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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年上外版选择性必修2物理下册月考试卷417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,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l,导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计.已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程中与导轨接触良好).则()

A.电路中感应电动势的大小为B.电路中感应电流的大小为C.金属杆所受安培力的大小为D.金属杆的发热功率为2、如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上.当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l.下列判断正确的是()

A.Ua>Uc,金属框中无电流B.Ub>Uc,金属框中电流方向沿a﹣b﹣c﹣aC.Ubc=﹣Bl2ω,金属框中无电流D.Ubc=Bl2ω,金属框中电流方向沿a﹣c﹣b﹣a3、图是“探究影响通电导体在磁场中受力因素”的实验示意图。三块相同马蹄形磁铁并列放置在水平桌面上;导体棒用图中1;2、3、4轻而柔软的细导线悬挂起来,它们之中的任意两根与导体棒和电源构成回路。认为导体棒所在位置附近为匀强磁场,最初导线1、4接在直流电源上,电源没有在图中画出。要使导体摆动的幅度增大,以下操作中可行的是()

A.减少磁铁的数量B.增大导体棒中的电流强度C.改变导体棒中的电流方向D.将磁铁更换成磁性较弱的4、如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈两次分别以不同的转速绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的交变电动势如图乙中曲线a、b所示;则下列说法正确的是()

A.曲线a表示的交变电动势瞬时值ea=36sin25πtVB.曲线b表示的交变电动势最大值为28.8VC.t=5×10-2s时,曲线a、b对应的感应电动势大小之比为3∶1D.t=6×10-2s时,曲线a对应线框的磁通量最大,曲线b对应线框的磁通量为05、如图所示,一段导线abcd弯成半径为R、圆心角为90°的部分扇形形状,置于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab和cd的长度均为流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。则导线abcd所受到的安培力为()

A.方向沿纸面向上,大小为B.方向沿纸面向上,大小为C.方向沿纸面向下,大小为D.方向沿纸面向下,大小为6、如图半径为R的圆表示一柱形区域的横截面(纸面)。在柱形区域内加方向垂直纸面向里的匀强磁场磁感应强度大小为B。一带正电荷的粒子沿图中直线以速率v0从圆上的a点射入柱形区域从圆上b点射出磁场时速度方向与射入时的夹角为120°(b点图中未画出)。已知圆心O到直线的距离为不计重力;则下列关于粒子的比荷正确的是()

A.B.C.D.7、如图所示,一直角三角形金属框,向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域,磁场仅限于虚线边界所围的区域,该区域的形状与金属框完全相同,且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上。若取顺时针方向为电流的正方向,则金属框穿过磁场的过程中感应电流i随时间t变化的图象是()

A.B.C.D.8、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评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)9、如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为0。A和B是两个相同的小灯泡。则()

A.当开关S突然闭合时,A灯泡马上亮,B灯泡逐渐亮B.当开关S突然闭合时,A、B灯泡均马上亮,之后B灯泡逐渐熄灭,A灯泡变得更亮C.当开关S由闭合变为断开时,A灯泡逐渐熄灭,B灯泡闪亮之后再熄灭D.当开关S由闭合变为断开时,A灯泡马上熄灭,B灯泡闪亮之后再熄灭10、如图所示,垂直边界的分界线MN将宽度为L的区域分成上下两部分,上部存在垂直纸面向外、磁感应强度大小为的匀强磁场,下部存在垂直纸面向里、磁感应强度大小为的匀强磁场。从M处垂直磁场方向射入速度大小不同、质量均为m、电荷量均为q的正离子(不计离子重力和离子间相互作用力),离子入射方向与MN夹角。如果离子垂直右边界射出磁场区域,则离子的入射速度大小和出射点偏离MN距离的可能组合为()

A.(2)LB.C.D.11、如图甲所示,水平绝缘传送带正在输送一闭合正方形金属线框,在输送中让线框随传送带通过一固定的匀强磁场区域,磁场方向竖直向下,磁场边界MN、PQ与传送带运动方向垂直,其间距为已知传送带以恒定速度运动,线框质量为边长为线框与传送带间的动摩擦因数为且在传送带上始终保持线框左、右两边平行于磁场边界,线框右边进入磁场到线框右边离开磁场过程中,其速度随时间变化的图像如图乙所示,重力加速度大小为则()

A.线框进出磁场过程中感应电流方向相同B.线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变C.整个线框刚好离开磁场时的速度为D.整个线框穿过磁场过程中安培力对线框做的功为12、如图所示,两根不计电阻的光滑金属导轨MN、PQ并排固定在同一绝缘水平面上,将两根完全相同的导体棒a、b静止置于导轨上,两棒与导轨接触良好且与导轨垂直,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.已知两导轨间的距离为L,导体棒的质量均为m,现突然给导体棒b一水平瞬间冲量使之产生一向右的初速度v0;下列说法正确的是()

A.据上述已知量可求出棒a的最终速度B.据上述已知量可求出通过棒a的最大电荷量C.据上述已知量可求出棒a上产生的总焦耳热D.据上述已知量可求出棒a、b间的最大间距13、如图所示,用电阻的均匀导体弯成半径的闭合圆环,圆心为O,SOQ是一条水平直径,在O、S间接有负载电阻整个圆环中有大小为方向竖直向上的匀强磁场穿过。电阻长度为L的导体棒OP贴着圆环以O为圆心沿逆时针方向(从上往下看)匀速转动,角速度导体棒OP与圆环接触良好;不计一切摩擦以及导线的电阻。则()

A.棒转动过程中O点的电势比P点的电势高B.棒转动过程中产生的感应电动势为12VC.棒转动过程中电路的最大电功率为28.8WD.当OP到达OQ处时圆环的电功率为27W14、实验小组设计了如图所示的装置研究变压器,导体棒ab的两个端点分别搭接在两个竖直放置、半径相等的光滑金属圆环上,两圆环所在空间处于方向竖直向下的匀强磁场中,圆环通过电刷与导线c、d相接。c、d两个端点接在匝数比n1:n2=5:1的理想变压器原线圈两端,变压器副线圈接一滑动变阻器R0,导体棒ab绕与ab平行的水平轴(即两圆环的中心轴,轴与环面垂直)OO'以角速度ω匀速转动。如果滑动变阻器连入电路的阻值为R时,电流表的示数为I,ab棒;圆环及接触电阻均不计;下列说法正确的是()

A.滑动变阻器上消耗的功率为P=25I2RB.变压器原线圈两端的电压U1=5IRC.取ab在环的最低端时t=0,则导体棒ab中感应电流的表达式是D.若c、d间改接电阻R'后电流表的示数不变,则ab棒转过90°的过程中流过ab棒的电荷量可能为15、单匝闭合矩形线框电阻为在匀强磁场中绕与磁感线垂直的轴匀速转动,穿过线框的磁通量与时间t的关系图像如图所示。下列说法正确的是()

A.时刻线框平面与中性面垂直B.线框的感应电动势有效值为C.线框转一周外力所做的功为D.从到过程中通过线框横截面的电荷量为16、在探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系的实验中,下列器材在实验中不必用到的有()A.干电池B.低压交流电源C.滑动变阻器D.交流电表评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)17、在磁场中的同一位置放置一条直导线,导线的方向与磁场方向垂直。先后在导线中通入不同的电流,导线所受的力也不一样。图中的几幅图象表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系。a、b各代表一组F、I的数据。在A、B、C三幅图中,正确的是________,请说明道理_______。

A.B.C.18、“磁生电”的发现。

1831年,英国物理学家______发现了电磁感应现象。19、M板附近的带电粒子由静止释放后从M板加速运动到N板(MN板间电压为U),从N板上的小孔C飞出电场,垂直进入以N板为左边界的磁感应强度为B的匀强磁场中,半个圆周后从D处进入如图所示的电场,PQ两板间匀强电场的电场强度为E,PQ板长为d。则该电荷电性为____(正电、负电、无法确定),到C的速度为_____(用m,q,U表示),最后从匀强电场E中飞出的速度大小为_____(已知带电粒子电荷量为q,质量为m;不记重力,各有界场之间互不影响)

A.B.C.D.20、目前世界上正在研究的一种新型发电机叫磁流体发电机,图表示它的发电原理:将一束等离子体(即高温下电离的气体,含有大量带正电和带负电的微粒,而从整体上来说呈电中性)喷入磁场,由于等离子体在磁场力的作用下运动方向发生偏转,磁场中的两块金属板A和B上就会聚集电荷,从而在两板间产生电压.请你判断:在图示磁极配置的情况下,金属板______(选填“A”或“B”)的电势较高,若A、B两板相距为d,板间的磁场按匀强磁场处理,磁感应强度为B,等离子体以速度v沿垂直于磁场的方向射入磁场,这个发电机的电动势是__________。

21、用磁铁和线圈研究电磁感应现象实验中;已知通入灵敏电流表从正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转,则。

甲图中电表指针偏向______;

乙图中条形磁棒下方是______极。

丙图中条形磁铁向______运动;

丁图中线圈的绕制方法是______(在丁图中画出)评卷人得分四、作图题(共4题,共8分)22、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。

23、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。

24、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。

25、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40分)26、在“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验(见图(a))中,得到图线如图(b)所示.

(1)在实验中需保持不变的是()

A.挡光片的宽度。

B.小车的释放位置。

C.导轨倾斜的角度。

D.光电门的位置。

(2)线圈匝数增加一倍后重做该实验,在图(b)中画出实验图线.

()27、在用可拆变压器“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中:

(1)变压器铁芯的结构和材料应选用_________;

A.整块的硅钢铁芯。

B.绝缘的铜片叠成。

C.绝缘的硅钢片叠成。

(2)原线圈所接的电源应是_________;

A.220V交流电B.电池组C.低压交流电源。

(3)若变压器两线圈的匝数分别为30和60,测得的电压分别为3.7V和8.0V。据此可知变压器的输入电压是_________V。28、某学习小组在探究变压器原;副线圈电压和匝数关系的实验中;采用了可拆式变压器,铁芯B安装在铁芯A上形成闭合铁芯,将原、副线圈套在铁芯A的两臂上,如图所示:

(1)下列说法正确的是______

A.为保证实验安全;原线圈应接低压直流电源。

B.变压器中铁芯是整块硅钢。

C.保持原线圈电压及匝数不变;可改变副线圈的匝数,研究副线圈的匝数对输出电压的影响。

D.变压器正常工作后;电能由原线圈通过铁芯导电输送到副线圈。

(2)实验过程中,变压器的原、副线圈选择不同的匝数,利用多用电表测量相应电压,记录如下,由数据可知一定是______线圈的匝数(填“原”或“副”)

根据表格中的数据,在实验误差允许的范围内,可得出原副线圈两端电压与匝数的关系:______。匝匝

(3)学习小组观察实验室中一降压变压器的两个线圈的导线,发现导线粗细不同,结合以上实验结论,应将较细的线圈作为______线圈。(填“原”或“副”)29、导体或半导体材料在外力作用下产生机械形变时;其电阻值发生相应变化,这种现象称为应变电阻效应.图甲所示,用来称重的电子吊秤,就是利用了这个应变效应.电子吊秤实现称重的关键元件是拉力传感器.其工作原理是:挂钩上挂上重物,传感器中拉力敏感电阻丝在拉力作用下发生微小形变(宏观上可认为形状不变),拉力敏感电阻丝的电阻也随着发生变化,再经相应的测量电路把这一电阻变化转换为电信号(电压或电流),从而完成将所称物体重量变换为电信号.

物理小组找到一根拉力敏感电阻丝RL,其阻值随拉力F变化的图象如图乙所示,小组按图丙所示电路制作了一个简易“吊秤”.电路中电源电动势E=3V,内阻r=1Ω;灵敏毫安表量程为10mA;内阻Rg=50Ω;R1是可变电阻器,A;B两接线柱等高且固定.现将这根拉力敏感电阻丝套上轻质光滑绝缘环,将其两端接在A、B两接线柱之间固定不动.通过光滑绝缘滑环可将重物吊起,不计敏感电阻丝重力,现完成下列操作步骤:

步骤a.滑环下不吊重物时;闭合开关调节可变电阻R1使毫安表指针满偏;

步骤b.滑环下吊上已知重力的重物G;测出电阻丝与竖直方向的夹角为θ;

步骤c.保持可变电阻R1接入电路电阻不变;读出此时毫安表示数I;

步骤d.换用不同已知重力的重物;挂在滑环上记录每一个重力值对应的电流值;

步骤e:将电流表刻度盘改装为重力刻度盘.

(1)试写出敏感电阻丝上的拉力F与重物重力G的关系式F=____;

(2)设R-F图象斜率为k,试写出电流表示数I与待测重物重力G的表达式I=___(用E、r、R1、Rg、R0;k、θ表示);

(3)若R-F图象中R0=100Ω,k=0.5Ω/N,测得θ=60°,毫安表指针半偏,则待测重物重力G=___N;

(4)关于改装后的重力刻度盘,下列说法正确的是_____

A.重力零刻度线在电流表满刻度处;刻度线均匀。

B.重力零刻度线在电流表零刻度处;刻度线均匀。

C.重力零刻度线在电流表满刻度处;刻度线不均匀。

D.重力零刻度线在电流表零刻度处;刻度线不均匀。

(5)若电源电动势不变,内阻变大,其他条件不变,用这台“简易吊秤”称重前,进行了步骤a操作;则测量结果___(填“偏大”、“偏小”或“不变”).评卷人得分六、解答题(共3题,共9分)30、如图所示,某小型水电站发电机的输出功率为输出电压为向距离较远的用户供电,为了减少电能损耗,使用高压输电,最后用户得到“”的电能;求:

(1)水电站升压变压器原、副线圈匝数比

(2)输电线路导线电阻

(3)用户降压变压器原、副线圈匝数比

31、如图甲所示,磁感应强度大小为B、方向竖直向下的匀强磁场存在于底面半径为R的圆柱形空间内,O1和O2是圆柱形空间上、下两个圆面的圆心,其后侧与O1等高处有一个长度为的水平线状粒子发射源MN,图乙是俯视图,P为MN的中点,O1P连线与MN垂直。线状粒子源能沿平行PO1方向发射某种质量均为m、电荷量均为q的带正电粒子束,带电粒子的速度大小均相等。在O1O2右侧2R处竖直放置一个足够大的矩形荧光屏,荧光屏的AB边与线状粒子源MN垂直,且处在同一高度,过O1作AB边的垂线,交点恰好为AB的中点O,荧光屏的左侧存在竖直向下的匀强电场,宽度为R,电场强度大小为E,已知从MN射出的粒子经磁场偏转后都从F点(圆柱形空间与电场边界相切处)射入电场;不计粒子重力和粒子间的相互作用。

(1)求带电粒子的初速度大小;

(2)以AB边的中点O为坐标原点,沿AB边向里为x轴,垂直AB边向下为y轴建立坐标系,求从M点射出的粒子打在荧光屏上的位置坐标;

(3)求磁场区域的最小横截面积。

32、如图所示,质量为m,电量为q的带正电小球,通过其中心的小孔套在半径为R的竖直绝缘圆环上,整个装置处在方向互相垂直的匀强电场与匀强磁场中。已知电场强度大小方向水平向右,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向外,重力加速度为g,和分别为圆环的水平和竖直直径,忽略所有摩擦。现从P点由静止释放小球;求:

(1)小球的最大速度大小;

(2)小球第二次通过N点时对轨道的弹力。

参考答案一、选择题(共8题,共16分)1、B【分析】【分析】

【详解】

A、导体棒切割磁感线产生感应电动势故A错误;

B、感应电流的大小故B正确;

C、所受的安培力为故C错误;

D、金属杆的热功率故D错误.2、C【分析】【详解】

试题分析:因为当金属框绕轴转运时,穿过线圈abc的磁通量始终为0,故线圈中无感应电流产生,选项BD错误;但对于bc与ac边而言,由于bc边切割磁感线,故bc边会产生感应电动势,由右手定则可知,c点的电势要大于b点的电势,故Ubc是负值,且大小等于Bl×=Bl2ω;故选项C正确;对于导体ac而言,由右手定则可知,c点的电势大于a点的电势,故选项A错误,所以选项C是正确的.

考点:导合格切割磁感线产生感应电动势.

【名师点睛】该题既可以通过法拉第电磁感应定律得出线圈abc的感应电流情况,又可以通过对bc边和ac边的研究,看它们切割磁感线时产生感应电动势的大小,判断导线端点的电势大小情况.3、B【分析】【分析】

【详解】

根据安培力公式

可知;要使导体摆动的幅度增大,就要使安培力增大,即增大磁感应强度;电流,也可以增加磁体的数量。故ACD错误,B正确。

故选B。4、A【分析】【分析】

【详解】

A.由题图乙可知。

则曲线a表示的交变电动势瞬时值。

A正确;

B.由题图乙知曲线a、b表示的交变电流的周期之比。

由公式。

可知。

所以曲线a、b表示的交变电动势的最大值之比。

又有。

则。

B错误;

C.曲线a表示的交变电动势瞬时值。

曲线b表示的交变电动势瞬时值。

将t=5×10-2s代入;可得。

C错误;

D.由题图乙知t=6×10-2s时,a的电动势最大,对应线框的磁通量为0,b的电动势为0;对应线框的磁通量最大,D错误。

故选A。5、A【分析】【分析】

【详解】

图中导线的等效长度为a到d的直线距离;由几何关系可知,等效长度。

由安培力计算公式。

由左手定则可知;方向向上,选项A正确。

故选A。6、B【分析】【详解】

运动轨迹为圆;圆心一定在入射方向的垂线上,粒子在磁场中运动轨迹如图所示。

由于速度的偏向角为120o,因此圆心角

由对称性可知,是角平分线

题中已知圆心O到直线的距离为可得

因此

根据

B正确;ACD错误。

故选B。7、C【分析】【详解】

AB.金属线框从开始进入磁场到完全与磁场区域重合时;切割磁感线的导线长度在逐渐增加,产生感应电流均匀变大,再由楞次定律知:感应电流产生的磁场方向应与原磁场方向相反,即得感应电流的方向是逆时针方向,为负值,AB错误;

CD.金属线框在从与磁场完全重合到刚好离开磁场;切割磁感线的导线长度在逐渐减小,产生感应电流均匀减小,再由楞次定律知:感应电流产生的磁场方向应与原磁场方向相同,即得感应电流的方向是顺时针方向,为正值,C正确,D错误。

故选C。8、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。二、多选题(共8题,共16分)9、B:D【分析】【分析】

【详解】

AB.刚闭合S时,电源的电压同时加到两灯上,A、B同时亮,随着L中电流增大,由于线圈L直流电阻可忽略不计,分流作用增大,B逐渐被短路直到熄灭,外电路总电阻减小,总电流增大,A灯更亮;A错误;B正确;

CD.灯泡B与线圈L构成闭合回路,所以稳定后再断开开关S后,流过L的电流回流到灯泡B,由选项AB知,此时的电流比最开始流过灯泡B的电流大,则灯泡B由暗变亮(闪一下)再逐渐熄灭,灯泡A立即熄灭;C错误;D正确。

故选BD。10、A:D【分析】【详解】

AB.根据

可知粒子在磁场中运动的半径

若速度则粒子在上方磁场中运动的半径

在下方磁场中运动的半径

此时粒子从下部分磁场中垂直边界射出,出射点偏离MN距离的为

选项A正确;B错误;

C.若速度则粒子在上方磁场中运动的半径

在下方磁场中运动的半径

则粒子从上方磁场中垂直与边界射出,此时出射点偏离MN距离的为

选项C错误;

D.若速度则粒子在上方磁场中运动的半径

在下方磁场中运动的半径

粒子从上方磁场中垂直与边界射出,此时出射点偏离MN距离的为

选项D正确。

故选AD。11、B:D【分析】【详解】

A.由楞次定律可知线框进入磁场过程中感应电流方向为逆时针(俯视);出磁场过程中感应电流方向为顺时针(俯视),故A错误;

B.滑动摩擦力方向与相对运动方向相反,由v-t图可知线框右边进入磁场到右边恰离开磁场过程中速度小于传送带速度,所受滑动摩擦力方向水平向右,线框出磁场过程与进入磁场过程中初速度相同、受力情况相同,所以运动情况相同,即出磁场过程中速度由一直减小至所以出磁场过程中所受滑动摩擦力方向水平向右,故线框穿过磁场过程中受到的摩擦力方向不变。故B正确;

C.由B项分析知线框刚好离开磁场时的速度为线框恰完全进入磁场至右边恰出磁场过程中线框做匀加速直线运动,有

解得

故C错误;

D.线框穿过磁场的整个过程中初末速度为整个过程中摩檫力不变,所以由动能定理可得

解得

故D正确。

故选BD。12、A:C【分析】【详解】

A.突然给导体棒b一水平瞬间的冲量使之产生向右的初速度vo后,b向右做加速度减小的变减速运动,而a向右做加速减小的变加速运动,当两者速度相等时,一起做匀速运动,由于两棒组成的系统,外力的矢量和为零,由动量守恒得:mv0=2mv

解得棒a的最终速度为:v=v0

故A正确.

B.根据动量定理得:对a有:

电荷量为:

通过棒a的最大电量为:

由于B未知,则电量q无法求出;故B错误.

C.根据能量守恒定律得:棒a上产生的总焦耳热为:

即可求出棒a上产生的总焦耳热;故C正确.

D.设在a、b速度达到相同前某一时刻速度大小分别为v1和v2,则回路中总感应电动势为:E=BL(v1-v2)

对a:在一段极短的时间△t内,速度的变化量为:△v=a△t=△t

安培力:

速度的变化量为:

解得:

棒a、b间的最大间距为S=S0+(x1-x2)=S0+

S0是两棒原来的间距,由于S0、B、R均未知,故棒a、b间的最大间距无法求出;故D错误.故选AC.

【点睛】

本题是双棒类型,运用力学的三大规律研究:动量守恒、动量定理、能量守恒,难点是研究两棒的最大间距,采用积分的方法,要尝试运用,以期熟练掌握.13、B:C【分析】【分析】

【详解】

A.棒为电源,由右手定则可知,棒在转动中O点的电势比P点的电势低;A错误;

B.棒转动产生的电动势

B正确;

C.当P点与S点重合时,外电阻最小,此时电路中R1与导体棒串联,电路的最大电流

棒在转动中电路的最大功率为

C正确;

D.当OP到达OQ处时,电阻R0=12Ω分成相等的两部分且处于并联关系,设其电阻值是R2=3Ω,此时外电路的电阻为R=3Ω+3Ω=6Ω

由闭合电路的欧姆定律得电路中的电流

圆环的电功率P=I2R2=1.52×3W=6.75W

D错误。

故选BC。14、A:D【分析】【详解】

A.由变压器原副线圈两端的电流公式得

滑动变阻器上消耗的功率,即副线圈功率

A正确;

B.由变压器原副线圈两端的电压公式可知,

又由欧姆定律

所以

B错误;

C.ab在环的最低端时t=0,则导体棒ab中感应电流的表达式是

C错误;

D.在cd端接电阻R'后,原电路的电压仍然不变,是

电流表的示数不变,可知电阻

交流电的电流最大值

旋转90度,磁通量变化为

所以电量

q也可以写成

D正确。

故选AD。15、C:D【分析】【详解】

A.时刻穿过线框的磁通量最大;此时线框平面位于中性面,故A错误;

B.线框的感应电动势的最大值为

则有效值为

故B错误;

C.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

故C正确;

D.从到过程中通过线框横截面的电荷量为

故D正确。

故选CD。16、A:C【分析】【详解】

探究变压器的电压与匝数的关系要用低压交流电源和交流电表;所以不需要干电池和滑动变阻器,故AC正确,BD错误。

故选AC。三、填空题(共5题,共10分)17、略

【分析】【详解】

[1]在磁场中的同一位置,磁感应强度相同,导线的方向与磁场方向垂直放入磁场,安培力大小为当磁感应强度和导线长度不变时,安培力与电流大小成正比,在F与I的关系图象中为过原点的倾斜直线。【解析】B在匀强磁场中,当电流方向与磁场垂直时所受安培力为:由于磁场强度B和导线长度L不变,因此F与I的关系图象为过原点的直线18、略

【分析】【分析】

【详解】

略【解析】法拉第19、略

【分析】【详解】

[1]电荷刚进入磁场时;受到竖直向下的洛伦兹力,根据左手定则可知电荷带负电。

[2]电荷在电场中加速过程中,根据动能定理可得

解得电荷到C的速度为

[3]电荷进入匀强电场后,在水平方向上做初速度为的匀速直线运动,在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动,根据牛顿第二定律可知加速度大小为

运动时间为

故飞出匀强电场时,竖直方向上的速度为

所以最后从匀强电场E中飞出的速度大小为

故A正确BCD错误。

故选A。【解析】负电A20、略

【分析】【详解】

[1].根据左手定则;正离子向上偏,负离子向下偏,A板聚集正电荷,电势高。

[2].最终电荷处于平衡有:

解得电动势E=Bdv.【解析】ABdv21、略

【分析】【详解】

[1]磁铁向下运动;穿过线圈的磁通量增大,磁铁的磁场方向向下,根据楞次定律可知俯视时线圈中产生的感应电流方向为逆时针,此时电流从灵敏电流表正接线柱流入,所以指针偏向正接线柱一侧。

[2]图中指针偏向负接线柱一侧;所以电流从灵敏电流表负接线柱流入,俯视时线圈中感应电流方向为顺时针,根据安培定则可知线圈中感应电流磁场方向向下,磁铁向下运动,根据楞次定律可知条形磁棒下方是S极。

[3]根据前面分析此时线圈中感应电流磁场方向向下;磁铁的磁场方向也向下,说明此时磁通量在减小,所以磁铁在向上运动。

[4]图中指针偏向正接线柱一侧;所以电流从灵敏电流表正接线柱流入,磁铁向下运动,穿过线圈的磁通量增大,磁铁的磁场方向向上,根据楞次定律可知此时线圈中感应电流的磁场方向向下,可得线圈的绕制方法如图。

【解析】正接线柱一侧S上四、作图题(共4题,共8分)22、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】23、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】24、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】25、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40分)26、略

【分析】【详解】

试题分析:根据法拉第电磁感应定律本实验中,E-图线是直线,说明n和△是定值,而△=△B﹒S;要△B不变,要求光电门的位置(相对于线圈)和挡光片的宽度不变.

解:(1)改变小车的释放位置或导轨倾斜的角度可以改变时间△t,因为d是挡光片的宽度,v是挡光片通过光电门时的速度,其中θ为导轨倾斜的角度,s为小车的释放位置到光电门的距离,由小车的释放位置决定.

(2)根据线圈匝数增加一倍后,感应电动势增加一倍,电压传感器读数增加一倍.如点(3,2)变为(3,4),点(10,6)变为(10,12),连接(3,4)和(10,12)两点即可得到新的图线,见答案.

故答案为(1)A;D

(2)见图。

考点:实验中常用仪器及其正确操作方法;法拉第电磁感应定律.

点评:本题考查“研究回路中感应电动势大小与磁通量变化快慢的关系”实验的实验原理和实验步骤及数据处理(图象)等.考查实验,不是照抄教科书的实验器材和步骤,教科书用的是微安表,本题用电压传感器,体现了课程标准的新理念,教科书用人手动磁铁,本题用倾斜的导轨使磁铁运动,并且用光电门测时间.老实验:研究电磁感应,新器材:电压传感器、光电门,新思路:选择不变量(同时也就选择了可变量),画新图:改变匝数后的E-1/△t图线,正可谓:推陈出新,新胜于陈.只有在不看答案的情况下做题,才能体验到题目的妙处.【解析】(1)A,D(2)见图27、略

【分析】【详解】

解:[1]变压器铁芯要选择磁性物质;为防止出现涡流,要用绝缘的硅钢片叠成,因此AB错误,C正确。

故选C。

[2]在“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验中;因为变压器只能对交流电压变压,出于安全考虑,原线圈所接的电源应是低压交流电源,AB错误,C正确。

故选C。

[3]若变压器两线圈的匝数分别为30和60,匝数之比应为1:2,测得的电压分别为3.7V和8.0V,可

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