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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年华东师大版选择性必修2物理上册阶段测试试卷629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7题,共14分)1、如图所示a、b间接入正弦交流电,理想变压器右侧部分为一火灾报警系统原理图,R2为热敏电阻,随着温度升高其电阻变小,所有电表均为理想电表,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当R2所在处出现火情时;以下说法中正确的是。
A.V1的示数减小,V2的示数减小B.V1的示数不变,V2的示数减小C.A1的示数增大,A2的示数增大D.A1的示数减小,A2的示数减小2、小明分别按图1和图2电路探究远距离输电的输电损耗,将长导线卷成相同的两卷A、B来模拟输电线路,忽略导线的自感作用。其中T1为理想升压变压器,T2为理想降压变压器;两次实验中使用的灯泡相同,灯泡的电压相等两次实验中()
A.都接直流电源B.A两端的电压相等C.A损耗的功率相等D.图1中A的电流较大3、如图为某种风力发电机的原理图,发电机的线圈固定,磁体在叶片驱动下绕线圈对称轴转动。已知磁体间的磁场为匀强磁场,磁感应强度为线圈的匝数为面积为S、电阻为磁体转动的角速度为外接电路的电流为则()
A.图示位置,线圈的磁通量为B.图示位置,线圈中的电流方向不发生改变C.从图示位置开始计时,交流电的表达式为D.线圈的输出功率为4、如图所示,a和b是从A点以相同的速度垂直磁场方向射入匀强磁场的两个粒子运动的半圆形轨迹,已知两个粒子带电荷量相同,且不计重力的影响,则由此可知()
A.两粒子均带正电,质量之比B.两粒子均带负电,质量之比C.两粒子均带正电,质量之比D.两粒子均带负电,质量之比5、下列说法中正确的是()A.动生电动势是洛伦兹力对导体中自由电荷做功而引起的B.因为洛伦兹力对运动电荷始终不做功,所以动生电动势不是由洛伦兹力而产生的C.动生电动势的方向可以由右手定则来判定D.导体棒切割磁感线产生感应电流,受到的安培力一定与受到的外力大小相等、方向相反6、某交变电压的瞬时电压表达式为下列说法正确的是()A.时,线圈平面与磁感线平行,该交变电压的瞬时值为0B.该交变电压在1s内电流的方向改变50次C.将该交变电压加在“220V100W”的灯泡两端时,灯泡的实际功率为100WD.当时,该交变电压的瞬时值为220V7、小型手摇发电机线圈共N匝,每匝可简化为矩形线圈abcd,磁极间的磁场视为匀强磁场,方向垂直于线圈中心轴线圈绕匀速转动,如图所示,矩形线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0;不计线圈电阻,则发电机输出电压()
A.峰值是B.峰值为2C.有效值为D.有效值为评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)8、如图所示,在直线AB上方存在着范围足够大、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一带电粒子从O点以速度v0垂直AB进入磁场,经过时间t运动到磁场中的点C,已知OC连线与初速度v0的夹角为不计粒子的重力。下列说法正确的是()
A.带电粒子从O运动至C的过程中,速度偏转角是B.带电粒子在磁场中运动的时间是C.带电粒子在磁场中运动的直径是D.若仅增大粒子入射速度大小,经过时间t粒子到达磁场的位置一定在OC连线的延长线上9、麦克斯韦集电磁学研究成果之大成,不仅预言了电磁波的存在,而且揭示了电、磁、光现象在本质上的统一性。下列关于人们对电磁波的认识,说法正确的是()A.有一个均匀变化的电场,就可以产生持续的电磁波B.紫外线的波长比X射线更长,它具有灭菌消毒的作用C.可见光也是电磁波,可用于通信D.狭义相对论认为,真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的10、已知一理想的LC振荡电路中电流变化规律与单摆振动的变化规律同步,若在电容器开始放电时计时(此时摆球位于最大位移处),则()A.单摆势能最大时,LC振荡电路中的电场能最大,磁场能为零B.单摆速度逐渐增大时,LC振荡电路中的电场能逐渐减小,磁场能逐渐增大C.单摆动能最大时,LC振荡电路的电容器刚放完电,电场能为零,电路中电流为零D.单摆速度逐渐减小时,LC振荡电路的电容器处于充电过程,电路中电流逐渐增大11、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。如图所示,上;下为电磁体的两个磁极,磁极之间有一个环形真空室,电子在真空室中沿逆时针做半径不变的圆周运动。电磁体线圈中电流的大小、方向可以变化,产生的感生电场使电子加速。关于电子感应加速器,下列说法正确的有()
A.为了使电子加速,电磁体线圈中的电流应当由小变大B.电子做圆运动所需的向心力由感生电场的电场力提供C.若利用正弦式交流电供电,则电子感应加速器在每个周期T内只有的时间能正常工作D.若利用正弦式交流电供电,则电子感应加速器在每个周期T内只有的时间能正常工作12、关于磁场,下列说法正确的是()A.磁场的方向就是一小段通电导线在该点的受力方向B.电流元所受安培力为零,则该处磁感应强度也为零C.根据安培分子电流假说,所谓磁化就是分子电流由无序变成有序排列D.穿过平面的磁通量为零,磁感应强度不一定为零13、如图所示,三个完全相同的半圆形光滑轨道竖直放置,分别处在真空、匀强磁场和匀强电场中,轨道两端在同一高度上。三个相同的带正电小球同时从轨道左端最高点由静止开始沿轨道运动,P、M、N分别为轨道的最低点;则下列有关判断正确的是()
A.小球第一次到达轨道最低点的速度关系vP=vM>vNB.小球第一次到达轨道最低点时对轨道的压力关系FM>FP>FNC.小球从开始运动到第一次到达轨道最低点所用的时间关系tP<tM<tND.三个小球到达轨道右端的高度都不相同,但都能回到原来的出发点位置14、如图所示;在斜面的虚线以下有垂直斜面向下的匀强磁场,甲;乙两个正方形闭合线框是用同种材料的电阻丝制成的,边长相等,两者的横截面积之比为2:1,放在粗糙斜面上从同一高度由静止释放,下滑过程中线框不发生转动。则()
A.俯视两线框进入磁场的过程中,感应电流都是逆时针方向B.从开始运动到滑至斜面底端,甲线框比乙线框所用时间短C.两线框刚进入磁场瞬间,甲,乙中感应电流之比为2:1D.线框进入磁场的过程中,甲、乙两线框产生的焦耳热之比为2:115、如图所示,半径分别为2d和d的光滑半圆形圆弧导轨放在竖直面内,两圆弧圆心均在O点,导轨右端接有阻值为R的电阻。一质量为m、电阻为R、长为d的金属棒AB搭在导轨的左端且处于水平状态,金属棒AB通过绝缘轻杆连在O点的固定转轴上,两导轨间充满垂直于导轨平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。将金属棒由静止释放,金属棒绕O点转动,不计转轴处摩擦,不计导轨电阻,金属棒转动过程中始终与导轨接触良好,当金属棒AB第一次转到竖直位置时,金属棒转动的角速度为ω;则下列说法正确的是()
A.金属棒第一次转到竖直位置时,金属棒AB两端的电压为B.金属棒第一次转到竖直位置时,金属棒受到的安培力大小为C.从静止开始到金属棒第一次转到竖直位置的过程中,通过电阻R的电量为D.从静止开始到金属棒第一次转到竖直位置的过程中,金属棒减少的重力势能等于回路中产生的焦耳热16、如图所示,电阻不计的金属导轨水平平行放置,间距为导轨的端接到匝数比为=的理想变压器的原线圈两端,变压器的副线圈接有阻值为的电阻.在两导轨间≥0区域有垂直导轨平面的磁场,磁场的磁感应强度一阻值不计的光滑导体棒垂直导轨放置且与导轨接触良好.开始时导体棒处于处,从时刻起,导体棒在沿正方向的力作用下做速度为的匀速运动,则()
A.导体棒中产生的交变电流的频率为2B.交流电压表的示数为C.交流电流表的示数为D.在t时间内力做的功为评卷人得分三、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、感生电动势:
由______电场产生的电动势叫感生电动势。19、交流发电机的线圈在磁场中转动时,转轴与磁场方向_________,用_________定则判断线圈切割磁感线产生的感应电流方向。20、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。21、显像管的构造:如图所示,由电子枪、______和荧光屏组成。
评卷人得分四、作图题(共4题,共36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3题,共21分)26、如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置。
(1)将图中所缺的导线补接完整_________________________。
(2)如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下;那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是:
①将通电线圈迅速插入感应线圈时,灵敏电流计指针将_________________________。
②通电线圈插入感应线圈后,将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,灵敏电流计指针将________。
(3)在实验时,如果感应线圈两端不接任何元件,则感应线圈电路中将______________。
A.因电路不闭合;无电磁感应现象。
B.有电磁感应现象;但无感应电流,只有感应电动势。
C.不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向。
D.可以用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向。
(4)如图所示,A、B分别表示通电线圈和感应线圈,若感应线圈B中产生顺时针方向的感应电流,可能是因为__________。
A.通电线圈中通入顺时针方向的电流;且正从感应线圈中取出。
B.通电线圈中通入顺时针方向的电流;且其中的铁芯正被取出。
C.通电线圈中通入顺时针方向的电流;且正将滑动变阻器接入电路的阻值调小。
D.通电线圈中通入逆时针方向的电流,且正在断开电源27、温度有时能明显地影响导体的导电性能。
(1)在实际应用中,常用纵坐标表示电流I、横坐标表示电压U;画出导体的伏安特性曲线。如图甲所示为某导体的伏安特性曲线。
①由图甲可知,随着电压升高,该导体的电阻逐渐_______(选填“变大”或“变小”);
②若将该导体与电动势内阻的电源,阻值的定值电阻连接成图乙所示电路,电路闭合后导体的实际功率为_______W。
(2)如图丙所示为一个简单恒温箱的温控装置的原理电路图,电磁铁与热敏电阻R、滑动变阻器串联接在电源E两端。当通过电磁铁的电流大于或等于15mA时,吸引衔铁,使触点断开,加热器停止工作。已知电磁铁的电阻热敏电阻在不同温度下的阻值如下表所示:。t/℃30.040.050.060.070.080.0R/Ω208145108826249
①现有下列实验器材可供选择:电源E1(电动势为3V,内阻1Ω)、电源E2(电动势6V,内阻2Ω)、滑动变阻器R1(0~500Ω)、滑动变阻器R2(0~2000Ω)。为使该装置实现对30~80℃之间任意温度的控制且便于调节,电源E应选用_________(选填“”或“”),滑动变阻器应选用_________(选填“”或“”);
②如果要使恒温箱内的温度保持在40℃,滑动变阻器连入电路的阻值为_______Ω。28、某同学利用热敏电阻自制了一个简易温度计,其内部电路装置如图甲所示,使用的器材有:直流电源(内阻不计)、毫安表(量程未知)、电阻箱R(最大阻值为)、热敏电阻一个、开关和导线若干。
(1)为了确定毫安表的量程和内阻,先把电阻箱的阻值调到最大,然后将开关接至a端,闭合开关逐渐调节电阻箱的阻值,发现当毫安表指针刚好偏转至满偏刻度的处,电阻箱的示数如图乙所示,此时电阻箱的阻值________将电箱的阻值调为时,毫安表指针刚好偏转至满偏刻度的处,由此知毫安表的满偏电流________内阻________(后两问计算结果均保留两位有效数字)
(2)将开关接至b端,闭合开关该温度计可开始工作,为了得到摄氏温度与电流之间的关系,该同学通过查阅资料,发现自己使用的热敏电阻为负温度系数热敏电阻,其阻值在测量范围(包括)内随摄氏温度的降低而线性增加,比例系数为已知该电阻在时的阻值为则该简易温度计所测摄氏温度t与电流I之间满足________(用E、k、I表示)。评卷人得分六、解答题(共3题,共24分)29、如图所示,在平面内,边长为的正方形虚线区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场,长度也为a的离子探测器两端点分别为位于处的离子源在平面内持续发射比荷的正离子,其速度沿左上方,且与方向的夹角为速度大小与发射角关系为其中沿方向()发射的离子恰从点飞离磁场。不计离子重力和离子间的相互作用,已知
(1)求匀强磁场的磁感应强度B;
(2)求能到达离子探测器的离子发射角范围;
(3)在磁场与探测器间加上沿方向,大小为的匀强电场;求探测器上有离子到达部分的长度。
30、如图所示,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限中以ON为直径的半圆形区域内存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴上纵坐标y=h处的M点以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上横坐标x=2h处的P点进入磁场,最后沿垂直于y轴的方向射出磁场;不计粒子重力。求:
(1)电场强度大小E;
(2)粒子在磁场中运动的轨迹半径r;
(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t。
31、如图所示,在xOy平面内固定一圆形金属线框,圆心为O1,半径为R,与y轴相切于原点O。空间存在方向垂直于xOy平面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场。一长度为2R的均匀导体棒MN,以速率v0由O点开始沿x轴正方向在金属线框上匀速滑过。运动过程中导体棒MN始终与y轴平行,并且中点始终在x轴上,与金属框接触良好。已知导体棒单位长度的电阻为r;金属框电阻可忽略。求:
(1)导体棒MN运动到O1位置时,通过MN的电流大小和方向;
(2)导体棒MN运动位移为x(0≤x≤2R)时;导体棒所受安培力的大小。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、B【分析】【详解】
当传感器R2所在处出现火情时,R2的电阻减小,导致电路的总的电阻减小,所以电路中的总电流将会增加,A1测量的是原线圈中的总的电流,由于副线圈的电流增大了,所以原线圈的电流A1示数也要增加;
由于电源的电压不变,原副线圈的电压也不变,所以V1的示数不变,由于副线圈中电流增大,R3的电压变大,所以V2的示数要减小,即R1的电压也要减小,所以A2的示数要减小;所以AC正确,BD错误.
【点睛】
此题是关于变压器及电路的动态分析问题;在做电路的动态变化的分析题目时,总的原则就是由部分电路的变化确定总电路的变化的情况,再确定其他的电路的变化的情况,即先部分后整体再部分的方法;注意变压器次级电压是由初级电压和匝数比决定的.2、D【分析】【详解】
A.由于变压器只能改变交变电流;因此图2中不可能接直流电源,A错误;
BCD.T2是降压变压器,根据
由于流过两个灯的电流相等;可知图2中流过A的电流较小,加在图2中A两端的电压较低,图2中A消耗的功率较小,BC错误,D正确。
故选D。3、D【分析】【详解】
A.图示位置,线圈的磁通量为
选项A错误;
B.图示位置为中性面;线圈经过该位置时电流方向会发生改变,选项B错误;
C.从图示位置开始计时,交流电的表达式为
选项C错误;
D.感应电动势的有效值
线圈的输出功率为
选项D正确。
故选D。4、B【分析】【详解】
AC.两粒子进入磁场后均向下偏转,可知在A点均受到向下的洛伦兹力;由左手定则可知,两个粒子均带负电,AC错误;
BD.在磁场中由洛伦兹力提供向心力,则有
得
因两粒子进入磁场的速度相同,电荷量也相同,又在同一磁场中运动,故
B正确;D错误。
故选B。5、C【分析】【分析】
【详解】
AB.动生电动势是洛伦兹力沿导体方向的分力对导体中自由电荷做功而引起的;但洛伦兹力对自由电荷所做的总功仍为零,故A;B错误;
C.动生电动势是由导体切割磁感线产生的;可由右手定则判定其方向,故C正确;
D.只有在导体棒做匀速切割磁感线运动时;除安培力以外的力的合力才与安培力大小相等;方向相反,做变速运动时不成立,故D错误。
故选C。6、C【分析】【详解】
A.当时;由交变电压的瞬时值表达式可知,此时交变电压的瞬时值为0,但是线圈的平面在中性面,所以线圈平面与磁感线垂直,故A错误;
B.由交变电压的瞬时值表达式可得交流电的周期为
交流电在一个周期内方向要变两次;所以1s内交流电的方向改变100次,故B错误;
C.“220V100W”的灯泡的额定电压为220V;而此交流电电压的有效值也是220V,所以可知灯泡正常工作,实际功率为100W,故C正确;
D.当时,由交变电压的瞬时值表达式可知
故D错误。
故选C。7、D【分析】【详解】
AB.由题意可知,线圈ab边和cd边产生的感应电动势的最大值都为e0,因此对单匝矩形线圈总电动势最大值为2e0,又因为发电机线圈共N匝,所以发电机线圈中总电动势最大值为2Ne0,根据闭合电路欧姆定律可知,在不计线圈内阻时,输出电压等于感应电动势的大小,即其峰值为2Ne0;故选项A;B错误;
CD.又由题意可知,若从图示位置开始计时,发电机线圈中产生的感应电流为正弦式交变电流,由其有效值与峰值的关系可知
即
故C错误;D正确。
故选D。
【考点定位】
对正弦式交变电流的产生原理的理解;以及其四值运算;闭合电路欧姆定律的应用.
【名师点睛】
熟知并理解教材中正弦式交变电流的产生原理;能自己熟练推导该交变电流的瞬时值表达式.
【方法技巧】
(1)高三复习要能不忘回归教材;千万不能“舍本求源”,一味做;复习课本以外的内容.
(2)根据题图分析对ab边、cd边而言,它们产生的感应电动势方向虽然相反,但对单匝线圈,ab边和cd边产生的感应电动势方向相同;又因为有N匝线圈,因此总感应电动势峰值应累加,另外要能熟记有效值的计算方法.
【规律总结】
对正弦式交变电流,峰值为其有效值的倍,另在进行四值运算时,要注意量与量之间、四值之间的对应.二、多选题(共9题,共18分)8、B:D【分析】【分析】
本题考查带电粒子在匀强磁场中运动模型;对学生分析综合能力有较高要求。
【详解】
A.作出粒子从O点运动至C点的轨迹如图所示,根据几何关系可知,粒子的速度偏向角等于圆心角∠OO1C=2θ;A错误;
B.粒子在磁场中做匀速圆周运动,从O点运动至C点的时间为t,因此
且
解得
而带电粒子在磁场中运动的时间
B正确;
C.根据
可得带电粒子在磁场中运动的半径
直径为C错误;
D.若仅增大粒子入射速度大小,粒子在磁场中运动的周期不变,经过时间t运动圆弧所对圆心角相等,因此到达磁场位置与O的连线的一定在OC延长线上;如图所示,D正确。
故选BD。
9、B:C:D【分析】【分析】
【详解】
A.变化的磁场一定产生电场;但如果是均匀变化的电场,只能产生恒定不变的磁场,不能形成电磁波,故A错误;
B.紫外线的波长比X射线长;具有灭菌消毒的作用,故B正确;
C.可见光是电磁波的一种;可用于通信,故C正确;
D.狭义相对论认为;真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的,光速与光源;观察者间的相对运动无关,故D正确。
故选BCD。10、A:B【分析】【详解】
依题意得:
单摆的重力势能、LC振荡电路中的电场能;电容器的电荷量三个物理量同步变化;
单摆的动能、单摆的速度、LC振荡电路中的磁场能;回路的电流强度四个物理量同步变化;
A.单摆势能最大时,LC振荡电路中的电场能、电容器的电荷量也最大,单摆的动能、单摆的速度、LC振荡电路中的磁场能;回路的电流强度都等于零;A正确;
B.单摆速度逐渐增大时,单摆的动能、LC振荡电路中的磁场能、回路的电流强度都增大,单摆的重力势能、LC振荡电路中的电场能;电容器的电荷量都减小;B正确;
C.单摆动能最大时;回路的电流强度最大,C错误;
D.单摆速度逐渐减小时;回路的电流强度也减小,D错误;
故选AB。11、A:D【分析】【详解】
A.为使电子加速;应使感生电场方向与电子的运动方向相反,由于电子沿逆时针方向运动,如果电磁铁线圈电流的方向与图示方向一致时,由楞次定律可得,电磁铁的磁性应逐渐增强,或者电磁体线圈中的电流应当由小变大,所以A正确;
B.由于电场力的方向总是与电子的运动方向相同;电场力提供动力让电子加速,所以B错误;
CD.如果规定如图电流方向为正方向,电子要加速,电磁体线圈中的电流应当由小变大,当电流方向反向时,电子要加速,电磁体线圈中的电流应当由大变小,所以利用正弦式交流电供电,则电子感应加速器在每个周期T内只有的时间能正常工作;则C错误;D正确;
故选AD。12、C:D【分析】【分析】
【详解】
A.根据左手定则可知;安培力的方向总是垂直于磁场的方向,所以A错误;
B.电流元所受安培力为零;该处磁感应强度不一定为零,因为当电流方向与磁场方向平行时,安培力也为0,所以B错误;
C.根据安培分子电流假说;所谓磁化就是分子电流由无序变成有序排列,则C正确;
D.穿过平面的磁通量为零;磁感应强度不一定为零,因为当磁场方向与平面平行时,磁感量也为0,所以D正确;
故选CD。13、A:B【分析】【分析】
【详解】
A.在第二图中;因为洛仑兹力总是垂直于速度方向,故洛仑兹力不做功;球下落时只有重力做功,故第一;二图两次机械能均守恒,故两次球到最低点的速度相等。
第三图中;小球下滑的过程中电场力做负功,重力做正功,所以小球在最低点的速度小于前两个图中的速度,故A正确;
B.小球在最低点时,第一图中重力和支持力的合力提供向心力,而第二图中是重力、支持力和洛伦兹力的合力提供向心力,所以小球受到的支持力大小不相等,对轨道的压力也不相等;三图中由于电场力对小球做负功,故小球到达N点时的速度小于前2图中的速度;而在竖直方向上,重力和支持力的合力充当向心力,故三图中压力最小,故B正确;
C.第一图和第二图比较可得;小球下滑的速度相等,故。
tP=tM而由B中分析可知,三图中速度小于前两图中的对应位置的速度,故tN最小;故C错误;
D.第一;二两图中;洛伦兹力不做功,只有重力做功,动能和重力势能之间转换,故这小球在右端都能到达高度相同;第三个图中,小球向左运动过程中电场力做负功,故第三个小球上升的高度较小,故D错误。
故选AB。14、A:C:D【分析】【分析】
【详解】
A.俯视两线框进入磁场的过程中;穿过两线框的磁通量均垂直于斜面向下增加,根据楞次定律可知感应电流都是逆时针方向,故A正确;
B.设任一线框的边长为L,横截面积为S,电阻率为ρ电,密度为ρ密,质量为m,刚进入磁场时速度大小为v,加速度大小为a.线框与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面的倾角为线框进入磁场前,由动能定理得(mgsin-μmgcos)x=mv2
得
可知两线框进入磁场时速度相等.根据牛顿第二定律得
得=
a与S无关;所以两线框进入磁场时初速度相同,加速度相同,则运动情况相同,运动时间相等,故B错误;
C.线框刚进入磁场瞬间,感应电流大小为
由
知甲;乙电阻之比为1:2;则甲、乙中感应电流之比为2:1,故C正确;
D.设线框刚完全进入磁场时速度大小为线柜进入磁场的过程,由能量守恒得焦耳热为:Q焦=
可知Q焦∝m,线框质量为m=ρ密·4LS∝S
可知甲、乙两线框产生的焦耳热之比Q甲焦:Q乙焦=m甲:m乙=2:1
故D正确。
故选ACD。15、B:C【分析】【详解】
A.金属棒第一次转到竖直位置时,转动的角速度为则电动势。
此时AB两端的电压为路端电压;则有。
故A错误;
B.此时电路中的电流。
金属棒受到的安培力大小为。
故B正确;
C.从静止开始到金属棒第一次转到竖直位置的过程中,通过电阻R的电量为。
故C正确;
D.根据能量守恒可知;减少的重力势能等于回路中产生的焦耳热和金属棒的动能之和,故D错误。
故选BC。16、B:C【分析】【详解】
A.在t时刻ab棒的坐标为感应电动势
则交变电流的角频率为
交变电流的频率为
A错误;
B.原线圈两端的电压
由得副线圈两端的电压为
故交流电压表的示数为B正确;
C.副线圈中电流有效值为
由
得原线圈中电流有效值为
所以交流电流表的示数为C正确;
D.在t时间内力F做的功等于R产生的热量,为
D错误.
故选BC。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】感生19、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】垂直右手20、略
【解析】高于21、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】偏转线圈四、作图题(共4题,共36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3题,共21分)26、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]连线如图所示。
(2)①[2]由题可知;在闭合开关时电流增大,磁通量增大,则灵敏电流表的指针向右偏转,由此可知,若磁通量减小,则灵敏电流表的指针向左偏转。所将通电线圈迅速插入感应线圈时通过的磁通量增大,故电流表指针向右偏转;
②[3]通电线圈插入感应线圈后;将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时,滑动变阻器的有效电阻增大,通过线圈的电流减小,故磁通量也减小,故灵敏电流计指针将向左偏转。
(3)[4]只要穿过感应线圈的磁通量发生变化;就会产生电磁感应现象,就有感应电动势,但电路不闭合,无感应电流。用楞次定律和安培定则可以判断感应电动势的方向。
故选BD。
(4)[5]A.通电线圈中通入顺时针方向的电流;根据安培定则可知,A产生向里的磁场,此时若从感应线圈中取出,则通过B线圈磁通量减小,根据楞次定律可知,感应线圈B中产生顺时针方向的感应电流,故A符合题意;
B.通电线圈中通入顺时针方向的电流;根据安培定则可知,A产生向里的磁场,此时取出其中的铁芯,则通过B线圈磁通量减小,根据楞次定律可知,感应线圈B中产生顺时针方向的感应电流,故B符合题意;
C.通电线圈中通入顺时针方向的电流;根据安培定则可知,A产生向里的磁场,此时正将滑动变阻器接入电路的阻值调小,则通过A线圈的电流增大,产生向里的磁场增大,故通过B线圈磁通量增大,根据楞次定律可知,感应线圈B中产生逆时针方向的感应电流,故C不符合题意;
D.通电线圈中通入逆时针方向的电流;根据安培定则可知,A产生向外的磁场,此时正在断开电源,则通过B线圈磁通量减小,根据楞次定律可知,感应线圈B中产生逆时针方向的感应电流,故D不符合题意。
故选AB。【解析】①.②.向右偏转③.向左偏转④.BD⑤.AB27、略
【分析】【详解】
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