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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年新科版选择性必修2物理下册月考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总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、如图所示为远距离输电的原理图,升压变压器的变压比为m,降压变压器的变压比为n,输电线的电阻为R,升压变压器和降压变压器均为一理想变压器,发电机输出的电压恒为U,若由于用户的负载变化,使电压表V2的示数减小了ΔU;则下列判断正确的是()

A.电流表A2的示数增大了B.电流表A1的示数增大了C.电压表V1的示数减小了ΔUD.输电线损失的功率增加了2、下列说法不正确的是()A.摆钟偏快时可缩短摆长进行校准B.火车鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高C.地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的短一些D.振荡的电场在周围空间产生的磁场也是振荡的3、如图所示;固定的水平长直导线中通有电流I,闭合矩形线框与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行.线框由静止释放,不计空气阻力,在下落过程中()

A.穿过线框的磁通量保持不变B.线框中感应电流方向保持不变C.线框做自由落体运动D.线框的机械能不断增大4、教学用交流发电机示意图如图所示。矩形线圈在匀强磁场中绕其中心轴匀速转动;某时刻线圈平面与磁感线垂直。下列说法正确的是()

A.此时产生的感应电流最大B.此时线圈平面处在中性面上C.此时线圈磁通量变化率最大D.此时开始再转半个周期,线圈磁通量变化量为零5、如图所示,是两根平行且水平放置的长直导线,通以大小、方向均相同的恒定电流,在连线的垂直平分线上放置一段长为的直导线,刚好在正三角形的三个顶点上。现给通以恒定电流,受到的安培力大小为(导线在空间中产生的磁感应强度为空间中某点到导线的距离,为电流,为比例系数)。若只将导线的电流增大为原来的两倍,则受到的安培力大小变为()

A.B.C.D.6、如图所示,正方形的边长为圆心在半径也为的圆形区域内有垂直于圆面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场,是边的中点。一群质量为电荷量为的带正电粒子(不计重力),以相同的速度沿既垂直于也垂直于磁场的方向从边射入磁场;下列说法正确的是()

A.没有粒子到达点B.粒子在磁场中运动的最长时间为C.从之间射入的粒子皆可到达边D.所有粒子将从磁场边界上同一点射出磁场7、武汉病毒研究所是我国防护等级最高的P4实验室,在该实验室中有一种污水流量计,其原理可以简化为如下图所示模型:废液内含有大量正、负离子,从直径为d的圆柱形容器右侧流入,左侧流出,流量值Q等于单位时间通过横截面的液体的体积.空间有垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场;下列说法正确的是()

A.带电粒子所受洛伦兹力方向是水平向左B.正、负粒子所受洛伦兹力方向是相同的C.污水流量计也可以用于测量不带电的液体的流速D.只需要测量MN两点电压就能够推算废液的流量8、如图,两个半径不同但共心的圆形导线环A、B位于同一平面内,A环的半径大于B环的半径,从0到的时间间隔内,当导线A环中的电流i发生某种变化,而导线B环中的感应电流总是沿逆时针方向,且导线B环总有扩张的趋势。设A环中电流i的正方向与图中箭头所示的方向相同,则i随时间t的变化的图线可能是()

A.B.C.D.9、将一均匀导线围成一圆心角为90°的扇形导线框OMN,其中OM=ON=R,圆弧MN的圆心为O点,将导线框的O点置于如图所示的直角坐标系的原点,其中第二和第四象限存在垂直于纸面向里的匀强磁场,其磁感应强度大小为B,第三象限存在垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为2B。从t=0时刻开始让导线框以O点为圆心,以恒定的角速度ω沿逆时针方向做匀速圆周运动,假定沿ONM方向的电流为正,则导线框中的电流i随时间t的变化规律正确的是()

A.B.C.D.评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)10、某电厂要将电能输送到较远的用户,输送的总功率为100kW,电厂输出电压仅为200V,为减少输送功率损失,先用一理想升压变压器将电压升高再输出,到达目的地后用理想降压变压器降压。已知输电线路的总电阻为120若在输电线路上消耗的功率为输送功率的12%,用户所需电压为220V,则()A.理想升压变压器的原、副线圈的匝数比为1:50B.理想降压变压器的原、副线圈的匝数比为35:1C.理想升压变压器的原、副线圈中的电流分别为400A和10AD.理想降压变压器的原、副线圈中的电流分别为10A和400A11、如图所示,边长为L、匝数为N,电阻不计的正方形线圈abcd在磁感应强度为B的匀强磁场中绕转轴OO′转动,轴OO′垂直于磁感线,在线圈外接一含有理想变压器的电路,变压器原、副线圈的匝数分别为n1和n2。保持线圈以恒定角速度ω转动;下列判断正确的是()

A.在图示位置时线框中磁通量为零,感应电动势最大B.当可变电阻R的滑片P向上滑动时,电压表V2的示数变大C.电压表V1示数等于NBωL2D.变压器的输入与输出功率之比为1:112、某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机的输出功率为100kW,输出电压为输电导线的总电阻为导线上损耗的电功率为4kW,要使额定电压为220V的用电器正常工作,不计变压器损耗,则下列判断正确的是()

A.用电器得到的交流电频率为50HzB.升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比分别为和C.若用电器功率变大,则输电线上损耗的功率占总功率的比例增大D.若用电器功率变大,升压变压器的输出电压增大13、如图所示,有一矩形线圈abcd的面积为S,匝数为N,电阻为r,绕OO′轴在水平方向的磁感应强度为B的匀强磁场中以角速度ω逆时针做匀速转动,从图示位置开始计时。矩形线圈通过滑环接一可调电阻R,图中电流表A和电压表V的读数分别为I和U。下列判断正确的是()

A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为e=NBSωcosωtB.矩形线圈经过图示位置时,线圈中的电流方向为a→b→c→d→aC.矩形线圈从图示位置转过90°时,电压表的读数为0D.可变电阻R取不同值时,I、U的乘积IU的值可能相等14、两根相互平行、足够长的光滑金属导轨ACD-A1C1D1固定于水平桌面上,左侧AC-A1C1轨道间距为L,右侧CD-C1D1轨道间距为2L,导轨所在区域存在方向竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。如图所示,两横截面积相同、由同种金属材料制成的导体棒a、b分别置于导轨的左右两侧,已知导体棒a的质量为m。某时刻导体棒a获得一个初速度v0开始向右运动,导体棒始终与导轨接触良好,导轨电阻不计。关于导体棒以后的运动,下列说法正确的是()

A.导体棒a、b运动稳定后,相等时间内通过的位移之比是2∶1B.导体棒a、b运动稳定后的速度分别为C.从开始到运动稳定的过程中,通过导体棒a的电荷量为D.从开始到运动稳定的过程中,导体棒b产生的热量为15、如图,空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度大小为B。有两根完全相同的金属棒a和b垂直静置于水平光滑平行金属导轨上。导轨间距为L,电阻不计,金属棒与导轨接触良好,两根金属棒质量均为m,电阻均为R。某时刻给a施加一个水平向右的恒力F,关于a、b棒最终的状态;下列说法正确的是()

A.a、b棒处于相对静止的状态B.a棒受到的安培力与F是一对平衡力C.b棒的加速度为D.回路中的电功率为16、如图甲所示,abcd是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,在金属线框的下方有一磁感应强度为B的匀强磁场区域,MN和M'N'是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的bc边平行,磁场方向与线框平面垂直.现金属线框由距MN的某一高度从静止开始下落,图乙是金属线框由开始下落到完全穿过匀强磁场区域的v﹣t图象.已知金属线框的质量为m,电阻为R,当地的重力加速度为g,图象中坐标轴上所标出的v1、v2、v3、t1、t2、t3、t4均为已知量(下落过程中线框abcd始终在竖直平面内,且bc边始终水平).根据题中所给条件;以下说法正确的是()

A.可以求出金属线框的边长B.线框穿出磁场时间(t4﹣t3)等于进入磁场时间(t2﹣t1)C.线框穿出磁场与进入磁场过程所受安培力方向相同D.线框穿出磁场与进入磁场过程产生的焦耳热相等17、如图所示,在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中,有两根位于同一水平面内且间距为L的平行金属导轨(导轨足够长,电阻不计);两根质量均为m、内阻均为r的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上(导体棒与金属导轨接触良好),t=0时,ab棒以初速度3v0向右滑动,cd棒以初速度v0向左滑动;关于两棒的运动情况,下列说法正确的是()

A.当其中某根棒的速度为零时,另一根棒的速度大小为v0B.当其中某根棒的速度为零时,另一根棒的加速度大小为C.从初始时刻到其中某根棒的速度为零过程中,导体棒ab产生的焦耳热为D.cd棒的收尾速度大小为v018、如图甲,边长为L的闭合正方形金属框abcd置于光滑斜面上,CD是斜面的底边,金属框电阻为R,在金属框下方有一矩形匀强磁场区域磁感应强度为B、方向垂直于斜面向下,ab∥MN∥CD.现给金属框施加一平行于且沿斜面的力F,使金属框沿斜面向下从静止开始始终以恒定的加速度做匀加速直线运动.图乙为金属框在斜面上运动的过程中F随时间t的变化图象.则()

A.磁场的宽度为B.金属框的cd边刚好进入磁场时受到的安培力大小为C.金属框进入磁场的过程中,重力势能的减小量小于框产生的焦耳热与增加的动能之和D.金属框穿出磁场的过程中,重力势能的减小量大于框产生的焦耳热与增加的动能之和评卷人得分三、填空题(共8题,共16分)19、洛伦兹力的方向。

左手定则:伸开左手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让______从掌心垂直进入,并使______指向正电荷运动的方向,这时______所指的方向就是运动的正电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向.负电荷受力的方向与正电荷受力的方向______。20、判断下列说法的正误。

(1)在电场周围,一定存在和它联系着的磁场。_________

(2)在变化的磁场周围一定会产生变化的电场。_________

(3)电磁波不能在真空中传播。_________

(4)电磁波是横波。_________

(5)电磁波在真空和介质中传播速度相同。_________

(6)只要有电场和磁场,就能产生电磁波。_________21、如图所示,当导体ab在金属框CDEF上向右移动时,流过灵敏电流计的电流方向是向____________的,流过的电流方向是向____________的。

22、如图所示,一条形磁铁竖直下落穿过一水平固定放置的金属圆环,若俯视金属圆环,则圆环中产生的感应电流方向先沿______方向,再沿______方向。(填“顺时针”或“逆时针”)

23、如图,长度为l的直导线ab在均匀磁场中以速度移动,直导线ab中的电动势为_______。

24、如图,在匀强磁场中,单位长度质量为m0的“U型”金属导线可绕水平轴OO′转动,ab边长为L1,bc边长为L2.若导线中通以沿abcd方向的电流I,导线保持静止并与竖直方向夹角为θ,则磁场的磁感应强度至少为______,此时方向为_______.

25、如图,光滑绝缘水平面上一正方形线圈以某初速度滑过一有界匀强磁场。磁场宽度大于线圈宽度。线圈滑入和滑出磁场的过程中,通过线圈横截面的电量分别为q1和q2,产生的焦耳热分别为Q1和Q2。则q1________q2,Q1________Q2(均选填“<”、“=”或“>”)。

26、无线电波:波长大于1mm(频率低于300GHz)的电磁波称作无线电波,主要用于_____、广播及其他信号传输。评卷人得分四、作图题(共4题,共16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、解答题(共4题,共12分)31、如图所示,在平面的第Ⅰ象限中有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为第Ⅱ象限中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为粒子源可以持续地向轴正方向发射粒子,粒子经过轴后进入磁场,粒子质量为电量为进入第Ⅰ象限磁场时运动半径都为粒子重力不计、不会相碰,不考虑粒子间的相互作用。挡板沿轴放置;挡板左侧涂有荧光粉,粒子打在荧光粉上是会发光,求:

(1)粒子射入磁场的速度大小;

(2)在同时放置三个完全相同的粒子源。挡板长度挡板下沿求上出现的光点个数;

(3)若板长为且挡板下沿设粒子源的横坐标为当时,求能使发光的取值范围。

32、在平面直角坐标系xoy中,x轴上方存在沿y轴负方向的匀强电场,电场强度为E,x轴下方存在垂直坐标平面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。一个静止的带正电粒子位于y轴正半轴的A(0,h)点,某时刻由于内部作用,分裂成两个电荷量都为+q的粒子a和b,分别沿x轴正方向和负方向进入电场。已知粒子a的质量为m,粒子a进入第一象限的动量大小为p。设分裂过程不考虑外力的作用;在电场与磁场中的运动过程不计粒子重力和粒子间的相互作用。求:

(1)粒子a第一次通过x轴时离原点O的距离x;

(2)粒子a第二次通过x轴时与第一次通过x轴时两点间的距离L;

(3)若b粒子质量为a粒子质量的k倍,请利用(1)(2)中的结论推出xb与Lb的表达式。假设(1)(2)中的x=L,a粒子完成一个周期的运动时到达第一象限中的N点,现要使b粒子也能到达N点,试求k值应满足的条件。33、如图所示,处于匀强磁场中水平放置的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨MN和PQ相距L=0.5m。导体棒ab、cd与轨道垂直并保持良好接触,它们分别在大小相等、方向垂直导体棒的外力F作用下,沿着导轨各自朝相反方向,以速度v0匀速运动。导轨上接就有阻值为1Ω的电阻R,在其两端接有电压表V,此时电压表V的读数为0.2V。已知导体棒ab、cd的电阻r均为0.5Ω,它们的质量m均为0.2kg,匀强磁场磁感应强度的大小B=1T;方向与导轨平面垂直。

(1)问导体棒ab中的感应电流方向怎样?

(2)求导体棒ab两端的电压U;

(3)求外力F的功率P;

(4)问:若将作用在导体棒ab、cd上的外力F都撤去,则导体棒ab通过的最大位移s是多少?

34、如图,匝数N=50匝的矩形线圈abcd,面积S=0.1m2,内阻不计,绕垂直于磁场的轴OO'以角速度ω=100rad/s匀速转动,匀强磁场的磁感应强度B=0.1T,矩形线圈通过滑环E、F与理想变压器相连,变压器原、副线圈的匝数之比为1∶4,副线圈所接电阻R=200Ω;当线圈平面与磁场方向平行时开始计时,求∶

(1)线圈中感应电动势的瞬时值表达式;

(2)电阻R上消耗的功率。

参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、B【分析】【详解】

AB.降压变压器原、副线圈两端的电压之比等于n,所以有

即降压变压器原线圈两端电压减小了升压变压器副线圈两端电压不变,所以输电线上电压增大为根据欧姆定律知,电流表A1示数增大了输电线上电流增大了根据电流与匝数成反比知,电流表A2示数增大了

故A错误;B正确;

C.根据题意知,发电厂的输出电压恒为U,升压变压器的变压比不变,所以电压表V1的示数不变;故C错误;

D.设输电线的原电流为输电线上电流增大了输电线损失的功率增加量为

故D错误;

故选B。2、A【分析】【分析】

【详解】

A.摆钟偏快时,周期小,根据

可知;可通过增加摆长进行校准,选项A错误,符合题意;

B.根据多普勒效应可知;火车鸣笛向我们驶来时,我们听到的笛声频率将比声源发声的频率高,选项B正确,不符合题意;

C.在根据相对论尺缩效应可知;地面附近有一高速水平飞过的火箭,地面上的人观察到的火箭长度要比火箭上的人观察到的要短一些。故C正确,不符合题意。

D.振荡电场;就是周期性变化的电场,它产生的磁场也是周期性变化的,即振荡电场周围空间产生的磁场也是振荡的,故D正确,不符合题意;

故选A。3、B【分析】【详解】

由于直线电流的磁场离导线越远,磁感线越稀,故线圈在下落过程中磁通量一直减小,A错误;由于上、下两边电流相等,上边磁场较强,线框所受合力不为零,C错误;由于电磁感应,一部分机械能转化为电能,机械能减小,D错误;根据楞次定律可判断出B正确.4、B【分析】【详解】

ABC.由图可知;此时线圈平面与磁场方向垂直,穿过线圈的磁通量最大,但此时的磁通量变化率为零,感应电动势为零,感应电流为零,线圈平面处在中性面上,B正确,AC错误;

D.假设此时线圈的磁通量为

从此时开始再转半个周期,线圈磁通量变化量为

即线圈磁通量变化量不为零;D错误;

故选B。5、D【分析】【详解】

根据电流方向相同相互吸引,且A、B通以大小、方向均相同的恒定电流可得A和B对C安培力如下图所示。

由于A、B是两根平行且水平放置的长直导线,所以FA=FB

根据几何关系可得2FBcos30°=F

解得

所以只将导线的电流增大为原来的两倍,根据导线在空间中产生的磁感应强度和左手定则可得

则A在C处,产生的磁场为原来的两倍,C受到A给的安培力大小变为原来的两倍,为

方向沿CA方向,C受到B给的安培力大小仍为方向沿CB方向,如下图所示。

由余弦定理可得C受的安培力为

故D正确;ABC错误。

故选D。6、B【分析】【分析】

【详解】

A.根据洛伦兹力提供向心力有

解得

若粒子在磁场中恰好经过弧QN的中点K;如图:

则根据几何关系可知粒子的出射速度与水平方向成45°角,之后匀速直线运动正好到达P点;选项A错误;

B.经分析知从M点入射的粒子在磁场中运动的时间最长;如图:

由几何关系可知粒子的偏转角为60°,则偏转时间

选项B正确;

C.画出粒子从点射入的轨迹如图:

可见粒子从磁场中射出的点在K的下方,粒子不会打在PN边上,所以从之间射入的粒子不能全部到达边;选项C错误;

D.由以上分析可知粒子将从磁场边界上不同的点射出磁场;选项D错误。

故选B。7、D【分析】【详解】

AB.根据左手定则判断;带正电荷的粒子受到向下的洛伦兹力,带负电荷的粒子受到向上的洛伦兹力,故AB错误;

C.电磁流量计是通过对带电粒子的洛伦兹力使正;负粒子往不同的的方向运动;从而形成电势差,通过测量电势差的大小计算流速的,故无法测不带电液体流速,故C错误;

D.废液流速稳定后,粒子受力平衡,有

解得

废液流量

其中

解得

故D正确。

故选D。8、B【分析】【详解】

根据楞次定律可以判断,因为导线B环总有扩张的趋势,则导线B环中的磁通量减小,当导线B环中的感应电流沿逆时针方向时,其磁通量应垂直于纸面向外减小,再根据安培定则可以判断,导线A环中的电流应沿逆时针方向减小;即沿负方向减小。

故选B。9、B【分析】【详解】

在0~t0时间内,线框沿逆时针方向从图示位置开始(t=0)转过90°的过程中,产生的感应电动势为E1=Bω•R2

由闭合电路欧姆定律得,回路中的电流为

根据楞次定律判断可知,线框中感应电流方向为逆时针方向(沿ONM方向).

在t0~2t0时间内,线框进入第三象限的过程中,回路中的电流方向为顺时针方向(沿OMN方向)。回路中产生的感应电动势为E2=Bω•R2+•2Bω•R2=BωR2=3E1

感应电流为I2=3I1

在2t0~3t0时间内,线框进入第四象限的过程中,回路中的电流方向为逆时针方向(沿ONM方向),回路中产生的感应电动势为E3=Bω•R2+•2Bω•R2=Bω•R2=3E1

感应电流为I3=3I1

在3t0~4t0时间内,线框出第四象限的过程中,回路中的电流方向为顺时针方向(沿OMN方向),回路中产生的感应电动势为E4=Bω•R2

回路电流为I4=I1

故B正确;ACD错误.

故选B。二、多选题(共9题,共18分)10、A:D【分析】【分析】

【详解】

AC.升压变压器原线圈中的电流为

输电线上损失的功率为

解得

则升压变压器的原、副线圈的匝数比为

故A正确;C错误;

BD.升压变压器副线圈的电压为

则降压变压器原线圈的电压为

则降压变压器的原、副线圈的匝数比为

副线圈中的电流为

故B错误;D正确。

故选AD。11、A:D【分析】【分析】

【详解】

A.在题图所示位置时线圈与磁感线平行;线框中磁通量为零,感应电动势最大,故A正确;

B.当可变电阻R的滑片P向上滑动时,R的有效阻值增大,但由于副线圈的电压不变,内阻不计,所以电压表V2的示数不变;故B错误;

C.此时感应电动势的最大值为NBωL2,有效值为即电压表V1示数等于故C错误;

D.由于变压器是理想的;所以输入与输出功率之比为1:1,故D正确。

故选AD。12、B:C【分析】【详解】

A.由输出电压表达式可知

用户得到的交流电频率为

A错误;

B.升压变压器原线圈电流为

根据

输电电流为

升压变压器原、副线圈的匝数比为

升压变压器输出电压为

降压变压器原线圈电压为

降压变压器原、副线圈的匝数比为

B正确;

CD.若用电器功率变大,则用户端电流变大,输电电流变大,损失功率占总功率的比为

可知,升压变压器输出电压与发电机输出电压和升压变压器匝数比有关,则U2不变;输电线上损耗的功率占总功率的比例增大,C正确,D错误。

C正确;D错误。

故选BC。13、A:B:D【分析】【详解】

A.感应电动势最大值为

从图示位置为垂直中心面位置,所以由此位置开始计时瞬时值表达式为

故A正确;

B.图示位置时根据右手定则知电流方向为a→b→c→d→a;故B正确;

C.电压表示数为有效值;不随瞬时值变化,故C错误;

D.IU的乘积为电源的输出功率;根据电源输出功率与外电路电阻关系可知,当外电路电阻不同时,电源的输出功率可能相等,故D正确。

故选ABD。14、A:D【分析】【详解】

A.设导体棒a的电阻为R,则导体棒b的质量为2m、电阻为2R。导体棒a获得向右的初速度后,导体棒a、b与导轨组成的回路产生感应电流,根据楞次定律可判断出导体棒a受向左的安培力,开始向右做减速运动;导体棒b中电流方向与a相反,受到向右的安培力,开始向右做加速运动,同时产生与a相反的感应电动势,因此电路中感应电动势为

当a、b产生的感应电动势大小相等时,即

电路中电流为零,此后导体棒a、b将分别以va、vb做匀速运动;相等时间内通过的位移之比是2∶1,故A正确;

B.在导体棒从开始运动到稳定运动的过程中;根据动量定理列方程,取向右为正方向。

对导体棒a,有

对导体棒b,有

联立以上三式解得

故B错误;

C.由于通过导体棒的电荷量为

根据以上分析可得

解得

故C错误;

D.在整个过程中由能量守恒定律知,整个电路中产生的焦耳热为

由于a、b棒产生的热量之比为

因此导体棒b产生的热量

故D正确。

故选AD。15、C:D【分析】【详解】

A.开始时a棒在拉力和安培力作用下加速运动,此时速度较小,安培力较小,加速度较大,b棒在安培力作用下做加速运动,此时安培力较小,加速度较小,a速度增加的比b快,则根据

回路电动势增加,安培力增加,则a加速度减小,b加速度增加,最终稳定时,两棒的速度差恒定即加速度相同,安培力不再变化,故a相对于b向右运动;故A错误;

B.由上分析可知,拉力F大于a受到的安培力;故B错误;

C.最终稳定时,两棒受到的安培力等大反向,对整体根据牛顿第二定律

解得

故C正确;

D.对a,根据牛顿第二定律

对b,根据牛顿第二定律

解得

回路中的电功率

故D正确。

故选CD。16、A:C【分析】【详解】

A.线框离开磁场时做匀速运动,所以:L=v3(t4-t3)

故A正确;

B.由于线框离开磁场时的速度大于进入磁场时的平均速度;因此线框穿出磁场的时间小于进入磁场的时间,故B错误;

C.线框穿出磁场过程中;穿过线框的磁通量减少,为阻碍磁通量的减少,由楞次定律可知,线框受到向上的安培力,线框进入磁场过程中,穿过线框的磁通量增加,为阻碍磁通量的增加,由楞次定律可知,线框受到向上的安培力,由此可知,线框进入磁场和穿出磁场的过程中,安培力方向相同,都向上,故C正确;

D.由能量守恒,线框进入磁场时

线框离开磁场时,mgL=Q2,可见Q1<Q2;故D错误.

故选AC.17、C:D【分析】【分析】

【详解】

A.由于两棒组成的系统动量守恒;取向右方向为正方向,由动量守恒定律可得。

所以当其中某根棒的速度为零时,另一根棒的速度大小为2v0;则A错误;

B.当其中某根棒的速度为零时,另一根棒的速度大小为2v0;则有。

联立解得。

由牛顿第二定律可得;另一根棒的加速度大小为。

所以B错误;

C.从初始时刻到其中某根棒的速度为零过程中;两根导体棒上产生的焦耳热为。

则导体棒ab产生的焦耳热为。

所以C正确;

D.cd棒的收尾速度为两根导体棒具有共同速度;则有。

解得。

所以D正确;

故选CD。18、A:B【分析】【详解】

A项:由图乙可知,线框在时间内为进入磁场的过程,运动的位移为L,由连续相等时间内通过的位移之比等于可知,磁场的宽度等于第二、三个相等时间内的位移之和即为故A正确;

B项:在第一个相等时间内的位移为由公式解得:所以安培力为:故B正确;

C项:由线框做匀加速直线动和图乙可知;所加的F沿斜面向上,由能量守恒可知,金属框进入磁场的过程中,线框克服拉力做的功和重力势能的减小量等于框产生的焦耳热与增加的动能之和,故C错误;

D项:由能量守恒可知;金属框穿出磁场的过程中,重力势能的减小量与拉力做的功之和等于框产生的焦耳热与增加的动能之和,故D错误.

故选AB.三、填空题(共8题,共16分)19、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】磁感线四指拇指相反20、略

【解析】①.错误②.错误③.错误④.正确⑤.错误⑥.错误21、略

【分析】【分析】

【详解】

导体ab相当于电源,由右手定则可知,ab中电流为b到a,a端是电源的正极,灵敏电流计G1和G2并联,则过灵敏电流计的电流方向是向下的,流过的电流方向是向下的。【解析】下下22、略

【分析】【分析】

【详解】

[1][2]磁铁从上方接近线圈的过程中,穿过线圈的磁通量向下增加,根据楞次定律可知,线圈中产生俯视逆时针方向的感应电流;当磁铁穿过线圈原理线圈时,穿过线圈的磁通量向下减小,根据楞次定律可知,线圈中产生俯视顺时针方向的感应电流。【解析】逆时针顺时针23、略

【分析】【详解】

导线以图示方向运动,不切割磁感线,所以ab中的电动势为零。【解析】024、略

【分析】【详解】

[1][2]这是一个力矩平衡的问题,因为ab、cd电流方向相反,如果有安培力,则它们对OO′产生的力矩也会正好抵消,所以可以不考虑.当安培力的方向垂直于ab边向上时;安培力最小,磁感应强度最小,此时U型金属导线受力侧视图如下.

由力矩平衡有L2m0g·L1sinθ+2L1m0g·sinθ=BIL2·L1,

解得B=.

【点睛】

要知道力矩平衡,会分析安培力最小时,是力臂最长的情况.【解析】沿ba方向向上25、略

【分析】【详解】

[1]由题意,根据

由于线圈滑入和滑出磁场的过程中穿过线圈磁通量的变化量Φ相等,线圈电阻R相等,所以可知q1=q2

[2]设正方形线圈滑入磁场瞬间初速度为v0,完全进入磁场时速度为v1,完全离开磁场时速度为v2,线圈的边长为L。正方形线圈滑入磁场过程中,根据动量定理有-F安1t1=-Bq1L=mv1-mv0

正方形线圈滑出磁场过程中,根据动量定理有-F安2t2=-Bq2L=mv2-mv1

综上可知v0-v1=v1-v2

正方形线圈滑入磁场过程中产生的焦耳热为

正方形线圈滑出磁场过程中产生的焦耳热为

其中v0-v1=v1-v2v0+v1-(v1+v2)=v0-v2>0

则有Q1>Q2【解析】=>26、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】通信四、作图题(共4题,共16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,故磁铁向上运动,如图。

【解析】30、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、解答题(共4题,共12分)31、略

【分析】【详解】

(1)进入磁场时半径

(2)如图,粒子从处进入右边磁场,则右到左进入位置再从左到右的位置

如图,粒子从处进入右边磁场,则右到左进入位置再从左到右的位置

如图,粒子从处进入右边磁场,则右到左进入位置再从左到右的位置

已知板长且下边沿高为把三图合成下图可以看出处进入的粒子,将打在板的右侧,不能进入左侧,进入的粒子能进入左边磁场,但向右穿过时已超出板的上沿。进入的粒子;能进入左边磁场,且向右穿过时,恰好打在板的左侧,故只有一个发光点。

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