据题意画出粒子的运动轨迹,如图所示。
粒子1垂直射进磁场,从b点离开,则运动了半个圆周,ab即为直径,c点为圆心,相同的粒子2以图示方向射入磁场,经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场,根据
得,轨迹半径
可知粒子1和2的半径之比为
根据几何关系可知,粒子2转过的圆心角为120°,所以粒子1运动的时间
粒子2运动的时间
则【解析】3:220、略
【解析】①.铁②.有机玻璃③.铜和铝四、作图题(共4题,共28分)21、略
【分析】【详解】
根据左手定则,画出通过电导线I所受磁场力的方向如图所示。
【解析】22、略
【分析】【分析】
根据题中“要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯”可知;本题考查交流电的常识,根据开关作用和交流电接线常识,进行连接电路图。
【详解】
晚上;天黑光控开关闭合,有人走动发出声音,声控开关闭合,灯亮,说明两个开关不能独立工作,只有同时闭合时,灯才亮,即两个开关和灯泡是三者串联后连入电路;根据安全用电的原则可知,开关控制火线,开关一端接火线,一端接灯泡顶端的金属点,零线接灯泡的螺旋套;三孔插座通常的接线方式是面对插座,上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;电路图如下图所示。
【解析】23、略
【分析】【分析】
【详解】
由第一个图可知:当条形磁铁的N极插入线圈过程中;电流计的指针向右偏转,则有:线圈中向下的磁场增强,感应电流的磁场阻碍磁通量增加,感应电流的磁场方向向上,则指针向右偏,记录完整。
第二个图指针向左偏;说明感应电流的磁场方向向下,与磁铁在线圈中的磁场方向相反,则线圈中磁场增强,故磁铁向下运动,如图。
第三个图指针向右偏;说明感应电流的磁场方向向上,与磁铁在线圈中的磁场方向相同,则线圈中磁场减弱,故磁铁向上运动,如图。
【解析】24、略
【分析】【详解】
当条形磁铁向右靠近圆环时;导线线圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反减同可知,线圈中产生感应电流的方向顺时针(从右向左看),如图所示:
【解析】如图所示五、实验题(共4题,共24分)25、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]不能用手捏紧磁铁保持静止;而应该用手提着纸带的上端,使磁铁静止在铜管的正上方;应该先接通电源后释放纸带。故选AB。
(2)[2]打点4时的瞬时速度。
(3)[3][4]由数据可知,磁铁速度逐渐增大到后做匀速直线运动;由运动情况可知;电磁阻尼逐渐增大到等于重力。
(4)[5]实验②是为了说明磁铁在塑料管中几乎不受阻尼作用
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