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文档简介
…………○…………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年冀教版选择性必修2物理上册阶段测试试卷182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9题,共18分)1、如图所示,圆环a和b的半径之比r1:r2=2:1,且是粗细相同,用同样材料的导线构成,连接两环的导线电阻不计,匀强磁场的磁感应强度始终以恒定的变化率变化,那么,当只有a环置于磁场中与只有b环置于磁场中两种情况下;A;B两点的电势差之比为()
A.1:1B.2:1C.3:1D.4:1A.B.B2、某交流发电机产生的感应电动势与时间的关系如图所示.如果其他条件不变;仅使线圈的转速变为原来的一半,则交流电动势的最大值和周期分别变为。
A.200V0.08sB.25V0.04sC.50V0.08sD.50V0.04s3、如图所示是街头变压器通过降压给用户供电的示意图。设变压器为理想变压器,输入电压恒定,R0表示输电线的总电阻。假设用户端为纯电阻用电器,总电阻为R,当R阻值减小时;图中各理想电表示数减小的是()
A.B.C.D.4、如图,半径为d的圆形区域内有磁感应强度为B的匀强磁场,磁场垂直圆所在的平面。一带电量为q、质量为m的带电粒子从圆周上a点对准圆心O射入磁场,从b点折射出来,若α=60°,则带电粒子射入磁场的速度大小为()
A.B.C.D.5、如图所示,一电子束沿垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板;为了使电子束沿射入方向做直线运动,可采用的方法是()
A.将变阻器滑动头P向右滑动B.将电子的入射速度适当增大C.将磁场的磁感应强度适当减小D.将极板间距离适当减小6、如图是汽车速率计的基本结构示意图,其工作原理如下:速率计的转轴通过一系列传动装置与汽车驱动轮相连,速率计转轴的上端铆接了一个永久磁铁,永久磁铁上罩了一块铝片,铝片又固定在指针轴上。当永久磁铁随转轴旋转时,铝片与永久磁铁会发生相互作用产生转动并带动指针一起转动。根据以上材料判断,以下说法不正确的是()
A.汽车匀速行驶时,铝片中没有电流B.永磁铁转动方向与铝片转动方向相同C.铝片总是阻碍永久磁铁转动D.该速率计运用了电磁感应原理7、如图所示,半径为r的圆形区域内有垂直于纸面的匀强磁场,磁感应强度B随时间t的变化关系为k为常量,则图中半径为R的单匝圆形线圈中产生的感应电动势大小为()
A.B.C.D.8、一个环形线圈放在磁场中,如图a所示,以磁感线垂直于线圈平面向外的方向为正方向,若磁感强度B随时间t的变化的关系如图b.那么在第2秒内线圈中的感应电流的大小和方向是()
A.大小恒定,顺时针方向B.逐渐减小,顺时针方向C.大小恒定,逆时针方向D.逐渐增加,逆时针方向9、如图所示,一阻值为的单匝矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转轴匀速转动,穿过线圈的磁通量随时间变化的关系式为下列说法正确的是()
A.每经过通过线框的感应电流方向变化一次B.时,线框中产生的感应电动势最大C.内,线框中产生的焦耳热为D.通过线框的感应电流的有效值为评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)10、在匀强磁场中,一个匝的闭合矩形金属线圈;绕与磁感线垂直的固定轴匀速转动,穿过该线圈的磁通量随时间按图示正弦规律变化。则()
A.时,线圈中磁通量变化率最小B.时,线圈中磁通量变化率最大C.时,线圈中的磁通量最大D.时,线圈产生的感应电动势处于增加的过程中11、如图所示为理想变压器,原、副线圈匝数比为原线圈接交流电压电压表和电流表为理想电表,为负温度系数的热敏电阻(当温度升高时阻值减小);则下列说法正确的是()
A.交流电的周期为B.电压表示数是C.当处温度降低时,电压表示数不变D.当处温度降低时,此变压器的输入功率将不变12、高速铁路列车通常使用磁力刹车系统。磁力刹车工作原理可简述如下:将磁铁的N极靠近一块正在以逆时针方向旋转的圆形铝盘;使磁感线垂直铝盘向内,铝盘随即减速,如图所示。图中磁铁左方铝盘的甲区域(虚线区域)朝磁铁方向运动,磁铁右方铝盘的乙区域(虚线区域)朝离开磁铁方向运动。下列有关铝盘刹车的说法正确的是()
A.铝盘甲区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场B.铝盘乙区域的感应电流产生垂直铝盘向外的磁场C.磁铁与感应电流之间的作用力,会使铝盘减速D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘,则磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果与实心铝盘相同13、如图所示,M、N为两块带等量异种电荷的平行金属板,两板间电压可取从零到某一最大值之间的各种数值.静止的带电粒子带电荷量为+q,质量为m(不计重力),从点P经电场加速后,从小孔Q进入N板右侧的匀强磁场区域,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面向外,CD为磁场边界上的一绝缘板,它与N板的夹角为=30°,孔Q到板的下端C的距离为L,当M、N两板间电压取最大值时,粒子恰垂直打在CD板上;则()
A.两板间电压的最大值Um=B.CD板上可能被粒子打中区域的长度S=C.粒子在磁场中运动的最长时间tm=D.能打到N板上的粒子的最大动能为14、如图所示,足够长的光滑U形导轨宽度为L,其所在平面与水平面的夹角为上端连接一个阻值为R的电阻,匀强磁场的磁感应强度大小为B方向垂直于导轨平面向上,今有一质量为m、有效电阻r的金属杆沿框架由静止下滑,设磁场区域无限大,当金属杆下滑达到最大速度v0时,运动的位移为x;则()
A.在此过程中金属杆的加速度逐渐减小B.金属杆下滑的最大速度C.在此过程中电阻R产生的焦耳热为D.在此过程中流过电阻R的电荷量为15、如图所示,带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射入水平放置,电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板水平方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,设粒子射入磁场的位置为M、射出磁场的位置为N,MN两点间的距离为d;(不计重力,不考虑边缘效应)()
A.比荷不同的粒子射入磁场的位置M相同B.粒子在电场中运动的时间与粒子的比荷及加速电压U1有关C.d的大小只与U1、U2有关,与粒子的比荷无关D.带电粒子在电磁场中的运动轨迹相同,与比荷无关16、下列所示图像中属于交流电的有()A.B.C.D.17、质量为m、电荷量为q的带正电小球,从倾角为θ的粗糙绝缘斜面(μθ)上由静止下滑,斜面足够长,整个斜面置于方向垂直纸面向外的匀强磁场中,其磁感强度为B;如图所示。带电小球运动过程中,下面说法中正确的是()
A.小球在斜面上运动时做匀加速直线动B.小球在斜面上运动时做加速度增大,而速度也增大的变加速直线运动C.小球最终在斜面上匀速运动D.小球在斜面上下滑过程中,当小球对斜面压力刚好为零时的速率为评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)18、如图所示是饮水器的自动控制电路,左边是一个在水温较低时对水加热的容器,内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关只要有水浸没它就会导通;水面低于时;不会加热。
(1)是一个热敏电阻,低温时呈现高电阻,右边P是一______(选填“与”、“或”或“非”)逻辑门,接在电源之间,图中J是一个继电器,可以控制发热器工作与否。是一个可变电阻,低温时应______(选填“远大于”或“远小于”)
(2)请阐述此饮水机的自动加热原理______。19、如图所示为振荡电路在某一时刻的电容器带电情况和电感线圈中的磁感线方向情况,由图可知,电感线圈中的电流正在______(填“增大”“减小”或“不变”),如果电流的振荡周期为T=10-4s,电容C=250μF,则线圈的电感L=______H。
20、温度传感器的核心元件是________,它具有将________转化为________的性质。21、如图,长度为l的直导线ab在均匀磁场中以速度移动,直导线ab中的电动势为_______。
22、在磁感应强度B=0.8T的匀强磁场中,一根与磁场方向垂直放置、长度L=0.2m的通电导线中通有I=0.4A的电流,则导线所受磁场力大小为________;若将导线转过90°与磁场方向平行时,导线所受磁场力为________,此时磁场的磁感应强度为________。23、如图甲所示,一固定的矩形导体线圈水平放置,线圈的两端接一只小灯泡,在线圈所在空间内存在着与线圈平面垂直的均匀分布的磁场;已知线圈的匝数n=100匝,总电阻r=1.0Ω,所围成矩形的面积S=0.04m2,小灯泡的电阻R=9.0Ω,磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,线圈中产生感应电动势的最大值为_________,小灯泡消耗的电功率为________,在磁感应强度变化的时间内,通过小灯泡的电荷量为________,图中横坐标为时,小灯泡的电压为________。
24、风电是一种清洁、绿色的可再生能源,中国的风电装机容量,目前处于世界领先地位,图甲为风力发电的简易模型,在风力作用下,风叶带动与杆固连的永磁体转动,磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时,传感器显示如图乙所示,该交变电流的线圈两端电压瞬时值表达式为______V,线圈两端电压的有效值为______V。
25、云南省居民生活用的交流电,其电压峰值是220V,有效值是___V,频率是_____Hz,周期是_____s。26、如图所示,矩形线圈面积为S,匝数为N,线圈总电阻为r,在磁感应强度为B的匀强磁场中绕OO′轴以角速度ω匀速转动,外电路电阻为R;电流表电阻不计.
(1)在线圈由图示位置转过180°的过程中,磁通量的变化量ΔΦ=_____,电阻R上产生的焦耳热Q=_________;
(2)图示时刻电流表的读数为_____________;
(3)从图示位置开始计时,写出线圈产生的瞬时电动势表达式e=_____________.评卷人得分四、作图题(共4题,共20分)27、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。
28、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。
29、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。
30、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3题,共15分)31、某同学设计了一个加速度计,如图所示。较重的滑块2可以在光滑的框架1中平移,滑块两侧用弹簧3拉着;静止时,两弹簧为自然长度;R为滑动变阻器,4是滑动片,它与电阻器任一端间的电阻值都与它到这端的距离成正比。这个装置实际上是一个加速度传感器。工作时将框架固定在被测物体上,使弹簧及电阻R均与物体的运动方向平行,当被测物体加速运动时,滑块将在弹簧的作用下,以同样的加速度运动。通过电路中仪表的读数,可以得知加速度的大小。已知两个电池E的电动势相同,均为9V,内阻可以不计;滑块的质量为0.6kg,两弹簧的劲度系数均为2×102N/m,电阻器的全长9.0cm,被测物体可能达到的最大速度为20m/s2(弹簧在弹性形变内),电压表为指针式直流电压表(可视为理想电压表),零刻度在表盘中央(即可显示正负电压),当P端的电势高于Q端时;指针向零点右侧偏转,当被测物体的加速度为零时,电压表的示数为零;当被测物体的加速度达到最大时,电压表的示数为满偏量程。
(1)当加速度为零时,应将滑动片调到距电阻器左端___________cm处;
(2)当物体具有图示方向的加速度a时,电压表的指针将向零点___________(填“左”;“右”)侧偏转;
(3)所给电压表量程为___________V;当电压表示数为1.5V时,物块加速度为___________m/s2
(4)若将电压表的表盘换成直接表示加速度大小及方向的刻度盘,则表盘的刻度___________(填“均匀”、“非均匀”)分布。32、霍尔效应是电磁基本现象之一,我国科学家在该领域的实验研究上取得了突破性进展。如图甲所示,在一半导体薄片的P、Q间通入电流I,同时外加与薄片垂直的磁场B,在M、N间出现电压UH,这个现象称为霍尔效应,UH称为霍尔电压,且满足UH=k式中d为薄片的厚度,k为霍尔系数。某同学欲通过实验来测定该半导体薄片的霍尔系数。
(1)若该半导体材料是空穴(可视为带正电粒子)导电,所加电流与磁场方向如图甲所示,该同学用电压表测量UH时,应将电压表的“+”接线柱与___________(选填“M”或“N”)端通过导线相连。
(2)已知薄片厚度d=0.40mm,该同学保持磁感应强度B=0.10T不变,改变电流I的大小,测量相应的UH值,记录数据如下表所示。I(×10-3A)3.06.09.012.015.018.0UH(×10-3V)1.02.03.04.05.06.0
根据表中数据,求出该半导体薄片的霍尔系数为___________×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效数字)。
(3)该同学查阅资料发现,使半导体薄片中的电流反向再次测量,取两个方向测量的平均值,可以减小霍尔系数的测量误差,为此该同学设计了如图乙所示的测量电路,S1、S2均为单刀双掷开关,虚线框内为半导体薄片(未画出)。为使电流从Q端流入,P端流出,应将S1掷向___________(选填“a”或“b”),S2掷向___________(选填“c”或“d”)。
为了保证测量安全,该同学改进了测量电路,将一阻值合适的定值电阻串联在电路中。在保持其他连接不变的情况下,该定值电阻应串联在相邻器件___________和___________(填器件字母代号)之间。33、在“探究电磁感应的产生条件”实验中;实物连线后如图1所示。感应线圈组的内外线圈的绕线方向如图2粗线所示。已知所选G表指针偏转规律为“左进右偏,右进左偏”。
(1)接通电源,闭合开关,G表指针会有大的偏转,几秒后G表指针停在中间不动。将滑动变阻器的触头迅速向右滑动时,G表指针__________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”);迅速抽出铁芯时,G表指针__________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)。
(2)断开开关和电源,将铁芯重新插入内线圈中,把直流输出改为交流输出,其他均不变接通电源,闭合开关,G表指针__________(填“不动”“右偏”“左偏”或“不停振动”)。评卷人得分六、解答题(共3题,共9分)34、如图甲所示,空间存在两边界为同轴圆柱面的电磁场区域Ⅰ、Ⅱ,区域Ⅱ位于区域Ⅰ外侧,圆柱面的轴线沿空间直角坐标系的x轴方向。半径的足够长水平圆柱形区域Ⅰ内分布着沿x轴正方向的匀强磁场,磁感应强度大小沿x轴正方向观察电磁场分布如图乙,宽度的区域Ⅱ同时存在电、磁场,电场强度的匀强电场沿x轴正方向,磁场的磁感应强度大小也为磁感线与圆弧边界平行且沿顺时针方向,沿y轴负方向观察电磁场分布如图丙,比荷的带正电粒子,从坐标为的A点以一定初速度沿z轴负方向进入区域Ⅱ。(不计粒子的重力和空气阻力)
(1)该粒子若以速度沿直线通过区域Ⅱ,求速度大小以及它在区域Ⅰ中运动的半径;
(2)若撤去区域Ⅱ的电场,求该粒子以速度从进入区域Ⅱ到离开区域Ⅰ运动的总时间。
35、如图甲所示,P、Q为水平面内平行放置的金属长直导轨,间距为处在磁感应强度大小为方向竖直向下的匀强磁场中,一根质量电阻的导体棒ef垂直放在P、Q导轨上,导体棒ef与P、Q导轨间的动摩擦因数为.质量为的正方形金属框abcd的边长为每边电阻均为用细线悬挂在竖直平面内,ab边水平,金属框a、b两点通过细导线与导轨相连,金属框的上半部分处在磁感应强度大小为方向垂直框面向里的匀强磁场中,下半部分处在大小也为方向垂直框面向外的匀强磁场中,不计其余电阻和细导线对a、b点的作用力.现用一电动机以恒定功率沿导轨方向水平牵引导体棒ef从静止开始向左运动,从导体棒开始运动时计时,悬挂金属框的细线的拉力T随时间t的变化如图乙所示;求:
(1)t0时刻以后通过cd边电流的大小和方向;
(2)t0时刻以后电动机牵引力的功率P;
(3)假设0到t0时刻电动机拉力的冲量为40N·S,求0到t0时刻流过导体棒ef的总电荷量q.36、如图甲所示,电阻r=2Ω的金属棒ab垂直放置在水平导轨正中央,导轨由两根长L=2m、间距d=1m的平行金属杆组成,其电阻不计,在导轨左端接有阻值R=4Ω的电阻,金属棒与导轨接触良好。从t=0时刻开始,空间存在垂直导轨平面向下的匀强磁场,磁感应强度随时间变化如图乙所示,在t=0.1s时刻,金属棒恰好沿导轨开始运动。取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)在0.1s内;导体棒上所通过的电流大小和方向;
(2)在0.1s内,电阻R上所通过的电荷量q及产生的焦耳热Q;
(3)在0.05s时刻,导体棒所受磁场作用力的大小F和方向。
参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】试题分析:a环与b环的半径之比为2:1,故周长之比为2:1,根据电阻定律电阻之比为2:1;
A、B两点间电势差大小为路端电压,为磁感应强度变化率恒定的变化磁场,又面积之比是4:1,故根据法拉第电磁感应定律公式得到两次电动势的大小之比为4:1;故两次的路端电压之比为故B正确;故选B。
考点:法拉第电磁感应定律2、C【分析】由图读出原来交流电动势的最大值Em=100V,周期T=0.04s;根据感应电动势最大值的表达式Em=NBSω得知,Em与ω成正比,则线圈的转速变为原来的一半,感应电动势最大值变为原来的一半,为Em′=50V.由公式T=2π/ω分析可知,线圈的转速变为原来的一半,周期为原来的两倍,即T′=0.08s.故选C.3、B【分析】【详解】
A.理想变压器输入电压决定输出电压,输入电压恒定,所以输出电压恒定不变,即不变;故A错误;
B.不变,表示副线圈总电压,R0阻值不变,当R阻值减小时,根据串联分压原理,会变小;故B正确;
CD.不变,表示副线圈总电压,当R阻值减小时,副线圈的电流变大,即变大,由公式
可知,理想变压器输出功率变大,又输入功率等于输出功率,则
输入功率变大,输入电压恒定,所以原线圈电流变大,即变大;变大,故CD错误。
故选B。4、B【分析】【详解】
由几何关系可知,粒子运动的轨道半径为
由洛伦兹力提供向心力可知
可得
故选B。5、B【分析】【分析】
【详解】
根据电路图可知:A板带正电,B板带负电,所以电子束受到电场力的方向向上,大小
由右手定则知洛伦兹力方向向下
电子向上偏;说明电场力大于洛伦兹力,要使电子束沿射入方向做直线运动,则要电场力等于洛伦兹力,所以要减小电场力;或增大洛伦兹力。
A.电容器相当于断路;两端电压为电源电压,将变阻器滑动头P向右滑动,电容器两端电压不变,电场力不变,A错误;
B.将电子的入射速度适当增大,根据洛伦兹力增大;满足要求,B正确;
C.将磁场的磁感应强度适当减小,根据洛伦兹力减小;不满足要求,C错误;
D.将极板间距离适当减小,根据知增大;不满足要求,D错误。
故选B。6、A【分析】【分析】
【详解】
当磁铁随转轴旋转时;在铝片中会产生感应电流(涡流),这时铝片与永久磁铁会发生相互作用(永久磁铁的磁场会对铝片上的感应电流有力的作用)而产生一个转动力矩,使指针转动。由于弹簧游丝弹力用的反力矩,最终两者平衡使得指针会稳定地指在某一个刻度上。在速率计表盘设计时,已确定了汽车实际速率与表盘刻度之间的关系。汽车运动越快,转轴旋转越快,指针偏转的角度就越大,从指针的示数就可知汽车的瞬时速率。
A.汽车匀速行驶时;永久磁铁仍随转轴旋转,铝片中仍有电流,故A错误,符合题意;
BCD.通过以上分析可知;该速率计运用了电磁感应原理,根据楞次定律可知,铝片总是阻碍永久磁铁转动,为了减小穿过铝片磁通量的变化,永磁铁转动方向与铝片转动方向相同,故BCD正确,不符合题意。
故选A。7、A【分析】【详解】
由题意可知磁场的变化率为
根据法拉第电磁感应定律可知
故选A。8、A【分析】【详解】
在第2s内;磁场的方向垂直于纸面向外,且均匀增大,所以产生恒定的电流,根据楞次定律,感应电流的方向为顺时针方向。
A.大小恒定;顺时针方向,与结论相符,选项A正确;
B.逐渐减小;顺时针方向,与结论不相符,选项B错误;
C.大小恒定;逆时针方向,与结论不相符,选项C错误;
D.逐渐增加;逆时针方向,与结论不相符,选项D错误;
故选A。9、C【分析】【分析】
【详解】
A.因为。
线圈的转动的角速度。
则转动的周期。
每经过通过线框的感应电流方向变化2次,A错误;
B.图示的位置电动势最大;则在转动半周时,线圈和磁场平行,电动势在此最大,则需经过0.05s,B错误;
CD.产生电动势的最大值。
则电动势的有效值。
通过线圈的电流的有效值。
内;线框中产生的焦耳热。
D错误;C正确。
故选C。二、多选题(共8题,共16分)10、B:C【分析】【分析】
【详解】
AC.根据图像可知,在时穿过线圈平面的磁通量为零,所以线圈平面平行于磁感线,此时磁通量的变化率最大;时,穿过线圈平面的磁通量最大,选项错误;C正确;
B.图像的斜率为即表示磁通量的变化率,由图像可知,在时;图像的斜率最大,即磁通量的变化率最大,选项B正确;
D.根据法拉第电磁感应定律可得
在之间;磁通量的变化率在减小,故线圈产生的感应电动势处于减少的过程中,选项D错误。
故选BC。11、A:C【分析】【详解】
A.因为原线圈接交流电压根据周期与角速度的关系可知
A正确;
B.交流电压的有效值
电压表示数
B错误;
C.根据理想变压器的原、副线圈电压关系,可知副线电压与负载电阻无关,所以当处温度降低时;电压表示数不变,C正确;
D.当处温度降低时;电阻阻值增大,电流减小,则此变压器的输出功率将变小,根据理想变压器原;副线圈功率关系可知,变压器的输入功率也将变小,D错误。
故选AC。12、A:C【分析】【详解】
A.铝盘甲区域中的磁通量增大;由楞次定律可知,甲区域感应电流方向为逆时针方向,则此感应电流的磁场方向垂直纸面向外,故A正确;
B.铝盘乙区域中的磁通量减小;由楞次定律可知,甲区域感应电流方向为顺时针方向,则此感应电流的磁场方向垂直纸面向里,故B错误;
C.由“来拒去留”可知;磁铁与感应电流之间有相互阻碍的作用力,则会使铝盘减速,故C正确;
D.若将实心铝盘换成布满小空洞的铝盘;则满小空洞的铝盘产生的感应电流与实心铝盘产生的感应电流不同,所以磁铁对空洞铝盘所产生的减速效果与实心铝盘不相同,故D错误。
故选AC。13、B:C:D【分析】【详解】
A.
MN两板间电压取最大值时,粒子恰好垂直打在CD板上,所以圆心在C点,CH=QC=L,故半径又因为
所以
故A错误;
B.设轨迹与CD板相切于K点,半径为在三角形AKC中
所以
即KC长等于
所以CD板上可能被粒子打中的区域即为HK的长度
故B正确;
C.打在QE间的粒子在磁场中运动时间最长,均为半周期
故C正确;
D.能打到N板上的粒子满足
最大动能为
故D正确。
故选BCD。14、A:C【分析】【详解】
A.杆下滑的过程中,根据牛顿第二定律得
速度增大;安培力增大,加速减小,故金属杆做加速度减小的变加速运动,故A正确;
B.金属杆下滑达到最大速度时做匀速直线运动,则有
其中
联立解得
故B错误;
C.根据能量守恒定律得在此过程中回路中产生的总热量为
电阻产生的焦耳热为
故C正确;
D.在此过程中流过电阻的电荷量为
其中
联立可得
故D错误;
故选AC。15、A:B【分析】【详解】
A、对于加速过程,有得设偏转电场中的长度为L,平行板电容器间距为粒子在偏转电场中的运动时的偏转位移为y,则由此可见粒子射出电场的偏转位移与比荷无关,比荷不同的粒子射入磁场的位置M相同;故A正确;
B、粒子在加速电场中运动的时间粒子在偏转电场中的运动的时间又知所以粒子在电场中运动的时间与粒子的比荷及加速电压U1有关;故B正确;
CD、带电粒子在电场中做类平抛运动,可将射出电场的粒子速度分解成初速度方向与加速度方向,设出射速度与水平夹角为θ,则有:而在磁场中做匀速圆周运动,设运动轨迹对应的半径为R,由几何关系可得,半径与直线MN夹角正好等于θ,则有:所以又因为半径公式则有.故d随U1变化,与粒子的比荷有关,d与U2无关,粒子的比荷不同则d不同,d不同则轨迹不同;故C,D错误.
故选AB.16、A:D【分析】【详解】
交流电是指电流大小和方向随时间周期变化;由图可知,AD正确。
故选AD。17、B:D【分析】【详解】
AB.据题意小球运动过程中受到重力、支持力、摩擦力和垂直斜面向上的洛伦兹力,小球加速度为
小球做加速运动;且加速度也增大,故选项A错误,B正确;
C.当小球对斜面压力为0时,小球加速度为gsinθ;小球速度继续增大,受到的洛伦兹力将大于小球重力垂直斜面方向上的分力,小球将脱离斜面,故C错误;
D.当小球对斜面压力为0时,有
则此时速度为
故选项D正确。
故选BD。三、填空题(共9题,共18分)18、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]与。
[2]远大于。
(2)[3]当水温较低时,阻值较大,A为高电势,且有水浸没B也为高电势,则Q、C之间才有高电压输出,电磁继电器有电流通过,将吸动闭合,发热器工作。【解析】与远大于见解析19、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2]根据磁感线方向,应用安培定则可判断出电流方向,从而可知电容器在充电,电流会越来越小,根据振荡电流的周期公式
得【解析】①.减小②.10-620、略
【分析】【详解】
[1][2][3]温度传感器的核心元件是热敏电阻,它具有将温度转化为电阻的性质。【解析】①.热敏电阻②.温度③.电阻21、略
【分析】【详解】
导线以图示方向运动,不切割磁感线,所以ab中的电动势为零。【解析】022、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]当磁感应强度B与电流I垂直放置时;由公式。
可知。
F=BIL=0.8×0.4×0.2N=6.4×10-2N[2][3]当导线放置方向与磁感应强度的方向平行时,受到的磁场力的大小为零,磁场中某点的磁感应强度的大小和是否放置通电导线以及放置的方向无关,B=0.8T。【解析】6.4×10-2N00.8T23、略
【分析】【详解】
[1]由图像知,线圈中产生的交变电流的周期
所以
[2]电流的最大值
有效值
则小灯泡消耗的电功率
[3]在时间内,根据法拉第电磁感应定律得,电动势的平均值
平均电流
流过灯泡的电荷量
代入解得
[4]因磁感应强度随时间按如图乙所示的规律变化,那么线圈中产生感应电动势瞬时表达式e=Emcosωt
当时e=8cos60°(V)=4V
根据闭合电路欧姆定律可以得
则小灯泡两端的电压为U=3.6V【解析】8V2.88W4×10-3C3.6V24、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]根据乙图可知电压的周期为则角速度为
故电压的瞬时表达式为
[2]图乙可读电压的最大值为12V,故有效值为【解析】25、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2][3]国内居民生活用电的有效值为220V,频率为50Hz,周期为0.02s。【解析】220500.0226、略
【分析】【分析】
(1)磁通量虽为标量,但是磁感线穿过的面不同,也有正负之分;根据法拉第电磁感应定律求解平均感应电动势,进而根据焦耳定律求解热量;
(2)交流电流表的示数为有效值;
(3)根据法拉第电磁感应定律求出电动势,然后写出瞬时电动势表达式.
【详解】
(1)[1]图示位置磁通量为,转过磁通量为:
则:
[2]根据法拉第电磁感应定律得最大电动势:
电流的有效值为
电阻所产生的焦耳热:
解得:;
(2)[3]图示时刻电流表的读数为电流的有效值,则:
(3)[4]图中得位置时线圈平面与磁场平行,则磁通量为0,电动势为最大值,则:(V).
【点睛】
对于交变电流,求解热量、电功和电功率用有效值,而求解电荷量要用平均值.注意磁通量与线圈的匝数无关.【解析】0NBS(V)四、作图题(共4题,共20分)27、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】28、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】29、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】30、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3题,共15分)31、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]当加速度为零时;滑块应处于电阻器的中央,电阻器的全长9.0cm,则应将滑动片调到距电阻器左端4.5cm处。
(2)[2]当物体具有图示方向的加速度a时;滑块所受的弹簧的拉力的合力向右,滑块向左移动.根据顺着电流方向电势降低,可知P端的电势低于Q点的电势,则电压表的指针将向零点左侧偏转.
(3)[3][4]设加速度最大时,滑块向左移动的距离为x;根据牛顿第二定律得:
得。
此时电压表的读数为:
所以电压表量程为6V;当电压表示数为1.5V时,根据以上分析可知,此时位移0.75cm,故此时加速度。
(4)[5]设加速度为a时,电压表的读数为U;则:
2kx=ma,联立解得:
由于U与a成正比,所以表盘的刻度应均匀。【解析】4.5左65均匀32、略
【分析】【详解】
(1)[1]根据半导体材料是空穴导电,即相当于正电荷移动导电,结合左手定则可以判定通电过程中,正电荷向M侧移动,因此用电压表测M、N两点间电压时,应将电压表的“+”接线柱与M端相接。
(2)[2]根据题目中给出的霍尔电压和电
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