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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年沪教版选择性必修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、如图所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射入水平放置,电势差为U2的两导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板方向从两板正中间射入,穿过两板后又垂直于磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随着U1和U2的变化情况为(不计重力;不考虑边缘效应)()
A.d随U变化,d随U′变化B.d随U变化,d与U′无关C.d与U无关,d与U′无关D.d与U无关,d随U′变化2、如图所示,电阻R、电容C和电感L并联后,接入输出电压有效值恒定、频率可调的交流电源.当电路中交流电的频率为f时,通过R、C和L的电流有效值恰好相等.若将频率降低为f/2,分别用I1、I2和I3表示此时通过R;C和L的电流有效值;则()
A.I1>I3B.I12C.I3>I2D.I2=I33、将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直,关于线圈中产生的感应电动势,下列表述正确的是()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越大,感应电动势越大D.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大4、如图所示,在垂直纸面的方向上有三根长直导线,其横截面位于正方形的三个顶点b、c、d上,导线中通有大小相同的电流,方向如图所示,一带负电的粒子从正方形的中心O点沿垂直于纸面的方向向外运动;它所受洛伦兹力的方向是()
A.沿O到a方向B.沿O到c方向C.沿O到d方向D.沿O到b方向5、物理学家有时用通电软导线模拟粒子在磁场中的运动轨迹。如图所示,ab、cd两平行直线为匀强磁场的理想边界,磁场方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,一轻质软导线一端固定于O点,另一端悬挂一重物。当软导线通以电流I时,重物使软导线中产生张力FT,软导线形成一段圆弧,导线OP与圆弧相切于P点(导线与ab的交点)。撤去软导线,通过P点沿原来OP方向射入速度为v的带电粒子;粒子将沿同一圆弧运动。则导线中的电流方向及带电粒子的比荷分别为()
A.顺时针,B.逆时针,C.顺时针,D.逆时针,6、两条平行虚线间存在一匀强磁场,磁感应强度大小B=0.2T,方向与纸面垂直,边长L=0.1m、总电阻R=的正方形导线框abcd位于纸面内,cd边距磁场边界L,如图所示,已知导线框一直向右做匀速直线运动,cd边于t=1s时刻进入磁场,以初始位置为计时起点,规定:电流沿顺时针方向时的电动势E为正,磁感线垂直纸面向外时磁通量为正。则以下关于线框中的感应电动势E、磁通量感应电流I和安培力F随时间变化的图像中正确的是()
A.B.C.D.7、在竖直方向的匀强磁场中,水平放置一金属圆环。规定磁场的正方向和金属圆环中电流的正方向如图甲所示。当磁感应强度B随时间t按图乙变化时;导体环中感应电流随时间变化的图像是()
A.B.C.D.8、如图甲所示,单匝矩形线框在匀强磁场B中,绕与磁场B垂直的轴速转动。已知线框电阻R,转动周期T,穿过线框的磁通量与时间t的关系图;如图乙所示。则下列说法错误的是()
A.时刻,线框平面所受安培力为零B.感应电流的有效值为C.到过程中,线框导线截面流过的电荷量为D.线框转动一周,线框中产生的热量为9、如图所示,理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5,原线圈两端的交变电压为氖泡在两端电压达到时开始发光;下列说法中正确的有()
A.开关接通后,氖泡不会发光B.开关接通后,电压表的示数为C.开关断开后,电压表的示数变大D.开关断开后,变压器的输入功率变大评卷人得分二、多选题(共7题,共14分)10、如图所示;在电路中接一段钨丝,闭合开关,灯泡正常发光,当用打火机给钨丝加热时灯泡亮度明显变暗,根据钨丝的上述特性,可用钨丝来制作一个温度传感器,下列说法中正确的是()
A.该传感器利用了钨丝热胀冷缩的物理性质B.该传感器利用了钨丝电阻随温度变化的物理性质C.该传感器能够把热学量(温度)转换为电学量(电阻)D.该传感器能够把电学量(电阻)转换为热学量(温度)11、如图,在区域I(0≤x≤d)和区域II(d≤x≤2d)内分别存在匀强磁场,磁感应强度大小分别为B和2B,方向相反,且都垂直于xOy平面。一质量为m、带电荷量q(q>0)的粒子a于某时刻从y轴上的P点射入区域I,其速度方向沿x轴正向。已知a在离开区域I时,速度方向与x轴正方向的夹角为30°;此时,另一质量也为m,电荷量为-q的粒子b从P点沿x轴正向与a速度大小相同射入区域I;不计重力和两粒子之间的相互作用力。则()
A.粒子a的速度大小为B.粒子a的速度大小为C.当a离开区域II时,a、b两粒子距离为4dD.当a离开区域II时,a、b两粒子y坐标之差为12、如图为一种改进后的回旋加速器示意图,其中盒缝间的加速电场场强大小恒定,且被限制在AC板间,虚线中间不需加电场,如图所示,带电粒子从P0处以速度v0沿电场线方向射入加速电场;经加速后再进入D形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,对这种改进后的回旋加速器,下列说法正确的是()
A.加速粒子的最大速度与D形盒的尺寸无关B.带电粒子每运动一周被加速一次C.带电粒子每运动一周P1P2等于P2P3D.加速电场方向不需要做周期性的变化13、如图所示的U形金属框架固定在绝缘水平面上,两导轨之间的距离为左端连接一阻值为的定值电阻,阻值为质量为的金属棒垂直地放在导轨上,整个装置处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为现给金属棒以水平向右的初速度金属棒向右运动的距离为后停止运动,已知该过程中定值电阻上产生的焦耳热为重力加速度为忽略导轨的电阻,整个过程金属棒始终与导轨垂直接触。则该过程中()
A.安培力对金属棒做功为B.流过金属棒的电荷量为C.整个过程因摩擦而产生的热量为D.金属棒与导轨之间的动摩擦因数为14、在如图甲所示的电路中,螺线管匝数n=1000匝,横截面积S=20cm2.螺线管导线电阻r=1.0Ω,R1=4.0Ω,R2=5.0Ω,C=30μF,在一段时间内,垂直穿过螺线管的磁场的磁感应强度B的方向如图甲所示,大小按如图乙所示的规律变化,闭合K,电流稳定后,则下列说法中正确的是()
A.电容器的下极板带负电B.电容器的下极板带正电C.电容器两端电压为0.8VD.断开K,流经R2的电荷量为1.2×10-5C15、如图所示为一小型交流发电的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为匀强磁场,磁感应强度大小B=T。矩形线框ABCD匝数n=100,面积S=0.02m²,线圈内阻r=5Ω,线圈绕垂直于磁场的水平轴OO'逆时针匀速转动,角速度=100rad/s。矩形线框通过滑环与R=15Ω的电阻相连;电压表为理想电表。则()
A.线圈从图示位置开始计时,产生感应电动势的表达式(V)B.线圈从图示位置开始转过90°时,电压表示数为零C.该交流电可以直接加在击穿电压为200V的电容器上D.在0.5s的时间内电阻R上产生的热量为750J16、如图所示为某电站向其他地区远距离输电的原理图,图中交流电表均为理想电表,变压器均为理想变压器。输电线电阻为可变电阻R为用户端负载,发电机输出电压有效值保持不变。当输电功率时,输电线上损失的功率为输电功率的电压表示数为220V。下列说法正确的是()
A.输电线上的电流为B.升压变压器的原、副线圈匝数比为C.降压变压器的原、副线圈匝数比为450∶1D.随着用电高峰到来,电压表的示数将变小评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)17、峰值:交变电流的电压、电流能达到的最大数值叫峰值.电容器所能承受的电压要______交流电压的峰值,否则电容器就可能被击穿。18、频率(f):
周期的倒数叫作频率,数值等于交变电流在单位时间内完成周期性变化的__________19、在实验中,我们用过不少传感器,请写出三个传感器:______传感器,______传感器,______传感器。20、如图所示,矩形线圈一边长为d,另一边长为a,电阻为R,当它以速度V匀速穿过宽度为L,磁感应强度为B的匀强磁场过程中,若L__________,通过导线横截面的电荷量为__________;若L>d,产生的电能为__________,通过导线横截面的电荷量为__________.
21、有界匀强磁场磁感应强度B=0.2T,宽度L2=3m,一正方形均匀金属框边长L1=1m,以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区,金属框平面始终保持和磁感线方向垂直,如图所示。画出金属框穿过磁场的过程中bc两端电压的Ubc-t图线(从cd边进入磁场开始计时)_________________。
22、现代科学研究中常要用到高速电子,电子感应加速器就是利用感生电场使电子加速的设备.它的基本原理如图所示,上、下为电磁铁的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中做圆周运动.电磁铁线圈电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速.上图为侧视图,下图为真空室的俯视图,如果从上向下看,电子沿逆时针方向运动.已知电子的电荷量为e,电子做圆周运动的轨道半径为r,因电流变化而产生的磁感应强度随时间的变化率为(k为一定值).
(1)为使电子加速,感生电场的方向应该沿__________方向(填“顺时针”或“逆时针”);
(2)为使电子加速,当电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,电流的大小应该_______(填“增大”或“减小”);
(3)电子在圆形轨道中加速一周的过程中,感生电场对电子所做的功为___________.评卷人得分四、作图题(共4题,共8分)23、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。
24、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。
25、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。
26、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2题,共8分)27、某实验小组利用输出电压恒为9V的电源、定值电阻R0、压敏电阻Rx、开关S、导线若干,将电压表(内阻Rv=2000Ω,量程0~6V)改装成能显示压力的仪表。该小组利用上述器材设计如图(a)所示的电路。已知压敏电阻的阻值随压力变化的Rx-F图像如图(b)。所示。请完成下列相关实验内容。
(1)根据图(b),写出压敏电阻的阻值Rx随压力F变化的关系式:Rx=___________(Ω)。
(2)实验过程中,压力为F1时,对应电压表示数为3.00V;压力为F2时,对应电压表示数为4.50V,则F1___________(选填“>”“<”或“=”)F2。
(3)若压力为0时,对应电压表示数为2.25V,则定值电阻R0=___________;该测力计的量程为___________。28、在“探究变压器原;副线圈两端的电压和匝数的关系”实验中;可拆变压器如下图所示。
(1)变压器的铁芯,它的结构和材料是______;(填字母)
A.整块硅钢铁芯B.整块不锈钢铁芯。
C.绝缘的铜片叠成D.绝缘的硅钢片叠成。
(2)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间,用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V,则原线圈的输入电压可能为______。
A.1.5VB.6.0VC.7.0V
(3)观察两个线圈的导线,发现粗细不同,导线粗的线圈匝数______(填“多”或“少”)
(4)在实验过程中,下列操作正确的是______(选填字母代号)
A.为保证实验顺利进行;电源应选用低压直流电源。
B.为保证多用电表的安全;应使用交流电压档测电压,并先用最大量程档试测,大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。
C.实验结束后应先断开开关;再拆除多用电表,以免烧坏电表。
D.因为使用电压较低;通电时可用手直接接触裸露的导线;接线柱。
(5)右图为某电学仪器原理图,图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分,该部分与一理想变压器的原线圈连接;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(右侧实线框内的电路也可以等效为一个电阻)。在交流电源的电压有效值不变的情况下,调节可变电阻R的过程中,当______时,R获得的功率最大。
评卷人得分六、解答题(共3题,共15分)29、足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨MN、PO倾斜放置,两根导轨间距导轨平面与水平面间的夹角为导轨底端连接阻值的电阻。导轨平面内以OC(OC与导轨垂直)为分界线,上方区域分布着垂直斜面向上的匀强磁场。取O点为坐标原点,沿导轨OQ向上为x轴正方向,匀强磁场的磁感应强度大小B随着x变化的关系图像如图乙所示。一根质量电阻的金属棒置于导轨上,与导轨垂直且接触良好。若棒在外力F作用下以某一初速度从处沿导轨向上运动,运动过程中理想电压表的示数恒为4V。已知重力加速度求金属棒。
(1)运动到处的速度;
(2)从运动到的过程中,电阻R上产生的热量;
(3)从运动到的过程中,外力F所做的功;
(4)从运动到的过程中,流过电阻R的电荷量。
30、有些物理问题可以从宏观和微观两个角度来认识。
如图所示,导体棒与电源、开关、导线及平行导轨构成的回路,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直于回路所在平面。已知导体棒的长度为L,横截面积为S,导体棒中单位体积内自由电子数为n,电子电荷量为e,质量为m。
(1)闭合开关,保持导体棒静止,导体棒中电子定向移动的速率为v。
a.求导体棒中的电流I:
b.导体棒受到磁场的安培力作用,一般认为安培力是磁场对运动电荷作用力的矢量和的宏观表现。请你根据安培力的表达式推导磁场对定向移动的电子作用力f的表达式。
(2)仅将回路中的电源换成一个电流计;请你设计方案使电流计的指针发生偏转,并说明其原理。
31、如图所示,光滑水平轨道MN、PQ和光滑倾斜轨道NF、QE在Q、N点连接,倾斜轨道倾角为θ,轨道间路均为L.水平轨道间连接着阻值为R的电阻,质量分别为M、m,电阻分别为R、r的导体棒a、b分别放两轨道上,导体棒均与轨道垂直,a导体棒与水平放置的轻质弹簧通过绝缘装置连接,弹簧另一端固定在整直墙壁上.水平轨道所在的空间区域存在竖直向上的匀强磁场,倾斜轨道空间区域存在垂直轨道平面向上的匀强磁场,该磁场区域仅分布在QN和EF所间的区域内,QN、EF距离为d,两个区域内的磁感应强度分别为B1、B2,以QN为分界线且互不影响.现在用一外力F将导体棒a向拉至某一位置处,然后把导体棒b从紧靠分界线QN处由静上释放,导体棒b在出磁场边界EF前已达最大速度.当导体棒b在磁场中运动达稳定状态,撤去作用在a棒上的外力后发现a棒仍能静止一段时间;然后又来回运动并最终停下来.(倾斜轨道足够长,重力加速度为g)求:
(1)导体棒b在倾斜轨道上的最大速度;
(2)若两个区域内的磁感应强度均为B,且导体棒电阻均为R,从b棒开始运动到a棒最终静止的整个过程中,电阻R上产生的热量为Q,求弹簧最初的弹性势能.参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【详解】
设带电粒子经电压为U1的电场加速后速度为v0,由动能定理,有
带电粒子在电势差为U2的电场中做类平抛运动,可将射出电场的粒子速度v分解成沿初速度方向与加速度方向,设出射速度与水平夹角为θ,则有
粒子在磁场中做匀速圆周运动,设运动轨迹对应的半径为R,由几何关系可得,半径与直线MN夹角正好等于θ,则有
所以
又因为半径公式
则有
故d与m,v0成正比,与B,q成反比,即d只与U1有关,与U2无关;故A正确,BCD错误。
故选A。2、C【分析】【详解】
将频率降低时,通过R的电流不变,电容器的容抗增大,通过C的电流减小,则有I1>I2.电感线圈的感抗减小,通过L的电流增大,则有I3>I1>I2.故ABD错误;C正确.故选C.
【点睛】
解决本题的关键是要掌握电容器和电感的特性,知道电流的频率越低时,容抗越高;而线圈的频率越低时,感抗越小.3、D【分析】【详解】
A.根据可知感应电动势的大小与线圈的匝数有关;故A错误;
BCD.根据可知;穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大,而穿过线圈的磁通量越大,其磁通量的变化率未必越大,感应电动势也未必越大;穿过线圈的磁通量变化越大,其磁通量的变化率未必越大,感应电动势也未必越大,故B;C错误,D正确;
故选D。4、A【分析】【分析】
【详解】
由安培定则可判断b、c、d三根导线产生的磁场如图所示,由磁场的叠加性原理可知它们的合磁场方向水平向左,再由左手定则可判断负电的粒子所受洛伦兹力方向沿O到a方向。
故选A。5、A【分析】【分析】
【详解】
如图所示,设圆弧的弦切角为α,弦长为l,由几何知识有l=2rsinα
对导线分析受力,由平衡条件可得,导线所受安培力斜向右上方,则导线中的电流方向沿顺时针,且2FTsinα=IlB
解得
对带电粒子,由洛伦兹力提供向心力有
解得
故A正确;BCD错误。
故选A。6、B【分析】【详解】
由题可知,线框速度
解得
则在0~1s线框在磁场外;线圈磁通量,感应电动势,感应电流;安培力均为0。
在1~2s线框进入磁场,磁通量大小
磁感线垂直纸面向外;则磁通量去正。
感应电动势
点d电势高于点c点电势;感应电流瞬时针方向,则电动势取正。
感应电流
根据左手定则,线框受到向左的安培力,安培力大小为
在2~3s线框开始离开磁场,穿过线框的磁感线仍向外,线框磁通量取正,磁通量减小
感应电流方向逆时针方向;则线框电动势取负,但是切割磁感线速度不变,则大小不变。
同样;感应电流大小也不变。安培力仍向左,大小也不变。
在3~4s线框已经全部离开磁场;线圈磁通量,感应电动势,感应电流;安培力均为0。
故选B。7、A【分析】【详解】
根据电磁感应定律可知变化的磁场产生感应电流;开始时,磁场方向竖直向下,磁感应强度以变化率变大非均匀的减小,根据楞次定律可得感应电流方向为正;根据法拉第电磁感应定律可知磁场变化的越快,感应电流越大,故电流大小由零开始逐渐变大。随后磁感应强度竖直向上,以变化率减小的非均匀变大,故电流正向减小。通过前半个周期即可判断出只有A选项的图像符合要求。
故选A。8、C【分析】【详解】
A.时刻;回路磁通量为零,感应电动势最大,感应电流最大,切割磁感线的两边所受安培力大小相同,方向相反,线框平面所受安培力为零。A正确;
B.角速度
感应电动势最大值
感应电流最大值
有效值
B正确;
C.到过程中,线框导线截面流过的电荷量为
C错误;
D.根据功能关系可知,线框转一周外力所做的功等于线框消耗的电能,即
D正确;
故选C。9、B【分析】【详解】
根据题意可知,原线圈输入电压的有效值为
AB.根据电压与线圈匝数关系有
可得,副线圈两端电压为
则电压表的示数为灯泡两端电压为开关闭合后,氖泡与灯泡并联,则灯泡两端电压和氖泡两端电压均为氖泡可以发光,故A错误,B正确;
C.开关断开前后;输入电压不变,理想变压器的变压比不变,故输出电压不变,电压表示数不变,故C错误;
D.开关断开后;电路消耗的功率减小,则变压器的输入功率减小,故D错误。
故选B。二、多选题(共7题,共14分)10、B:C【分析】【分析】
【详解】
由题目中的实验现象可知;钨丝的电阻随温度的升高而增大,随温度的降低而减小,利用钨丝的该物理性质,可以制成温度传感器;传感器能够把温度这个热学量转换为电阻这个电学量。
故选BC。11、B:D【分析】【分析】
【详解】
AB.设粒子a在I内做匀速圆周运动的圆心为C(在y轴上),半径为Ra1,粒子速率为va,运动轨迹与两磁场区域边界的交点为P',如图,由洛伦兹力公式和牛顿第二定律得
由几何关系得
式中,带入解得
故A不符合题意;B符合题意;
CD.如图,由几何关系可得,粒子a在II内运动的半径为Ra1的一半,通过磁场II将转过水平分速度不变,则时间与在磁场I内相同,射出磁场时y轴坐标与P'相同。粒子b与粒子a在磁场I内运动的时间。轨道半径,转过的圆心角都相同只是向上偏转,根据对称性粒子a射出磁场II时与粒子b的y坐标之差为
此刻粒子a、b间距离为
故CD不符合题意。
故选B。12、B:D【分析】【分析】
【详解】
BD.带电粒子只有经过AC板间时被加速;即带电粒子每运动一周被加速一次,电场的方向没有改变,则在AC间加速,选项BD正确;
C.根据和得
可知
所以
选项C错误;
A.当粒子从D形盒中出来时,速度最大,根据知加速粒子的最大速度与D形盒的半径有关;选项A错误。
故选BD。
【点睛】
带电粒子经加速电场加速后,进入磁场发生偏转,电场被限制在A、C板间,只有经过AC板间时被加速,所以运动一周加速一次,电场的方向不需改变。当带电粒子离开回旋加速器时,速度最大。13、A:D【分析】【详解】
A.回路中产生焦耳热为
根据功能关系,有
故A正确;
B.根据法拉第电磁感应定律,有
流过金属棒的电荷量为
联立,可得
故B错误;
C.根据能量守恒,有
故C错误;
D.根据上一选项分析,可知=
解得
故D正确。
故选AD。14、B:D【分析】【详解】
AB.根据楞次定律可以判断回路中感应电流的方向应为逆时针方向;所以电容器的下极板带正电,A错误,B正确;
C.根据法拉第电磁感应定律可得螺线管中产生的感应电动势为
闭合K,电路中的电流稳定后电容器两端的电压为
C错误;
D.K断开后,流经R2的电荷量即为K闭合时电容器一个极板上所带的电荷量,即Q=CU=1.2×10-5C
D正确。
故选BD。15、A:D【分析】【详解】
A.线圈中产生的感应电动势的最大值为
图示位置线圈平面垂直于中性面,从该时刻开始计时,线圈中产生的感应电动势瞬时值表达式为(V)
A正确;
B.电压表示数为交流电压的有效值;所以示数不为零,B错误;
C.该交流电电压最大值为超过电容器的击穿电压200V,C错误;
D.线圈和R组成闭合电路,电路中电流的有效值为
则在0.5s的时间内电阻R上产生的热量为
D正确。
故选AD。16、C:D【分析】【详解】
A.设输电线上的电流为则有
解得
故A错误;
C.设降压变压器副线圈输出电流为则有
解得
则降压变压器的原、副线圈匝数比为
故C正确;
B.降压变压器的原线圈输入电压为
升压变压器的副线圈输出电压为
升压变压器的原、副线圈匝数比为
故B错误;
D.随着用电高峰到来,输电功率变大,则升压变压器的原线圈电流变大,副线圈电流变大;输电线电阻损失电压变大,则降压变压器的原线圈输入电压变小,降压变压器的副线圈输出电压变小;电压表的示数将变小,故D正确。
故选CD。三、填空题(共6题,共12分)17、略
【解析】高于18、略
【解析】次数19、略
【分析】【分析】
【详解】
[1][2][3]在实验中,我们用过不少传感器,其中常用的有“运动,力,压强,光,声音,电压,电流”等。选三个填入即可。【解析】①.运动②.力③.压强20、略
【分析】【分析】
根据公式E=Blv求出线圈切割磁感线产生的感应电动势;由闭合电路欧姆定律求出感应电流,即可由焦耳定律求出线圈产生的电能,由q=It求解电量.
【详解】
线圈进入磁场的过程中,产生的感应电动势为:E=Bav,
由闭合电路欧姆定律得感应电流:
如果:L通过导体截面的电荷量为
如果:L>d,由焦耳定律得,线圈产生的电能为
通过导体截面的电荷量为.【解析】21、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]线框进入磁场过程中,线框中感应电流沿逆时针方向(为正方向),b点的电势高于c点的电势,线框在进入和穿出磁场的过程产生的感应电动势大小相等,为
bc两端电压为
进入与穿出磁场的时间为
线框完全在磁场中运动的时间为
线框完全在磁场中时,穿过线框的磁通量不变,感应电流为零,bc两端的电压为零。
线框穿出磁场过程中感应电流沿顺时针方向,bc两端电压为
bc两端电压的Ubc-t图线为。
【解析】见详解22、略
【分析】【详解】
(1)电子受力方向与电场方向相反;电子逆时针加速,所以感生电场应沿顺时针方向;
(2)图示方向的电流产生的磁场方向向上;根据楞次定律,要产生顺时针方向的感生电场,电流应增大;
(3)根据法拉第电磁感应定律E=×=k
加速一周感生电场对电子所做的功:W=eE=
点睛:根据负电荷受力分析与电场方向的关系确定感生电场的方向;根据楞次定律确定电流的变化;根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势,根据W=qU求出感生电场对电子所做的功.【解析】顺时针增大四、作图题(共4题,共8分)23、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】24、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】25、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】26、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2题,共8分)27、略
【分析】【详解】
(1)[1]图(b)斜率
则Rx=
(2)[2]根据图(b),压力越大,Rx越小,定值电阻R0分压越大,电压表示数越大,所以
(3)[3]压力为0时Rx=E=9V
对应电压表示数为
联立以上各式代入数据得R0=
[4]电压表量程0~6V,当电压表示数时,压力最大,此时
代入数据得Rx=
由图(b)知,对应压力500N,所
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