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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年人教版选择性必修2物理上册阶段测试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9题,共18分)1、测温是防控新冠肺炎的重要环节。额温枪是通过传感器接收人体辐射的红外线,对人体测温的。下列说法正确的是()A.红外线是波长比紫外线短的电磁波B.红外线可以用来杀菌消毒C.体温越高,人体辐射的红外线越强D.红外线在真空中的传播速度比紫外线的大2、如图所示;轻质弹簧一端固定在天花板上,另一端拴接条形磁铁,一个铜盘放在条形磁铁的正下方的绝缘水平桌面上,控制磁铁使弹簧处于原长,然后由静止释放磁铁,不计磁铁与弹簧之间的磁力作用,且磁铁运动过程中未与铜盘接触,下列说法中正确的是()
A.磁铁所受弹力与重力等大反向时,磁铁的加速度为零B.磁铁下降过程中,俯视铜盘,铜盘中产生顺时针方向的涡旋电流C.磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中,磁铁减少的重力势能全部转化为弹簧弹性势能D.磁铁做阻尼振动,铜盘对磁铁做功的绝对值等于铜盘产生的焦耳热(不考虑辐射电磁波)3、如图所示,长为的直导线折成边长相等、夹角为的“”形,并置于与其所在平面垂直的匀强磁场中,磁感应强度大小为当在导线中通以的电流时;该导线受到的安培力大小为()
A.B.C.D.4、人造卫星绕地球运行时轨道各处的地磁场强弱有微小差异。由于地磁场的影响,下列关于金属外壳的人造地球卫星运行时不正确的说法是()A.卫星外壳中有微弱的感应电流B.卫星运行的轨道半径会越来越小C.卫星的机械能会越来越小D.卫星运行速度会越来越小5、如图所示,一个原线圈匝数可以调节的理想变压器,设原副线圈匝数比(其中),一个交流电源V通过电流表接在原线圈上,副线圈输出端接有电压表V、定值电阻可变电阻下列说法正确的是()
A.当时,电压表的示数为72V,通过电压表内部线圈的电流频率为100HzB.仅将的滑动触头下移,电压表示数不变、电流表变大C.仅将的滑动触头上移,消耗的电功率变大D.仅移动原线圈滑动触头增大电流表示数变小、电压表变大6、常用的温差发电装置的主要结构是半导体热电偶。如图所示,热电偶由N型半导体和P型半导体串联而成,N型半导体的载流子(形成电流的自由电荷)是电子,P型半导体的载流子是空穴,空穴带正电且电荷量等于元电荷e、若两种半导体相连一端和高温热源接触;而另一端A;B与低温热源接触,两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散,最终在A、B两端形成稳定的电势差,且电势差的大小与高温热源、低温热源间的温度差有确定的函数关系。下列说法正确的是()
A.B端是温差发电装置的正极B.热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相反C.温差发电装置供电时不需要消耗能量D.可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器7、如图所示,分布在半径为r的圆形区域内的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从磁场边缘A点沿圆的半径AO方向射入磁场;离开磁场时速度方向偏转了60°角。(不计粒子的重力)则()
A.粒子做圆周运动的半径为rB.粒子的入射速度为C.粒子在磁场中运动的时间为D.粒子在磁场中运动的时间为8、用如图所示的实验装置“探究感应电流方向的影响因素”;小磁铁从靠近线圈的上方静止下落,下落时保持小磁铁不翻转。在小磁铁穿过整个线圈的过程中,下列判断正确的是()
A.磁体靠近线圈和远离线圈产生的感应电流方向不变B.磁铁下落到线圈中部时,线圈中磁通量的变化率最大C.磁铁在下落过程中机械能守恒D.磁铁靠近线圈和远离线圈时,磁铁受到线圈的作用力方向都向上9、如图所示的交流电路中;如果电源电动势的最大值不变,交流电的频率增大时,可以观察到三盏电灯亮度的变化情况是()
A.L1、L2、L3亮度都不变B.L1变暗、L2不变、L3变亮C.L1变暗、L2变亮、L3不变D.L1变亮、L2变暗、L3不变评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)10、如图,理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=2:1,电压表V和电流表A均为理想交流电表,灯泡电阻RL=6Ω,AB端电压(V);下列说法正确的是()
A.电流频率为100HzB.电压表V的读数为VC.电流表A的读数为1AD.变压器输入功率为6W11、回旋加速器是获得高能带电粒子的一种装置;其核心部分是与高频交流电源的两极相连的两个D形金属盒,如图所示。两盒间的狭缝中有周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两个D形金属盒处在垂直于盒底的匀强磁场中。下列说法正确的是()
A.带电粒子从磁场中获得能量B.D形金属盒的半径(在一定范围内)越大,带电粒子从D形金属盒射出时的动能越大C.高频交流电的周期是带电粒子做圆周运动的周期的2倍D.同一回旋加速器对比荷不同的带电粒子加速,要调节高频交流电的频率12、为了方便交通出行出现了一种新型共享单车;如图甲所示,这种单车外观结构简单,没有链条,但单车质量比普通自行车大,达到了25kg。如图乙所示,单车的车锁内集成了嵌入式芯片;GPS模块和SIM卡等,便于监控单车在路上的具体位置,实现防盗。同时手机app上有定位系统,也能随时了解单车的实时位置;手机还可以通过扫描二维码自动开锁,关锁后app就显示计时、计价等信息。此外,单车能够在骑行过程中为车内电池充电,满足定位和自动开锁等过程中的用电。根据以上信息可知下列说法正确的是()
A.该单车比普通自行车运动状态更容易改变B.该单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位的C.该单车是利用电磁感应原理实现充电的D.该单车和手机之间是利用电磁波传递信息的13、如图所示;有一混合正离子束先后通过正交电场磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ,如果这束正离子束在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径又相同,则说明这些正离子具有相同的()
A.质量B.速度C.荷质比D.电荷14、如图,一矩形金属导线框,放在光滑绝缘的水平面上。整个装置放在方向竖直向下的匀强磁场中,它的一边与磁场的边界重合,在水平外力作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。用F、v、i、P分别表示水平外力、框运动速度、框中电流、安培力的瞬时功率,用x、t分别表示运动位移和时间;在金属线框被拉出的过程中,下列图像可能正确的是()
A.B.C.D.15、如图甲所示,螺线管穿过一固定圆形线圈中通有变化电流规定如图乙所示的电流方向为正,电流随时间变化的规律如图所示,则()
A.时刻,线圈有收缩的趋势B.时刻,线圈中没有电流C.中电流在增大D.中磁通量的变化率增大16、如图所示;在斜面的虚线以下有垂直斜面向下的匀强磁场,甲;乙两个正方形闭合线框是用同种材料的电阻丝制成的,边长相等,两者的横截面积之比为2:1,放在粗糙斜面上从同一高度由静止释放,下滑过程中线框不发生转动。则()
A.俯视两线框进入磁场的过程中,感应电流都是逆时针方向B.从开始运动到滑至斜面底端,甲线框比乙线框所用时间短C.两线框刚进入磁场瞬间,甲,乙中感应电流之比为2:1D.线框进入磁场的过程中,甲、乙两线框产生的焦耳热之比为2:1评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)17、电熨斗装有________________传感器,其作用是____________________。18、中性面。
(1)中性面:与磁感线_________的平面。
(2)当线圈平面位于中性面时,线圈中的磁通量_________,线圈中的电流为_________。19、研究表明,提高电磁波的______,增大电磁波的能量,电磁波传播的距离就越远。20、LC振荡电路的放电;充电过程。
(1)电容器放电:由于线圈的______作用,放电电流不会立刻达到最大值,而是由零逐渐增大,同时电容器极板上的电荷逐渐______。放电完毕时,极板上的电荷量为零,放电电流达到______。该过程电容器的______全部转化为线圈的______。
(2)电容器充电:电容器放电完毕时,由于线圈的______作用,电流并不会立刻减小为零,而要保持原来的方向继续流动,并逐渐减小,电容器开始______,极板上的电荷逐渐______,电流减小到零时,充电结束,极板上的电荷最多.该过程中线圈的______又全部转化为电容器的______。21、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=_____。
22、热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度变化的关系如图甲所示。
(1)由图甲可知,温度越高,该热敏电阻的阻值___________(填“越大”或“越小”)。
(2)某同学利用上述热敏电阻制作了一个简易的温控装置,实验原理如图乙所示。若热敏电阻的阻值与温度t的关系如下列表格所示,当通过继电器的电流为时,衔铁被吸合,加热器停止加热,实现温控。已知继电器的电源电动势为除了滑动变阻器和热敏电阻外,其余电阻不计,为使该装置控制温度超过时加热器就不再加热,接入的滑动变阻器的阻值___________
。20.030.040.050.060.070.0200145106826140
(3)为使该装置控制温度超过更高温度时加热器才不会再加热,接入的滑动变阻器的阻值应___________(填“变大”或“变小”)。23、一矩形闭合线圈,长a,宽b,通过电流I,放在均匀磁场中,磁场方向与线圈平面平行,如右图所示,磁感应强度大小为B。则该线圈所受到磁力矩大小为______。
评卷人得分四、作图题(共4题,共8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、为了测一个自感系数很大的线圈L的直流电阻RL;实验室提供以下器材:
待测线圈L(阻值约为5Ω);
电流表A1(量程3.0A,内阻r1约为0.2Ω);
电流表A2(量程0.6A,内阻r2=1.0Ω);
滑动变阻器R1(0~10Ω);
电压表V(量程3V;内阻约为2kΩ);
电阻箱R2(0~99.9Ω);
电源E(电动势E约为3V;内阻很小);
单刀单掷开关S1、S2;导线若干。
(1)某实验小组按如图(a)所示的电路测量线圈L的直流电阻RL。实验主要步骤如下:
①按电路图连接好电路,断开开关S1、S2,滑动变阻器R1的滑片移动________(填“左”或者“右”)端;
②闭合开关S1、S2,移动滑动变阻器R的滑片至适当位置,记下电流表A2的示数为I2,电压表V的示数为U,线圈L的直流电阻的测量值的计算式为RL=________;
③测量完后,应先断开开关________,再断开开关________(以上两空填S1或S2)其理由是________;
(2)若只提供一个开关S1,为避免自感现象对电表的影响,经讨论,同学们认为可以利用两个电流表和一个电阻箱达到测量的目的。图(b)方框中已画了部分电路,请根据你的设计,在方框中完成电路图________。
评卷人得分六、解答题(共3题,共27分)29、如图甲所示,有一磁感应强度大小为B、垂直纸面向外的匀强磁场,磁场边界OP与水平方向夹角为θ=45°,紧靠磁场右上边界放置长为L、间距为d的平行金属板M、N,磁场边界上的O点与N板在同一水平面上,O1、O2为电场左右边界中点.在两板间存在如图乙所示的交变电场(取竖直向下为正方向).某时刻从O点竖直向上以不同初速度同时发射两个相同的质量为m、电量为+q的粒子a和b.结果粒子a恰从O1点水平进入板间电场运动,由电场中的O2点射出;粒子b恰好从M板左端边缘水平进入电场.不计粒子重力和粒子间相互作用;电场周期T未知.求:
(1)粒子a、b从磁场边界射出时的速度va、vb;
(2)粒子a从O点进入磁场到O2点射出电场运动的总时间t;
(3)如果金属板间交变电场的周期粒子b从图乙中t=0时刻进入电场,求要使粒子b能够穿出板间电场时E0满足的条件.30、利用霍尔效应制作的霍尔元件以及传感器,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图1,将一金属或半导体薄片垂直置于磁场B中,在薄片的两个侧面a、b间通以电流I时,另外两侧c、f间产生电势差(霍尔电压),这一现象称为霍尔效应.其原因是薄片中的移动电荷受洛伦兹力的作用向一侧偏转和积累,于是c、f间建立起电场EH,同时产生霍尔电压UH.当电荷所受的电场力和洛伦兹力平衡时,EH和UH达到稳定值.
(1)设半导体薄片的宽度(c、f间距)为l,请写出UH和EH的关系式;若半导体材料是电子导电的,请判断图1中c、f哪端的电势高;
(2)已知半导体薄片内单位体积中导电的自由电荷数为n,每个电荷量为q.理论表明霍尔电压UH的大小与I和B以及霍尔元件厚度d、材料的性质有关.试推导出UH的表达式;并指出表达式中体现材料性质的物理量;
(3)图2是霍尔测速仪的示意图,将非磁性圆盘固定在转轴上,圆盘的周边等距离地嵌装着m个永磁体,相邻永磁体的极性相反.霍尔元件置于被测圆盘的边缘附近.当圆盘匀速转动时,霍尔元件输出的电压脉动信号图象如图3所示.若在时间t内,霍尔元件输出的脉冲数目为P,请导出圆盘转速N的表达式.31、如图所示,平面直角坐标系xoy被三条平行的分界线分为I、II、III、IV四个区域,每条分界线与x轴所夹30º角,区域I、II分界线与y轴的交点坐标(0,l),区域I中有方向垂直纸面向里、大小为B的匀强磁场;区域II宽度为d,其中有方向平行于分界线的匀强电场;区域III为真空区域;区域IV中有方向垂直纸面向外、大小为2B的匀强磁场.现有不计重力的两粒子,粒子l带正电,以速度大小v1从原点沿x轴正方向运动;粒子2带负电,以一定大小的速度从x轴正半轴一点A沿x轴负向与粒子1同时开始运动,两粒子恰在同一点垂直分界线进入区域II;随后粒子1以平行于x轴的方向进入区域III;粒子2以平行于y轴的方向进入区域III,最后两粒子均在第二次经过区域III、IV分界线时被引出.
(1)求A点与原点距离;
(2)求区域II内电场强度E的大小和方向;
(3)求粒子2在A的速度大小;
(4)若两粒子在同一位置处被引出,区域III宽度应设计为多少?参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A.由电磁波谱可知;红外线是波长比紫外线长的电磁波,故A错误;
B.紫外线可用于杀菌消毒;红外线具有热效应,故B错误;
C.体温越高的人体发射的红外线越强;故C正确;
D.紫外线和红外线都是不可见光,在真空中的传播速度相同都等于3×108m/s;故D错误。
故选C。2、D【分析】【分析】
【详解】
A.磁铁上下运动时;由于穿过铜盘的磁通量发生变化,则在铜盘中会产生感应电流,铜盘对磁铁有磁场力阻碍磁铁的运动,则当磁铁所受弹力与重力等大反向时,此时磁铁还应该受到下面铜盘的作用力,故此时磁铁的加速度不为零,A错误;
B.根据楞次定律;磁铁下降过程中,俯视铜盘,铜盘中产生逆时针方向的涡旋电流,B错误;
C.磁铁从静止释放到第一次运动到最低点的过程中;由于有电能产生,则磁铁减少的重力势能等于弹簧弹性势能与产生的电能之和,C错误;
D.磁铁做阻尼振动;铜盘对磁铁做功的绝对值等于铜盘中产生的电能,电能全部转化为铜盘产生的焦耳热,D正确;
故选D。3、A【分析】【分析】
【详解】
导线的有效长度为其受到的安培力大小
故选A。4、D【分析】【详解】
A.人造卫星围绕地球运动时在金属外壳组成的小部分回路中磁通量变化形成了感应电流及涡流;实现机械能转化为电能,A正确,不符合题意;
BC.因产生感应电流而发热会使机械能减小;运动速度变小做向心运动,后又因重力做正功,速度变大,直到又达到稳定运行状态,半径变小,BC正确,不符合题意;
D.因产生感应电流而发热会使机械能减小;运动速度变小做向心运动,后又因重力做正功,速度变大,D错误,符合题意。
故选D。5、C【分析】【详解】
A.根据交流电源V,可知原线圈中交流电的最大值为角速度为则有效值为
根据
当时,解得
交流电的频率为
变压器不会改变交流电的频率;故副线圈中电流的频率也为50Hz,故A错误;
BC.K值不变,由
可知副线圈两端的电压不变,电压变示数不变,的滑动触头下移,则电阻变大,副线圈电流变小,故原线圈电流变小;若将触头向上移,电阻变小,电流变大,故消耗的功率变大;故B错误,C正确;
D.K值变大,由
可知副线圈两端电压变大;故电压表示数变大,副线圈电流变大,原线圈电流也变大,故D错误。
故选C。6、D【分析】【详解】
A.N型半导体的载流子(形成电流的自由电荷)是电子;两种半导体中的载流子都会从高温端向低温端扩散,B端聚集电子,所以B端是温差发电装置的负极,故A错误;
B.热电偶内部非静电力方向和载流子扩散方向相同;故B错误;
C.根据能量守恒;温差发电装置供电时需要消耗热量,故C错误;
D.可以利用热电偶设计一种测量高温热源温度的传感器;故D正确。
故选D。7、B【分析】【详解】
A.设粒子做匀速圆周运动的半径为R;如图所示。
根据几何知识可知
得到圆运动的半径
A错误;
B.根据牛顿运动定律
有
粒子的入射速度
B正确;
CD.由于粒子在磁场中的运动方向偏转了60˚角,所以粒子完成了个圆运动,根据线速度与周期的关系得
粒子在磁场中的运动时间为
CD错误。
故选B。8、D【分析】【分析】
【详解】
A.磁体靠近线圈时;穿过线圈向上的磁通量增大,根据楞次定律可知电流方向为顺时针(从上向下看),当远离线圈时,穿过线圈向上的磁通量减小,根据楞次定律可知电流方向为逆时针(从上向下看),故A错误;
B.从磁铁完全进入;到磁铁开始穿出的过程中,磁通量恒定不变,由于磁铁运动的情况不明,在中部速度不一定是最大的,所以磁通量变化率不一定是最大的,故B错误;
C.过程中线圈中产生感应电流;会产生电热,部分机械能转化为内能,故机械能不守恒,故C错误;
D.根据楞次定律的“来拒去留”可知;磁铁靠近线圈和远离线圈时,磁铁受到线圈的作用力方向都向上,故D正确。
故选D。9、C【分析】【详解】
三个支路的电压不变,当交流电频率增大时,电感线圈的感抗增加,对电流的阻碍作用变大,则变暗;电容器的容抗减小,对电流的阻碍作用减小,则变亮;电阻对电流的阻碍作用与频率无关,则不变;故ABD错误C正确。
故选C。二、多选题(共7题,共14分)10、C:D【分析】【分析】
【详解】
A.电流频率为。
故A错误;
B.根据电压与匝数成正比。
可得输出电压的有效值为。
电压表的示数为电路的有效电压的大小;所以电压表V的读数为6V,故B错误;
C.根据欧姆定律可得电流表的示数为。
故C正确;
D.根据理想变压器的输入功率和输出功率相等。
故D正确。
故选CD。11、B:D【分析】【分析】
【详解】
A.带电粒子在磁场中受到的洛伦兹力不做功;不改变带电粒子的动能,带电粒子不能从磁场中获得能量,故A错误;
B.根据
得
则带电粒子从D形金属盒射出时的动能
与D形金属盒的半径有关;半径越大,动能越大,故B正确;
C.带电粒子做圆周运动的周期等于高频交流电的周期;故C错误;
D.根据知比荷不同,带电粒子做圆周运动的周期不同,需要调节高频交流电的频率,故D正确;
故选BD。12、B:C:D【分析】【分析】
【详解】
A.物体的质量越大运动状态越难改变;故A错误;
B.单车某个时刻的准确位置信息是借助通信卫星定位的;故B正确;
C.单车在运动过程中通过电磁感应将机械能转化为电能从而实现充电;故C正确;
D.单车和手机之间没有电路连接;是利用电磁波传递信息的,故D正确。
故选BCD。13、B:C【分析】【详解】
在正交的电磁场区域I中,正离子不偏转,说明离子受力平衡,在区域Ⅰ中,离子受电场力和洛伦兹力,有qvB=qE
解得
可知这些正离子具有相同的速度;进入只有匀强磁场的区域Ⅱ时,偏转半径相同,由和可得
则这些正离子具有相同的比荷与相同的速度。
故选BC。14、B:D【分析】【分析】
考查电磁感应导体棒切割磁感线运动有关知识应用;意在考查模型构建能力和分析综合能力,体现物理观念和科学思维的学科素养。
【详解】
A.线框运动速度为v时,线框受到的安培力
由于线框被拉出过程中做匀加速直线运动,根据
可知
不可能从零开始;A错误;
B.根据图像的斜率
可知加速度不变;速度从0开始越来越大,斜率越来越小,B正确;
C.根据图像的斜率
可知,图线为线性关系;C错误;
D.根据
P与t为二次函数曲线;D正确。
故选BD。15、A:C【分析】【详解】
A.时刻,根据右手螺旋定则可知,螺线管内部穿过线圈的磁场方向向下,螺线管外部穿过线圈的磁场方向向上,螺线管内部穿过线圈向下的磁通量比外部穿过线圈向上的磁通量大,由图乙可知时刻中电流减小,可知穿过线圈的磁通量减小,根据楞次定律可知,线圈中感应电流方向为顺时针方向(俯视),由左手定则可知螺线管外部磁场对线圈中的每一小段电流元的水平安培力均指向圆心,故线圈有收缩的趋势;A正确;
B.时刻与时刻的电流变化情况相同,线圈中依然有顺时针方向(俯视)的感应电流;B错误;
C.时间内的感应电流大小为
因螺线管中电流变化率增大,即穿过的磁通量的变化率增大,则中电流在增大;C正确;
D.内,螺线管中电流的变化率减小,则中磁通量的变化率减小;D错误;
故选AC。16、A:C:D【分析】【分析】
【详解】
A.俯视两线框进入磁场的过程中;穿过两线框的磁通量均垂直于斜面向下增加,根据楞次定律可知感应电流都是逆时针方向,故A正确;
B.设任一线框的边长为L,横截面积为S,电阻率为ρ电,密度为ρ密,质量为m,刚进入磁场时速度大小为v,加速度大小为a.线框与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为线框进入磁场前,由动能定理得(mgsin-μmgcos)x=mv2
得
可知两线框进入磁场时速度相等.根据牛顿第二定律得
得=
a与S无关;所以两线框进入磁场时初速度相同,加速度相同,则运动情况相同,运动时间相等,故B错误;
C.线框刚进入磁场瞬间,感应电流大小为
由
知甲;乙电阻之比为1:2;则甲、乙中感应电流之比为2:1,故C正确;
D.设线框刚完全进入磁场时速度大小为线柜进入磁场的过程,由能量守恒得焦耳热为:Q焦=
可知Q焦∝m,线框质量为m=ρ密·4LS∝S
可知甲、乙两线框产生的焦耳热之比Q甲焦:Q乙焦=m甲:m乙=2:1
故D正确。
故选ACD。三、填空题(共7题,共14分)17、略
【分析】【详解】
[1][2]电熨斗能够自动控制温度的原因是它装有双金属片温度传感器,这种传感器的作用是控制电路的通断。【解析】双金属片温度控制电路的通断18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】垂直最大零19、略
【分析】【详解】
[1]研究表明,提高电磁波的频率,增大电磁波的能量,电磁波传播的距离就越远。【解析】频率20、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.自感②.减少③.最大值④.电场能⑤.磁场能⑥.自感⑦.反向充电⑧.增多⑨.磁场能⑩.电场能21、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】022、略
【分析】【详解】
(1)[1]由图甲可知;随着温度的升高,该热敏电阻的阻值显著减小,故温度越高,该热敏电阻的阻值越小;
(2)[2]由热敏电阻的阻值与温度t的关系表格可知,时,热敏电阻阻值为由于除了滑动变阻器和热敏电阻外,其余电阻不计,因此根据欧姆定律可得
解得
(3)[3]继电器的电流为时,衔铁被吸合,加热器停止加热,当温度更高时,热敏电阻的阻值更小,因此为使该装置控制温度超过更高温度时加热器才不会再加热,电路的总电阻应与原来保持一致,接入的滑动变阻器的阻值应增大。【解析】越小55变大23、略
【分析】【详解】
线圈上下两边与磁场平行,不受安培力作用,左右两边与磁场垂直,受到安培力大小均为
则该线圈所受到磁力矩大小
解得【解析】abIB四、作图题(共4题,共8分)24、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】25、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】26、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】27、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1题,共5分)28、略
【分析】【详解】
(1)①[1]接通电路之前;为了保证安全,滑动变阻器接入电路部分应最大,所以滑片移动到最右端。
②[2]利用伏安法测电阻
③[3][4][5]如果先断开S1再断开S2,则电感线圈、电流表A2、电压表V组成一个回路,线圈有断电自感现象,形成较大的自感电动势,有可能烧坏电压表,所以应先断开S2再断开S1。
(2)[6]电路如图所示,设A1的读数为I1,A2的读数为I2,电箱的读数为R2,则电感线圈的电阻可表示为
【解析】右S2S1若先断开S1,则由于断电自感现象,有可能烧坏电压表六、解答题(共3题,共27分)29、略
【分析】【详解】
(1)如图所示,粒子a、b在磁场中均速转过90°;平行于金属板进入电场.
由几何关系可得:rb=d①
由牛顿第二定律可得②
③
解得:
(2)粒子a在磁场中运动轨迹如图
在磁场中运动周期为:④
在磁场中运动时间:⑤
粒子在电磁场边界之间运动时,水平方向做匀速直线运动,所用时间为⑥
由④⑤⑥则全程所用时间为:
(3)粒子在磁场中运动的时间相同
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