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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年粤教版选择性必修2物理上册月考试卷191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;用细绳悬于O点的可自由转动的通电导线AB放在蹄形磁铁的上方,当导线中通以图示方向电流时,从上向下看,AB的转动方向及细绳中张力变化的情况为()
A.AB顺时针转动,张力变大B.AB逆时针转动,张力变小C.AB顺时针转动,张力变小D.AB逆时针转动,张力变大2、关于法拉第电磁感应定律的理解,下列说法错误的是()A.穿过闭合回路的磁通量为零时,感应电动势不一定为零B.穿过闭合回路的磁通量最大时,感应电动势不一定最大C.穿过同一闭合回路的磁通量的变化越大,感应电动势就一定越大D.穿过同一闭合回路的磁通量的变化越快,感应电动势就一定越大3、如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B,通电直导线与磁场方向垂直,导线长度为L,导线中电流为I.该导线所受安培力的大小为。
A.0B.BILC.D.4、如图所示,a、b、c、d四种正离子(不计重力)垂直地射入匀强磁场和匀强电场相互垂直的区域里,a、b分别向上、下极板偏转,c、d沿直线通过该区域后进入另一匀强磁场;分别沿不同半径做圆周运动,则()
A.平行板电容器的上极板电势低B.c、d两离子的比荷不同C.c、d两离子的电荷量一定不同D.a、b两离子的电荷量一定不同5、如图所示是交流发电机模型示意图。在匀强磁场中,有一匝数为10的矩形线圈可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴以恒定角速度逆时针转动,由线圈引出的导线和分别与两个跟线圈一起绕转动的金属环相连接,金属环分别与两个固定的电刷保持滑动接触,矩形线圈在转动中保持和外电路的电阻形成闭合电路。当线圈处在中性面时,穿过矩形线圈的磁通量若线圈电阻其他电阻不计,则下列说法中正确的是()
A.电流表的示数为B.时间内电阻R上产生的热量为C.线圈由中性面位置开始转过30°时,电流表的示数为D.线圈从中性面位置开始转过90°过程中,通过电阻R的电荷量为6、传统的自行车发电机内部电路如图甲所示,驱动轴一端与自行车车轮相连,另一端连接条形永久磁铁,车轮转动过程中,驱动轴带动永久磁铁在形软铁芯之间匀速转动,发电机线圈两端产生的交变电压波形如图乙所示。已知波形图中正、负尖峰电压分别为和两个相邻正、负尖峰电压所对应的时间差为发电机线圈匝数为下列判断正确的是()
A.驱动轴转动的角速度B.线圈电压的有效值C.穿过线圈磁通量变化率的最大值D.相邻两个向上尖峰时间内,线圈电压的平均值7、图甲为一理想变压器,原副线圈匝数比为2:1,R为滑动变阻器;A;V均为理相交流电表。若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压,则()
A.电压表V的示数为B.该交变电流的方向每秒改变50次C.滑动变阻器滑片P向下滑动时,电压表V示数增大D.滑动变阻器滑片P向下滑动时,电流表A示数减小评卷人得分二、多选题(共9题,共18分)8、如图所示,理想变压器原线圈接在交流电源上,原、副线圈中分别接有完全相同的三个灯泡a、b、c,当A、B间电压为U时,三个灯泡a、b、c恰好都能正常发光,每个灯泡的额定电压为U0;则()
A.U=2U0B.U=3U0C.变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=1:2D.变压器原、副线圈的匝数比为n1:n2=2:19、半径为r带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d,如图甲所示,有一变化的磁场垂直于纸面,规定垂直纸面向里的方向为正,变化规律如图乙所示.在t=0时刻平行板之间的中心位置有一电荷量为+q的粒子由静止释放,粒子的重力不计,平行板电容器的充、放电时间不计,取上板的电势为零.粒子始终未打中极板,则以下说法中正确的是()
A.第2s内上极板为正极B.第2s末粒子回到了原来位置C.第2s末两极板之间的电场强度大小为(V/m)D.第4s末粒子的电势能为(J)10、压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小。某同学利用压敏电阻设计了一个判断电梯运动状态的装置,其装置示意图如图所示。将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体m,电梯静止时电流表示数为I0。电梯在不同的运动过程中;电流表的示数分别如下图中甲;乙、丙、丁所示,则下列判断中正确的是()
A.甲图表示电梯可能做匀速上升运动B.乙图表示电梯可能做匀加速上升运动C.丙图表示电梯可能做匀减速下降运动D.丁图表示电梯可能做匀减速下降运动11、大型对撞机是科学研究的重要工具,中国也准备建造大型正负电子对撞机,预计在2022至2030年之间建造,对撞机是在回旋加速器的基础上逐步发展出来的。回旋加速器的原理示意图如图所示,和是两个中空的半圆金属盒,均和高频交流电源相连接,在两盒间的窄缝中形成匀强电场,两盒处于与盒面垂直的匀强磁场中,中央O处是粒子源。若忽略粒子在电场中的加速时间,不考虑相对论效应,下列说法正确的是()
A.带电粒子每运动一周被加速两次B.带电粒子在磁场中运动的周期越来越小C.粒子的最大速度与半圆金属盒的尺寸无关D.磁感应强度越大,带电粒子离开加速器时的动能就越大12、如图所示,空间存在方向垂直于xOy平面的匀强磁场,在的区域,磁感应强度的大小为B,方向向外:在的区域,磁感应强度的大小为方向向里。一质量为m、电荷量为的电子(不计重力)以速度从坐标原点O沿x轴正方向射入磁场,当电子的速度方向再次沿x轴正方向时()
A.电子运动的最短时间为B.电子运动的最短时间为C.电子与O点间的最短距离为D.电子与O点间的最短距离为13、如图所示,水平导体棒ab的质量长L=1m、电阻其两个端点分别搭接在竖直平行正对放置的两光滑金属圆环上,两圆环半径均为r=1m、电阻不计。阻值的电阻用导线与圆环相连接,理想交流电压表V接在电阻R两端。整个空间有磁感应强度大小为B=1T、方向竖直向下的匀强磁场。导体棒ab在外力F作用下以速率两圆环的中心轴匀速转动。t=0时,导体棒ab在圆环最低点。重力加速度为下列说法正确的是()
A.导体棒中的电流B.电压表的示数为C.从t=0到0.5πs的过程中通过R的电量为2CD.从t=0到0.5πs的过程中外力F做功为14、如图所示,正方形金属线圈abcd边长为L,电阻为R。现将线圈平放在粗糙水平传送带上,ab边与传送带边缘QN平行,随传送带以速度v匀速运动,匀强磁场的边界PQNM是平行四边形,磁场方向垂直于传送带向上,磁感应强度大小为B,PQ与QN夹角为45°,PM长为2L,PQ足够长;线圈始终相对于传送带静止,在线圈穿过磁场区域的过程中,下列说法错误的是()
A.线圈感应电流的方向先是沿adcba后沿abcdaB.线圈受到的静摩擦力先增大后减小C.线圈始终受到垂直于ad向右的静摩擦力D.线圈受到摩擦力的最大值为15、如图所示,竖直放置的形光滑导轨宽为L,矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d,磁感应强度为B。质量为m的水平金属杆由静止释放,进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等。金属杆在导轨间的电阻为R,与导轨接触良好,其余电阻不计,重力加速度为g。金属杆()
A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向可能竖直向下B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C.穿过两磁场产生的总热量为2mgdD.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h一定大于16、如图甲所示,理想变压器原、副线圈匝数比为5:1,原线圈a、b两端输入如图乙所示正弦交流电压;副线圈c;d连接的电阻R=10Ω,下列说法正确的是()
A.理想电压表示数为B.理想电流表示数为0.4AC.电阻R的电功率为40WD.原线圈输入的交变电压的瞬时值表达式为u=评卷人得分三、填空题(共6题,共12分)17、如图所示装置中,绕在铁芯上的两组线圈和分别和光滑水平导轨相接,导轨上放置金属杆和只考虑金属棒电阻,其他电阻忽略不计。某同学通过实验研究杆运动对杆的影响。若该同学控制杆向左匀速运动,杆将______;若发现杆向左移动,则杆______。
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、周期和频率的关系:T=______或f=______.20、如图,桌面上放着一个单匝矩形线圈,线圈中心上方有一竖立的条形磁铁,此时穿过线圈的碰通量为0.04Wb,现使磁铁竖直下落,经0.2s后磁铁的S极落到线圈内的桌面上,这时穿过线圈的磁通最为0.12Wb。此过程中穿过线圈的磁通量增加了______Wb,线圈中的感应电动势大小为______V。
21、如图所示,两电子沿MN方向从M点射入两平行平面间的匀强磁场中,它们分别以v1、v2的速率射出磁场,则v1:v2=______,通过匀强磁场所用时间之比t1、t2=______。
22、如图所示是一个按正弦规律变化的交变电流的图象,则该交变电流的周期是______s,电压的有效值是_______V。
评卷人得分四、作图题(共4题,共12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4题,共8分)27、(1)热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。如图所示为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知,这种热敏电阻在温度上升时导电能力___________(填“增强”或“减弱”)。
(2)利用传感器可以探测、感受外界的信号、物理条件等。图甲所示为某同学用传感器做实验得到的小灯泡的关系图线。
①实验室提供的器材有:电流传感器、电压传感器、滑动变阻器A(阻值范围)、滑动变阻器B(阻值范围)、电动势为的电源(不计内阻)、小灯泡、电键、导线若干。该同学做实验时,滑动变阻器选用的是___________(填“A”或“B”);请在图乙的方框中画出该实验的电路图_________。
②将该小灯泡接入如丙图所示的电路中,已知电流传感器的示数为电源电动势为则此时小灯泡的电功率为___________W,电源的内阻为___________28、如图所示,图甲为热敏电阻的图像,图乙为用此热敏电阻R和继电器组成的一个简单恒温箱温控电路,继电器线圈的电阻为当线圈中的电流大于或等于20mA时,继电器的衔铁被吸合。为继电器线圈供电的电池电动势E=9V;内阻不计。图中的“电源”是恒温箱加热器的电源。
(1)应该把恒温箱内的加热器接在___________端。选填“A、B”或“C、D”
(2)如果要使恒温箱内的温度保持150℃,可变电阻R1的阻值应调节为___________29、某同学了解到,给大货车“称重”,是利用了如压阻应变片这样的元件,当改变对压阻应变片压力时,其阻值发生变化,这种效应称为“压阻效应”。现用如图甲所示的电路研究某压阻应变片的压阻效应。已知的阻值变化范围为几欧姆到几十欧姆;所用电源的电动势为3V,内阻忽略。除图甲中的器材外,实验室还提供了如下器材可供选择:
电压表V(量程为0~15V,内阻约为20k其读数用U表示)
电流表A1(量程为0~0.6A,内阻=1.5其读数用I1表示)
电流表A2(量程为0~0.6A,内阻约为2其读数用I2表示)
(1)请完成电路图甲中虚线框内的部分,并用相应的符号标注元件________。
(2)在电阻上加压力F,闭合开关S,记下电表读数,可得_________(用题目中给出的字母表示)。
(3)改变压力F,得到不同的值,绘成图像如图乙所示,可得与所受压力F的数值关系是_________。
(4)该同学用提供的器材设计了如图丙所示电路,想把电流表改成简单压力表,即直接在电流表盘上对应电流位置处标上压力大小。在0.15A处标0,则调零电阻_________,此压力表最大能测压力_________。(结果均保留两位有效数字)30、某同学利用实验室中的自耦变压器做“探究变压器线圈两端的电压与匝数关系”的实验。图甲为变压器的实物图;图乙为其内部结构图,图丙为实验原理图。除自耦变压器外实验室还提供了如下器材。
A.直流电压表;B.多用电表;C.220V交流电源;D.交直流学生电源;E.低压直流电源;F.滑动变阻器“202A”;G.滑动变阻器“50.5A”;H.开关;导线若干。
回答下列问题:
(1)实验中电源应选用______,测量电压的电表应选用______,滑动变阻器应选用______;
(2)实验中原线圈的匝数用图甲刻度盘上的______表示;副线圈的匝数用图甲刻度盘上的手柄上的指针指示刻度表示。
(3)为了实验过程中的安全,下列做法正确的是______
A.为了人身安全;只能使用低压电源,所用电压不要超过12V
B.连接好电路后;应先检查电路连接是否正确,再接通电源进行实验。
C.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。
D.为了测量电表的安全;测量电压时,先选用最大量程试测。
(4)实验中想通过调节滑动变阻器改变副线圈上的电压,是否可行?______
(5)下表为某次实验得到的数据,从数据上发现电压比总小于匝数比,除测量误差外造成这一结果的主要原因是(说出两个原因):①______②______
表1:实验数据记录表(表盘总刻度为240U1=12V)。实验次数12345指针指示刻度406080120200U2/N1.902.923.945.969.98评卷人得分六、解答题(共4题,共8分)31、如图所示,有一间距为L且与水平方向成θ角的光滑平行轨道,轨道上端接有电容器和定值电阻,S为单刀双掷开关,空间存在垂直轨道平面向上的匀强磁场,磁感应强度为B。将单刀双掷开关接到a点,一根电阻不计、质量为m的导体棒在轨道底端获得初速度v0后沿着轨道向上运动,到达最高点时,单刀双掷开关接b点,经过一段时间导体棒又回到轨道底端,已知定值电阻的阻值为R,电容器的电容为C,重力加速度为g;轨道足够长,轨道电阻不计,求:
(1)导体棒上滑过程中加速度的大小;
(2)若已知导体棒到达轨道底端的速度为v;求导体棒下滑过程中定值电阻产生的热量和导体棒运动的时间。
32、如图所示,竖直平面内有一个等腰直角三角形abc,ab边竖直,长为此区域中存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁感应强度的大小左侧M、N两板间电压为N板在c点正上方。bc边的左侧有足够长的水平向右的匀强电场,电场强度大小为现有一个比荷为带正电的粒子从M板小孔由静止释放,经MN板间电场加速后从ac边的中点e水平向右进入磁场区域(不计粒子重力)。求:
(1)粒子进入磁场时的速度v的大小;
(2)粒子从离开N板至第一次离开磁场区域所经历的时间;
(3)粒子第二次离开磁场时的位置及从第一次离开磁场至第二次离开磁场所经历的时间。
33、如图,一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r,其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上,并与之密接;棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻(图中未画出);导轨置于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于导轨所在平面.开始时,给导体棒一个平行于导轨的初速度v0。在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中,通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度I保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻;求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。
34、如图,平行金属导轨MN、PQ固定在水平面上,导轨间距为0.5m,导轨左端接一个阻值为0.3Ω的电阻。电阻为0.1Ω、质量为0.1kg的导体棒ab静止架在导轨间,并与导轨垂直且接触良好,ab与导轨间的动摩擦因数为0.3。ab右侧矩形区域内有与导轨垂直的、磁感应强度大小为0.4T的匀强磁场。某时刻,ab在沿MN方向的恒定拉力作用下以2m/s的速度进人磁场区域并做匀速直线运动,经0.58的时间离开磁场区域,g取10m/s2;求:
(1)ab产生的焦耳热以及通过ab的电荷量;
(2)作用在ab上的恒定拉力大小。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、D【分析】在导线上靠近A、B两端各取一个电流元,A处的电流元所在磁场向上穿过导线,根据左手定则,该处导线受力向外,同理B处电流元受安培力向里,所以从上向下看,导线逆时针转动,同时,由于导线转动,所以电流在垂直纸面方向有了投影,对于此有效长度来说,磁感线是向右穿过导线,再根据左手定则可判定导线有向下运动的趋势,故选D.2、C【分析】【详解】
A.由法拉第电磁感应定律
线圈中磁通量变为零;但磁通量变化率不一定为零,所以产生的感应电动势也不一定为零,A正确;
B.由法拉第电磁感应定律
线圈中磁通量最大;但磁通量变化率不一定越大,所以产生的感应电动势也不一定越大,B正确;
C.由法拉第电磁感应定律
磁通量的变化越大,只能是大,如果Δt很长;感应电动势可能很小,C错误;
D.由法拉第电磁感应定律
可知穿过线圈的磁通量变化越快;感应电动势越大,D正确。
故选C。3、B【分析】【详解】
通电直导线与磁场方向垂直;根据安培力的公式,该导线所受安培力的大小:F=BIL,故B正确,ACD错误.
故选:B.4、B【分析】【详解】
A.c、d沿直线通过匀强磁场和匀强电场相互垂直的区域,有
由左手定则,洛伦兹力竖直向上,所以电场力竖直向下。由c、d为正离子;所以场强方向竖直向下,则上极板比下极板电势高,A错误;
BC.c、d进入匀强磁场后,由洛伦兹力提供向心力
解得
由c、d做圆周运动的半径不同,所以c、d两离子的比荷不同;又不知质量,所以无法判断电荷量大小,B正确,C错误;
D.a、b分别向上;下极板偏转;说明洛伦兹力和电场力不相等,无法判断电荷量大小,D错误。
故选B。5、B【分析】【分析】
【详解】
A.交流电动势的最大值
电动势的有效值
电流的有效值
即电流表读数为2.83A,选项A错误;
B.时间内电阻R上产生的热量为
选项B正确;
C.电流表的读数为交流电的有效值;则线圈由中性面位置开始转过30°时,电流表的示数仍为2.83A,选项C错误;
D.线圈从中性面位置开始转过90°过程中,通过电阻R的电荷量为
选项D错误。
故选B。6、C【分析】【分析】
【详解】
A.已知两相邻正、负尖峰电压对应时间差为可得交变电流的周期驱动轴转动的角速度。
A错误;
B.交变电流不是按正弦规律变化的,电压最大值与有效值的关系不是B错误;
C.由法拉第电磁感应定律得;感应电动势与磁通量变化率成正比,有。
穿过线圈磁通量变化率的最大值。
C正确;
D.相邻两个向上尖峰时间内;线圈电压的平均值为。
线圈转过一个完整周期;磁通量变化量为0,电压平均值为0,D错误;
故选C。7、D【分析】【详解】
A.根据题意,由图乙可知,原线圈输入电压的最大值为则有效值为
由电压与匝数关系有
解得
即电压表示数为故A错误;
B.由图乙可知,周期为则频率为
则该交变电流的方向每秒改变100次;故B错误;
CD.输入电压和匝数比不变;则电压表的示数不变,滑动变阻器滑片P向下滑动时,电阻变大,则电流变小,电流表A示数减小,故C错误,D正确。
故选D。二、多选题(共9题,共18分)8、B:D【分析】【详解】
由于三个灯泡正常发光,副线圈中的电流为2I,原线圈中的电流为I,则变压器原、副线圈的匝数比为等于原、副线圈中电流的反比,即为2:1,根据原、副线圈两端电压比等于匝数比且副线圈两端电压为U0,则原线圈两端电压为2U0,则
故选BD。9、A:C:D【分析】【详解】
由图象可知,在第2内,磁场垂直于纸面向内,磁感应强度变小,穿过金属圆环的磁通量变小,假设环闭合,由楞次定律可知,感应电流磁场与原磁场方向相同,即感应电流磁场方向垂直于纸面向内,然后由安培定则可知,感应电流沿顺时针方向,由此可知,上极板电势高,是正极,故A正确;由楞次定律可知,在第1s内,下板为正,粒子向下做匀加速运动;第2s内,上板为正,粒子向下做匀减速运动,直到速度为零;第3s内,上板为正,粒子向上做匀加速运动;第4s内,下板为正,粒子向上做匀减速运动,直到速度减为零回到原来位置;故B错误;法拉第电磁感应定律可知,在第2s内产生的感应电动势:两极板间的电场强度为:故C正确;第4s末下极板是正极,且粒子回到两板中点,因为上极板电势为零,则中点的电势为粒子具有的电势能为:选项D正确.10、A:C【分析】【分析】
【详解】
A.甲图中,电流恒为I0;压力等于重力,故电梯处于平衡状态,可能匀速上升,故A正确;
B.乙图中,电流从I0逐渐变大到2I0;电阻变小,则压力逐渐变大,且大于重力,所以加速度向上逐渐变大,电梯可能变加速上升,也可能变减速下降;故B错误;
C.丙图中,电流保持2I0不变;电阻比原来小且保持不变,则压力不变且大于重力,所以加速度向上且保持不变,电梯可能匀加速上升,也可能匀减速下降;故C正确;
D.丁图中,电流从2I0逐渐减小到I0,则电阻逐渐变大,压力逐渐减小到mg;则向上的加速度逐渐减小到0,则电梯变减速下降或变加速上升,故D错误;
故选AC。11、A:D【分析】【详解】
A.带电粒子转动一周;两次经过电场,所以每运动一周被加速两次,故A正确;
B.带电粒子在磁场中运动的周期与速度无关;故B错误;
C.粒子从回旋加速器中射出时,最后一圈圆周运动的半径与金属盒半径相同,由
得
可知金属盒半径r越大,最大速度ν越大;故C错误;
D.由可知磁感应强度B越大,最大速度v越大;粒子动能越大,故D正确。
故选AD。12、B:D【分析】【详解】
电子先在的区域运动半周,再在的区域运动半周,当速度方向再次沿x轴正方向时,运动的最短时间为
与O点间的最短距离为
故BD项正确;AC项错误。
故选BD。13、A:C【分析】【详解】
A.导体棒ab在圆环最低点时,速度v垂直与磁感线,有效切割速度最大,感应电动势为最大值
感应电流最大值为
设经过时间t导体棒速度与磁感线夹角为
此时导体棒有效切割速度为
在导体棒中电流随时间变化规律为
故A正确;
B.电压表示数为电阻R两端电压有效值,则
故B错误;
C.导体棒圆周运动的周期为
0.5πs等于周期的四分之一,则在0~0.5πs时间内通过R的电量为
故C正确;
D.根据能量守恒定律可知,从t=0到0.5πs的过程中外力F做功等于导体棒增加的重力势能与电路产生的焦耳热之和,电流的有效值为
则焦耳热为
导体棒增加的重力势能为
则外力做功为
故D错误。
故选AC。14、B:C:D【分析】【详解】
A.在线圈穿过磁场区域的过程中,线圈中的磁通量先增大后减小,据楞次定律知,线圈感应电流的方向先是沿adcba后沿abcda;故A项正确,不符合题意;
C.线圈的一小部分进入磁场区域时(a点未进入磁场),线圈感应电流的方向沿adcba,bc边所受安培力方向向左,ab边所受安培力方向向里;线圈受到的摩擦力方向不是向右,故C项错误,符合题意;
B.线圈进入磁场区域的过程中;切割磁感线的有效长度先增大后减小,线圈中的电动势(电流)先增大后减小,线圈受到的安培力先增大后减小,线圈受到的静摩擦力先增大后减小;线圈穿出磁场区域的过程中,切割磁感线的有效长度先增大后减小,线圈中的电动势(电流)先增大后减小,线圈受到的安培力先增大后减小,线圈受到的静摩擦力先增大后减小;故B项错误,符合题意;
D.当线圈的有效切割长度为L时,线圈受到的安培力最大,线圈受到的静摩擦力最大,摩擦力的最大值为
故D项错误;符合题意。
本题选错误的,故选BCD。15、B:D【分析】【详解】
A.金属杆在无场区做匀加速运动;而金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,所以金属杆刚进入磁场Ⅰ时做减速运动,加速度方向竖直向上,故A错误;
B.金属杆在磁场Ⅰ运动时;随着速度减小,产生的感应电流减小,受到的安培力减小,合力减小,加速度减小,所以金属杆在磁场Ⅰ中做加速度减小的减速运动,在两个磁场之间做匀加速运动,由题知,金属杆进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等,所以金属杆在磁场Ⅰ中运动的平均速度小于在两磁场之间运动的平均速度,两个过程位移相等,所以金属杆穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间,故B正确;
C.金属杆从刚进入磁场Ⅰ到刚进入磁场Ⅱ的过程,由能量守恒定律得
金属杆通过磁场Ⅱ时产生的热量与通过磁场Ⅰ时产生的热量相同,所以总热量为
故C错误;
D.设金属杆释放时距磁场Ⅰ上边界的高度为H时进入磁场Ⅰ时刚好匀速运动,则有
又联立解得
由于金属杆进入磁场Ⅰ时做减速运动,所以高度h一定大于H;故D正确。
故选BD。16、B:C【分析】【详解】
A.根据乙图可知原线圈输入电压的最大值为,根据最大值与有效值的关系可知,原线圈的有效值为U1==100V根据变压器原副线圈的电压与匝数的关系可知,副线圈输出电压=⇒U2=20V理想电压表示数为20V;A错误;
B.根据欧姆定律可知副线圈电流I2==2A
根据变压器原副线圈功率相等可知U1I1=U2I2⇒I1=0.4A理想电流表示数为0.4A;B正确;
C.根据副线圈的电压和电流,可知电阻R的电功率为P=U2I2=40W
C正确;
D.根据乙图可知,原线圈输入的交变电压的周期为T=0.2s⇒ω==10πrad/s
所以原线圈输入的电压瞬时值表达式为u=sin10πt(V)
D错误。
故选BC。三、填空题(共6题,共12分)17、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]杆向左匀速运动,产生的是恒定感应电动势,流过是恒定电流,穿过的磁通量不变化,没有感应电动势,cd杆静止不动。
[2]杆向右减速,根据右手定则,知在ab杆上产生减小的a到b的电流,根据安培定则,在L1中产生向上减弱的磁场,该磁场向下通过L2,根据楞次定律,在cd杆上产生d到c的电流,根据左手定则,受到向右的安培力,cd杆向左运动。
杆向左加速,根据右手定则,知在ab杆上产生增大的b到a的电流,根据安培定则,在L1中产生向下增大的磁场,该磁场向上通过L2,根据楞次定律,在cd杆上产生d到c的电流,根据左手定则,受到向右的安培力,cd杆向左运动。【解析】静止不动向右减速或向左加速18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】法拉第19、略
【解析】20、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]穿过线圈的磁通量增加量为
[2]根据法拉第电磁感应定律得【解析】0.0821、略
【分析】【详解】
[1]粒子运动轨迹如下图所示
电子垂直射入磁场,在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力有,根据
电子做圆周运动的半径
则得电子在电场中的运动速度之比等于电子做圆周运动的半径之比,根据几何关系有
所以电子在电场中的速度之比为
[2]电子在磁场中做圆周运动的周期
以v1运动的电子在磁场中运动的时间
以v2运动的电子在磁场中运动的时间
所以电子在磁场中运动的时间之比为【解析】1:23:222、略
【分析】【详解】
[1]由图可知,该正弦交流电的周期为
[2]电压最大值为,所以有效值为【解析】0.02220四、作图题(共4题,共12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4题,共8分)27、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]由图可知;这种热敏电阻在温度上升时电阻减小,则导电能力增强。
(2)①[2][3]该同学做实验时;滑动变阻器要接成分压电路,则选用的是阻值较小的A;在图乙的方框中画出该实验的电路图如图。
②[4][5]将该小灯泡接入如丙图所示的电路中,根据小灯泡的U-I关系图线可知,当I=0.3A时,灯泡两端电压为U=2.5V;则小灯泡消耗的功率。
P=IU=0.75W电源内阻。
【解析】增强A0.751.6728、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)[1]当温度较低的时候,热敏电阻的电阻较大,电路中的电流较小,此时继电器的衔铁与AB部分连接,此时是需要加热的,恒温箱内的加热器要工作,所以该把恒温箱内的加热器接在A、B端.
(2)[2]当温度超过150℃时;加热电路就要断开,此时的继电器的衔铁要被吸合,即控制电路的电流要到达20mA=0.02A,根据闭合电路欧姆定律可得。
即。
解得。
R1=220Ω【解析】AB22029、略
【分析】【详解】
(1)[1]由于电压表V量程过大,读数精确度低,所以用电流表A2作电压表使用(A2满偏电压大于A1);如图所示。
(2)[2]根据欧姆定律得
(3)[3]与所受压力F成一次函数,根据图线与坐标轴的截距以及斜率可知结合图像中(0,18)与(4,10)两点可知=18-2F
(4)[4][5]由闭合电路欧姆定律
若F=0,I=0.15A,代入得R0=0.5Ω
当I=0.6A时,代入得Fm=7.5N【解析】见解析18-2F0.507.5N30、略
【分析】【详解】
(1)[1]变压器工作必须针对交流电;为了确保安全,选用交流学生电源D;
[2]由于测量的是交流电压;因此选用多用电表B的交流挡位;
[3]为确保安全;选用额定电流为2A的滑动变阻器F。
(2)[4]原线圈的匝数是线圈的总匝数;用图甲刻度盘上的总刻度表示。
(3)[5]A.在实验中为了确保人身安全;需要使用低压电源,且电压不要超过12V,A正确;
B.为了确保安全;实验时,连接好电路后,应先检查电路连接是否正确,再接通电源进行实验,B正确;
C.即使使用电压较低;为了确
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