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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2024年沪科版选择性必修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,边长为L的正方形CDEF区域内有方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场,对角线CE和DF的交点为P,在P点处有一粒子源,可以连续不断地向纸面内各方向发射出正离子。已知离子的质量为m、电荷量为q,不计离子重力及离子间相互作用力。则离子不可能射出正方形区域的发射速率v应满足()
A.0<v≤B.0<v≤C.0<v≤D.0<v≤2、健身车的磁控阻力原理如图所示;在铜质飞轮的外侧有一些磁铁(与飞轮不接触),人在健身时带动飞轮转动,磁铁会对飞轮产生阻碍,拉动控制拉杆可以改变磁铁与飞轮间的距离。则()
A.飞轮受到阻力大小与其材料密度有关B.飞轮受到阻力大小与其材料电阻率无关C.飞轮转速一定时,磁铁越靠近飞轮,其受到的阻力越小D.磁铁与飞轮间距离不变时,飞轮转速越大,其受到阻力越大3、如题图所示,理想变压器原、副线圈匝数分别为电源电压定值电阻(阻值未知)两端电压分别为理想交流电压表V的示数为L消耗的功率分别为关于电路中电压及电功率的关系,下列说法正确的是()
A.B.C.D.4、如图所示,导体棒a、b的质量分别为两棒通有电流强度大小分别为的反向电流,用四根绝缘轻绳将a、b棒吊起,静止时两棒互相平行且处于同一水平高度。已知悬挂a棒的两根轻绳与竖直方向的夹角均为悬挂b棒的两根轻绳与竖直方向的夹角均为下列说法正确的是()
A.一定大于B.一定小于C.一定大于D.一定小于5、如图所示,折成“”形的金属杆ACD固定在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,杆所在平面与磁场平行,A、D连线与磁感线平行,CD与磁感线垂直,AC长为a,CD长为b,现给该段金属杆A、D两端通入大小为I的恒定电流;则该金属杆受到的安培力大小为()
A.BIaB.BIbC.BI(a+b)D.06、如图所示,半径R=10cm的圆形区域内有匀强磁场,其边界跟y轴在坐标原点O处相切,磁感强度B=0.33T,方向垂直纸面向里。在O处有一放射源S,可沿纸面向各方向射出速率均为v=3.2×106m/s的α粒子,已知α粒子的质量m=6.6×10-27kg,电荷量q=3.2×10-19C,则该α粒子通过磁场空间的最大偏转角为()
A.30°B.45°C.60°D.90°7、光滑水平面上边长为a、电阻为R的闭合金属正三角形框架底边与磁场边界平行,框架完全处于垂直于框架平面的匀强磁场中.现把框架沿与磁场边界垂直的方向匀速拉出磁场,如图所示.以下选项中关于回路中感应电流I随时间t变化规律的图像;可能正确的是()
A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)8、各地接收卫星电视讯号的抛物面天线如图所示,天线顶点和焦点的连线(OO′)与水平面间的夹角为仰角α,OO′在水平面上的投影与当地正南方的夹角为偏角β,接收定位于东经105.5°的卫星电视讯号(如CCTV-5)时,OO′连线应指向卫星;则我国各地接收天线的取向情况是(我国自西向东的经度约为73°~135°)()
A.有可能β=0,α=90°B.与卫星经度相同的各地,α随纬度增加而减小C.经度大于105°的各地,天线是朝南偏东的D.在几十甚至几百平方千米的范围内,天线取向几乎是相同的9、某同学利用如图所示电路模拟远距离输电.图中交流电源电压为定值电阻小灯泡的规格均为“”,理想变压器原副线圈的匝数比分别为1∶3和3∶1.分别接通电路Ⅰ和电路Ⅱ;两电路都稳定工作时,()
A.与一样亮B.比更亮C.上消耗的功率比的大D.上消耗的功率比的小10、如图所示是洛伦兹力演示仪的结构简图。励磁线圈中的电流产生垂直纸面向外的匀强磁场;电子枪发射的电子,其出射速度与磁场方向垂直,调节电子枪上的加速电压可以控制电子的速度大小。下列说法正确的是()
A.增大电子枪的加速电压,可以使电子运动径迹的半径变大B.减小电子枪的加速电压,可以使电子做圆周运动的周期变大C.增大励磁线圈中的电流,可以使电子运动径迹的半径减小D.减少励磁线圈中的电流,可以使电子做圆周运动的周期增大11、如图,P、Q是两根固定在水平面内的光滑“Z”型平行金属导轨,窄处间距为L,宽处间距为2L,导轨足够长且电阻可忽略不计。图中EF左侧区域和GH右侧区域有竖直方向的磁感应强度大小均为B、方向相反的匀强磁场。同种材料制成的粗细相同的均匀金属棒a、b,长度分别与所在处导轨间距相等,均在磁场中靠近磁场边界的位置静止。a棒的质量为m,电阻为R。现给a棒一向左初速度两金属棒始终与导轨垂直且接触良好,则下列说法正确的是()
A.a棒刚运动瞬间的加速度大小为B.稳定时a、b棒速度大小均为C.整个运动过程中a棒产生焦耳热D.整个运动过程中通过b棒横截面的电荷量是12、如图甲所示,一个矩形线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动。线圈内的磁通量随时间t变化的图像如图乙所示;则下列说法中错误的是()
A.t1时刻线圈中的感应电动势为0B.t2时刻ab的运动方向与磁场方向平行C.t3时刻线圈平面与中性面垂直D.t2和t4时刻线圈中感应电流的方向相反13、如图所示,矩形单匝线圈abcd,放置在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,绕OO′轴匀速转动,转动的周期为ab的中点和cd的中点的连线OO′恰好位于匀强磁场的边界线上,转轴OO′垂直于磁场方向,线圈电阻阻值为R,外电阻的阻值也为R,从图示位置开始计时,线圈转过30°时的瞬时感应电流为I。则以下判断正确的是()
A.线圈的面积为B.线圈消耗的电功率为C.t时刻线圈中的感应电动势为D.t时刻穿过线圈的磁通量为14、如图所示,闭合的矩形导体线圈abcd在匀强磁场中绕垂直于磁感线的对称轴OO′沿逆时针方向匀速转动。已知匀强磁场的磁感应强度大小为B,线圈匝数为n,ab边的边长为L1,ad边的边长为L2,线圈总电阻为R,转动的角速度为ω,若对称轴OO′同时过ab、cd边的中点且OO′左侧没有磁场,OO′恰好位于磁感应强度大小为B的匀强磁场的边界线上,如图所示。其他条件不变,已知在图示位置时线圈中的瞬时感应电流为I;则以下说法正确的是()
A.线圈的面积为B.线圈在图示位置时,为使线圈维持匀速转动,外力的功率应为I2RC.线圈从图示位置开始转过90°时线圈中的感应电动势最大D.线圈从图示位置开始转过90°的过程中,通过线圈某一横截面的电荷量为15、在图甲所示的理想变压器a、b端加图乙所示的交变电压。已知变压器原副线圈的匝数比为2:1,R1为热敏电阻(温度升高时,其电阻减小),R为定值电阻;电压表和电流表均为理想电表。下列判断正确的是()
A.电压表V1的示数为22VB.电压表V2的示数为11VC.R1处温度升高时,V1示数与V2示数的比值变小D.R1处温度升高时,V1示数与V2示数的比值变大评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)16、小型水利发电站的发电机输出功率为24.5kW,输出电压为350V,输电线总电阻为4Ω,为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5%,需在发电机处设升压变压器,用户所需电压为220V,所以在用户处需安装降压变压器。输电电路图如图所示,则电流I1=___________;升压变压器的原、副线圈的匝数之比n1:n2=___________;降压变压器的原、副线圈的匝数之比n3:n4=_________。
17、磁电式电流表
(1)原理:安培力与电流的关系。通电线圈在磁场中受到___________而偏转,线圈偏转的角度越大,被测电流就___________,根据指针的___________;可以知道被测电流的方向。
(2)构造:___________、___________;螺旋弹簧、指针、极靴。
(3)特点:极靴与铁质圆柱间的磁场沿半径方向,线圈无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小___________。
(4)优点:灵敏度高,可以测出___________的电流。
缺点:线圈的导线很细,允许通过的电流___________
(5)如图所示,已知导体棒中通有电流I,导体棒长度为l,磁场磁感应强度为B,当导体棒按下面几种方式放置时,写出导体棒所受安培力的大小,并写出安培力的方向。_______、______、______、_______。
18、如图所示,在垂直纸面向里的匀强磁场中,有一段弯成直角的金属导线abc,且ab=bc=L0,通有电流I,磁场的磁感应强度为B,若要使该导线静止不动,在b点应该施加一个力F0,则F0的方向为______;B的大小为________.19、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________。20、如图所示是一个按正弦规律变化的交变电流的图象,则该交变电流的周期是______s,电压的有效值是_______V。
21、通过某电流表的电流按如图所示的规律变化,则该电流的有效值为_____。(结果可以用根号表示)
评卷人得分四、作图题(共4题,共40分)22、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。
23、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。
24、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。
25、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18分)26、温度传感器是一种将温度变化转换为电学物理量变化的装置,它通过测量传感器元件的电学物理量随温度的变化来实现温度的测量,其核心部件是由半导体材料制成的热敏电阻.在某次实验中,为了测量热敏电阻RT在0到100之间多个温度下的阻值,一实验小组设计了如图甲所示的电路.其中mA是量程为1mA、内阻忽略不计的电流表,E为电源,R为滑动变阻器,R0为电阻箱;S为单刀双掷开关。其实验步骤如下:
A.调节温度,使得RT的温度达到t1;B.将S拨向接点1,调节滑动变阻器R,使电流表的指针偏转到适当位置,记下此时电流表的读数I1;C.将S拨向接点2,只调节电阻箱R0,使电流表的读数仍为I1,记下此时电阻箱的读数R1;D.改变RT的温度,重复以上步骤,即可测得该热敏电阻RT的阻值随温度的变化关系.(1)由以上操作过程可知,当RT的温度为t1时,RT=________.
(2)实验测得的一组数据如下表所示,请根据表中数据在图乙中作出RT随温度t变化的图象_______;
。t/℃
0
20
40
60
80
100
RT/Ω
100
120
139
161
180
201
由图乙可知,热敏电阻RT的阻值随温度t变化的关系式为________.
(3)若把该热敏电阻与电源(电动势E=1.5V、内阻不计)、电流表(量程为5mA、内阻Rg=100Ω)、电阻箱R0串联起来;连成如图丙所示的电路,用该电阻作测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到一个简单的“热敏电阻测温计”.
①电流表刻度较大处对应的温度刻度应该________(选填“较大”或“较小”);
②若电阻箱的阻值取R0=220Ω,则电流表3mA处所对应的温度刻度为________27、在“探究影响感应电流方向的因素”实验中;
①为安全检测灵敏电流表指偏转方向与电流流向的关系,在给出的实物图如图中,将正确需要的实验仪器连成完整的实验电路_______。
②电路中定值电阻的作用主要是为了______。
A.减小电路两端的电压;保护电源。
B.增大电路两端的电压;保护电源。
C.减小电路中的电流;保护灵敏电流表。
D.减小电路中的电流;便于观察灵敏电流表的读数。
③下列实验操作中说法正确的是______。
A.判断感应电流的方向时;需要先确定线圈的绕法。
B.实验中需要将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出;感应电流的产生将更加明显。
C.实验中将条形磁体的磁极插入或拔出时;不管缓慢,还是迅速,对实验现象都不影响。
D.将N极向下插入线圈或将S极向下插入线圈,电流表的偏转方向相同28、某学习小组利用NTC热敏电阻制作了一台检测仪,可以快速地检测是否发烧(额头温度视为发烧);实验器材如下:
NTC热敏电阻(到范围内阻值约为几千欧姆);
毫安表A(量程为内阻约为);
滑动变阻器(最大阻值为);
滑动变阻器(最大阻值为);
电阻箱(阻值范围);
电源(电动势内阻不计);
单刀双掷开关;
导线若干。
实验电路如图所示。
(1)该学习小组先测量恒定温度下NTC热敏电阻的阻值。先将单刀双掷开关S掷于1处,调节滑动变阻器,使毫安表的示数为再将单刀双掷开关S掷于2处,调节电阻箱,当毫安表A的示数为______时;电阻箱的读数等于NTC热敏电阻的阻值。
(2)改变温度,多次测量得到不同温度下NTC热敏电阻的阻值,实验数据如表格所示。温度35363737.3383940阻值3.983.393.002.902.742.552.44
(3)该实验中滑动变阻器应选用______(填“”或“”)。
(4)调节电阻箱的阻值为将单刀双掷开关S掷于2处,调节滑动变阻器,使毫安表A的读数为将单刀双掷开关S掷于1处,对应毫安表A的刻度为______当毫安表示数小于此刻度时说明______(填“发烧”或“没有发烧”)。评卷人得分六、解答题(共4题,共12分)29、如图(甲)所示,长为l、相距为d的两块正对的平行金属板,其中CD板接地,AB板电势的变化如图(乙)所示。B、D为两板的右端点,在两金属右侧有一与金属板垂直的荧光屏MN,荧光屏距B、D端的距离为l。质量为m,电荷量为的电子以相同的初速度从两板左端中央处平行极板的直线OO'连续不断地射入。已知所有的电子均能够从两金属板间射出,且每个电子在电场中运动的时间与电压变化的周期T相等。忽略极板边缘处电场的影响;不计电子的重力以及电子之间的相互作用。求:
(1)和时刻进入两板间的电子刚出偏转电场时的偏转距离之比;
(2)要保证所有的电子均能够从两金属板间射出,的最大值:
(3)在所有电子均能从两金属板间射出的情况下,电子在荧光屏上分布区域的长度Y与的关系。
30、如图所示的平面直角坐标系xoy位于竖直面内,其中y轴竖直,点A、C的坐标分别为(0,L)和(-L,0).整个空间存在方向沿x轴负方向的匀强电场E1(未画出)。将一质量为m、带电荷量为+q的小球从A点静止释放,小球恰能经过C点,小球经过C点时匀强电场方向变为竖直向上,场强大小变为原来的同时整个空间加上磁感应强度大小(g为重力加速度大小)方向垂直坐标平面向外的匀强磁场(未画出),小球再运动后,撒去磁场并将电场恢复为初始时的匀强电场E1;求:
(1)电场的场强大小以及小球通过C点时的速度大小。
(2)撤去磁场后小球通过AC连线的位置距A点的距离。
31、如图所示,匀强磁场B=0.1T,所用矩形线圈的匝数N=100,边长ab=0.2m,bc=0.5m,以角速度ω=100πrad/s绕OO′轴匀速转动,线圈电阻为22Ω,从线圈平面通过中性面时开始计时,(π=3.14)试求:
(1)线圈中感应电动势的最大值和瞬时值表达式;
(2)线圈电流的有效值。
32、如图所示,矩形导线框处于磁感应强度方向竖直向下的匀强磁场中。线框绕垂直于磁场方向的轴以角速度匀速转动。线框匝数匝,面积时刻线框平面与磁场方向垂直。求:
(1)线框中感应电动势的最大值Em;
(2)线框中感应电动势的有效值E;
(3)线框中感应电动势的瞬时值表达式。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】【详解】
粒子在磁场中恰好不射出的轨迹如图所示。
根据几何知识可知,其轨道半径为
因为
所以有
所以粒子不从磁场射出的速度需要满足0<v≤故ABC错误,D正确。
故选D。2、D【分析】【详解】
AB.轮在磁场中做切割磁感线的运动;所以会产生感应电动势和感应电流,根据楞次定律可知,磁场会对运动的飞轮产生阻力,以阻碍飞轮与磁场的相对运动,所以飞轮受到的阻力主要来源于磁铁对它的安培力,而安培力的大小与其材料的电阻率有关,与其密度无关,AB错误;
C.磁铁越靠近飞轮,飞轮处的磁感应强度越强;所以在飞轮转速一定时,磁铁越靠近飞轮,飞轮上产生的感应电动势越大,感应电流越大,安培力越大,飞轮受到的阻力越大,C错误;
D.磁铁与飞轮间距离不变时;飞轮的转速越大,则飞轮上产生的感应电动势越大,感应电流越大,安培力越大,飞轮受到的阻力越大,D正确。
故选D。3、C【分析】【详解】
A.原线圈的电压Ua=U-U1
根据原副线圈电压与匝数比的关系有
则
A错误;
B.由选项A可知U=Ua+U1
B错误;
C.设流过原线圈的电流为Ia,流过副线圈的电流为Ib,则有
则P1=U1Ia,P2=U2Ib
整理有
C正确;
D.根据理想变压器原副线圈功率关系有UIa-U1Ia=U2Ib+PL
即P-P1=P2+PL
D错误。
故选C。4、D【分析】【详解】
AB.两条通电导体棒处于相互激发的磁场中,所受的安培力是一对相互作用力,总是等大反向的,与电流的大小无关,根据题目提供的信息无法比较电流的大小关系;故AB错误;
CD.两条导体棒都处于平衡状态,所受合力为零,在水平方向上有
由于
所以
故C错误;D正确。
故选D。5、D【分析】【详解】
折成“”形的金属杆ACD固定在磁感应强度大小为B的匀强磁场中,杆所在平面与磁场平行,折成“”形的金属杆ACD的有效长度AD与磁感线平行;所以金属杆受到的安培力大小为零,故D正确,ABC错误。
故选D。6、C【分析】【分析】
【详解】
放射源发射的α粒子的速率一定;则它在匀强磁场中的轨道半径为定值;
即。
r==m=0.2m=20cm
α粒子在圆形磁场区的圆弧长度越大;其偏转角度也越大,而最长圆弧是两端点在圆形磁场区的直径上,又。
r=2R则此圆弧所对的圆心角为60°,也就是α粒子在此圆形磁场区的最大偏转角为60°.轨迹如图所示.ABD错误;C正确。
故选C。7、A【分析】【详解】
感应电动势为
由于
则
其中I与t成正比。
故选A。二、多选题(共8题,共16分)8、B:D【分析】【详解】
如图所示;α随纬度的增大而减小,我国不在赤道上,α不可能为零,经度大于105°的各地,天线应该朝南偏西,由于地球很大,卫星距地面很高,几十甚至几百平方千米的范围内天线取向几乎是相同的。
故选BD。
9、B:C【分析】【详解】
若开关接cd端,则若电源电压为理想变压器的匝数比为
用户电阻为输电线电阻为由变压器工作原理和欧姆定律。升压变压器次级电压
降压变压器初级电压
降压变压器次级电压
可得输电功率为
输电线上损耗的电功率为
用户得到的电功率为
若开关接ab端,则负载得到的功率
输电线上损耗的电功率为
将k=3带入可知。
可得
即比更亮;
上消耗的功率比的大。
故选BC。10、A:C:D【分析】【详解】
A.增大电子枪的加速电压,
电子速度变大,根据
可以使电子运动径迹的半径变大;A正确;
B.电子做圆周运动的周期
与电子速度无关;B错误;
C.增大励磁线圈中的电流,磁感应强度B增大,
可以使电子运动径迹的半径减小;C正确;
D.减少励磁线圈中的电流,磁感应强度B减小,
使电子做圆周运动的周期增大;D正确.
故选ACD。11、A:D【分析】【详解】
A.根据
同种材料制成的粗细相同的均匀金属棒a、b,长度分别与所在处导轨间距相等,则b的电阻为故
解得
故A正确;
B.a的质量为m,则b的质量为2m,两道题棒在磁场中时,通过的电流总是反向等大的,匀速运动时,两棒切割产生的电动势大小相等,故
即
对a棒根据动量定理可得
对b棒根据动量定理可得
联立解得
故B错误;
C.根据能量守恒定律可得整个过程中回路产生的焦耳热
根据焦耳定律可得整个过程中a棒产生的焦耳热为
解得
故C错误;
D.对b棒根据动量定理可得
其中
则
故D正确。
故选AD。12、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.t1时刻通过线圈的磁通量最大;此时磁通量的变化率等于零,故感应电动势为零,故A正确,不符合题意;
B.t2时刻磁通量为零,线圈与磁场平行,故导线ab的速度方向跟磁感线垂直;故B错误,符合题意;
C.t3时刻线圈的磁通量最大;故此时线圈与中性面重合,故C错误,符合题意;
D.由图可知t2、t4时刻线圈中感应电流方向相反;故D正确,不符合题意。
故选BC。13、A:D【分析】【详解】
A.从图示位置开始计时,电流的表达式为
当线圈转过30°时的瞬时感应电流为I,代入可得线圈的面积为
A正确;
B.由结合线圈转过30°时的瞬时感应电流为I可知最大电流为
所以电流有效值为
线圈消耗的电功率为
B错误;
C.电动势最大值为
所以电动势的表达式为
C错误;
D.t时刻穿过线圈的磁通量为
其中
可得
D正确。
故选AD。14、B:D【分析】【分析】
【详解】
A.线圈在图示位置时;感应电动势。
得线圈的面积。
选项A错误;
B.为使线圈匀速转动,外力的功率P应等于线圈的热功率;即。
选项B正确;
C.线圈从图示位置开始转过90°时线圈中的感应电动势最小;选项C错误;
D.线圈从图示位置开始转过90°的过程中;磁通量变化量。
电荷量。
选项D正确。
故选BD。15、A:D【分析】【详解】
A.电压表V1测得是原线圈电压,也就是输入电压,交流电的有效值是峰值的倍;所以是22V,故A正确;
B.原副线圈匝数比为2:1,所以副线圈两端电压为11V,电压表V2测得是R1两端电压;应该小于11V,故B错误;
CD.R1处温度升高,电阻减小,R阻值不变,R1分得的电压变小,V2减小,V1不变,所以V1与V2示数的比值变大;故C错误,D正确。
故选AD。三、填空题(共6题,共12分)16、略
【分析】【详解】
[1]电流
[2]输电线上损耗的功率
则输电线上的电流
根据理想变压器的电流规律
解得升压变压器的原、副线圈的匝数之比
[3]对于降压变压器
则降压变压器的原、副线圈的匝数之比【解析】70A1:4133:2217、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1][2][3]原理:安培力与电流的关系。通电线圈在磁场中受到安培力而偏转;线圈偏转的角度越大,被测电流就越大,根据指针的偏转方向,可以知道被测电流的方向。
(2)[4][5]构造:磁铁;线圈、螺旋弹簧、指针、极靴。
(3)[6]特点:极靴与铁质圆柱间的磁场沿半径方向;线圈无论转到什么位置,它的平面都跟磁感线平行,且线圈左右两边所在处的磁感应强度大小相同。
(4)[7][8]优点:灵敏度高;可以测出很弱的电流。
缺点:线圈的导线很细;允许通过的电流很弱。
(5)[9]磁场和电流垂直,所以安培力为
方向:垂直导线斜向下。
[10]磁场和电流垂直,所以安培力为
方向:垂直纸面斜向外。
[11]磁场和电流垂直,所以安培力为
方向:垂直导线斜向上。
[12]磁场和电流平行,安培力等于零【解析】安培力越大偏转方向磁铁线圈相同很弱很弱垂直导线斜向下垂直纸面斜向外垂直导线斜向上018、略
【分析】根据左手定则判得安培力的方向垂直ac的连线斜向下,因为导线受力平衡,故F=F0,方向垂直ac斜向上或方向沿∠abc的平分线方向,导线在磁场内有效长度为该通电导线受到安培力大小为:解得磁感应强度大小为:.【解析】方向沿∠abc的平分线方向19、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】6.4×10-2N00.8T20、略
【分析】【详解】
[1]由图可知,该正弦交流电的周期为
[2]电压最大值为,所以有效值为【解析】0.0222021、略
【分析】【详解】
将交流与直流通过阻值都为R的电阻,设直流电流为I,则根据有效值的定义有
解得
【点睛】
根据有效值的定义求解。取一个周期时间,将交流与直流分别通过相同的电阻,若产生的热量相同,直流的电流值,即为此交流的有效值。【解析】四、作图题(共4题,共40分)22、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】23、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】24、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】25、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18分)26、略
【分析】【详解】
(1)[1]将开关S由接点1拨到接点2;并使电路中的电流不变,说明电路中的总电阻不变,所以。
RT=R1(2)[2][3]RT随温度t变化的图象如图所示;
由图线可以看出,热敏电阻RT的阻值随温度t变化的关系式为。
RT=(100+t)Ω(3)[4]电流表刻度较大处表示流经电路的电流较大,即RT较小,当RT较小时,温度t的数值也较小;
[5]当电流表的示数为3mA时,电路中的总电阻为R总=500Ω,又因为R0=220Ω、Rg=100Ω,所以RT=180Ω;可得此时所对应的温度刻度。
t=80【解析】R1RT=(100+t)较小8027、略
【分析】【详解】
①[1]为安全检测灵敏电流表指偏转方向与电流流向的关系;应将电源和电流计连接,考虑到电流计的内阻很小,接入大电阻保护电表,几个元件串联连接,完整的实验电路如图。
②[2]因灵敏电流计的内阻很小;直接接电源容易满偏,则接入定值电阻的作用主要是为了减小电路中的电流,保护灵敏电流表,故选C;
③[3]A.判断感应电流的方向时;用楞次定律需要知道线圈流过电流时原磁场的方向,则需要先确定线圈的绕法,故A正确;
BC.实验中将条形磁体的磁极快速插入或快速拔出;磁通量的变化串更大,产生的感应电流大,指针的偏转幅度大,产生的现
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