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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年岳麓版选择性必修2物理上册月考试卷735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、如图所示为远距离输电示意图,两变压器均为理想变压器,升压变压器T的原副线圈匝数分别为在的原线圈两端接入一电压的交流电源,若输送电功率为输电线的总电阻为不考虑其他因素的影响,则输电线上的损失电功率为()
A.B.C.D.2、如图所示为一LC振荡电路中电容器极板上的电荷量随时间变化的规律图像;由图可知()
A.到时间内,电容器在充电B.到时间内,电路中电流在变大C.时刻,电路中的磁场能最小D.时刻,电路中的电场能最大3、下列有关安培力和洛伦兹力的说法正确的是()A.判断安培力和洛伦兹力的方向都用右手定则B.运动的电荷在磁场中一定受到洛伦兹力的作用C.安培力与洛伦兹力的本质相同,所以安培力和洛伦兹力都不做功D.一小段通电导体在磁场中某位置受到的安培力为零,但该位置的磁感应强度不一定为零4、如图所示,半径为R的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,在圆周上的P点有一个粒子源,可以在0≤≤60°的范围内垂直磁场方向发射速度大小相等的同种粒子。已知粒子质量为m、带电量为+q,速度大小为v0,以=30°角射入磁场的粒子恰好垂直于直径PQ方向射出磁场区域。不计粒子的重力及粒子间的相互作用力;则下列说法正确的是()
A.粒子轨迹不可能通过O点B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.粒子射出磁场边界时的速度方向不可能相同D.粒子在磁场边界的出射点分布在四分之一圆周上5、为了演示“感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化”的现象,老师做了这样的演示实验:如图所示,铝制水平横梁两端各固定一个铝环,其中A环是闭合的,B环是断开的,横梁可以绕中间的支点在水平面内转动。当装置静止不动时,用一磁铁的N极去接近A环,发现A环绕支点沿顺时针(俯视)方向转动。若不考虑空气流动对实验结果的影响;关于该实验,下列说法中正确的是()
A.若用磁铁的S极接近A环,A环也将绕支点沿顺时针(俯视)方向转动B.制作A、B环的材料只要是金属就行,很薄的铁环也可以得到相同的实验效果C.制作A、B环的材料用绝缘材料也可以得到相同的实验效果D.磁铁接近A环的过程中,A环将有扩张的趋势6、如图所示为一交流发电机的原理示意图,其中矩形线圈abcd的边长匝数为n,线圈的总电阻为r,线圈在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场的匀速转动,角速度为线圈两端通过电刷e、f与阻值为R的定值电阻连接;从线圈经过中性面开始计时,则。
A.线圈中感应电动势的最大值为B.线圈值感应电动势随时间变化的函数表达式为C.经过周期时间通过电阻R的电荷量为D.此发动机在上述工作状态下的输出功率为7、如图所示为远距离输电示意图;两变压器均为理想变压器,下列说法正确的是()
A.B.C.随着夏季空调等大功率电器使用增多,降压变压器的输出电压增大,且D.如果发电机输出电压为则输电线上损失的电功率为8、电磁波从真空进入水中时,会发生变化的物理量是()A.波速和波长B.波速和周期C.波长和周期D.振幅和频率评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)9、如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的两只灯泡,线圈L的电阻可以忽略;下面说法中正确的是()
A.合上开关S接通电路时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮B.合上开关S接通电路时,A1和A2始终一样亮C.断开开关S切断电路时,A2立刻熄灭,A1过一会才熄灭D.断开开关S切断电路时,A1、A2都要延迟一会再熄灭10、如图所示;光滑弧形金属双轨与足够长的水平光滑双轨相连,间距为L,在水平轨道空间充满竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B.乙金属棒静止在双轨上,而甲金属棒在h高处由静止滑下,轨道电阻不计.两棒的质量均为m,电阻均为R.甲棒与乙棒不会相碰,则下面说法正确的是。
A.从开始下滑到最终稳定,甲、乙的运动方向相反B.当稳定后,回路中感应电流的方向从上向下看是逆时针的C.乙棒受到的最大磁场力为D.整个过程中,电路释放的热量为mgh11、如图是电饭锅的结构图,如果感温磁体的“居里温度”为时;下列说法中正确的是()
A.常温下感温磁体具有较强的磁性B.当温度超过时,感温磁体的磁性较强C.饭熟后,水分被大米吸收,锅底的温度会超过这时开关按钮会跳起D.常压下只要锅内有水,锅内的温度就不可能达到开关按钮就不会自动跳起12、交流发电机的线圈在匀强磁场中匀速转动,线圈中的磁通量随时间t变化的规律如图所示;则()
A.1s内线圈中电流方向改变200次B.t=0.005s时,线圈平面与中性面重合C.t=0.01s时,磁通量变化率的绝对值为D.t=0.015s时,线圈中的感应电动势为零13、如图所示,在xOy平面内有一个半径为R、圆心位于坐标原点O的圆形磁场区域,磁感应强度大小为B,在圆形磁场区域的左边有一个宽度也为R且关于x轴对称的粒子源,它能连续不断地沿x轴正方向发射速度相同的带正电粒子,已知粒子的质量均为m、电荷量均为q,不计粒子重力和粒子间的相互作用。若粒子均能够从y轴上的P点离开磁场区域;则下列说法正确的是()
A.磁场方向垂直xOy平面向外B.粒子的速度大小为C.粒子在磁场中运动的最大时间差为D.粒子从P点离开磁场时与x轴正方向的夹角的范围为14、如图所示;长直导线与矩形导线框固定在同一平面内,直导线中通有图示方向电流.当电流逐渐减弱时,下列说法正确的是()
A.穿过线框的磁通量不变B.线框中产生顺时针方向的感应电流C.线框中产生逆时针方向的感应电流D.线框所受安培力的合力向左15、如图1所示,同心导体圆环M、N处在同一平面内,M环的半径大于N环,若先后在两环中通有如图2所示的电流i;电流沿顺时针方向,则下列判断正确的是()
A.若在M环通有电流,则N环中的感应电流沿逆时针方向,N环有收缩的趋势B.若在M环通有电流,则N环中的感应电流沿顺时针方向,N环有扩张的趋势C.若在N环通有电流,则M环中的感应电流沿顺时针方向,M环有收缩的趋势D.若在N环通有电流,则M环中的感应电流沿逆时针方向,M环有扩张的趋势16、如图所示,电阻不计的水平U形光滑导轨上接一个阻值为R0的电阻,放在竖直向上、场强大小为B的匀强磁场中,一个半径为L、质量为m、电阻为r的半圆形硬导体棒AC(直径与导轨垂直,并接触良好),在水平向右的恒定外力F的作用下,由静止开始运动,当速度为时,位移为d;下列说法正确的是()
A.此时AC两端电压为B.此时杆克服安培力做功的功率为C.此过程中导体AC的平均速度大于D.此过程中通过电阻R0的电荷量为17、下列说法正确的是()A.在杨氏双缝干涉实验中,用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距相等的条纹B.某人在水面上方观察在水底同一位置分别放置的红、黄、绿三盏灯时,看到绿灯距水面最近C.照相机镜头前的增透膜、信号在光导纤维内的传播都是利用了光的全反射原理D.电磁波与声波由空气进入水中时,电磁波波长变短,声波波长变长评卷人得分三、填空题(共9题,共18分)18、如图所示,水平放置的U形金属框架,框架上放置一质量为m、电阻为R的金属杆,它可以在框架上无摩擦地滑动,框架两边相距l,匀强磁场的磁感应强度为B,方向竖直向下.当杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动,则杆从静止开始向右滑动,启动时的加速度大小______,杆可以达到的最大速度_______,杆达到最大速度时电路中每秒放出的热量__________.
19、如图所示,相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计。MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R。整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内)。现对MN施力使它沿导轨方向以速度v做匀速运动。令U表示MN两端电压的大小,则U=____。
20、在电子技术中,从某一装置输出的交变电流常常既有高频成分又有低频成分。要把低频成分输送到下一级装置,可用如图所示电路,其中电容C叫______,通过它的是______(选填“高频”或“低频”),它的电容一般较______(选填“大”或“小”),对高频容抗较______(选填“大”或“小”)。21、电阻应变效应:_________在外力作用下发生机械形变时,其电阻也随之变化的现象。22、在如图甲所示的电路中,螺线管匝数匝,横截面积螺线管导线电阻在一段时间内,穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化,则螺线管中产生的感应电动势大小为________,闭合S,电路中的电流稳定后,全电路电流的方向为_________(填“顺时针”或“逆时针”),闭合S,电路中的电流稳定后,电阻的电功率为__________,闭合S,电路中的电流稳定后,电容器所带的电荷量为________。
23、若v⊥B,此时初速度方向、洛伦兹力的方向均与磁场方向______,粒子在垂直于______方向的平面内运动.
(1)洛伦兹力与粒子的运动方向______,只改变粒子速度的______,不改变粒子速度的______.
(2)带电粒子在垂直于磁场的平面内做______运动,______力提供向心力.24、如图,矩形线圈在匀强磁场中绕垂直磁场的轴OO′匀速转动,产生的交变电流输入理想变压器的原线圈,副线圈、理想电流表A与标有“6V3W”字样的小灯泡L串联成闭合回路,灯泡L正常发光。已知变压器原、副线圈匝数比为5:3,矩形线圈的电阻为1.0Ω,则A的示数为__________A,矩形线圈的电动势有效值为__________V。
25、如图所示,在通电密绕长螺线管靠近左端处,吊一金属环a处于静止状态,在其内部也吊一金属环b处于静止状态,两环环面均与螺线管的轴线垂直且环中心恰在螺线管中轴上,当滑动变阻器R的滑片P向左端移动时,a、b两环的运动及变化情况将a将___________,b将___________(填“左摆”或“右摆”或“不动”);a有___________的趋势,b有___________的趋势(填“收缩”或“扩张”)
26、把一线框从一匀强磁场中拉出,如图所示。第一次拉出的速率是v,第二次拉出速率是2v,其它条件不变,则前后两次电流大小之比是___________,拉力功率之比是___________,线框产生的热量之比是___________
评卷人得分四、作图题(共4题,共36分)27、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。
28、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。
29、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。
30、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10分)31、家用电热水壶上端有一双金属片,当热水壶内的水沸腾时,产生的蒸汽进入蒸汽开关。蒸汽开关中的双金属片受到蒸汽作用时温度会发生变化,进而变形,自动切断电源,停止加热。某课外实验小组欲利用如图甲所示的实验电路图,制作一可显示温度的控温器。提供的实验器材有:灵敏电流表(量程为3.0mA,内阻为300Ω),学生电源(输出电压为U=6.0V,内阻不计),滑动变阻器R1(最大阻值为3000Ω),滑动变阻器R2(最大阻值为1000Ω),单刀双掷开关,热敏电阻RT,双金属片(温度为90℃时会使电路断开,复位温度未知),导线若干。若热敏电阻的阻值与摄氏温度t(℃)的关系为R=(5t+50)Ω。请回答下列问题。
(1)实验步骤如下;请补充完整。
a;按照图甲电路连接好实验器材;
b、为了不烧坏灵敏电流表,将滑动变阻器的滑片P调整到a端;然后将单刀双掷开关掷于c,调节滑动变阻器,使灵敏电流表指针指在___________(选填“中央刻线”或“满刻线”)位置,并在以后的操作中使滑片P___________(选填“位置不变”“置于a端”或“置于b端”);
c、把热敏电阻RT和双金属片置于可变的温度环境中,将单刀双掷开关掷于d;随着环境温度的升高,记录若干组灵敏电流表的示数,达到取高温度时,电路断开,断开后,随着环境温度的降低,刚好到达某个温度时,电路闭合,此时灵敏电流表的示数如图乙所示。
d;根据热敏电阻随温度变化的特性;计算出各个电流对应的温度,重新绘制灵敏电流表的刻度盘。
(2)根据实验过程,电路中的滑动变阻器应选___________(选填“R1”或“R2”)。
(3)灵敏电流表的电流I与热敏电阻和双金属片所处环境温度t之间的函数关系式为I=___________A,温度最高时该灵敏电流表的示数为___________A,双金属片的复位温度为___________℃。评卷人得分六、解答题(共4题,共12分)32、如图甲所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°角固定,M、P之间接电阻箱R,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上.质量为m=0.2kg的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的阻值为r。现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到vm与R的关系如图乙所示.已知MN、PQ两平行金属轨道间距离为L=1m,重力加速度g取10m/s2;轨道足够长且电阻不计。求:
(1)金属杆ab运动过程中所受安培力的最大值;
(2)磁感应强度B的大小和r的阻值;
(3)当变阻箱R取4Ω,且金属杆ab在下滑9.0m前速度已达最大,ab杆下滑9.0m的过程中,电阻R上产生的焦耳热。
33、某学校举办“跌不破的鸡蛋”小发明比赛,小王设计了如图甲所示的装置。装置绝缘外框架下端固定了一个横截面(俯视)如图乙所示的磁体,两磁极间存在沿径向向外的辐向磁场,不考虑其他区域的磁场。是一个金属线框,两边被约束在外框架的凹槽内,可沿外框架无摩擦上下滑动,边的正中间接有一个半径为r(r略大于圆柱形N磁极的半径)、匝数为n、总电阻为R的线圈,边接有一装有鸡蛋的铝盒,铝盒的电阻也为R。铝盒与外框架连接了一根劲度系数为k的轻质弹簧。开始装置在离水平地面h高度处保持竖直状态,待铝盒静止后将弹簧锁定,此时线圈下端恰好位于磁体上边界处。现由静止释放装置,装置落地前瞬间弹簧立即解除锁定,落地时外框架连同磁体的速度立即变为零。已知线框(含线圈、铝盒、鸡蛋)的总质量为m,线框第一次运动到最低点时弹簧的形变量是刚落地时的三倍,此时仍未进入磁场。已知线圈所在处的磁感应强度大小为B,重力加速度为g,弹簧始终在弹性限度内,弹性势能表达式为除线圈和铝盒外,其他部分电阻不计,忽略空气阻力。
(1)求装置落地时C、D两点间的电压
(2)从刚落地到线框第一次运动到最低点的过程中,求通过线圈的电荷量q;
(3)从刚落地到线框第一次运动到最低点的过程中,线框上产生的焦耳热为从落地到线框最终静止的过程中,线框上产生的焦耳热为求与的比值。
34、如图所示,三条平行的虚线间距为d,区域Ⅰ中存在竖直向下的磁感应强度为的匀强磁场,区域Ⅱ中存在竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场,边长为L的正方形导体框abcd水平放置,开始ab边与区域Ⅰ的左边界重合,某时刻在导体框上施加一水平向右的外力F,以恒定的速度拉着导体框做匀速直线运动运动,直到导体框全部进入磁场区域Ⅱ。已知导体框的质量为m、电阻为R,恒定的速度忽略一切摩擦。求:
(1)导体框刚进入磁场区域I时,ab两点间的电压为多少?
(2)导体框进入磁场区域Ⅱ的过程中,外力F应为多大?
(3)如果导体框完全进入磁场区域Ⅱ的同时,将外力撤走,则从此时开始到导体框刚好离开磁场区域Ⅱ的过程,导体框中产生的焦耳热Q为多大?
35、一个质量为m,边长为电阻为R的正方形导线框从某一高度自由下落,如图所示。其下边框进入匀强磁场区域时的速度为线圈开始做匀速运动,直到其上边框也进入匀强磁场为止。重力加速度为g;求:
(1)线框自由下落的高度h;
(2)匀强磁场的磁感应强度B;
(3)线框在进入匀强磁场过程中产生的焦耳热Q。
参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、C【分析】【详解】
ABCD.由题得,原线圈的电压为
根据电压与匝数比的关系
所以有
输电线上损失的功率为
联立解得
所以ABD均错误;C正确。
故选C。2、C【分析】【详解】
A.在到时间内;电容器极板上的电荷量不断减小,说明电容器在不断放电,故A错误;
B.在到时间内;电容器极板上的电荷量不断增加,说明电容器在不断充电,此时电路中的电流在减小,故B错误;
C.在时刻;电容器极板上的电荷量最大,说明电容器充电完毕,电路中无电流,则磁场能最小,故C正确;
D.在时刻;电容器极板上的电荷量等于0,说明电容器放电完毕,电路中电流最大,磁场能最大,电场能最小,故D错误。
故选C。3、D【分析】【详解】
A.判断安培力和洛伦兹力的方向都用左手定则;故A错误;
B.电荷运动方向与磁场方向平行时不受洛伦兹力的作用;故B错误;
C.洛伦兹力对运动电荷不做功;但安培力垂直于电流,与通电导体运动方向未必垂直,安培力可能做功,故C错误;
D.若通电导体电流方向与磁场方向平行;通电导体受安培力为零,故D正确。
故选D。4、B【分析】【详解】
AC.如图,画出以=30°角射入磁场的粒子恰好垂直于直径PQ方向射出磁场区域时的轨迹。
由几何关系可得粒子运动半径为R,且刚好过O点。由
得
当为锐角时,易证四边形为菱形,故粒子射出磁场边界时速度方向均平行,即粒子射出磁场边界时的速度方向不可能相同。故A错误,C错误;
B.分析得当时,粒子在磁场中运动的时间最长,根据几何关系可知此时圆心角为由
得
故B正确;
D.沿半径方向入射的粒子出射点在四分之一圆周处,以角射入磁场的粒子偏转最大;此时出射点位于Q点左边下方四分之一圆上,因此整个出射范围不到四分之一圆周。故D错误。
故选B。5、A【分析】【详解】
A.当条形磁铁N极向A环靠近时,穿过A环的磁通量增加,A环闭合产生感应电流,磁铁对A环产生安培力,阻碍两者相对运动,因此A环阻碍磁铁靠近,出现顺时针转动现象;同理,条形磁铁S极接近A环时;横梁也会顺时针转动。故A正确;
B.制作A、B环的材料必须是金属导体;用很薄的铁环,铁会被磁铁吸引,故不能产生相同的实验效果,选项B错误;
C.制作A、B环的材料用绝缘材料,则在A环中不会产生感应电流;则磁铁对圆环无安培力作用,则环不会转动,选项C错误;
D.磁铁接近A环的过程中,穿过A环的磁通量增加,根据楞次定律可知,感应电流磁场阻碍磁通量的增加,则A环将有收缩的趋势;故D错误。
故选A。6、D【分析】【详解】
A.线圈产生感应电动势的最大值
故A错误;
B.感应电动势随时间变化的表达式
故B错误;
C.根据法拉第电磁感应定律有
根据闭合电路欧姆定律
联立可得
故C错误;
D.线圈中感应电动势的有效值
电流的有效值
交流发电机的输出功率即为电阻R的热功率
故D正确.
故选D.7、B【分析】【详解】
AB.在输送电路中,由闭合电路中欧姆定律
得输送电流为
A错误;B正确;
C.随着夏季空调等大功率电器使用增多,降压变压器的输出电流增大,则降压变压器的输入电流增大,输电线上的电流增大,由
得,输电线上的损失功率增大,输电线上的电压增大,因为发电机的输出电压不变,升压变压器的匝数之比不变,则不变,因为
可知降压变压器的输入电压减小,对于降压变压器
线圈匝数之比不变,减小,所以减小,且C错误;
D.如果发电机输出电压为
所以,升压变压器的输入电压为
对于升压变压器有
可得,升压变压器的输出电压为
则输电线上损失的电功率为
D错误。
故选B。8、A【分析】【分析】
【详解】
频率由波本身性质决定,与介质无关,所以电磁波从真空中进入介质后,频率不变即周期不变,波速减小,根据
知波长变短;根据
知能量不变;故振幅不变;故A正确。
故选A。二、多选题(共9题,共18分)9、A:D【分析】【分析】
【详解】
AB.合上开关S接通电路,A2立即亮,线圈对电流的增大有阻碍作用,所以通过A1的电流慢慢变大;最后两灯泡的电压一样大,所以一样亮。故A正确,B错误;
CD.断开开关S切断电路时,通过A2的原来的电流立即消失,线圈对电流的减小有阻碍作用,所以通过A1的电流会慢慢变小,并且通过A2;所以两灯泡一起过一会儿熄灭。故C错误,D正确。
故选AD。10、C:D【分析】【详解】
AB;甲金属棒沿光滑轨道下滑时获得了速度;进入磁场后,切割磁感线产生感应电流,受到向左的安培力而减速,乙金属棒受到向右的安培力而加速,经一段时间,甲、乙金属棒速度达到相同,之后回路的磁通量不发生变化,感应电流为零,安培力为零,二者匀速运动,匀速运动的速度即为甲乙金属棒的最终速度,此速度是乙金属棒的最大速度,故AB错误;
C、甲金属棒刚滑到水平面时,有最大的速度:解得最大速度为:进入磁场后甲金属棒减速,乙金属棒加速,乙棒受到的最大磁场力为故C正确;
D、当它们速度相等时,乙金属棒具有最大的速度,以两棒组成的系统为研究对象,取向右为正方向,根据动量守恒定律得:解得:整个过程中,电路释放的热量为故D正确;
故选CD.
【点睛】本题是双杆滑动类型,分析两杆的运动情况是关键,其次要把握物理规律,知道两棒组成的系统合外力为零,动量是守恒的.11、A:C:D【分析】【详解】
AB.感温磁体在常温下磁性较强;当温度超过“居里温度”时会突然失去磁性,A项正确,B项错误;
CD.只要锅底的温度超过103℃;感温磁体就失去磁性,开关按钮会跳起,但常压下烧水,不会超过103℃.所以水开后开关按钮不会自动跳起,要想自动跳起,只有水被烧干后,选项CD正确.
故选ACD。12、B:D【分析】【详解】
A.一个周期内电流方向改变两次,1s内线圈中电流方向改变
故A错误;
B.t=0.005s时;通过线圈的磁通量最大,此时线圈平面与磁场垂直,即与中性面重合,故B正确;
C.t=0.01s时,磁通量变化率最大,最大值为
故C错误;
D.t=0.015s时,线圈中的磁通量随时间t变化的图线的斜率表示感应电动势;由图可知,此时的斜率为零,故线圈中的感应电动势为零,故D正确。
故选BD。13、B:C【分析】【分析】
【详解】
A.由于粒子均向上偏转,由左手定则可知,磁场方向垂直于xOy平面向里;A错误;
B.由于粒子均能从P点离开磁场,由几何关系可知粒子在磁场中做圆周运动的轨迹半径也为R,由qv0B=m
可知粒子的速度大小v0=
B正确;
C.在磁场中运动时间最长的粒子与运动时间最短的粒子的运动轨迹如图所示,设粒子在磁场中运动的最长时间为t1,则有t1==
同理粒子在磁场中运动的最短时间为t2==
所以最大时间差为Δt=t1-t2=
C正确;
D.由几何关系可知,粒子离开磁场时与x轴正方向的夹角的范围应为≤θ≤D错误。
故选BC。14、B:D【分析】【详解】
A.当电流逐渐减弱时;周围的磁场减弱,故穿过线框的磁通量减小,选项A错误;
BC.根据楞次定律可知;线框中产生顺时针方向的感应电流,选项B正确,C错误;
D.根据楞次定律可知;线圈中的感应电流阻碍磁通量的减小,故线圈有向左受力靠近直导线的趋势,选项D正确;
故选BD。15、A:D【分析】【分析】
【详解】
AB.若在M环通有电流;则穿过N环的磁通量垂直纸面向里,逐渐增大,故N环中的感应电流沿逆时针方向,N环受到沿半径向里的安培力,有收缩的趋势,选项A正确,B错误;
CD.若在N环通有电流;则穿过M环的磁通量垂直纸面向里,逐渐增大,M环中感应电流沿逆时针方向,M环受到沿半径向外的安培力,有扩张的趋势,选项C错误;D正确。
故选AD。16、B:C:D【分析】【详解】
A.导体AC有效切割的长度等于半圆的直径2L,半圆形导体AC切割磁感线产生感应电动势的大小为
AC相当于电源,其两端的电压是外电压,由欧姆定律得
故A错误;
B.此时杆克服安培力做功的功率
故B正确;
C.若导体棒做匀加速运动,则平均速度等于但是由于导体棒AC做加速度减小的加速运动,根据运动图像可知,此过程中的位移大于做匀加速过程的位移,则此过程中导体AC的平均速度大于故C正确;
D.根据
可知此过程中通过电阻R0的电荷量为
故D正确。
故选BCD。17、B:D【分析】【分析】
【详解】
A.在杨氏双缝干涉实验中;用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,不能发生干涉现象而会发生单缝衍射现象,屏上出现中间宽;两侧窄、间距越来越大的衍射条纹,A错误;
B.某人在水面上方观察在水底同一位置分别放置的红;黄、绿三盏灯时;由于绿光的折射率最大,故绿灯视深最浅,B正确;
C.照相机镜头前的增透膜利用的是光的薄膜干涉原理;C错误;
D.波由空气进入水中传播时,频率不变,由公式v=λf
知;电磁波的波速变小,波长变短,声波的波速变大,波长变长,D正确。
故选BD。三、填空题(共9题,共18分)18、略
【分析】【详解】
[1]杆受到水平向右恒力F后开始向右滑动,启动的瞬间速度为零,则没有感应电流,杆也不受安培力,由牛顿第二定律:
解得启动时的加速度大小:
[2]杆向右运动后受逐渐增大的安培力而做加速度逐渐减小的变加速直线运动,当a=0时杆的速度达到最大,则有:
联立可得:
[3]根据热量的定义式:
其中联立可得:【解析】19、略
【分析】【详解】
[1]感应电动势大小为
根据闭合电路的欧姆定律可得,电路中的电流大小为
MN两端电压的大小为【解析】BLv20、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]图中电容C叫高频旁路电容。
[2][3][4]电容器的容抗电路要把低频成分输送到下一级,C的作用是“通高频、阻低频”,所以通过它的是高频,它的电容一般较小,对高频容抗较小。【解析】高频旁路电容高频小小21、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】金属导体22、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]根据法拉第电磁感应定律得
代入数据解得螺线管中产生的感应电动势大小为
[2]根据楞次定律知;电流方向为逆时针。
[3]根据全电路欧姆定律得
根据
解得电阻的电功率为
[4]电容器两端的电压
电容器所带的电荷量【解析】逆时针23、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】垂直磁场垂直方向大小匀速圆周洛伦兹24、略
【分析】【详解】
[1]由于灯泡L正常发光,所以
[2]根据原副线圈的电流与匝数的关系有
解得原线圈中的电流为
根据原副线圈的电压与匝数的关系有
解得原线圈两端的电压为
根据闭合电路欧姆定律有【解析】0.510.325、略
【分析】【详解】
[1][4]当滑动变阻器R的滑片P向左端移动时,电阻减小,电路中的电流增大,电流产生的磁感应强度变强,根据楞次定律的推论阻碍的理解,a环的磁通量增大,为了阻碍其变化,a将向左摆动,远离螺线管,因为a环的磁通量有内外两个方向,其面积增大磁通量反而减小,所以a环有扩张的趋势。
[2][3]当滑动变阻器R的滑片P向左端移动时,电阻减小,电路中的电流增大,电流产生的磁感应强度变强,根据楞次定律的推论阻碍的理解,b环的磁通量也增大,但是在螺线管内部的磁场是匀强磁场b环所受安培力在同一平面内相互平衡则合力为0,所以b环将不动,但是b环有收缩的趋势。【解析】左摆不动扩张收缩26、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]由
可知;电流与拉出的速度成正比,故前后两次电流大小之比是1:2。
[2]拉力的功率等于克服安培力做功的功率
故拉力功率之比是1:4。
[3]线框产生的热量为
故线框产生的热量之比是1:2。【解析】1:21:41:2四、作图题(共4题,共36分)27、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】28、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】29、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
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