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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年沪科版选择性必修2物理下册月考试卷608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总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、下列表示运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向正确的是()A.B.C.D.2、如图所示,同一竖直面内有M、N两点,连线与水平方向的夹角O点为连线的中点。当上方仅存在竖直向下的匀强电场时,质子以水平向右的速度v从O点进入电场,将从N点离开电场;当上方仅存在垂直于竖直面向里的匀强磁场时,质子以相同速度v从O点进入磁场,将从M点离开磁场。若质子的重力忽略不计;则电场强度与磁感应强度的比值为()

A.B.C.D.3、“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器。音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动。图为音箱的简化电路图,高、低频混合电流由a、b端输入,和是线圈,和是电容器;则下列说法正确的是()

A.扬声器甲是高音扬声器B.的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器C.的作用是阻碍低频电流通过甲扬声器D.的作用是增强通过乙扬声器的低频电流4、在某个趣味物理小实验中;几位同学手拉手与一节电动势为1.5V的干电池;导线、开关、一个有铁芯的多匝线圈按如图所示方式连接,实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是()

A.人有触电感觉是在开关闭合瞬间B.人有触电感觉时流过人体的电流大于流过线圈的电流C.断开开关时流过人的电流方向从B→AD.断开开关时线圈中的电流突然增大5、如图是判断检测电流大小是否发生变化的装置,该检测电流在铁芯中产生磁场,其磁感应强度与检测电流成正比。现给金属材料制成的霍尔元件(其长、宽、高分别为a、b、d)通以恒定工作电流I,通过下侧电压表的示数来判断的大小是否发生变化;下列说法正确的是()

A.M端应与电压表的“负”接线柱相连B.要提高检测的灵敏度可适当增大宽度bC.要提高检测灵敏度可适当增大工作电流ID.当霍尔元件尺寸和工作电流I不变时,电压表示数变大,说明检测电流变小6、很多人喜欢到健身房骑车锻炼。某同学根据所学知识设计了一个发电测速装置,如图所示。自行车后轮置于垂直车身平面向里的匀强磁场中,后轮圆形金属盘在磁场中转动时,可等效成一导体棒绕圆盘中心O转动。已知磁感应强度B=0.5T,圆盘半径l=0.3m,圆盘电阻不计,导线通过电刷分别与后轮外边缘和圆心O相连,导线两端a、b间接一阻值R=10Ω的小灯泡。后轮匀速转动时,用电压表测得a、b间电压大小U=0.6V。则()

A.车速越大,人骑得越轻松B.电压表的正接线柱应与b相接C.后轮匀速转动20min产生的电能为426JD.该自行车后轮边缘的线速度大小为4m/s7、如图所示,一个边长为匝数(匝)的正方形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴OO′匀速转动,磁感应强度为线圈转动的角速度闭合回路中两只灯泡均能发光。下列说法正确的是()

A.抽去电感器L的铁芯时,灯泡变暗B.增大电容器C两极板间的距离时,灯泡变亮C.增大线圈转动的角速度ω时,感应电动势的不变D.从图中位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为8、如图所示,半径为r的半圆形单匝线圈,以角速度绕直径匀速转动,的左侧有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.M为导电环,负载电阻为R;其它电阻不计,在线圈转动一周过程中()

A.线圈内电流方向不变B.感应电动势的最大值是C.R上产生的热量为D.通过R的电荷量为9、如图所示的是远距离输电的示意图,已知交流电源电压为U,升压变压器的原、副线圈匝数比为1∶m,降压变压器的原、副线圈匝数比为1∶n,负载R正常工作。现输电距离增大;输电线电阻随之增大,若要保证负载仍能正常工作,只改变选项中的一个量,下列做法可行的是()

A.增大mB.减小mC.减小nD.减小U评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)10、如图所示,两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中,O为M、N连线中点,连线上a、b两点关于O点对称.导线均通有大小相等、方向向上的电流;已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离;一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点.关于上述过程,下列说法正确的是()

A.小球先做加速运动后做减速运动B.小球一直做匀速直线运动C.小球对桌面的压力先减小后增大D.小球对桌面的压力一直在增大11、如图所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨,固定在同一水平面上,其间距为左端通过导线连接一个的定值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小的匀强磁场中,磁场方向竖直向下。质量长度电阻的均质金属杆垂直于导轨放置,且与导轨接触良好,在杆的中点施加一个垂直于金属杆的水平拉力F,使其由静止开始运动。金属杆运动后,拉力F的功率保持不变,当金属杆的速度稳定后,撤去拉力F。下列说法正确的是()

A.撤去拉力F前,金属杆稳定时的速度为16m/sB.从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,通过金属杆的电荷量为0.8CC.从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,金属杆前进的距离为1.6mD.从撤去拉力F到金属杆停下的整个过程,金属杆上产生的热量为1.6J12、下图是法拉第圆盘发电机的示意图:半径为r的铜质圆盘安装在水平铜轴上,假设圆盘全部处在一个磁感应强度为B的匀强磁场之中,圆盘平面与磁感线垂直,圆盘做匀速转动的周期为T;圆盘两铜片C;D分别与转动轴和圆盘的边缘接触,从左向右看,圆盘沿顺时针转动,下列说法正确的是()

A.圆盘边缘的电势比圆心要高,通过R的电流方向由下至上B.圆盘受到的安培力做正功,将其它能量转化为电能C.这个发电机的电动势大小为D.圆盘转动的角速度变为原来的2倍,电流在R上的发热功率也变为原来的2倍13、如图所示,电阻不计的光滑金属导轨MN、PQ水平放置,间距为d,两侧接有电阻R1、R2,阻值均为R,O1O2右侧有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、长度也为d的金属杆置于O1O2左侧,在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动,经时间t到达O1O2时撤去恒力F,金属杆在到达NQ之前减速为零,已知金属杆电阻也为R,与导轨始终保持垂直且接触良好,下列说法正确的是()

A.杆刚进入磁场时速度大小为B.杆刚进入磁场时电阻R1两端的电势差大小为C.整个过程中,流过金属杆的电荷量为D.整个过程中,电阻R1上产生的焦耳热为14、如图甲所示,一质量为m、边长为L,电阻为R的单匝正方形导线框abcd放在绝缘的光滑水平面上。空间中存在一竖直向下的单边界匀强磁场,线框有一半在磁场内。其ad边与磁场边界平行。t=0时刻起,磁场的磁感应强度随时间均匀减小,如图乙所示。线框运动的v-t图像如图丙所示,图中斜向虚线为过O点速度图线的切线;则()

A.线框中的感应电流沿顺时针方向B.磁感应强度的变化率为C.t3时刻,线框的热功率为D.0-t2时间内,通过线框的电荷量为15、互感器主要与交流测量仪表配合使用,它也是一种变压器,常用的有电压互感器和电流互感器。如图,在电路中接入互感器A、B,原、副线圈的匝数比分别为甲;乙为交流电表。下列说法正确的是()

A.B.甲为电流表C.B为电流互感器D.互感器可以用来测量直流电路的电流和电压16、如图所示是发电厂通过升压变压器进行高压输电,接近用户端时再通过降压变压器给用户供电的示意图;图中变压器均视为理想变压器,电表均为理想电表;设发电厂输出的电压一定,两条输电线总电阻为R0,变阻器R相当于用户用电器的总电阻;当用电器增加时,相当于R变小。则在用电高峰期()

A.电压表V1、V2的读数均不变,电流表A2的读数增大,电流表A1的读数增大B.电压表V3、V4的读数均减小,电流表A2的读数不变,电流表A3的读数减小C.电压表V2、V3的读数之差与电流表A2的读数的比值不变D.输电线损耗的功率不变评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)17、如图所示,线圈的自感系数L和电容器的电容C都很小(L=1mH,C=200pF),结合线圈和电容器的主要功能,可知该电路的输出端就只有_____________(填“直流”或“交流”)和_____________(填“高频”或“低频”)电流。

18、小明同学设计了一个“电磁天平”,如图所示,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡.线圈的水平边长L=0.1m,匝数为N.线圈的下边处于匀强磁场内,磁感应强度B01.0T,方向垂直线圈平面向里.线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I.挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使得天平平衡,为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数N至少为________匝(g=10m/s2).

19、某型号的回旋加速器的工作原理图如图甲所示,图乙为俯视图.回旋加速器的核心部分为D形盒,D形盒置于真空容器中,整个装置放在电磁铁两极之间的磁场中,磁场可以认为是匀强磁场,且与D形盒盒面垂直.两盒间狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计.带电从粒子源A处进入加速电场的初速度不计,从静止开始加速到出口处所需的时间为t(带电粒子达到最大速度在磁场中完成半个圆周后被导引出来),已知磁场的磁感应强度大小为B,加速器接一高频交流电源,其电压为U,可以使带电粒子每次经过狭缝都能被加速,不考虑相对论效应和重力作用,D形盒半径R=_______,D型盒内部带电粒子前三次做匀速圆周的轨道半径之比(由内到外)为______________.

20、某发电站的输出功率为104kW,输出电压为4kV,通过理想变压器升压后向125km远处用户供电.已知输电线的电阻率为ρ=2.4×10-8Ω·m,导线横截面积为1.5×10-4m2,输电线路损失的功率为输出功率的4%,求:所用的理想升压变压器原、副线圈的匝数比是______,如果用户用电器的额定电压为220V,所用理想降压变压器原、副线圈匝数比是______.21、如图所示,两电子沿MN方向从M点射入两平行平面间的匀强磁场中,它们分别以v1、v2的速率射出磁场,则v1:v2=______,通过匀强磁场所用时间之比t1、t2=______。

22、如图所示,ABCD是一个竖直的矩形导线框,全部处于磁感应强度为B的水平方向的匀强磁场中,线框面积为S,线框绕水平固定轴以角速度ω匀速转动。线圈平面与磁感线夹角为_____时(填“0”或“”),感应电动势最大;从如图所示位置开始计时,线圈中产生的感应电动势随时间变化规律为e=_____。

23、如图所示,一条形磁铁放于水平地面上,在其S极正上方有一与它垂直放置的导线,当导线中通以如图所示方向的电流后,与原来相比,磁铁受到地面的支持力将______(选填“增大”、“不变”或“减小”)受到地面的摩擦力方向______。

24、如图所示为质谱仪的原理图,利用这种质谱仪可以对氢元素的各种同位素迚行测量。从容器A下方的小孔S1迚入加速电压为U的加速电场,可以认为从容器出来的粒子初速度为零,粒子被加速后从小孔S2迚入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在照相底片D上,形成a、b、c三条质谱线,关于氢的三种同位素氕、氘、氚迚入磁场时速率最大的是_________;三条谱线中a是粒子形成的_________。(填“氕”;“氘”或“氚”)

25、如图甲所示,在平面直角坐标系中,原点O处有一粒子源,可沿y轴正方向以初速度发射质量为m、电荷量为的粒子(重力不可忽略)。在第一、二象限内存在方向平行于x轴的电场,电场强度随时间呈期性变化的图像如图乙所示,其周期规定x轴的正方向为场强的正方向。在第三、四象限内存在垂直纸面向里的匀强磁场和平行于纸面的匀强电场,其场强为(未知),匀强磁场的磁感应强度粒子进入磁场后做匀速圆周运动。若时刻射出的粒子第一次穿过x轴时速度方向与x轴正方向夹角为已知重力加速度为g;不计空气阻力。求:

(1)的大小和方向;

(2)时刻射出的粒子从射出到第三次穿过x轴所用时间以及穿过的点的位置坐标。

(3)若保持方向沿x轴的正方向不变,O点发射的粒子第n次穿过x轴的位置坐标。

评卷人得分四、作图题(共4题,共32分)26、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。

27、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。

28、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。

29、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、解答题(共4题,共36分)30、如图所示,空间存在竖直向下的匀强磁场,在匀强磁场区域内,一对固定光滑平行金属导轨,处于同一水平面内,导轨足够长,导轨间距为L=1m,电阻可忽略不计。长度均为L、质量均为m=3kg、电阻均为R=2的金属棒MN和PQ垂直放置于导轨上,且与导轨接触良好。先将金属棒PQ锁定,金属棒MN在垂直于棒的拉力F作用下,由静止开始以加速度a=2m/s2向右做匀加速直线运动,5s后保持拉力F的功率下变,当金属棒MN达到最大速度vm=m/s时,解除金属棒PQ的锁定,同时撤去拉力F。求:

(1)撤去拉力F后;两金属棒产生的总焦耳热;

(2)匀强磁场磁感应强度B的大小;

(3)若金属PQ始终锁定,当金属棒MN达到量大速度vm时,撤去拉力F,求金属棒MN继续运动的距离。(结果可用根式表示)

31、质量为m、长度为L的金属棒MN两端由绝缘且等长轻质细线水平悬挂,处于竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。若给金属棒中通以恒定电流金属棒在偏离竖直方向角处静止;求:

(1)棒中电流的大小和方向。

(2)若已知棒中电流大小为I,方向不变,调整匀强磁场磁感应强度的大小和方向,仍使棒静止在偏离竖直方向角位置,求磁感应强度B的最小值以及方向。

32、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O-xyz的x轴方向。半径R=0.05m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B=4×10-3T;沿x轴正方向观察电磁场分布如图乙,宽度d=0.05m的区域Ⅱ同时存在电、磁场,电场强度E=40N/C的匀强电场沿x轴正方向,磁场的磁感应强度大小也为B=4×10-3T、磁感线与圆弧边界平行且顺时针方向。沿y轴负方向观察电磁场分布如图丙。比荷=5×107C/kg的带正电粒子;从坐标为(0,0,0.10m)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v0沿直线通过区域Ⅱ,求速度v0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2v0从进入区域Ⅱ到离开区域Ⅰ运动的总时间;

(3)若撤去区域Ⅱ的磁场,该粒子以速度v0进入区域Ⅱ;求它第二次离开区域Ⅱ的位置坐标。

33、如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,角速度ω=2πrad/s;外电路电阻R=4Ω.求:

(1)转动过程中感应电动势的最大值.

(2)由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°角时的瞬时感应电动势.

(3)由图示位置转过60°角的过程中产生的平均感应电动势.

(4)交变电压表的示数.

(5)线圈转动一周外力做的功.参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、D【分析】【详解】

A.该图中电荷所受洛伦兹力为零;选项A错误;

B.该图中电荷所受洛伦兹力为零;选项B错误;

C.根据左手定则可知;该图中电荷所受洛伦兹力方向向上,选项C错误;

D.根据左手定则可知;该图中电荷所受洛伦兹力方向向右,选项D正确;

故选D.2、B【分析】【分析】

【详解】

设与长度均为L,质子在匀强电场中做类平抛运动,有

得到

质子在匀强磁场中做匀速圆周运动,有

得到

得到

故选B。3、B【分析】【详解】

A.高频和低频交流电通入该电路;由于线圈能通低频,阻高频,电容器能通高频,阻低频,所以低频交流电通过甲扬声器,高频交流电通过乙扬声器,故甲扬声器是低音扬声器,故A错误;

B.电容器能通高频、阻低频,故的作用是阻碍低频电流通过乙扬声器;故B正确;

C.的作用是高频扼流圈;阻碍高频电流通过甲扬声器,故C错误;

D.的作用是让低频交流电通过;减弱乙扬声器的低频电流,故D错误。

故选B。4、C【分析】【详解】

A.当开关闭合后;多匝线圈与同学们并联,由于电源为1.5V的干电池,所以电流很小,同学没有触电感觉,故A错误;

B.当断开时;多匝线圈电流产生自感现象,从而产生较大的自感电动势,此时人与线圈组成一个闭合的回路,流过人体的电流与流过线圈的电流相等,故B错误;

C.当断开时,多匝线圈产生自感电动势,电流方向不变,此时线圈的电流从左向右,流过人的电流从右向左,即从B向A;故C正确;

D.断开电键时;由于线圈的电流减小而产生自感电动势,而阻碍电流的减小,只是电流减小的慢一些,不会突然增大,故D错误。

故选C。5、C【分析】【详解】

A.根据右手螺旋定则可知检测电流产生的磁场方向向下,磁感线在磁芯中沿逆时针方向,可知霍尔元件所在磁场方向向上,由于霍尔元件中的载流子为电子,可知电子移动方向与工作电流方向相反,根据左手定则可知,电子在N端积累,N端为负极,则M端应与电压表的正接线柱相接;故A错误;

BC.设霍尔元件单位体积内电子数量为n,电子移动速度为v,则时间内通过截面的电荷量为

由于MN之间存在电势差,则MN之间的电场强度为

电子所受沿b边方向的电场力和洛伦兹力大小相等,方向相反

联立解得

因此若要提高灵敏度,可以适当减小增大工作电流故C正确,B错误;

D.当霍尔元件尺寸和工作电流I不变时,根据

可知电压表示数变大,磁感应强度变大;则检测电流变大,故D错误。

故选C。6、B【分析】【分析】

【详解】

A.车速越大;由。

E=Bl2ω可知;产生的感应电动势越大,感应电流越大,由。

F=IlB可知;车轮所受安培力越大,而安培力阻碍车轮转动,所以人骑得越不轻松,A错误;

B.根据右手定则可判断轮子边缘的点等效为电源的负极,则电压表的正接线柱应与b相接;B正确;

C.根据焦耳定律得。

Q=I2Rt由欧姆定律得。

I=联立并代入数据解得。

Q=43.2J选项C错误;

D.由。

U=E=Bl2ω解得。

v=ωl==8m/s选项D错误。

故选B。7、D【分析】【详解】

A.抽去电感器L的铁芯时,线圈的自感系数减小,线圈的感抗减小,对交流电流的阻碍作用减小,灯泡的电流增大,灯泡变亮;A错误;

B.增大电容器C两极板间的距离时,由电容的决定式可知电容器的电容减小,电容器的容抗增大,电容器对交流电流的阻碍作用增大,灯泡的电流减小,灯泡变暗;B错误;

C.增大线圈转动的角速度ω时,感应电动势的最大值随之增大;C错误;

D.感应电动势的最大值

则有从图中位置开始计时,感应电动势的瞬时值表达式为

D正确。

故选D。8、C【分析】【分析】

【详解】

A.线圈进入磁场时;穿过线圈的磁通量先向里增加后向里减小,则感应电流的方向要变化,选项A错误;

B.最大电动势

选项B错误;

C.R上产生的热量为

选项C正确;

D.通过R的电荷量为

选项D错误。

故选C。9、A【分析】【详解】

AB.现输电距离增大,输电线电阻随之增大,上面消耗的电压增多,要保证负载仍能正常工作,即副线圈两端电压不变,增大m;升压变压器副线圈上的电压增大,可保证降压变压器原线圈上的电压不变,B错误,A正确;

C.减小n;降压变压器副线圈上的电压变小,不能保证负载正常工作,C错误;

D.减小U;负载两端电压变小,负载不能正常工作,D错误。

故选A。二、多选题(共7题,共14分)10、B:D【分析】【详解】

根据右手螺旋定则及磁场的叠加可知a点处的磁场方向垂直于MN向里,b点处的磁场方向垂直于MN向外;从a点到O点,磁场大小减小,过O点后反向增大;根据左手定则可知,开始时带正电的小球受到的洛仑兹力方向向上,过O点后洛仑兹力的方向向下;由此可知,小球将做匀速直线运动,小球对桌面的压力一直在增大,故AC错误,BD正确.11、B:C【分析】【详解】

A.对金属杆受力分析可知,当金属杆速度稳定时

根据法拉第电磁感应定律可得

由欧姆定律可得

由安培力公式

由公式

联立求解可得

故A错误;

BC.撤去拉力后,由动量定理可得

通过金属杆的电荷量

平均速度

解得

故BC正确;

D.由动能定理

则电阻产生的热量

解得

故D错误。

故选BC。12、A:C【分析】【详解】

A.圆盘转动时,根据右手定则可知,圆盘电流方向由圆心流向边缘,则电阻R中电流方向由下至上;A正确;

B.圆盘受到的安培力做负功;将其它能量转化为电能,B错误;

C.圆盘转动产生的感应电动势为

C正确;

D.根据

角速度变为原来的2倍,感应电动势增大为原来的2倍,感应电流增大为原来的2倍,则R的电功率也将增大为原来的4倍;D错误。

故选AC。13、B:C:D【分析】【详解】

A.杆刚进入磁场之前的加速度大小为

则进入磁场时速度大小为

故A错误;

B.杆刚进入磁场时产生的感应电动势为

则电阻R1两端的电势差大小为

故B正确;

C.金属棒进入磁场后,由动量定理

解得

故C正确;

D.整个过程中,产生的总焦耳热为

则电阻R1上产生的焦耳热为

故D正确。

故选BCD。14、A:C【分析】【详解】

A.由图乙可知垂直纸面向里的磁感应强度减小;则穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可判断线框中的感应电流沿顺时针方向,选项A正确;

B.根据左手定则可判断线框受到向左的安培力作用向左加速进入磁场,在t=0时刻,感应电动势

由牛顿第二定律有

由图丙可知在t=0时刻的加速度

联立解得磁感应强度的变化率为

选项B错误;

C.由图丙可知t2时刻之后,线框速度恒定,说明线框已经全部进入磁场,此后虽然电路中有感应电流,但各边安培力相互抵消,所以线框做匀速直线运动。在t3时刻有

线框的热功率为

解得

选项C正确;

D.0-t2时间内,对线框由动量定理有

若磁场B=B0恒定,则有

即通过线框的电荷量为

但由于B随时间减小,故实际通过线框的电荷量不等于选项D错误。

故选AC。15、A:B【分析】【详解】

ABC.A与电路串联,为电流互感器,初级匝数小于初级匝数;B与电路并联,为电压互感器,初级匝数大于次级匝数,即选项AB正确,C错误;

D.互感器只能测量交流电路的电压和电流;不可以用来测量直流电路的电流和电压,选项D错误。

故选AB。16、A:C【分析】【详解】

AB.因发电厂的输出电压一定,因此可知升压变压器的原线圈的电压不变,即不变,由

可知升压变压器的副线圈的电压不变,即电压表的示数不变;进入用电高峰,电阻R降低,假设电压表的电压不变,由

可知电流表的电流增大,由

可知电流表降压变压器得输入端得电流增大,即电流表的示数增大,由

可知输入电流增大,即电流表示数增加;由

可知降压变压器原线圈的电压降低,即电压表降低,由

可知降压变压器的副线圈的电压降低,即降低;故A正确,B错误;

C.由

可知电压表的读数之差与电流表的读数的比值不变;等于输电线的电阻值,C正确;

D.根据

又输电线上的电流增大;电阻不变,所以输电线上的功率损失增大,D错误。

故选AC。三、填空题(共9题,共18分)17、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]电感器对直流无阻碍;对交流电有阻碍作用,根据。

XL=2πLf知;自感系数很小,频率越低,感抗越小,所以阻碍作用为:通低频,阻高频。

电容器不能通过直流;而交流电通过电容器,根据。

知电容C越小;频率越低,容抗越大,所以阻碍作用为:通高频,阻低频。

因此电路的主要作用是阻高频、通低频,输出低频交流电和直流电;【解析】直流低频18、略

【分析】【详解】

[1].线圈受到安培力为:F=NB0IL

天平平衡有:mg=NB0IL

代入数据解得:N=25匝【解析】2519、略

【分析】【详解】

[1].设粒子从静止开始加速到出口处运动了n圈,质子在出口处的速度为v,则

质子圆周运动的周期

质子运动的总时间t=nT

联立解得

[2].设质子第1次经过狭缝被加速后的速度为v1

由动能定理得

由牛顿第二定律有

联立解得:

同理,粒子经2次加速后做圆周运动的半径:

粒子经3次加速后做圆周运动的半径:

可知D型盒内部带电粒子前三次做匀速圆周的轨道半径之比(由内到外)为:【解析】20、略

【分析】【分析】

(1)根据电阻定律得出输电线的电阻;根据输电线上损失的功率求出输电线上的电流,从而根据P=UI求出升压变压器的输出电压;根据输电线上的电流和电阻求出输电线上的电压损失;根据变压比公式求解升压变压器原;副线圈的匝数比;

(2)根据输出电压和电压损失得出降压变压器的输入电压;结合电压之比等于原副线圈的匝数之比求出降压变压器的原副线圈匝数之比.

【详解】

(1)远距离输电的示意图,如图所示:

导线电阻:R线=ρ

代入数据得:R=40Ω

升压变压器副线圈电流:I2=I线

又I2R线=4%P

解得:I2=100A

根据P=U2I2

得:U2=100kV

根据变压比公式,有:

(2)降压变压器的输入电压为:U3=U2-I2R线=96kV

得:

【点睛】

解决本题的关键知道:1、原副线圈的电压比、电流比与匝数比之间的关系;2、升压变压器的输出电压、降压变压器的输入电压、电压损失之间的关系.【解析】1∶254800:1121、略

【分析】【详解】

[1]粒子运动轨迹如下图所示

电子垂直射入磁场,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力有,根据

电子做圆周运动的半径

则得电子在电场中的运动速度之比等于电子做圆周运动的半径之比,根据几何关系有

所以电子在电场中的速度之比为

[2]电子在磁场中做圆周运动的周期

以v1运动的电子在磁场中运动的时间

以v2运动的电子在磁场中运动的时间

所以电子在磁场中运动的时间之比为【解析】1:23:222、略

【分析】【详解】

[1]当线圈平面与磁感线夹角为0时,AB、CD边垂直切割磁感线;则此时感应电动势最大。

[2]从如图所示位置开始计时,线圈中产生的感应电动势随时间变化规律为【解析】023、略

【分析】【详解】

[1][2]以导线为研究对象,由左手定则判断得知导线所受安培力方向斜向右上方,根据牛顿第三定律得知,导线对磁铁的安培力方向斜向左下方,磁铁有向左运动的趋势,受到向右的摩擦力,同时磁铁对地的压力增大。【解析】增大右24、略

【分析】【详解】

[1].粒子在电场中被加速,由动能定理得;

粒子进入磁场时的速度大小

由于氕氘氚的电荷量q相等、加速电压U相等、m氕<m氘<m氚,则它们的速度关系为:v氕>v氘>v氚,即速率最大的是氕;

[2].粒子进入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得:

粒子轨道半径

由于氕氘氚的电荷量q相等、磁感应强度B相等、加速电压U相等、m氕<m氘<m氚,则R氕<R氘<R氚,a、b、c分别对应:氚、氘、氕。【解析】氕氚25、略

【分析】【详解】

(1)要使带正电粒子做匀速圆周运动,则有

解得

方向竖直向上;

(2)设场强为时加速度为场强为时加速度为粒子第一次穿过x轴的水平速度为有

所用时间

则有

解得

时刻射入的粒子第一次穿过x轴的水平速度

粒子进入磁场后做匀速圆周运动,则有

解得

所以

所以位置坐标为

(3)设粒子进入磁场时与水平方向夹角为则进入磁场时的速度

所以此时圆周运动半径

入射点和出射点之间的距离

由此可知每次入射点和出射点之间的距离为一个定值

且由分析可得;在电场中的水平方向的运动合起来可看作一匀加速直线运动,所以。

①若n为奇数,有

②若n为偶数,有【解析】(1)方向竖直向上;(2)(3)四、作图题(共4题,共32分)26、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】27、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】28、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】29、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、解答题(共4题,共36分)30、略

【分析】【详解】

(1)解除金属棒PQ后,两金属棒运动过程中动量守恒,最终两金属棒以相同的速度做匀速运动,设速度大小为v′,则有

设从金属棒PQ解除锁定,到两金属棒达到相同速度,这个过程中,两金属棒共产生的焦耳热为Q,由能量守恒定律可得

代入数据解得Q=120J

(2)金属棒MN做匀加速运动,由牛顿第二定律得F-BIL

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