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文檔簡介
…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年滬教版選擇性必修2物理下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、一長直導線通以如圖甲所示的交變電流,在導線下方有斷開的線圈,如圖乙所示,規(guī)定電流從左向右為正,則相對于b點來說,a點電勢最高的時刻是在()
A.t1時刻B.t2時刻C.t3時刻D.t4時刻2、關于法拉第電磁感應定律的理解,下列說法錯誤的是()A.穿過閉合回路的磁通量為零時,感應電動勢不一定為零B.穿過閉合回路的磁通量最大時,感應電動勢不一定最大C.穿過同一閉合回路的磁通量的變化越大,感應電動勢就一定越大D.穿過同一閉合回路的磁通量的變化越快,感應電動勢就一定越大3、如圖所示,用粗細相同的銅絲做成邊長分別為L和2L的兩只閉合線框a和b,以相同的速度從磁感應強度為B的勻強磁場區(qū)域中勻速地拉到磁場外,若感應電動勢分別為Ea,Eb,則Ea:Eb為()
A.1:4B.1:2C.2:1D.4:14、如圖所示;一根長1m左右的空心鋁管豎直放置,把一枚磁性比較強的小圓柱形永磁體從鋁管上端放入管口,圓柱直徑略小于鋁管的內(nèi)徑。讓磁體從管口處由靜止下落,磁體在管內(nèi)運動時,沒有跟鋁管內(nèi)壁發(fā)生摩擦。有關磁體在鋁管中下落的過程,下列說法可能正確的是()
A.磁體做自由落體運動B.磁體受到鋁管中渦流的作用力方向先向上后向下C.磁體受到鋁管中渦流的作用力方向一直向上D.磁體的機械能守恒5、如圖所示,通電圓形線圈a固定在豎直平面上,銅環(huán)b與線圈a圓心重合且共面,軸線MN過圓心O點。將銅環(huán)b從圖示位置繞MN轉(zhuǎn)動90°再向上平移一小段距離,此過程中銅環(huán)b中感應電流()
A.先有后無B.先無后有C.一直都有D.一直沒有6、如圖甲、乙所示,兩空間分別存在豎直向下的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場,分別為紙面內(nèi)的半圓形曲線,O、分別為兩半圓的圓心,PQ、分別為兩半圓的水平直徑,將帶電粒子分別從P、點水平射出,分別經(jīng)過半圓曲線的M、點,不計粒子重力及空氣阻力,則下列說法正確的是()
A.甲圖中粒子帶正電,乙圖中粒子帶負電B.甲圖中粒子帶負電,乙圖中粒子帶正電C.甲圖中粒子經(jīng)過M點時速度方向的反向延長線有可能經(jīng)過圓心OD.乙圖中粒子經(jīng)過點時速度方向的反向延長線一定經(jīng)過圓心7、一電阻接到方波交流電源上,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為Q方;若該電阻接到正弦交流電源上,在一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量為該電阻上電壓的峰值均為u0,周期均為T,如圖所示。則Q方∶Q正等于()
A.1∶B.∶1C.1∶2D.2∶1評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)8、如圖所示,天平可以用來測定磁感應強度,磁場方向垂直紙面(虛線圍成的區(qū)域),天平的右臂下面掛有一個矩形線圈,共匝,線圈的下部懸在勻強磁場中,下底邊長為右側(cè)邊深入磁場中的長為線圈中通有電流(方向如圖)時,在天平左、右兩邊加上質(zhì)量分別為的砝碼,天平平衡;當電流反向(大小不變)時,右邊再加上質(zhì)量為的砝碼后天平重新平衡,下列說法中正確的是()
A.磁場的方向是垂直紙面向里B.磁場的磁感應強度C.磁場的磁感應強度D.磁場的磁感應強度9、如圖所示的各種情境中,滿足磁鐵與線圈相互排斥,且通過的感應電流方向從到的是()A.B.C.D.10、在勻強磁場中,一矩形金屬線框在勻強磁場中繞與磁感線垂直的轉(zhuǎn)動軸勻速轉(zhuǎn)動如圖甲所示,產(chǎn)生的交變電動勢隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,則下列說法正確的是()
A.t=0.01s時穿過線框的磁通量最小B.t=0.01s時穿過線框的磁通量變化率最大C.該線框勻速轉(zhuǎn)動的角速度大小為D.電動勢瞬時值為22V時,線圈平面與中性面的夾角可能為45°11、如圖所示,直角三角形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強磁場(圖中未畫出),邊長為為一群比荷為的帶負電粒子以相同速度從點開始一定范圍垂直邊射入,射入的粒子恰好不從邊射出,已知從邊垂直射出的粒子在磁場中運動的時間為在磁場中運動時間最長的粒子所用時間為不計粒子的重力,以及粒子之間的相互作用力,則()
A.磁感應強度大小為B.粒子運動的軌道半徑為C.粒子射入磁場的速度大小為D.粒子在磁場中掃過的面積為12、以下對物理現(xiàn)象、物理概念和物理規(guī)律的認識中正確的是()A.電勢降落的方向就是電場強度的方向B.只要閉合電路在磁場中運動就一定有感應電流產(chǎn)生C.如果線圈相對磁場運動而產(chǎn)生了感應電流,則該線圈受到的安培力必定阻礙線圈相對磁場的運動D.線圈中產(chǎn)生的自感電動勢會阻礙線圈中的電流發(fā)生變化13、如圖所示,一頂角為60°的光滑角型導軌固定在水平面上,圖中的虛線為頂角的平分線,金屬桿垂直虛線放置,整個空間存在垂直導軌平面向下磁感應強度大小為的勻強磁場。時給質(zhì)量為的金屬桿一沿角平分線指向的初速度此時電路中的感應電流為經(jīng)過一段時間金屬桿恰好停在點,已知該過程中通過金屬桿的電荷量為金屬桿接入兩導軌間的電阻值恒為其余部分的電阻值均可忽略不計。則下列說法正確的是()
A.金屬桿一直做勻減速直線運動直到靜止B.金屬桿的速度大小為時,電路中的感應電流小于C.時,閉合電路的面積為D.整個過程電路中產(chǎn)生的焦耳熱為14、如圖甲所示,一個矩形線圈abcd在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動。線圈內(nèi)的磁通量隨時間t變化的圖像如圖乙所示;則下列說法中錯誤的是()
A.t1時刻線圈中的感應電動勢為0B.t2時刻ab的運動方向與磁場方向平行C.t3時刻線圈平面與中性面垂直D.t2和t4時刻線圈中感應電流的方向相反15、海洋中蘊藏著巨大的能量,利用海洋的波浪可以發(fā)電。在我國南海上有一浮桶式波浪發(fā)電燈塔,其原理示意圖如圖甲所示。浮桶內(nèi)的磁體通過支柱固定在暗礁上,浮桶內(nèi)置線圈隨波浪相對磁體沿豎直方向運動,且始終處于磁場中,該線圈與阻值的燈泡相連。浮桶下部由內(nèi)、外兩密封圓筒構成(圖乙中斜線陰影部分),如圖乙所示,其內(nèi)為產(chǎn)生磁場的磁體,與浮桶內(nèi)側(cè)面的縫隙忽略不計;匝數(shù)的線圈所在處輻射磁場的磁感應強度線圈直徑電阻取重力加速度若浮桶隨波浪上下運動的速度可表示為則下列說法正確的是()
A.波浪發(fā)電產(chǎn)生電動勢e的瞬時值表達式為B.燈泡中電流i的瞬時值表達式為C.燈泡的電功率為120WD.燈泡兩端電壓的有效值為16、如圖所示,電阻不計的矩形導線框繞中心軸做勻速圓周運動,導線框匝數(shù)=100,面積m2,轉(zhuǎn)動周期s,線框平面內(nèi)充滿磁感應強度為T的勻強磁場。在線框的右邊接一含有理想變壓器的電路,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為︰=2︰1,燈泡標有“36V,18W”字樣,電流表和電壓表均為理想交流電表。調(diào)節(jié)滑動變阻器R的滑片;當電流表示數(shù)為0.8A時,燈泡L剛好正常發(fā)光,則()
A.電壓表的示數(shù)為40VB.定值電阻的阻值為5C.在0~π×10-2s的時間內(nèi),通過小燈泡L的電荷量為7.85×10-3CD.當滑動變阻器R的滑片向下滑動時,電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小評卷人得分三、填空題(共5題,共10分)17、如圖所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負載電阻B的阻值相.a(chǎn)、b兩端加一定交流電壓后,求兩電阻消耗的電功率之比____________;若電源電壓為U,則電阻B兩端電壓為____________
18、電能的廣泛使用給我們的生活帶來了極大的方便。我國居民用電使用220V______(選填“交流”或“直流”)電。在遠距離輸電過程中,我們?yōu)榱藴p少線路上電能的損耗,通常采用______(選填“低壓”或“高壓”)輸電。19、判斷下列說法的正誤.
(1)運動電荷進入磁場后(無其他場)可能做勻速圓周運動,不可能做類平拋運動.____
(2)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動,軌道半徑跟粒子的速率成正比.____
(3)帶電粒子在勻強磁場中做勻速圓周運動的周期與軌道半徑成正比.____
(4)運動電荷在勻強磁場中做圓周運動的周期隨速度的增大而減小.____20、類比是研究問題的常用方法。如圖甲所示,是豎直放置的足夠長、光滑的平行長直導軌,其間距為L。是跨接在導軌上質(zhì)量為m的導體棒,定值電阻的阻值為R??臻g存在磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場。已知電容器(起初不帶電)的電容為C,重力加速度為g。導體棒下落過程中始終保持水平且與導軌接觸良好;不計導軌和導體棒的電阻及空氣阻力。
(1)情境1:從零時刻開始,開關S接通1,同時釋放導體棒其速率v隨時間t的變化規(guī)律可用方程(①式)描述,求導體棒下落的最大速率vm(),及①式中的k。()
(2)情境2:從零時刻開始,開關S接通2,若導體棒保持大小為的速度下落,則電容器充電的電荷量q隨時間t的變化規(guī)律,與情境1中物體速率v隨時間t的變化規(guī)律類似。類比①式,寫出電容器充電電荷量q隨時間t變化的方程();并在圖乙中定性畫出圖線。()
(3)分析情境1和情境2中電路的有關情況,完成表格中的填空。情境1情境2通過導體棒電流最大值的計算式________________導體棒克服安培力做功W與回路產(chǎn)生焦耳熱Q的比較W________Q(選填“>”、“<”或“=”)W______Q(選填“>”、“<”或“=”)
21、如圖所示,豎直放置的形光滑導軌,矩形勻強磁場Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d,質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放,進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等。只考慮金屬桿在導軌間的電阻,與導軌接觸良好,其余電阻不計,重力加速度為g。金屬桿穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為______,穿過磁場Ⅰ的時間______在兩磁場之間的運動時間(填“一定大于”“一定小于”“可能等于”)
評卷人得分四、作圖題(共4題,共36分)22、在圖中畫出或說明圖中所示情形下通電導線I所受磁場力的方向。
23、要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈;電燈由光敏開關和聲敏開關控制,光敏開關在天黑時自動閉合,天亮時自動斷開;聲敏開關在有聲音時自動閉合,無聲音時自動斷開。在下圖中連線,要求夜間且有聲音時電燈自動亮,插座隨時可用。
24、在“探究楞次定律”的實驗中;某同學記錄了實驗過程的三個情境圖,其中有兩個記錄不全,請將其補充完整。
25、如圖所示:當條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時,圓環(huán)向右偏離,試在圖中標出圓環(huán)中的電流方向___________.評卷人得分五、實驗題(共4題,共24分)26、某同學通過實驗制作一個簡易的溫控裝置,實驗原理電路圖如圖所示,繼電器與熱敏電阻Rt、滑動變阻器R串聯(lián)接在電源E兩端,當繼電器的電流超過15mA時,銜鐵被吸合,加熱器停止加熱,實現(xiàn)溫控。繼電器的電阻約20Ω,熱敏電阻的阻值Rt與溫度t的關系如下表所示。
。t/℃
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
Rt/Ω
199.5
145.4
108.1
81.8
62.9
49.1
(1)提供的實驗器材有:電源E1(3V,內(nèi)阻不計)、電源E2(6V,內(nèi)阻不計)、滑動變阻器R1(0~200Ω)、滑動變阻器R2(0~500Ω)、熱敏電阻Rt;繼電器、電阻箱(0~999.9Ω)、開關S、導線若干。
為使該裝置實現(xiàn)對30~80℃之間任一溫度的控制,電源E應選用______(選填“E1”或“E2”),滑動變阻器R應選用______(選填“R1”或“R2”);
(2)欲使銜鐵在熱敏電阻為50℃時被吸合,下列操作步驟的正確順序是______。(填寫各步驟前的序號)
①將熱敏電阻接入電路。
②觀察到繼電器的銜鐵被吸合。
③斷開開關;將電阻箱從電路中移除。
④合上開關;調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值。
⑤斷開開關,用電阻箱替換熱敏電阻,將阻值調(diào)至108.1Ω27、某同學了解到,給大貨車“稱重”利用了壓阻應變片元件,當改變對壓阻應變片壓力時,其阻值發(fā)生變化,這種效應稱為“壓阻效應”?,F(xiàn)用如圖(a)所示的電路研究某壓阻應變片的壓阻效應,己知的阻值變化范圍為幾歐姆到幾十歐姆,所用電源的電動勢內(nèi)阻忽略不計。除圖(a)中的器材外,實驗室還提供了如下器材可供選擇:
A.電壓表V(量程為內(nèi)阻約為)
B.電流表(量程為內(nèi)阻)
(1)為盡量減少測量誤差,圖(a)中的未知電表M選擇電流表而不選擇電壓表V,請說明理由:______。
(2)圖(a)中的未知電表M選擇電流表給電阻加上一定的壓力后,閉合開關S,調(diào)節(jié)滑動變阻器記下電流表和電流表的讀數(shù)分別為和可得______(用題目中給定的字母符號表示)。
(3)該同學用提供的器材設計了如圖(b)所示電路,想把電流表改成簡單壓力表,即直接在電流表盤上對應電流位置處標上壓力大小,若與壓力F的函數(shù)關系為(單位均取國際單位);回答下列問題:
①該同學通過調(diào)節(jié)圖(b)中的滑動變阻器當電流表的讀數(shù)為時,在此刻度處標上則此時滑動變阻器的阻值為______(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字),之后保持阻值不變,在電流表表盤上對應電流位置處標上壓力F的刻度,則該壓力表盤的刻度線______(選填“均勻”或“不均勻”);
②根據(jù)上述壓力表的標定方法,此壓力表能測得的壓力最大值為______N(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。28、小明利用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”,如圖甲所示(虛線框內(nèi)的連接沒有畫出)。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方,當環(huán)境溫度正常時,繼電器的上觸點接觸,下觸點分離,指示燈亮;當環(huán)境溫度超過某一值時,繼電器的下觸點接觸,上觸點分離,警鈴響。圖甲中繼電器的供電電壓繼電器線圈用漆包線繞成,其電阻當線圈中的電流大于等于50mA時;繼電器的銜鐵將被吸合,警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像。
(1)由圖乙可知,當環(huán)境溫度為40℃時,熱敏電阻阻值為___________
(2)由圖乙可知,當環(huán)境溫度升高時,熱敏電阻阻值將___________,繼電器的磁性將___________(均選填“增大”;“減小”或“不變”)。
(3)圖甲中警鈴的接線柱C應與接線柱___________相連。(均選填“A”或“B”)。
(4)請計算說明,環(huán)境溫度在___________范圍內(nèi)時,警鈴報警。29、某學習小組利用NTC熱敏電阻制作了一臺檢測儀,可以快速地檢測是否發(fā)燒(額頭溫度視為發(fā)燒);實驗器材如下:
NTC熱敏電阻(到范圍內(nèi)阻值約為幾千歐姆);
毫安表A(量程為內(nèi)阻約為);
滑動變阻器(最大阻值為);
滑動變阻器(最大阻值為);
電阻箱(阻值范圍);
電源(電動勢內(nèi)阻不計);
單刀雙擲開關;
導線若干。
實驗電路如圖所示。
(1)該學習小組先測量恒定溫度下NTC熱敏電阻的阻值。先將單刀雙擲開關S擲于1處,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使毫安表的示數(shù)為再將單刀雙擲開關S擲于2處,調(diào)節(jié)電阻箱,當毫安表A的示數(shù)為______時;電阻箱的讀數(shù)等于NTC熱敏電阻的阻值。
(2)改變溫度,多次測量得到不同溫度下NTC熱敏電阻的阻值,實驗數(shù)據(jù)如表格所示。溫度35363737.3383940阻值3.983.393.002.902.742.552.44
(3)該實驗中滑動變阻器應選用______(填“”或“”)。
(4)調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為將單刀雙擲開關S擲于2處,調(diào)節(jié)滑動變阻器,使毫安表A的讀數(shù)為將單刀雙擲開關S擲于1處,對應毫安表A的刻度為______當毫安表示數(shù)小于此刻度時說明______(填“發(fā)燒”或“沒有發(fā)燒”)。參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、D【分析】【分析】
【詳解】
AC.欲使a相對b電勢最高,即ab間電動勢最大,t1、t3時刻電流i最大但電流的變化率最?。桓袘妱觿轂榱?,AC錯誤;
B.在電流向右減小,根據(jù)安培定則知線圈所在區(qū)域的磁場的方向向里減小,則感應電流的磁場的方向向里,根據(jù)楞次定律知線圈a端電勢低于b端的電勢,由于原來電流變化逐漸變快,故ab之間的電勢差逐漸增大,t2時刻a電勢最低,即b點電勢最高;B錯誤;
D.在電流向左減小,根據(jù)安培定則知線圈所在區(qū)域的磁場的方向向外減小,則感應電流的磁場的方向向外,根據(jù)楞次定律知線圈a端電勢高于b端的電勢,由于原來電流變化逐漸變快,故ab之間的電勢差逐漸增大,t4時刻a電勢最高;D正確。
故選D。2、C【分析】【詳解】
A.由法拉第電磁感應定律
線圈中磁通量變?yōu)榱悖坏磐孔兓什灰欢榱?,所以產(chǎn)生的感應電動勢也不一定為零,A正確;
B.由法拉第電磁感應定律
線圈中磁通量最大;但磁通量變化率不一定越大,所以產(chǎn)生的感應電動勢也不一定越大,B正確;
C.由法拉第電磁感應定律
磁通量的變化越大,只能是大,如果Δt很長;感應電動勢可能很小,C錯誤;
D.由法拉第電磁感應定律
可知穿過線圈的磁通量變化越快;感應電動勢越大,D正確。
故選C。3、B【分析】【詳解】
線框切割磁感線時的感應電動勢為
解得
故選B。4、C【分析】【詳解】
磁體在鋁管中下落的過程;鋁管產(chǎn)生渦流,阻礙磁體的下落,磁體受到鋁管中渦流的作用力方向一直向上,磁鐵的機械能減少。
故選C。5、A【分析】【詳解】
根據(jù)右手螺旋定則可知通電線圈產(chǎn)生的磁場垂直紙面向外,將銅環(huán)b從圖示位置繞MN轉(zhuǎn)動90°,穿過銅環(huán)b的磁通量發(fā)生變化,產(chǎn)生感應電流,然后再向上平移一小段距離的過程中,穿過銅環(huán)b的磁通量不變始終為零;沒有感應電流。
故選A。6、D【分析】【詳解】
AB.甲圖中;由于帶電粒子在電場中受到向下的電場力,故粒子帶正電,乙圖中,由左手定則可知粒子帶正電荷,故AB錯誤;
C.甲圖中帶電粒子做類平拋運動,由類平拋運動規(guī)律可知,粒子經(jīng)過M點時速度方向的反向延長線與過P點的水平距離的交點為水平位移的中點,即交點與P點的距離為如果經(jīng)過圓心O,則要求水平方向的位移應為明顯PM兩點間的水平位移所以假設不成立,故C錯誤;
D.乙圖中粒子在圓形磁場區(qū)域內(nèi)做勻速圓周運動,設粒子的軌跡半徑為R,半圓的半徑為r,粒子從射出的速度為運動軌跡如圖所示。
因為公共邊,所以
因點的速度的方向沿指向且所以即因此即又因為所以與共線,即粒子經(jīng)過點的速度方向的反向延長線一定過圓心故D正確。
故選D。7、D【分析】【分析】
【詳解】
由有效值概念知,一個周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量
可得
故D正確;ABC錯誤。
故選D。二、多選題(共9題,共18分)8、A:C【分析】【詳解】
A.電流反向后;安培力反向,需要在天平右邊加上砝碼才能重新平衡,所以開始時安培力向下,由左手定則可知磁感應強度的方向垂直紙面向里,故A正確。
BCD.根據(jù)平衡條件有:
當電流反向后有:
聯(lián)立有:
則磁場大?。?/p>
故C正確;BD錯誤。
故選AC。9、B:D【分析】【詳解】
根據(jù)楞次定律,“來拒去留”可知,若磁鐵和線圈之間相互排斥,則磁鐵必然是向線圈靠近;則C圖錯誤;A圖中電鍵是斷開的,無感應電流;B圖電阻R中有從到的感應電流;C圖電阻R中有從到的感應電流;則選項BD正確;A錯誤;
故選BD。10、C:D【分析】【詳解】
AB.由圖象知:t=0.01s時感應電動勢為零;則穿過線框的磁通量最大,磁通量變化率最小,故A;B錯誤;
C.由圖象得出周期T=0.02s,所以故C正確;
D.當t=0時,電動勢為零,線圈平面與磁場方向垂直,故該交變電動勢的瞬時值表達式為電動勢瞬時值為22V時,代人瞬時表達式,則有線圈平面與中性面的夾角正弦值所以線圈平面與中性面的夾角可能為45°,故D正確.11、A:C:D【分析】【詳解】
A.帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,垂直邊射出的粒子在磁場中運動的時間是由
可得
解得
故A正確;
B.設運動時間最長的粒子在磁場中的運動軌跡所對的圓心角為則有
可得
畫出該粒子的運動軌跡如圖所示。
設軌道半徑為由幾何知識得
可得
故B錯誤;
C.根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得
則粒子射入磁場的速度大小為
故C正確;
D.射入的粒子恰好不從邊射出,粒子在磁場中掃過的面積為
故D正確。
故選ACD。12、C:D【分析】【詳解】
A.沿著電場線的方向電勢逐漸降低;但是電勢降低的方向不一定是電場強度的方向,應該是電勢降低最快的方向才為電場強度的方向,故A錯誤;
B.導體在磁場中運動;即使是閉合的回路,導體的運動既可以是沿磁感線運動,也可是切割磁感線,只有切割才會產(chǎn)生感應電流,故B錯誤;
C.如果線圈相對磁場運動而產(chǎn)生了感應電流;根據(jù)楞次定律的應用可知該線圈受到的安培力必定阻礙線圈相對磁場的運動,故C正確;
D.根據(jù)楞次定律得知;線圈中自感電動勢總阻礙電流的變化,故D正確;
故選CD。13、B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.由法拉第電磁感應定律可得金屬桿中產(chǎn)生的感應電動勢為
其感應電流大小為
安培力大小為
由牛頓第二定律可知;金屬桿將做加速度逐漸減小的減速運動,故A錯誤;
B.由可知,當速度減為時,金屬桿的長度也將變??;故其感應電流小于初始時的一半,故B正確;
C.由于在金屬桿運動的過程中,通過金屬桿的總電荷量為而
以上各式聯(lián)立可得
故C正確;
D.由能量守恒定律可知,該過程中,金屬桿的動能全部轉(zhuǎn)化為金屬桿電阻產(chǎn)生的熱量,故
故D錯誤;
故選BC。14、B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.t1時刻通過線圈的磁通量最大;此時磁通量的變化率等于零,故感應電動勢為零,故A正確,不符合題意;
B.t2時刻磁通量為零,線圈與磁場平行,故導線ab的速度方向跟磁感線垂直;故B錯誤,符合題意;
C.t3時刻線圈的磁通量最大;故此時線圈與中性面重合,故C錯誤,符合題意;
D.由圖可知t2、t4時刻線圈中感應電流方向相反;故D正確,不符合題意。
故選BC。15、A:B:C【分析】【分析】
【詳解】
AB.線圈在磁場中切割磁感線,產(chǎn)生電動勢最大值為
其中
聯(lián)立解得
則波浪發(fā)電產(chǎn)生電動勢e的瞬時值表達式為
根據(jù)閉合電路歐姆定律有
AB正確;
C.燈泡電流的有效值為
則燈泡的功率為
C正確;
D.燈泡兩端電壓的有效值為
D錯誤。
故選ABC。16、A:B【分析】【詳解】
A.矩形導體線圈中產(chǎn)生的感應電動勢的最大值為
變壓器的原線圈的輸入電壓為
根據(jù)可得副線圈的輸出電壓為
即電壓表的示數(shù)為40V;故A正確;
B.定值電阻兩端的電壓為
定值電阻阻值為
故B正確;
C.在磁感應強度變化的的時間內(nèi);通過小燈泡的電流有向上和向下的過程,所以總的電荷量為零,故C錯誤;
D.當滑動變阻器的滑片向下滑動時;負載的總電阻減小,副線圈的輸出電壓不變,所以電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變大,故D錯誤;
故選AB。三、填空題(共5題,共10分)17、略
【分析】【詳解】
根據(jù)變壓器原、副線圈電流比設流過A電阻的電流I1=I,則流過B電阻的電流為I2=3I,根據(jù)P=I2R,所以功率比PA:PB=1:9.
兩電阻兩端電壓比等于電流之比,即UA:UB=1:3;對變壓器的原副線圈:解得UB=0.3U【解析】1:90.3u(或3/10u)18、略
【分析】【詳解】
[1]電能的廣泛使用給我們的生活帶來了極大的方便。我國居民用電使用220V交流電。
[2]在遠距離輸電過程中,我們?yōu)榱藴p少線路上電能的損耗,通常采用高壓輸電。【解析】交流高壓19、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.正確
②.正確③.錯誤④.錯誤20、略
【分析】【詳解】
(1)[1][2]導體棒先做加速運動,當其速率為v時產(chǎn)生的感應電動勢為①
導體棒所受安培力大小為②
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得③
對導體棒根據(jù)牛頓第二定律可得④
聯(lián)立①②③④可得⑤
所以⑥
當導體棒的加速度為零時,速率達到最大,即⑦
解得⑧
(2)[3][4]電容器充電過程中回路中電流為⑨
導體棒保持大小為的速度下落時產(chǎn)生的感應電動勢為⑩
電容器兩端的電壓為?
根據(jù)閉合電路歐姆定律有?
聯(lián)立⑨⑩??可得?
由?式可知隨著電容器電荷量q逐漸增大,q隨t的變化越來越慢,當時,電容器電荷量最大,作出q-t圖像如圖所示。
(3)[5][6]情境1中,當導體棒速度最大時電流也達到最大,此時所受安培力與重力平衡,即?
解得?
根據(jù)功能關系可知?
[7][8]情境2中,由q-t圖像可知t=0時刻回路中電流最大,為?
設電容器儲存的電能為EC,根據(jù)功能關系可知?【解析】=>21、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]金屬桿進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等,則從剛進入磁場Ⅰ到剛進入磁場Ⅱ的過程,由能量守恒定律得
金屬桿通過磁場Ⅱ時產(chǎn)生的熱量與通過磁場Ⅰ時產(chǎn)生的熱量相同,所以總熱量為
[2]金屬桿在無場區(qū)做勻加速運動,而金屬桿進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等,所以金屬桿剛進入磁場Ⅰ時做減速運動,加速度方向豎直向上。隨著速度減小,產(chǎn)生的感應電流減小,受到的安培力減小,合力減小,加速度減小,所以金屬桿做加速度逐漸減小的減速運動;在兩個磁場之間做勻加速運動,由題知,進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等,所以金屬桿在磁場Ⅰ中運動時平均速度小于在兩磁場之間運動的平均速度,兩個過程位移相等,所以金屬桿穿過磁場Ⅰ的時間一定大于在兩磁場之間的運動時間。【解析】一定大于四、作圖題(共4題,共36分)22、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫出通過電導線I所受磁場力的方向如圖所示。
【解析】23、略
【分析】【分析】
根據(jù)題中“要在居民樓的樓道安裝一個插座和一個電燈”可知;本題考查交流電的常識,根據(jù)開關作用和交流電接線常識,進行連接電路圖。
【詳解】
晚上;天黑光控開關閉合,有人走動發(fā)出聲音,聲控開關閉合,燈亮,說明兩個開關不能獨立工作,只有同時閉合時,燈才亮,即兩個開關和燈泡是三者串聯(lián)后連入電路;根據(jù)安全用電的原則可知,開關控制火線,開關一端接火線,一端接燈泡頂端的金屬點,零線接燈泡的螺旋套;三孔插座通常的接線方式是面對插座,上孔接地線,左孔接零線,右孔接火線;電路圖如下圖所示。
【解析】24、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個圖可知:當條形磁鐵的N極插入線圈過程中;電流計的指針向右偏轉(zhuǎn),則有:線圈中向下的磁場增強,感應電流的磁場阻礙磁通量增加,感應電流的磁場方向向上,則指針向右偏,記錄完整。
第二個圖指針向左偏;說明感應電流的磁場方向向下,與磁鐵在線圈中的磁場方向相反,則線圈中磁場增強,故磁鐵向下運動,如圖。
第三個圖指針向右偏;說明感應電流的磁場方向向上,與磁鐵在線圈中的磁場方向相同,則線圈中磁場減弱,故磁鐵向上運動,如圖。
【解析】25、略
【分析】【詳解】
當條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時;導線線圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反減同可知,線圈中產(chǎn)生感應電流的方向順時針(從右向左看),如圖所
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