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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年人教版选择性必修2物理下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6题,共12分)1、如图所示;一理想变压器,其原副线圈的匝数均可调节,原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电,为了使变压器输入功率增大,可使。
A.其他条件不变,原线圈的匝数n1增加B.其他条件不变,副线圈的匝数n2减小C.其他条件不变,负载电阻R的阻值增大D.其他条件不变,负载电阻R的阻值减小2、如图所示,三只完全相同的灯泡a、b、c分别与电阻A、电感、电容C单联;再将三者并联,接在220V,50Hz的交变电压两端,三只灯泡亮度相同,若将交变电压改为220V,25Hz,则。
A.三只灯泡亮度不变B.三只灯泡都将变亮C.a亮度不变,b变亮,c变暗D.a亮度不变,b变暗,c变亮3、如图所示;一束质量;速度和电荷量不同的正离子垂直地射入匀强磁场和匀强电场正交的区域里,结果发现有些离子保持原来的运动方向,有些发生偏转。如果让这些不偏转的离子进入另一匀强磁场中,发现这些离子又分裂成几束,对这些进入另一磁场的离子,可得出结论()
A.它们的动能一定各不相同B.它们的电荷量一定各不相同C.它们的质量一定各不相同D.它们的电荷量与质量之比一定各不相同4、如图,一绝缘光滑固定斜面处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于斜面向上,通有电流I的金属细杆水平静止在斜面上.若电流变为0.5I,磁感应强度大小变为3B,电流和磁场的方向均不变,则金属细杆将()
A.沿斜面加速上滑B.沿斜面加速下滑C.沿斜面匀速上滑D.仍静止在斜面上5、如图所示,匀强磁场分布在宽度为2L的有界区域内,磁感应强度的大小为B,方向垂直于纸面向里。一个粗细均匀的正方形导线框abcd的cd边与磁场边界平行,导线框的边长为L。线框以与cd边垂直的恒定速度v穿过磁场区域,以cd边进入磁场时刻为零时刻,下列图象中能正确表示线框中d、c两点间的电势差udc随时间t变化的图象的是()
A.B.C.D.6、近年来,我国环形变压器从无到有,已形成相当大的生产规模,广泛应用于计算机、医疗设备、家电设备和灯光照明等方面,如图甲所示。环形变压器与传统方形变压器相比,漏磁和能量损耗都很小,可视为理想变压器。如图乙所示的环形变压器原线圈匝数匝,副线圈接一个“”的照明电灯,电压表与电流表均为理想交流电表。原线圈两端的交流电压随时间变化的关系图像如图丙所示,最大值此时照明电灯恰好正常发光。则()
A.副线圈匝数为匝B.该交流电的方向每秒改变50次C.此时电流表的读数为D.在时刻,电压表的示数为零评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)7、如图所示;用导线环绕在一金属块上许多匝,当导线中通以交变电流时,金属块中的磁通量会不断变化从而产生感应电流,这些电流的分布就像水中的漩涡一样,我们把它叫做涡电流,简称涡流。涡流会消耗电能产生热量,下列判断正确的有()
A.产生感应电动势的非静电力是涡旋电场给电荷的作用力B.如果想增大涡流发热,可以仅增大金属材料的电阻率C.如果想增大涡流发热,可以仅增加线圈的匝数D.如果想增大涡流发热,在线圈电流强度不变的条件下,可以仅增大电流频率8、如图所示,理想变压器原线圈上连接着在水平面内的长直平行金属导轨,导轨之间存在垂直于导轨平面的匀强磁场,金属杆MN垂直放置在导轨上且接触良好。移动变压器副线圈上的滑动触头可改变副线圈匝数,副线圈上接有一只理想交流电压表,滑动变阻器R的总阻值大于定值电阻R0的阻值,线圈L的直流电阻、导轨和金属杆的电阻都忽略不计。现让金属杆以速度的规律在导轨上左右来回运动;运动过程中始终与导轨垂直,两灯A;B都发光。下列说法中正确的是()
A.只增大T,则灯A变暗、灯B变亮B.当时间时,两灯都亮着,电压表的示数保持不变C.只将变阻器R的滑片下滑时,通过副线圈的电流减小,电压表的示数变大D.只增大v0,两灯都变亮,杆MN来回运动的最大距离变大9、如图所示,直径为d的金属圆环放在方向水平向里的匀强磁场中,是圆环的水平直径,两根竖直金属线分别系于A、C两点,将圆环吊着静止在匀强磁场中,圆环环面与磁场垂直,通过金属线给圆环通入大小为I的恒定电流,圆环仍然保持静止,匀强磁场的磁感应强度大小为B;则下列判断正确的是()
A.金属圆环受到的安培力大小为B.金属圆环受到的安培力大小为C.两根金属线的拉力之和大于圆环重力D.两根金属线的拉力之和小于圆环重力10、Ioffe-Prichard磁阱常用来约束带电粒子的运动.如图所示,四根通有大小相等且为恒定电流的长直导线垂直穿过xoy平面,1、2、3、4直导线与xoy平面的交点成边长为2a的正方形且关于x轴和y轴对称,各导线中电流方向已标出,已知通电无限长直导线产生的磁感应强度大小与到直导线距离成反比,设1导线在O点产生的磁感应强度为B0下列说法正确的是()
A.直导线1、2之间的相互作用力为吸引力B.直导线2受到直导线1、3、4的作用力合力方向背离O点C.4根直导线在O点的磁感应强度大小为0D.直导线1、2在O点的合磁场的磁感应强度大小为2B011、如图所示,在纸面内建立直角坐标系xOy,第一、二象限存在着垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B.质量均为m、电荷量分别为+q和-q的两个粒子(不计重力),从坐标原点O以相同的速度v先后射入磁场,v方向与x轴成θ=30°角,带正、负电的粒子在磁场中仅受洛仑兹力作用,则()
A.带负电的粒子回到x轴时与O点的距离为B.带正电的粒子在磁场中运动的时间为C.两粒子回到x轴时的速度相同D.从射入到射出磁场的过程中,两粒子所受洛仑兹力的总冲量相同12、如图为某种发电机的横截面图,闭合矩形线圈匝数为n,电阻为R,垂直纸面的长边长度为L,短边在纸面内长度为d,矩形线圈放在均匀辐射状磁场中(磁场方向均沿半径方向),转轴在中O,线圈两条长边经过的位置的磁感应强度大小均为B,方向始终与两边的运动方向垂直,磁场分布在磁极与铁芯之间的左右两个圆心角均为120°区域内。现让线圈以角速度绕中心轴匀速转动时;下列说法正确的是()
A.线圈在匀速转动过程中产生的是正弦交变电流B.线圈在磁场中匀速转动时产生的电动势大小始终不变C.线圈的一侧长边在磁场中受到的安培力大小为D.线圈匀速转动一周的过程中产生的焦耳热为13、如图所示,在匀强磁场中匀速转动的单匝矩形线圈的周期为T,转轴O1O2垂直于磁场方向,线圈电阻为2Ω。从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,线圈转过60°时的感应电流为1A。那么()
A.线圈消耗的电功率为2WB.线圈中感应电流的有效值为AC.任意时刻线圈中的感应电动势为D.任意时刻穿过线圈的磁通量为评卷人得分三、填空题(共7题,共14分)14、如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根长直导线,导线与磁铁垂直,给导线通以垂直纸面向外的电流I。用表示磁铁对桌面的压力,用表示桌面对磁铁的摩擦力。则导线中通电后与通电前比较:变____(填“大”、“小”或“不变”);变______(填“大”、“小”、“0”)。15、导线的运动方向与导线本身垂直,但与磁感线方向夹角为θ时,如图所示,E=_________。
16、机器人技术是在__________、__________、__________、__________与__________等多种门类的科学技术基础上发展起来的综合性技术。17、如图所示,直线MN上方有垂直纸面向里的匀强磁场,带电粒子1从磁场边界上的a点垂直MN和磁场方向以速率v射入磁场,经时间从b点离开磁场。相同的带电粒子2也由a点沿图示方向以速率垂直磁场方向射入磁场,经时间从a、b连线的中点c离开磁场,则两粒子圆周运动半径______,在磁场中的运动时间______。
18、如图所示,先后以速度和匀速地把同一线圈从同一位置拉出有界匀强磁场的过程中,在先后两种情况下:
(1)线圈中的感应电流之比:___________。
(2)线圈中产生的热量之比:___________。
(3)拉力做功的功率之比:___________。19、两条平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中,B的方向垂直导轨平面。两导轨间距为L,左端接一电阻R,其余电阻不计。长为2L的导体棒ab如图所示放置,开始时ab棒不导轨垂直,在ab棒绕a点紧贴导轨以角速度顺时针旋转90°的过程中,通过电阻R的电流方向为_________(填“由上到下”或者“由下到上”);电动势的最大值为_________;通过电阻R的电荷量是_________。
20、自感系数与线圈的______、______、______,以及是否有______等因素有关.评卷人得分四、作图题(共4题,共24分)21、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。
22、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。
23、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。
24、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4题,共16分)25、某同学要把电压表改装成可直接测量压力的仪表,设计的电路如图(a)所示。实验器材如下:待改装电压表(量程0~3V,可视为理想电压表),定值电阻R0,压敏电阻Rx,电源(4V,内阻不计),开关S,导线。选用的压敏电阻阻值Rx随压力F变化的规律如图(b)。
(1)实验中随着压力F的增大,电压表的示数_______。(选填“变大”“不变”或“变小”)
(2)为使改装后仪表的量程为0~160N,且压力160N对应电压表3V刻度,则定值电阻阻值R0=_______压力0N对应电压表_______V刻度。26、小王同学用如图甲所示电路研究电磁感应现象;小李同学用如图乙所示电路研究自感现象。
(1)小王同学实验时发现,闭合开关时,电流表指针向左偏转。电路稳定后,若向右移动滑片,此过程中电流表指针将向______(选填“左”或“右”)偏转,实验结束后,未断开开关,也未把A、B两线圈和铁芯分开放置,在拆除电路时突然被电击了一下,则被电击是在拆除______(选填“A”或“B”)线圈所在电路时发生的。
(2)小李同学用图乙中(1)(2)两个电路研究通电自感和断电自感现象,图中L是一带铁芯的线圈,直流电阻忽略不计,A、B是额定电压为1.5V的灯泡,直流电源为一节新的干电池。两电路电键S闭合后,会看到:小灯泡A将______(选填“慢慢变亮”“立即变亮”或“立即变亮,然后慢慢熄灭”),小灯泡B将______(选填“慢慢变亮”“立即变亮”或“立即变亮,然后慢慢熄灭”);S断开后,小灯泡A将______(选填“慢慢熄灭”“立即熄灭”或“闪亮一下,然后熄灭”),S断开后,小灯泡B将______(选填“慢慢熄灭”“立即熄灭”或“闪亮一下,然后熄灭”)。27、物体的带电量是一个不易测得的物理量;某同学设计了如下实验来测量带电物体所带电量.如图(a)所示,他将一由绝缘材料制成的小物块A放在足够长的木板上,打点计时器固定在长木板末端,物块靠近打点计时器,一纸带穿过打点计时器与物块相连,操作步骤如下,请结合操作步骤完成以下问题:
(1)为消除摩擦力的影响,他将长木板一端垫起一定倾角,接通打点计时器,轻轻推一下小物块,使其沿着长木板向下运动.多次调整倾角θ,直至打出的纸带上点迹_,测出此时木板与水平面间的倾角,记为θ0.
(2)如图(b)所示,在该装置处加上一范围足够大的垂直纸面向里的匀强磁场,用细绳通过一轻小定滑轮将物块A与物块B相连,绳与滑轮摩擦不计.给物块A带上一定量的正电荷,保持倾角θ0不变,接通打点计时器,由静止释放小物块A,该过程可近似认为物块A带电量不变,下列关于纸带上点迹的分析正确的是()
A.纸带上的点迹间距先增加后减小至零。
B.纸带上的点迹间距先增加后减小至一不为零的定值。
C.纸带上的点迹间距逐渐增加;且相邻两点间的距离之差不变。
D.纸带上的点迹间距逐渐增加;且相邻两点间的距离之差逐渐减少,直至间距不变。
(3)为了测定物体所带电量q,除θ0、磁感应强度B外,本实验还必须测量的物理量有()
A.物块A的质量M
B.物块B的质量m
C.物块A与木板间的动摩擦因数μ
D.两物块最终的速度v
(4)用重力加速度g,磁感应强度B、θ0和所测得的物理量可得出q的表达式为______.28、某班物理实验课上;同学们用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。可拆变压器如图甲;乙所示。
(1)下列说法正确的是_______。
A.为确保实验安全;实验中要求原线圈匝数小于副线圈匝数。
B.变压器原线圈接低压交流电;测量副线圈电压时应当用多用电表的“直流电压挡”
C.可以先保持原线圈电压;匝数不变;改变副线圈的匝数,研究副线圈匝数对副线圈电压的影响。
D.测量副线圈电压时;先用最大量程试测,大致确定电压后再选用适当的挡位进行测量。
E.变压器开始正常工作后;铁芯导电,把电能由原线圈输送到副线圈。
F.变压器开始正常工作后;若不计各种损耗,在原线圈上将电能转化成磁场能,在副线圈上将磁场能转化成电能,铁芯起到“传递”磁场能的作用。
(2)一位同学实验时,观察两个线圈的导线,发现粗细不同。他选择的原线圈为800匝,副线圈为400匝,原线圈接学生电源的正弦交流输出端,所接电源为“”挡位,测得副线圈的电压为则下列叙述中可能符合实际情况的一项是___________。
A.原线圈导线比副线圈导线粗。
B.学生电源实际输出电压大于标注的“”
C.原线圈实际匝数与标注“800”不符;应大于800匝。
D.副线圈实际匝数与标注“400”不符;应小于400匝。
E.变压器的铁芯B没有安装在铁芯A上;导致铁芯没有闭合。
(3)变压器铁芯是利用由相互绝缘的薄硅钢片平行叠压而成的;而不是采用一整块硅钢,如图所示。
①图中,硅钢片应平行于___________。
A.平面B.平面C.平面D.平面
②这样设计的原因是___________。
A.增大涡流;提高变压器的效率。
B.减小涡流;提高变压器的效率。
C.增大铁芯中的电阻;以产生更多的热量。
(4)理想变压器是一种理想化模型。如图所示,心电图仪(将心肌收缩产生的脉动转化为电压脉冲的仪器,其输出部分可以等效为虚线框内的交流电源和定值电阻串联)与一理想变压器的原线国连接,一可变电阻R与该变压器的副线圈连接,原副线圈的匝数分别为在交流电源的电压有效值不变的情况下,将可变电阻R的阻值调大的过程中,当________时,R获得的功率最大。
评卷人得分六、解答题(共1题,共10分)29、如图甲所示,空间存在方向竖直向上周期性变化的匀强电场,场强大小随时间变化如图乙所示,空间还存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小随时间变化如图丙所示。一个质量为0.1kg、带电量为的带电小球,在空间P点在时刻在纸面内以水平向右大小为10m/s的速度抛出。小球在空中运动的时间大于2s,最终落地时速度垂直于地面。重力加速度为小球可视为质点,求:
(1)时;小球的速度大小;
(2)内小球受到的合力大小;
(3)小球第一次速度水平向左时离P点的高度;
(4)P点离地面的高度至少为多少。
参考答案一、选择题(共6题,共12分)1、D【分析】【详解】
试题分析:据题意,已知变压器原线圈输入功率由副线圈输出功率决定,为了使变压器输入功率增大,可以调整副线圈的输出功率,当原线圈输入电压不变时,副线圈上的电压也不变,由可知,当负载电阻减小时,副线圈输出功率增加,故D选项正确而C选项错误;其它条件不变,当增加原线圈匝数时,据可得则副线圈电压减小,而功率也减小,A选项错误;副线圈匝数减小,同理可得变压器功率减小,故B选项错误.
考点:本题考查变压器原理.2、C【分析】【分析】
【详解】
根据电感的特性:通低频、阻高频,当电源的频率变低时,电感对电流的感抗减小,b灯变亮;根据电容器的特性:通高频、阻低频,当电源的频率变低时,电容器对电流的容抗增大,c灯变暗。而电阻的亮度与频率无关,a灯亮度不变。
A.三只灯泡亮度不变与分析不符;故A错误。
B.三只灯泡都将变亮与分析不符;故B错误。
C.a亮度不变,b变亮,c变暗与分析相符;故C正确。
D.a亮度不变,b变暗,c变亮与分析不符,故D错误。3、D【分析】【分析】
【详解】
根据条件可知,则有
即
粒子进入磁场后受洛伦兹力作用,粒子做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,即
圆周运动的半径为
由于粒子又分裂成几束,也就是粒子做匀速圆周运动的半径R不同,进入第二个匀强磁场时,粒子具有相同的速度,由
可知,所以粒子能分裂成几束的粒子的比值不同,则电荷量和质量之比一定不相同,质量m;电荷量可能相同;则动能也可能相同。故D正确,ABC错误。
故选D。4、A【分析】【分析】
本题是一道关于安培力的共点力的平衡问题及牛顿第二定律相关知识。
【详解】
最初金属细杆受到三个力作用;且合力为零,如图所示。
由平衡可知,安培力
若电流变为0.5I,磁感应强度大小变为3B,则安培力
根据牛顿第二定律
故金属细杆以
的加速度沿着斜面加速上滑;故A正确,BCD错误。
故选A。5、D【分析】【分析】
【详解】
cd边刚进入磁场到线框全部进入时,只有cd边切割磁感线则cd边相当电源其电动势为
由右手定则可判断电流方向为逆时针方向,则d点电势高于c点电势,线框中d、c两点间的电势差为正值,并且是测量外部电路三边的电压则有
线框全部进入后dc、ab两边同时切割磁感线都产生感应电动势,相当两电源并联,由右手定则可判断d点电势高于c点电势,则线框中d、c两点间的电势差为正值,并且等于电源电动势,则有
cd边刚离开磁场到线框全部离开时,只有ab边切割磁感线则ab边相当电源其电动势为
由右手定则可判断电流方向为顺时针方向,则d点电势高于c点电势,线框中d、c两点间的电势差为正值,并且是测量外部电路一边的电压则有
所以D正确;ABC错误;
故选D。6、C【分析】【详解】
B.交流电周期为
内包含50个周期;方向改变100次,故B错误;
A.输入电压的有效值
照明点灯正常发光,副线圈的电压
根据
可知匝
故A错误;
C.根据
解得
故C正确;
D.电压表示数为有效值;恒为12V,故D错误。
故选C。二、多选题(共7题,共14分)7、A:C:D【分析】【分析】
【详解】
A.产生感应电动势的非静电力是涡旋电场给电荷的作用力;A正确;
B.根据。
可知;如果想增大涡流发热,可以仅减小金属材料的电阻率,从而减小电阻,B错误;
C.根据。
可知;如果想增大涡流发热,可以仅增加线圈的匝数,从而增加感应电动势,C正确;
D.在线圈电流强度不变的条件下;仅增大电流频率,则产生的感应电动势会变大,从而可增大涡流发热,D正确。
故选ACD。8、A:B:D【分析】【分析】
【详解】
A.只增大T;即减小频率,电容器的特性:通交流,隔直流,通调频,阻低频,所以灯A变暗;电感的特性:通直流,阻交流,通低频,阻高频,所以灯B变亮,故A正确;
B.当时间时;两灯都亮着,电压表的示数为有效值,不变,故B正确;
C.只将变阻器R的滑片下滑时,变阻器R阻值最大;通过副线圈的电流减小,电压表的示数不变,故C错误;
D.只增大v0,两灯都变亮,根据速度时间图象面积表示位移,所以杆MN来回运动的最大距离变大;故D正确。
故选ABD。9、A:D【分析】【详解】
AB.由题知,ADC段与AEC段圆弧电流方向均向右,隔离导电金属圆环上半部分,其电流为所受安培力为F安=Bd=
同理金属圆环下半部分所受安培力也为由左手定则知两部分所受安培力方向相同,所以金属圆环受到的安培力为故A正确,B错误;
CD.由左手定则得两部分金属半圆受到的安培力方向相同;且方向均向上,根据平衡条件,两根金属线的拉力之和小于圆环重力,故C错误,D正确。
故选AD。10、B:C【分析】【详解】
A.反向电流相互排斥;直导线1;2之间的相互作用力为排斥力,A错误;
B.根据安培定则可知,直导线1、3在2点的合磁感应强度方向与y轴负方向夹45°向右下,根据可知
4在2点的磁感应强度方向与y轴正方向夹45°向左上
根据矢量合成可知,2点合磁场方向与y轴负方向夹45°向右下,再根据左手定则可以判断,直导线2受到直导线1、3、4的作用力合力方向背离O点;B正确;
C.根据对称性可知,4根直导线在O点的磁感应强度大小为0;C正确;
D.直导线1、2在O点的合磁场的磁感应强度大小为B0;D错误。
故选BC。11、A:C:D【分析】【详解】
根据牛顿第二定律得
得
可知两个粒子的半径和周期相同;由左手定则分析得正离子逆时针转动,负离子顺时针转动,轨迹如图所示。
A.弦切角为30°,圆心角为60°,则弦长
A正确;
B.带正电粒子运动的圆心角为
则运动时间为
B错误;
C.根据运动的对称性知两粒子回到边界的速度与边界的夹角仍为两速度大小相等方向相同,C正确;
D.由动量定理知
因动量变化量相同;则洛伦兹力的冲量相同,D正确。
故选ACD。
【点睛】
根据题意画出轨迹示意图,可根据几何关系求出回到边界时离O点的距离;利用对称关系判断回到边界时速度的方向;带电粒子在磁场中做匀速圆周运动问题求运动时间,可用关系式有
θ是轨迹的圆心角,而且轨迹的圆心角等于速度的偏转角。12、B:C【分析】【详解】
A.线圈在匀速转动过程中;两长边会同时经过无磁场区域,不产生感应电流,整个过程产生的不可能是正弦交变电流,故A错误;
B.线圈在磁场中匀速转动时产生感应电动势的大小
所以E的大小不变;故B正确;
C.线圈的一侧长边在磁场中受到的安培力为
故C正确;
D.线圈匀速转动一周的过程中产生电流的时间为
产生的焦耳热为
故D错误。
故选BC。13、B:C:D【分析】【详解】
从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,由感应电流的瞬时表达式可得
解得
最大的感应电动势为
A.线圈消耗的电功率为
故A错误;
B.线圈中感应电流的有效值为
故B正确;
C.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,任意时刻线圈中的感应电动势为
故C正确;
D.从线圈平面与磁场方向平行时开始计时,任意时刻穿过线圈的磁通量为
故D正确。
故选BCD。三、填空题(共7题,共14分)14、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]磁铁的磁感线在它的外部是从N极到S极;因为长直导线在磁铁的中央上方,所以此处的磁感线是水平的,电流的方向垂直与纸面向外,在电流所在位置,磁感应强度水平向左,根据左手定则,导线受磁铁给的安培力方向竖直向下;根据物体间力的作用是相互的,导线给磁铁的反作用力方向竖直向上。通电前,磁铁对桌面的压力等于其重力;通电后,磁铁对水平桌面的压力等于重力与通电导线的作用力的差值,故压力变小。
[2]水平方向上,磁铁不会发生相对运动,也不会产生相对运动趋势,故不会受到摩擦力作用,即恒为零。【解析】变小015、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】Blvsinθ16、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2][3][4][5]机器人技术是在自动控制、电子计算机、人工智能、传感技术与新材料等多种门类的科学技术基础上发展起来的综合性技术。【解析】①.自动控制②.电子计算机③.人工智能④.传感技术⑤.新材料17、略
【分析】【详解】
[1][2]粒子在磁场中都做匀速圆周运动;根据题意画出粒子的运动轨迹,如图所示。
粒子1垂直射进磁场,从b点离开,则运动了半个圆周,ab即为直径,c点为圆心,相同的粒子2以图示方向射入磁场,经t2时间从a、b连线的中点c离开磁场,根据
得,轨迹半径
可知粒子1和2的半径之比为
根据几何关系可知,粒子2转过的圆心角为120°,所以粒子1运动的时间
粒子2运动的时间
则【解析】3:218、略
【分析】【详解】
(1)[1]根据
线圈中的感应电流之比为
(2)[2]根据
线圈中产生的热量之比为
(3)[3]拉力与安培力相等
安培力之比为
根据
拉力做功的功率之比为【解析】19、略
【分析】【详解】
[1][2].由右手定则可知,通过电阻R的电流方向为由上到下;电动势的最大值为
[3].第一阶段:平均电动势
通过R的电荷量
第二阶段ab棒脱离导轨后,电路中没有电流.所以总电量:【解析】由上到下20、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】大小形状匝数铁芯四、作图题(共4题,共24分)21、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】22、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】23、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】24、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4题,共16分)25、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]根据闭合电路欧姆定律可知;电压表的示数为。
由图(b)可知,压力越大Rx越小,U越大;故电压表的示数变大。
(2)[2]由图(b)可知,当时,此时电压表的示数由。
得。
[3]由图(b)可知,当时,此时电压表的示数为。
可见压力0N对应电压表1.5V刻度。【解析】变大2401.526、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]由题意可知;电流增大时,穿过线圈的磁通量增大,电流表指针向左偏转,电路稳定后,若向右移动滑片,滑动变阻器接入电路中的电阻减小,回路中的电流增大,穿过线圈的磁通量增大,则电流表指针向左偏转;
[2]在完成实验后未断开开关;也未把A.B两线圈和铁芯分开放置,在拆除电路A线圈时,线圈A中的电流突然减少,从而出现断电自感现象,线圈中会产生自感电动势,进而突然会被电击了一下。
(2)[3]两电路电键S闭合后;由于线圈中自感电动势阻碍电流增加,则会看到小灯泡A将慢慢变亮;
[4]小灯泡B将立即变亮;电路稳定后线圈中自感电动势消失,电阻为零,则灯泡B会慢慢被短路而熄灭;
[5]S断开后;小灯泡A立即熄灭;
[6]小灯泡B,由于线圈中自感电动势阻碍电流减小,则会在线圈和灯泡B中形成回路,使得灯泡B闪亮一下,然后熄灭。【解析】左A慢慢变亮立即变亮,然后慢慢熄灭立即熄灭闪亮一下,然后熄灭27、略
【分析】【详解】
试题分析:(1)此实验平衡摩擦力后;确定滑块做匀速直线运动的依据是,看打点计时器在纸带上所打出点的分布应该是等间距的.
(2)设A的质量为M,B的质量为m,没有磁场时,对A受力分析,A受到重力Mg、支持力、摩擦力.根据平衡条件可知:f=Mgsinθ0,FN=Mgcosθ0
又因为f=μFN,所以当存在磁场时,以AB整体为研究对象,由牛顿第二定律可得(mg+Mgsinθ0)-μ(Bqv+Mgcosθ0)=(M+m)a
由此式可知,v和a是变量,其它都是不变的量,所以AB一起做加速度减小的加速运动,直到加速度减为零后做匀速运动,即速度在增大,加速度在减小,最后速度不变.所以纸带上的点迹间距逐渐增加,说明速度增大;根据逐差相等公式△x=at2;可知,加速度减小,则相邻两点间的距离之差逐渐减少;匀速运动时,间距不变.故D正确;ABC错误.故选D.
(3)(4)根据(mg+Mgsinθ0)-μ(Bqv+Mgcosθ0)=(M+m)a,可得当加速度减为零时,速度最大,设最大速度为v,则(mg+Mgsinθ0)-μ(Bqv+Mgcosθ0)=0
化简得把μ=tanθ0代入,得
由此可知为了测定物体所带电量q,除θ0;磁感应强度B外;本实验还必须测量的物理量有物块B的质量m和两物块最终的速度v,故选BD
考点:带电粒子在磁场中的运动。
【点睛】
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