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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年人教新课标选择性必修2物理下册月考试卷588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8题,共16分)1、如图所示;弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁。如果在磁铁的下端的水平桌面上放一个固定的闭合线圈,并使磁极上下振动。磁铁在向下运动的过程中,下列说法正确的是()
A.线圈中的感应电流方向不变B.线圈中的感应电流方向改变C.线圈给它的磁场力先向下再向上D.线圈给它的磁场力先向上再向下2、如图所示,斜边长为a的等腰直角三角形ABC处于一匀强磁场中,比荷为的电子以速度从A点沿AB方向射入磁场,欲使电子能经过BC边,则磁感应强度B的取值应为()
A.B.C.D.3、如图甲是一个磁悬浮地球仪;磁悬浮原理如乙所示,地球仪中有一个磁铁,底座中有一个线圈(线圈电阻不计),给线圈通电,地球仪可以悬浮线起来。下列说法正确的是()
A.线圈必须连接交流电源B.地球仪悬浮时,线圈a端接正极,b端接负极C.若仅增加线圈匝数,可增加地球仪稳定悬浮的高度D.减少地球仪与底座的距离,地球仪稳定悬浮时,地球仪受到的斥力增大4、下列关于磁场的说法中正确的是()A.奥斯特实验说明了磁场可以产生电流B.电子射线由于受到垂直于它的磁场作用而偏转,这是因为洛仑兹力对电子做功的结果C.通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场,通电导线不受安培力的地方一定不存在磁场即D.电荷与磁场没有相对运动,电荷就一定不受磁场的作用力5、弹簧上端固定;下端悬挂一个磁铁。将磁铁拉离平衡位置后,磁铁将上下振动,经较长时间才会停下来。若在磁铁下方放一个固定的金属环,则磁铁很快就会停下来。这是因为放上金属圆环后()
A.金属环被磁铁磁化产生磁性,从而阻碍磁铁振动B.金属环上产生感应电流,感应电流的磁场阻碍磁铁振动C.金属环上产生静电感应,感应电荷的电场阻碍磁铁振动D.金属环材料的电阻率越大,阻碍效果就越明显6、如图所示,矩形线圈abcd与可变电容器C、理想电流表A组成闭合电路。线圈在有界匀强磁场中绕垂直于磁场的bc边匀速转动,转动的角速度=100πrad/s。线圈的匝数N=100,边长ab=0.2m、ad=0.4m,电阻不计。磁场只分布在bc边的左侧,磁感应强度大小电容器放电时间不计。下列说法正确的是()
A.该线圈产生的交流电动势峰值为50VB.该线圈产生的交流电动势有效值为25VC.电容器的耐压值至少为50VD.以上说法均错误7、如图所示是某正弦式交变电流的图象。下列说法正确的是()
A.该交变电流的周期为0.01sB.该交变电流的频率为100HzC.该交变电流电流的最大值为4AD.该交变电流电流的有效值为4A8、输电线的电阻为r,输送的电功率为P,用电压U输送电,则用户得到的功率为()A.PB.C.P-U2rD.评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)9、如图所示,变压器为理想变压器,交流电源电压恒定,灯泡串联在原线圈回路中,灯泡为副线圈的负载。开关S断开时,灯泡的亮度与断开前相比()
A.亮度不变B.亮度减弱C.亮度不变D.亮度增强10、在如图所示的电路中,变压器是理想变压器,原、副线圈匝数比为电表是理想交流电表,是定值电阻,为滑动变阻器,在a,b端输入电压为的正弦交变电压,将滑动变阻器的滑片向上移,电压表和电流表示数变化量分别为则下列判断正确的是()
A.电压表的示数不变B.电流表的示数变小C.保持不变D.不断增大11、如图所示,水平地面上有一长为L、通有垂直纸面向里、电流大小为I的导体棒c,处于静止状态.现在a、b处(ab连线水平,abc构成正三角形)的导体棒中也通有方向垂直纸面向里的电流I,三根导体棒完全相同,已知a在b处产生的磁感应强度为c对地面的压力恰好为零;则()
A.a、b处的磁感应强度相同B.b导体棒处的磁感应强度大小为C.c导体棒的质量为D.拿走b导体棒,c所受摩擦力方向向左12、如图所示,半径为R的半圆形区域内分布着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,半圆的左边垂直x轴放置一粒子发射装置,在的区间内各处均沿x轴正方向同时发射出一个带正电粒子,粒子质量均为m、电荷量均为q、初速度均为v,重力及粒子间的相互作用均忽略不计,所有粒子都能到达y轴,其中最后到达y轴的粒子比最先到达y轴的粒子晚时间,则
A.磁场区域半径R应满足B.C.,其中角度的弧度值满足D.13、磁流体发电机的结构简图如图所示、把平行金属板A、B和电阻R连接,A、B之间有很强的磁场。将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量正、负带电粒子)以速度v喷入磁场,A、B两板间便产生电压;成为电源的两个电极。下列推断正确的是()
A.A板为电源的正极B.电阻R两端电压和电源电动势不相等C.若减小两极板的距离,则电源的电动势会减小D.若增加两极板的正对面积,则电源的功率会增加14、如图所示,相距L的光滑金属导轨固定于水平地面上,由竖直放置的半径为R的圆弧部分和水平平直部分组成。MNQP范围内有方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场。金属棒ab和cd(长度均为L)垂直导轨放置且接触良好,cd静止在磁场中;ab从圆弧导轨的顶端由静止释放,进入磁场后与cd没有接触;cd离开磁场时的速度是此时ab速度的一半。已知ab的质量为m、电阻为r,cd的质量为2m、电阻为2r。金属导轨电阻不计,重力加速度为g。下列说法正确的是()
A.闭合回路感应电流产生的磁场与原磁场方向相反B.cd在磁场中运动的速度不断变大,速度的变化率不断变小C.cd在磁场中运动的过程中通过ab横截面的电荷量q=D.从ab由静止释放至cd刚离开磁场时,cd上产生的焦耳热为15、一款健身车如图甲所示,图乙是其主要结构部件,金属飞轮A和金属前轮C可绕同一转轴转动,飞轮A和前轮C之间有金属辐条,辐条长度等于飞轮A和前轮C的半径之差;脚踏轮B和飞轮A通过链条传动,从而带动前轮C在原位置转动,在室内就可实现健身。已知飞轮A的半径为脚踏轮B的半径为前轮C的半径为整个前轮C都处在方向垂直轮面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场中.将阻值为R的电阻的a端用导线连接在飞轮A上,b端用导线连接前轮C边缘。健身者脚蹬脚踏轮B使其以角速度顺时针转动;转动过程不打滑,电路中其他电阻忽略不计,下列说法正确的是()
A.电阻a端的电势低于b端的电势B.金属前轮边缘组成的圆形闭合回路的磁通量一直不变C.电阻R的热功率与成正比D.两端电压为16、如图所示,水平面内有两根间距为d的光滑平行导轨,右端接有电容为C的电容器。一质量为m的导体棒固定于导轨上某处,轻绳一端连接导体棒,另一端绕过定滑轮下挂一质量为M的物块。由静止释放导体棒,物块下落从而牵引着导体棒向左运动。空间中存在垂直导轨平面的匀强磁场,磁场磁感应强度大小为B,不计导体棒和导轨的电阻,忽略绳与定滑轮间的摩擦。若导体棒运动过程中电容器未被击穿,导体棒始终与导轨接触良好并保持垂直,重力加速度为g,则在物块由静止下落高度为h的过程中()
A.物块做加速度逐渐减小的加速运动B.物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功C.轻绳的拉力大小为D.电容器增加的电荷量为17、如图所示,在光滑水平的平行导轨MN、HG左端接一阻值为的电阻(导轨电阻不计),两轨道之间有垂直纸面向里的匀强磁场。一电阻也为的金属杆,垂直两导轨放在轨道上。现让金属杆在外力作用下分别以速度v1、v2由图中位置1匀速运动到位置2,两次运动过程中杆与导轨接触良好,若两次运动的速度之比为则在这两次运动中下列说法正确的是()
A.R0两端的电压之比为U1:U2=1:2B.回路中产生的总热量之比Q1:Q2=1:4C.外力的功率之比P1:P2=1:2D.通过导体横截面的电荷量q1:q2=1:1评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)18、如图所示,质量为0.1g的小球,带有5×10-4C的正电荷,套在一根与水平方向成37°角的足够长的绝缘杆上,小球与杆之间的动摩擦因数为μ=0.5,杆所在空间有磁感应强度B=0.4T的匀强磁场,小球由静止开始下滑,它的最大加速度为________m/s2,最大速率为________m/s。19、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)。
20、我国《道路交通安全法》规定驾驶员的血液酒精含量达到20mg/m3(含20mg/m3)属于酒驾,达到80mg/m3(含80mg/m3)属于醉驾。只要酒驾就属于违法行为,可能被处以行政拘留或者罚款。半导体型呼气酒精测试仪采用氧化锡半导体作为传感器。如图甲所示是该测试仪的原理图,图中电源电动势为4.8V,内阻可忽略不计:电压表量程为5V,内阻很大;定值电阻R1的阻值为60Ω;实验测得酒精气体传感器R2的电阻值随酒精气体浓度变化的关系曲线如图乙所示。
(1)醉驾时R2的阻值小于等于___________Ω;
(2)按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表,则酒精气体浓度为0的刻度线应刻在电压刻度线为__________V处;刚好醉驾时应刻在电压刻度线为___________V处。(计算结果取三位有效位数)21、实际应用中的开放电路,线圈的一端用导线与_________相连,这条导线叫作地线;线圈的另一端与高高地架在空中的_________相连。22、电视广播信号是一种无线电信号,实际传播中需要通过载波将信号调制成_________信号再进行传播。23、如图为振荡电路在某时刻的电容器的带电情况和电感线圈中磁感线方向情况,由图可知电容器在___________(选填“放”或“充”)电,电感线圈中的电流在___________(选填“增大”“减小”或“不变”),如果振荡电流的周期为π×10-4s,电容为C=250μF,则自感系数L=___________。
24、特高压输电可使输送中的电能损耗和电压损失大幅降低。我国已成功掌握并实际应用了特高压输电技术。假设从A处采用550kV的超高压向B处输电,输电线上损耗的电功率为∆P,到达B处时电压下降了∆U。在保持A处输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下,改用1100kV特高压输电,输电线上损耗的电功率变为∆P′,到达B处时电压下降了∆U′。不考虑其他因素的影响,∆P′=______,∆U′=______(∆P和∆U已知)25、如图,电阻均匀的正方形闭合金属框在外力作用下,第一次以速率v向左匀速拉出匀强磁场、第二次以速率2v向右匀速拉出匀强磁场,则在金属框第一次和第二次移出磁场的过程中,边两端电压大小之比为______,外力做功的功率之比为______。
评卷人得分四、作图题(共4题,共28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、实验题(共1题,共5分)30、污水中有大量的正、负离子,某污水质量检测组在某化工厂的排污管末端安装了如图甲所示的流量计,用此装置测量污水的流速和等效电阻。测量管由绝缘材料制成,其直径为D,左右两端开口,匀强磁场方向竖直向上(未画出)、大小为在前后两个内侧面上固定有竖直正对的金属板作为电极(未画出,电阻不计),金属板电极与开关电阻箱和灵敏电流计连接;管道内始终充满污水,污水以恒定的速度自左向右通过。
(1)先利用图乙中的电路测量灵敏电流计的内阻实验过程包含以下步骤:
A.反复调节和使的示数仍为的指针偏转到满刻度的一半,此时的读数为
B.合上开关
C.分别将和的阻值调至最大。
D.合上开关
E.调节使的指针偏转到满刻度,记下此时的示数
①正确的操作步骤顺序是___________;②测出灵敏电流计内阻为___________。
(2)用游标卡尺测量测量管的直径D,如图丙所示,读数___________
(3)图甲中与A极相连的是灵敏电流计的___________(填“正”或“负”)接线柱。
(4)闭合图甲中的开关S,调节电阻箱的阻值,记下电阻箱接入电路的阻值R与相应灵敏电流计的读数I,绘制图像,如图丁所示,则污水的流速为___________,接入电路的等效电阻为___________。(用题中的字母a、b、c、B、D、表示)评卷人得分六、解答题(共4题,共36分)31、如图所示,在平面(纸面)第一象限内有沿轴负方向的匀强电场,第四象限内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为有一带正电的粒子从坐标原点处射入匀强电场中,速度大小为方向与轴正方向的夹角为粒子质量电荷量粒子第一次从磁场射出时恰好打到点,点的坐标为粒子所受的重力及空气阻力均可忽略不计,
(1)求带电粒子在磁场中运动的轨迹半径;
(2)求匀强电场的电场强度大小
(3)如果保持粒子入射的速度方向不变,仅调节粒子速度的大小,则可以打到点的粒子的速度大小应满足什么条件?
32、回旋加速器中的磁感应强度为B,被加速的粒子的电荷量为q,质量为m,用振荡器作为带电粒子加速的交流高频电源,电感L和电容C的数值应该满足什么条件?33、在xOy平面的x轴上方区域范围内存在着范围足够大的匀强磁场(如图甲所示)。在空间坐标(x=0,y=a)处有一粒子源,在某一时刻向平面内各个方向均匀发射N个(N足够大)质量为m、电荷量为-q,速度为v0的带电粒子:(不计粒子重力及粒子间的相互作用,题中N、a、m、-q、v0均为已知量)
(1)若放射源所发出的粒子恰好有不能到达x轴;求磁感应强度为多大;
(2)求解第(1)问中,x轴上能接收到粒子的区域长度L;
(3)若磁场仅限制在一个半径为a的圆形区域内,圆心在坐标处。保持磁感应强度不变,在x轴的正半轴区间上铺设挡板;粒子源打出的部分粒子恰好垂直打在挡板上并被挡板吸收,求:这部分粒子在先后到达板上的时间内对挡板的平均作用力。
34、如图所示,为水平面内的四条平行金属轨道,间距间距为有一磁感应强度的有界匀强磁场垂直于纸面向里,其边界与轨道垂直。两段轨道在磁场区域正中间,轨道光滑且电阻不计,在之间接有的定值电阻。现用水平向右的拉力使质量长度为的规则均匀金属杆从磁场左侧某处由静止开始一直向右以加速度做匀加速运动。已知金属杆的电阻随长度变化为金属杆与轨道接触良好,运动过程中不转动。忽略金属杆与重合时瞬间速度的变化。
(1)判断金属杆在磁场中运动时;通过定值电阻的电流方向;
(2)从金属杆开始运动计时,到达磁场左边界、中间、右边界的时间分别用表示;请写出拉力随时间变化的关系式;
(3)若金属杆在磁场左侧的运动时间是金属杆在磁场左半部分运动时间的倍;且所需拉力在金属杆经过磁场中间时突然减半,求金属杆经过磁场区域时拉力的冲量。
参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、A【分析】【详解】
根据楞次定律可知,当磁铁向下靠近金属线圈过程中,线圈中产生了逆时针的感应电流(俯视),从而阻碍磁铁的向下运动,则线圈给它的磁场力始终向上,故A正确,BCD错误。2、C【分析】【详解】
若电子恰能经过C点,则轨道半径
则由
可得此时
则欲使电子能经过BC边,则磁感应强度B的取值
故选C。3、C【分析】【详解】
AB.磁铁稳定悬浮,线圈一定接直流电源,而且螺线管的上端为等效磁铁的N极,根据右手螺旋定则可知线圈a端接负极,b端接正极;A;B错误;
C.若仅增加线圈匝数;可使螺线管周围的磁场增强,因此地球仪稳定悬浮的高度增加,C正确;
D.减少地球仪与底座的距离;地球仪稳定悬浮时,重力仍等于排斥力,D错误。
故选C。4、D【分析】【分析】
【详解】
A.奥斯特实验说明了通电导线周围和永磁体周围一样都存在磁场;选项A错误;
B.洛仑兹力始终和速度方向垂直;不做功,选项B错误;
C.通电导线受安培力不为零的地方一定存在磁场,但通电导线不受安培力的地方不一定不存在磁场,可能是由于通电导线与磁场平行,B并不为零;选项C错误;
D.电荷与磁场没有相对运动;电荷就一定不受磁场的作用力,选项D正确。
故选D。5、B【分析】【分析】
【详解】
ABC.根据楞次定律下面的线圈会阻碍磁铁运动;所以当磁铁向下靠近金属线圈时,线圈中产生了逆时针的感应电流(俯视),两者之间表现为相互排斥;同理,当磁铁向上远离金属线圈时,根据楞次定律,可得线圈中产生了顺时针的感应电流(俯视),两者之间表现为相互吸引,故AC错误B正确;
D.由楞次定律;线圈中产生感应电流阻碍磁铁的运动,若材料的电阻率大,则环的电阻大,则感应电流小,对磁铁的阻碍作用就小,故D错误。
故选B。6、B【分析】【分析】
【详解】
A.线圈产生的交流电动势峰值为。
Em=NBSω=100××(0.2×0.4)×100πV=50V故A错误;
BD.线圈中产生正弦式交变电流;但只有半个周期有电流,根据电流的热效应有。
2×R×=T解得交流电动势的有效值。
E=25V故B正确;D错误;
C.电容器的耐压值至少为电动势的最大值,即至少为50V;故C错误。
故选B。7、C【分析】【详解】
AB.由图象得,该交变电流的周期为0.02s,该交变电流的频率
故AB错误;
CD.由图象得,该交变电流电流的最大值为该交变电流电流的有效值
故C正确;D错误。
故选C。8、B【分析】【详解】
用户得到的功率故选B二、多选题(共9题,共18分)9、B:D【分析】【分析】
【详解】
理想变压器能量守恒,有
变压器输入、输出功率分别可表示为
其中等效电阻为
由变压器等效负载电阻公式得,断开S后负载电阻R增大了,等效负载电阻也增大了,所以通过的电流会减小,灯会变暗。通过的电流减小导致两端电压也减小,所以原线圈两端电压会升高,所以负线圈两端电压会升高,灯会变亮。BD正确。
故选BD。10、B:C【分析】【详解】
AB.设原线圈电流大小为I,则对原线圈回路有
将滑动变阻器的滑片向上移,可知增大,在a,b端输入电压不变的情况下,则I减小,电流表示数变小;又由两端的电压
可知两端的电压也减小;则原线圈两端的电压增大,副线圈两端的电压随之增大,电压表示数变大,故A错误;B正确;
CD.设电压表的示数变化量绝对值为则原线圈两端电压变化量绝对值为则定值电阻两端电压变化量绝对值为则满足
化简可得
即保持不变;故C正确,D错误。
故选BC。11、B:C【分析】【详解】
A.根据安培定则以及磁场的叠加可知,a、b处的磁感应强度大小相同;但是方向不同,选项A错误;
B.a在b处产生的磁感应强度为则c在b处产生的磁感应强度也为方向成60°角,则b导体棒处的磁感应强度大小为
选项B正确;
C.同理可得c导体棒所在位置的磁感应强度也为c对地面的压力恰好为零,则
解得c导体棒的质量为
选项C正确;
D.拿走b导体棒,因ac电流同向,则a对c有吸引力,则c所受摩擦力方向向右;选项D错误。
故选BC。12、B:C【分析】【分析】
粒子射入磁场后做匀速圆周运动;由于粒子质量均为m;电荷量均为q、初速度均为v,所以半径相同,画出粒子的运动轨迹,根据圆周运动半径公式、周期公式结合几何关系即可求解.
【详解】
粒子射入磁场后做匀速圆周运动;其运动轨迹如图所示:
的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴,其它粒子在磁场中发生偏转;以沿x轴射入的粒子为例,若则粒子不能达到y轴就偏向上离开磁场区域,所以要求所有粒子才能穿过磁场到达y轴,故A错误;由图可知,发生偏转的粒子也有可能打在的位置上,所以有些粒子可能会到达y轴的同一位置,故B正确;从x轴入射的粒子在磁场中对应的弧长最长,所以该粒子最后到达y轴,而的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴,时间最短;从x轴入射的粒子运动时间为:的粒子直接沿直线做匀速运动到达y轴,时间最短,则所以:其中角度为从x轴入射的粒子运动的圆心角,根据几何关系有:则故C正确;由于故故D错误;故选BC.
【点睛】
本题主要考查了带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的问题,要求同学们能正确画出粒子运动的轨迹,确定圆心位置,知道半径公式及周期公式,并能结合几何关系求解,难度适中.13、B:C:D【分析】【分析】
【详解】
A.等离子体进入磁场,根据左手定则,正电荷向下偏转,所以板带正电,为电源的正极,极为电源的负极;故A错误;
B.分析电路结构可知,为电源的两极,为外电路,故电阻两端电压为路端电压;小于电源的电动势,故B正确;
C.粒子在电场力和洛伦兹力作用下处于平衡,有
解得
减小两极板的距离电源的电动势减小,故C正确;
D.由C选项可知,电源的电动势不变。根据电阻定律
可知,若增加两极板的正对面积,两极板间的等效内阻减小,则电源的功率为
可知;电源的功率增加,故D正确。
故选BCD。14、B:C【分析】【详解】
A.cd在磁场中运动时,abcd回路中磁通量减小;根据楞次定律可知,闭合回路感应电流产生磁场与原磁场方向相同,故A错误;
B.当ab进入磁场后回路中产生感应电流,则ab受到向左的安培力而做减速运动,cd受到向右的安培力而做加速运动,由于两者的速度差逐渐减小,可知感应电流逐渐减小,安培力逐渐减小,可知cd向右做加速度减小的加速运动;故B正确;
C.ab从释放到刚进入磁场过程,由动能定理得
对ab和cd系统,合外力为零,则由动量守恒
解得
对cd由动量定理
其中
解得
故C正确;
D.从ab从圆弧导轨的顶端由静止释放,至cd刚离开磁场时由能量关系
其中
解得
故D错误。
故选BC。15、A:B:D【分析】【详解】
A.根据题意,由右手定则可知,前轮C顺时针转动过程中,金属辐条切割磁感线,金属辐条中产生由飞轮A指向前轮C的电流,则电阻a端的电势低于b端的电势;故A正确;
B.根据题意可知;整个前轮C都处在方向垂直轮面向里,则前轮C顺时针转动过程中,金属前轮边缘组成的圆形闭合回路的磁通量一直不变,故B正确;
CD.根据题意可知,脚踏轮B和飞轮A通过链条传动,由公式可知,脚踏轮B以角速度顺时针转动,则飞轮A转动的角速度为
辐条切割磁感线产生的感应电动势为
由于其它电阻不计,则电阻两端电压等于感应电动势,则电阻R的热功率为
则电阻R的热功率与成正比;故C错误,D正确。
故选ABD。16、B:C:D【分析】【详解】
A.根据法拉第电磁感应定律可知,导体棒产生的感应电动势为
电容器两端电压在时间内的变化量为
在时间内电容器储存的电荷量的变化量为
则回路中的电流为
导体棒所受安培力为
根据牛顿第二定律可得
联立解得
易知物块做匀加速直线运动。故A错误;
B.根据能量守恒可知物块与导体棒组成的系统减少的机械能等于导体棒克服安培力做的功。故B正确;
C.对物块受力分析,由牛顿第二定律可知
解得
故C正确;
D.电容器增加的电荷量为
又
解得
故D正确。
故选BCD。17、A:D【分析】【详解】
A.两种情况下杆产生的电动势分别为
回路中的总电阻为R。故回路中两次的电流分别为
故电流之比为
根据欧姆定律,R0两端的电压之比
故A正确;
B.两次运动所用的时间为
故产生的热量之比为
故B错误;
C.由于棒做匀速直线运动,故外力的功率等于回路中的功率,故
故C错误。
D.两种情况下磁通量的变化量相同,则通过导体横截面的电荷量为
故通过电阻横截面的电荷量为q1:q2=1:1
故D正确。
故选AD。三、填空题(共8题,共16分)18、略
【分析】【分析】
【详解】
以小球为研究对象;通过分析受力可知:小球受重力,垂直杆的支持力和洛伦兹力,摩擦力,由牛顿第二定律得。
解得。
当。
即。
小球的加速度最大;此时。
而当时;即。
小球的速度最大;此时。
代入数据点。
【解析】6m/s210m/s19、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20、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]醉驾时血液酒精含量达到80mg/m3,由图可知,R2的阻值小于等于30Ω;
(2)[2][3]按图甲所示电路图把电压表改装成酒精浓度表,则酒精气体浓度为0时,电阻R2阻值最大为60Ω;此时。
则刻度线应刻在电压刻度线为2.40V处;
刚好醉驾时R2=30Ω;此时。
则应刻在电压刻度线为3.20V处。【解析】302.403.2021、略
【解析】①.大地②.天线22、略
【解析】高频23、略
【分析】【详解】
[1][2][3]根据题图中的磁感线方向,由安培定则可判断出回路中的电流方向为顺时针方向,故正在对电容器充电,磁场能正在转化为电场能,电流正在减小。又由
可得L=
解得L=10-5H【解析】①.充②.减小③.10-5H24、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]输电线上损耗的功率
输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下
所以
[2]输电线上的电压降低
输送的电功率和输电线电阻都不变的条件下
所以【解析】∆P∆U25、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]以速度v向左拉出线框时有
以速度2v向右拉出线框时有
所以两次过程ad边两端的电势差之比为3:2。
[2]因为是匀速拉出,所以外力做功的功率等于热功率,即
可见外力做功的功率与v2成正比,所以两次过程外力做功的功率之比为1:4。【解析】四、作图题(共4题,共28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、实验题(共1题,共5分)30、略
【分析】【详解】
(1)[1][2]本实验是用半偏法测电流表内阻。为保护电路,闭合开关前应将变阻器阻值调至最大,合上开关调节使待测灵敏电流计满偏,记下此时的示数就等于灵敏电流计的满偏电流值;再合上开关反复调节和使的示数仍为的指针偏转到满刻度的一半,此时的电流之和等于即等于的满偏电流,也即的电流相等,故
因此正确的顺序为CBEDA。
(2)[3]游标卡尺读数由主尺读数加游标尺读数,从主尺读出整毫米刻度,从游标尺读出对齐的刻度数再乘以游标卡尺的精度,由图读得直径为
(3)[4]由左手定则可得正离子往C处电极方向运动、负离子往A处电极方向运动,所以与A处电极相连的是灵敏电流计的负接线柱。
(4)[5][6]由磁流体发电机的原理知,污水中正负粒子在洛伦兹力作用下向两处电极偏转,在两极处形成电场,直到电场力与洛伦兹力达到动态平衡,有
得电源电动势为
由欧姆定律可得
其中为污水的电阻,所以
由图像可得斜率
纵截距
解得【解析】CBEDA3.035负六、解答题(共4题,共36分)31、略
【分析】【详解】
(1)带电粒子从进入电场到从电场中射出的过程中电场力做的总功为零,所以粒子射出电场进入磁场时速度大小仍为粒子在磁场中运动时由洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律得
解得
(2)带电粒子在电场中做匀变速曲线运动;在磁场中做匀
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