文檔簡介
…………○…………內…………○…………裝…………○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※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物理上冊月考試卷282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:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、如圖所示;鋁環(huán)A用輕線靜止懸掛于長直螺線管左側,且與螺線管共軸,下列判斷正確的是()
A.閉合開關瞬間,環(huán)A將向右擺動B.斷開開關瞬間,環(huán)A的面積有收縮趨勢C.保持開關閉合,將滑動變阻器的滑片迅速向右滑,從左往右看A環(huán)中將產生順時針方向的感應電流D.保持開關閉合,將滑動變阻器的滑片迅速向左滑,環(huán)A將向右擺動2、如圖甲所示,直徑為0.4m、電阻為0.1Ω的閉合銅環(huán)靜止在粗糙斜面上,CD為銅環(huán)的對稱軸,CD以下部分的銅環(huán)處于磁感應強度B方向垂直斜面且磁感線均勻分布的磁場中,若取向上為磁場的正方向,B隨時間t變化的圖像如圖乙所示,銅環(huán)始終保持靜止,取,則()
A.時銅環(huán)中沒有感應電流B.時銅環(huán)中有沿逆時針方向的感應電流(從上向下看)C.時銅環(huán)將受到大小為、沿斜面向下的安培力D.1~3s內銅環(huán)受到的摩擦力先逐漸增大后逐漸減小3、武漢病毒研究所是我國防護等級最高的P4實驗室,在該實驗室中有一種污水流量計,其原理可以簡化為如下圖所示模型:廢液內含有大量正、負離子,從直徑為d的圓柱形容器右側流入,左側流出,流量值Q等于單位時間通過橫截面的液體的體積.空間有垂直紙面向里的磁感應強度為B的勻強磁場;下列說法正確的是()
A.帶電粒子所受洛倫茲力方向是水平向左B.正、負粒子所受洛倫茲力方向是相同的C.污水流量計也可以用于測量不帶電的液體的流速D.只需要測量MN兩點電壓就能夠推算廢液的流量4、如圖所示,半徑為R的光滑半圓形軌道固定在水平面上,軌道的圓心處固定了一條形磁鐵.一半徑為r,質量為m的金屬球從半圓軌道的一端由靜止釋放(金屬球緊貼軌道,其球心在半圓軌道的水平直徑上),金屬球在軌道上來回往復運動,重力加速度大小為g,空氣阻力忽略不計.下列說法正確的是()
A.由于沒有摩擦,金屬球來回往復運動時,每次都能到達相同的高度B.金屬球第一次到達軌道最低點的速度是后續(xù)每次到達最低點的速度都小于C.金屬球最終停在軌道最低點,運動過程中系統(tǒng)產生的總熱量為mg(R-r)D.金屬球運動過程中有感應電動勢產生,但因沒有閉合回路,所以沒有產生感應電流5、某交變電流電壓的表達式為u=220sin(100πt)V,關于這個交變電流的下列說法中正確的是()A.電壓的有效值為220VB.電壓的峰值為220VC.頻率為100HzD.周期為0.05s評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)6、如圖所示,F(xiàn)是磁場對通電直導線的作用力,其中不正確的示意圖是()A.B.C.D.7、質子治療,被稱為癌癥放療技術中的“溫柔一刀”。中國科學院合肥物質科學研究院研制成功世界上最緊湊型超導回旋質子治療系統(tǒng),實現(xiàn)200MeV穩(wěn)定質子束流從治療室引出(質子出射時的動能為200MeV);加速器直徑縮小25%,僅為2.2米。已知質子比荷約為1×108C/kg,如果加速器加速電壓為正弦交流電,在穩(wěn)定輸出200MeV質子流時,回旋加速器所處勻強磁場的磁感應強度B和加速使用的正弦交流電的頻率f分別約為()
A.B=0.9TB.B=1.8TC.f=2.9×107HzD.f=3.2×105Hz8、如圖所示,平徑為r=1m的兩塊完全相同的圓形金屬板上、下平行水平正對放置,構成平行板電容器,與它相連接的電路中電源電動勢E=150V、內阻r0=0.5Ω,定值電阻R=19.5Ω。電容器的兩平行板之間的距離d=60cm。閉合開關S,待電路穩(wěn)定后,在兩平行板間加垂直于電場的勻強磁場,其磁感應強度大小為B=此后,在電容器的中心位置以v0=0.1m/s的水平初速度向右彈射出帶負電的微粒,微粒的質量m=2.5×10-8kg、電荷量q=1.0×10-9C。取重力加速度g=10m/s2;不計電容器電場的邊緣效應,不計帶電微粒的電荷對電容器電場的影響,選接地點為零電勢點。則下面說法正確的是()
A.閉合開關S,電路穩(wěn)定后,1s內通過定值電阻R的電荷量為7.5CB.帶電微粒離開勻強電場所用的時間不可能等于10sC.帶電微粒離開勻強電場的位置的電勢可能為-50VD.帶電微粒在勻強電場中運動的過程中,其電勢能的增加量可能等于5×10-8J9、如圖是一個速度選擇器的示意圖,在一對相距為d、板間電壓為U的平行金屬板間,加有磁感應強度大小為B、方向與板間勻強電場垂直的勻強磁場。則從P孔射入的粒子能夠沿直線從Q孔射出的是(不計粒子重力)()
A.速度為的帶正電粒子B.速度為的帶正電粒子C.速度為的帶負電粒子D.速度為的帶負電粒子10、如圖所示,一無限長通電直導線豎直固定,一質量為0.2kg的金屬小球,以大小方向與直導線成60°的初速度斜向上拋出;已知速度方向與直導線在同一豎直面內。若不考慮空氣阻力,則關于小球運動過程的說法正確的是()
A.小球受到的磁場力方向水平向左B.小球受到的磁場力方向與速度方向相反C.小球中產生的電能最多為0.3JD.小球中產生的電能最多為0.4J11、如圖,足夠長的磁鐵在空隙產生一個徑向輻射狀磁場,一個圓形細金屬環(huán)與磁鐵中心圓柱同軸,由靜止開始下落,經(jīng)過時間t,速度達到最大值v,此過程中環(huán)面始終水平。已知金屬環(huán)質量為m、半徑為r、電阻為R,金屬環(huán)下落過程中所經(jīng)過位置的磁感應強度大小均為B,重力加速度大小為g;不計空氣阻力,則()
A.環(huán)下落速度為時的加速度大小為B.環(huán)下落速度為v時的感應電流大小為C.環(huán)下落速度為v時的熱功率為D.t時間內通過金屬環(huán)橫截面的電荷量為12、鐵路運輸中設計的多種裝置都運用了電磁感應原理。有一種電磁裝置可以向控制中心傳輸信號以確定火車的位置和運動狀態(tài),裝置的原理是:將能產生勻強磁場的磁鐵安裝在火車首節(jié)車廂下面,如圖甲所示(俯視圖),當它經(jīng)過安放在兩鐵軌間的單匝矩形線圈(電阻不計)時,線圈便產生一個電信號傳輸給控制中心。線圈長為寬為若勻強磁場只分布在一個矩形區(qū)域內,磁場區(qū)域的寬度大于線圈的寬度,在平直軌道上,當火車首節(jié)車廂通過線圈時,控制中心接收到線圈兩端電壓與時間的關系如圖乙所示均為直線),則在時間內()
A.火車做勻速直線運動B.點電勢低于點電勢C.火車加速度大小為D.火車平均速度大小為13、水平面上固定相距為的光滑直導軌和在之間連接不計電阻的電感線圈和電阻在軌道間有磁感應強度大小為方向垂直導軌平面向上的勻強磁場,在導軌上垂直導軌放置一質量為電阻不計的金屬桿始終與導軌接觸良好。在導軌右側有兩個固定擋塊連線與導軌垂直?,F(xiàn)給金屬桿沿軌道向右的初速度當即將撞上時速度為撞后速度立即變?yōu)榱愕慌c擋塊粘連。以下說法正確的是().
A.向右做勻變速直線運動B.當撞上后,將會向左運動C.在整個運動過程中受到的最大安培力為D.從開始運動到撞上時,電阻上產生的熱量小于14、如圖甲;乙分別表示兩種電壓的波形;其中甲電壓按正弦規(guī)律變化。下列說法正確的是()
A.甲表示交變電流,乙表示直流電B.兩種電壓的有效值相等C.甲電壓的瞬時值表達式為u=311sin100πt(V)D.甲交變電流的有效值比乙交變電流的有效值大評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)15、如圖所示,勻強磁場的磁感應強度B=T,邊長L=10cm的正方形線圈abcd共100匝,線圈電阻r=1Ω,線圈繞垂直于磁感線的對稱軸OO′勻速轉動,角速度ω=2πrad/s,外電路電阻R=4Ω,從圖示位置開始計時,轉動過程中感應電動勢瞬時值表達式為e=____________V;電壓表的示數(shù)為____________V.
16、電諧振:當接收電路的固有頻率跟收到的電磁波的頻率_________時,接收電路中產生的振蕩電流最強,這種現(xiàn)象叫作電諧振,相當于機械振動中的_____________
(1)調諧:使接收電路產生_________的過程。
(2)解調:把聲音或圖像信號從_________中還原出來的過程。調幅波的解調也叫檢波。17、如圖所示,在磁感應強度為B的勻強磁場中,長為L的導體棒Oa以點O為中心轉動,而另一端a剛好搭在光滑的半圓形金屬導軌上,Oa以角速度順時針勻速轉動,在Ob間接入一阻值為R的電阻,導體棒Oa產生的電動勢大小為___________;流過電阻R上的電流方向為___________(填寫“左到右”或“右到左”)。
18、如圖所示,在垂直紙面向里的勻強磁場中,有一段彎成直角的金屬導線abc,且ab=bc=L0,通有電流I,磁場的磁感應強度為B,若要使該導線靜止不動,在b點應該施加一個力F0,則F0的方向為______;B的大小為________.19、如圖所示,在圓形區(qū)域內有垂直于紙面向里的勻強磁場。帶電粒子(不計重力)第一次以速度沿直徑射入,粒子飛出磁場區(qū)域時,速度方向偏轉60°;該帶電粒子第二次以速度從同一點沿同一方向射入,粒子飛出磁場區(qū)域時,速度方向偏轉90°。帶電粒子第一次和第二次在磁場中運動的半徑之比為______,時間之比為______。
20、如圖所示,A為水平放置的膠木圓盤,在其側面均勻分布著負電荷,在A的正上方用絕緣絲線懸掛一個金屬圓環(huán)B,使B的環(huán)面水平且與圓盤面平行,其軸線與膠木盤A的軸線OO′重合?,F(xiàn)使膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動,則金屬環(huán)B的面積有_________的趨勢(選填“擴大”或“縮小”),絲線受到的拉力________。(選填“增大”“減小”或“不變”)21、如圖所示,水平放置的U形金屬框架,框架上放置一質量為m、電阻為R的金屬桿,它可以在框架上無摩擦地滑動,框架兩邊相距l(xiāng),勻強磁場的磁感應強度為B,方向豎直向下.當桿受到水平向右恒力F后開始向右滑動,則桿從靜止開始向右滑動,啟動時的加速度大小______,桿可以達到的最大速度_______,桿達到最大速度時電路中每秒放出的熱量__________.
22、如圖所示表示的是交流電的電流隨時間變化的圖像,負方向為正弦圖像的一部分,則此交流電的電流的有效值是_______A.
23、如圖所示,矩形線圈面積為S,匝數(shù)為N,線圈總電阻為r,在磁感應強度為B的勻強磁場中繞OO′軸以角速度ω勻速轉動,外電路電阻為R;電流表電阻不計.
(1)在線圈由圖示位置轉過180°的過程中,磁通量的變化量ΔΦ=_____,電阻R上產生的焦耳熱Q=_________;
(2)圖示時刻電流表的讀數(shù)為_____________;
(3)從圖示位置開始計時,寫出線圈產生的瞬時電動勢表達式e=_____________.評卷人得分四、作圖題(共4題,共40分)24、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。
25、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。
26、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。
27、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3題,共24分)28、聲敏電阻的特點是隨接收到的聲音強度I(dB)的增大電阻值減小,某同學用歐姆表粗略地測量了一個聲敏電阻的阻值約為80Ω。該同學為了檢驗聲敏電阻的阻值隨聲音強度的變化關系,并把電壓表改裝成聲音強度檢測儀設計了如圖所示的電路。
可提供的器材有:
A.電源:E=9.0V;內阻未知;
B.兩相同電壓表:量程0~3V;內阻未知;
C.聲敏電阻R;音箱(最大聲音強度140dB);
D.定值電阻;阻值為30Ω;
E.定值電阻;阻值為60Ω;
F.滑動變阻器;最大阻值為10Ω;
G.滑動變阻器;最大阻值為100Ω;
H.開關;導線若干。
回答下列問題:
(1)電路圖中滑動變阻器沒有完成連接,根據(jù)自己的判斷在實物圖中完成滑動變阻器的連接,并把其他器材也連入電路______;
(2)實驗中保持電壓表的示數(shù)3.00V不變,調節(jié)音箱的音量,使聲敏電阻接收到不同的聲音強度,在電壓表中讀出不同聲音強度對應的電壓值,列表如下:。I(dB)03060901200.801.151.582.002.25
可以判斷該同學使用的定值電阻為______,滑動變阻器為______(填器材前面的字母);
(3)在下面的坐標紙中做出聲敏電阻的阻值R隨聲音強度I的變化曲線______,利用所作的曲線可判斷,當電壓表示數(shù)時,對應的聲音強度I=______dB。
29、現(xiàn)要組裝一個酒精測試儀,它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻Rx隨酒精氣體濃度的變化而變化,規(guī)律如圖甲所示。酒精測試儀的調試電路如圖乙所示。目前國際公認的酒駕標準是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”;醉駕標準是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”提供的器材有:
A.二氧化錫半導體型酒精傳感器Rx
B.直流電源(電動勢為4V;內阻不計)
C.電壓表(量程為3V;內阻非常大)
D.電阻箱(最大阻值為999.9Ω)
E.定值電阻(阻值為50Ω)
F.定值電阻(阻值為10Ω)
G.單刀雙擲開關一個;導線若干。
(1)為使電壓表改裝成酒精濃度測試表以判斷是否酒駕,R應選用定值電阻_______(填或);
(2)按照下列步驟調節(jié)此測試儀:
①電路接通前,先將電阻箱調為30.0Ω,然后開關向______(填“a”或“b”)端閉合,將電壓表此時指針對應的刻度線標記為______mg/L;(保留小數(shù)點后一位)
②逐步減小電阻箱的阻值,電壓表的示數(shù)不斷__________(填“變大”或“變小”)。按照甲圖數(shù)據(jù)將電壓表上“電壓”刻度線標為對應的“酒精濃度”;此濃度表刻度線上對應的濃度值是__________(填“均勻”或“非均勻”)變化的;
③將開關向另一端閉合;測試儀即可正常使用。
(3)在電壓表刻度線上標注一段紅色的長度以提醒酒駕的讀數(shù)范圍,該長度與電壓表總刻度線長度的比例為1∶_______。(保留一位有效數(shù)字)
(4)使用一段時間后,由于電源的電動勢略微變小,內阻變大,其測量結果__________(填“偏大”“偏小”或“準確”)。30、電子體溫計(圖1)正在逐漸替代水銀溫度計。電子體溫計中常用的測溫元器件是熱敏電阻。某物理興趣小組制作一簡易電子體溫計;其原理圖如圖2所示。
(1)興趣小組測出某種熱敏電阻的圖像如圖3所示,那么他們選用的應該是圖______電路(填“甲”或“乙”);
(2)現(xiàn)將上述測量的兩個相同的熱敏電阻(伏安特性曲線如圖3所示)和定值電阻、恒壓電源組成如圖4所示的電路,電源電動勢為6V,內阻不計,定值電阻熱敏電阻消耗的電功率為______W(結果保留3位有效數(shù)字);
(3)熱敏電阻的阻值隨溫度的變化如圖5所示,在設計的電路中(如圖2所示),已知電源電動勢為5.0V(內阻不計),電路中二極管為紅色發(fā)光二極管,紅色發(fā)光二極管的啟動(導通)電壓為3.0V,即發(fā)光二極管兩端電壓時點亮,同時電鈴發(fā)聲,紅色發(fā)光二極管啟動后對電路電阻的影響不計。實驗要求當熱敏電阻的溫度高于時紅燈亮且鈴響發(fā)出警報,其中電阻______(填“”或“”)為定值電阻。評卷人得分六、解答題(共2題,共12分)31、如圖所示,真空中有一長為H的直細金屬導線置于一半徑為高為的金屬圓柱網(wǎng)面的軸線上,導線與金屬圓柱網(wǎng)面之間電壓恒為導線為負極。金屬圓柱網(wǎng)面與半徑的同軸等高圓柱面之間,磁感應強度為其大小可調。假設導線每秒逸出的電子數(shù)為同一高度逸出的電子均沿水平徑向由靜止開始加速,且沿各徑向方向也均勻分布。已知電子質量為不考慮出射電子間的相互作用。
(1)求電子到達金屬圓柱網(wǎng)面速度大小
(2)要求沒有電子能飛出半徑的圓柱側面,求磁感應強度的最小值
(3)若磁感應強度的大小保持上題(2)得到的最小值并在金屬圓柱網(wǎng)面與半徑為的圓柱面之間,加豎直向下的勻強電場,電場強度為(),接收板圓心與點重合,半徑為厚度忽略不計,在該金屬板上接地的線路中檢測到電流的電流強度為
32、如圖所示,半徑為R、磁感應強度大小為B、方向垂直紙面向外的圓形磁場區(qū)域,右側與y軸相切于C點,下側與x軸相切于O點,感光板(足夠大)與y軸的距離為1.5R。已知質量為m,電量為q的粒子過O點垂直于x軸射入,從C點垂直于y軸射出。不計粒子的重力。
(1)求該粒子速率v0;
(2)若在y軸與感光板之間充滿垂直紙面的勻強磁場;求能使該粒子擊中感光板的磁感應強度大小范圍;
(3)現(xiàn)有大量速率為v0的同種粒子沿不同方向從坐標O點處射入磁場。若在y軸與感光板之間加沿y軸正方向的勻強電場;求粒子打在感光板上的范圍。
參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、C【分析】【分析】
【詳解】
A.閉合開關瞬間;環(huán)A中磁通量增大,根據(jù)楞次定律,環(huán)將向左擺動。A錯誤;
B.斷開開關瞬間;環(huán)A中磁通量減小,根據(jù)楞次定律,環(huán)將有擴展的趨勢。B錯誤;
C.保持開關閉合;將滑動變阻器的滑片迅速向右滑,滑動變阻器的有效電阻增大,螺線管中電流減小,產生的向右的磁場減弱,根據(jù)楞次定律,從左往右看A環(huán)中將產生順時針方向的感應電流。C正確;
D.保持開關閉合;將滑動變阻器的滑片迅速向左滑,滑動變阻器的有效電阻減小,螺線管中電流增大,產生的向右的磁場增強,根據(jù)楞次定律,環(huán)A將向左擺動。D錯誤。
故選C。2、C【分析】【詳解】
A.分析圖乙可知,時;磁感應強度處于變化的過程中,銅環(huán)中磁通量變化,產生感應電流,A錯誤;
B.時;垂直斜面向下的磁通量逐漸減小,根據(jù)楞次定律可知,銅環(huán)中產生順時針方向的感應電流,B錯誤;
C.時,垂直斜面向上的磁通量逐漸減小,根據(jù)法拉第電磁感應定律可知
根據(jù)歐姆定律可知
安培力
C正確;
D.時間內;磁感應強度變化率不變,則感應電流不變,磁感應強度先減小后增大,根據(jù)楞次定律的可知,安培力先向下減小后向上增大,則摩擦力方向向上,逐漸減小,后續(xù)可能方向向下逐漸增大,D錯誤。
故選C。3、D【分析】【詳解】
AB.根據(jù)左手定則判斷;帶正電荷的粒子受到向下的洛倫茲力,帶負電荷的粒子受到向上的洛倫茲力,故AB錯誤;
C.電磁流量計是通過對帶電粒子的洛倫茲力使正;負粒子往不同的的方向運動;從而形成電勢差,通過測量電勢差的大小計算流速的,故無法測不帶電液體流速,故C錯誤;
D.廢液流速穩(wěn)定后,粒子受力平衡,有
解得
廢液流量
其中
解得
故D正確。
故選D。4、C【分析】【詳解】
A.金屬球在運動過程中;穿過金屬球的磁通量不斷變化,在金屬球內形成閉合回路,產生渦流,金屬球要產生的熱量,機械能不斷地減少,所以金屬球能到達的最大高度不斷降低,直至金屬球停在半圓軌道的最低點,故A錯誤;
B.從開始到金屬球第一次到達軌道最低點的過程,根據(jù)能量守恒定律得mg(R-r)=Q+mv2,可知,由于機械能不斷減少,所以,后續(xù)每次到達最低點的速度都小于故B錯誤.
C.金屬球最終停在軌道最低點,根據(jù)能量守恒定律得系統(tǒng)產生的總熱量Q總=mg(R-r);故C正確.
D.金屬球運動過程中有感應電動勢產生,在金屬球內形成閉合回路,所以能產生感應電流,故D錯誤.5、A【分析】【分析】
【詳解】
AB.由題意可知,該交變電壓的峰值為V;則電壓的有效值為220V,故A正確,B錯誤;
CD.該交變電壓的周期為。
則頻率為。
故CD錯誤。
故選A。二、多選題(共9題,共18分)6、B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)左手定則;安培力方向垂直導線斜向上,所以A正確,不符合題意;
B.根據(jù)左手定則;安培力方向垂直導線水平向左,所以B錯誤,符合題意;
C.根據(jù)左手定則;安培力方向垂直導線豎直向下,所以C錯誤,符合題意;
D.根據(jù)左手定則;安培力方向垂直導線水平向左,所以D正確,不符合題意;
故選BC。7、B:C【分析】【分析】
【詳解】
回旋加速器的工作條件是交變電場的周期(或頻率)與粒子做圓周運動的周期(或頻率)相同,而粒子做勻速圓周運動的周期
當質子的軌跡半徑增加到D形盒的半徑時,速度最大,最大速度
最大動能
其中質子電荷量為e,計算得f=2.9×107Hz
故選項AD錯誤;選項BC正確;
故選BC。8、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.電路穩(wěn)定后;電路中沒有電流,所以通過定值電阻的電荷量為零,A錯誤;
B.電路穩(wěn)定后,微粒受到的電場力
方向豎直向上,微粒受到的重力
方向豎直向下,二力相等,方向相反,當磁場方向平行于初速度時,微粒做直線運動,通過的平行板的時間
B錯誤;
C.當磁場方向垂直于初速度方向和電場方向決定的平面向外時,微粒在平行板間向上偏轉做部分圓周運動,根據(jù)
解得
設微粒離開平行板時在豎直方向向上偏轉的距離為d1;如圖所示。
根據(jù)幾何關系
解得
因為上極板電勢為0,所以射出點的電勢為
同理,當磁場方向垂直于初速度方向和電場方向決定的平面向里時,微粒在平行板間向下偏轉的距離也是d1,所以射出點的電勢
所以;當磁場方向為垂直于電場的其他方向時,射出的電勢為-50V,C正確;
D.若粒子在豎直向下偏轉距離為時,電場力做負功
所以,電勢能增加量等于D正確。
故選CD。9、B:D【分析】【分析】
【詳解】
若粒子帶正電,受到電場力向下,洛倫茲力向上,若粒子帶負電,受到電場力向上,洛倫茲力向下,故只要滿足兩個力大小相等即可沿虛線PQ運動,即
可得帶正電;負電均可以。
故選BD。10、A:C【分析】【詳解】
AB.金屬環(huán)處于直導線的磁場中;金屬環(huán)向右運動,磁通量減小,環(huán)中產生順時針方向感應電流,由于磁場上下對稱,根據(jù)來拒去留可知,所受的安培力將阻礙金屬圓環(huán)遠離通電直導線,即安培力垂直直導線向左,與運動方向并非相反,故A正確,B錯誤;
CD.由題意知:沿垂直導線方向分速度
環(huán)在垂直導線方向因克服安培力做功產生電能,豎直方向只有重力做功不損失機械能,根據(jù)能量轉化與守恒解得
代入數(shù)值解得Q=0.3J
故環(huán)中最多產生0.3J的電能;故C正確,D錯誤。
故選AC。11、A:C【分析】【詳解】
AB.根據(jù)題意速度達到最大值v時,安培力與重力平衡,此時,感應電流
有
環(huán)下落速度為時,安培力大小
根據(jù)牛頓第二定律可知
故A正確;B錯誤;
C.環(huán)下落速度為v時,安培力與重力平衡,熱功率等于克服安培力做功功率,則有
故C正確;
D.t時間內,根據(jù)動量定理
其中
聯(lián)立得
解得
故D錯誤。
故選AC。12、B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.由
可知,動生電動勢與速度成正比,而在乙圖中段的電壓與時間成正比,因此可知在到這段時間內;火車的速度與時間成正比,所以火車在這段時間內做的是勻加速直線運動,故A錯誤;
B.磁場向右運動,根據(jù)楞次定律可得線圈中的電流方向為逆時針,點電勢低于點電勢;故B正確;
C.由圖知時刻對應的速度為
時刻對應的速度為
這段時間內的加速度
故C正確;
D.由C可知這段時間內的平均速度為
故D錯誤。
故選BC。13、B:D【分析】【分析】
【詳解】
A.向右運動時受到向左的安培力而做減速運動,產生的感應電動勢和感應電流減小,安培力隨之減小,加速度減小,所以做非勻變速直線運動;故A錯誤;
B.當撞上后,中產生的感應電動勢為零,電路中電流要減小,電感線圈將產生自感電動勢,根據(jù)楞次定律可知,自感電動勢方向與原來電流方向相同,沿方向,根據(jù)左手定則可知,受到向左的安培力,故當撞上后;將會向左運動,故B正確;
C.開始時,的速度最大,產生的感應電動勢最大,由于電感線圈中產生自感電動勢,此自感電動勢與中的感應電動勢方向相反,電路中的電流小于最大安培力將小于
故C錯誤;
D.從開始運動到撞上時,由于線圈中有磁場能,所以電阻上產生的熱量小于故D正確。
故選BD。14、C:D【分析】【詳解】
A.題圖中兩交變電流的大小和方向都隨時間變化,在t軸的上方為正;下方為負,A錯誤;
BD.有效值公式
只對正弦式交變電流適用;若將兩個圖像疊放在一起,可以看出兩個交變電流的最大值相等外,其他時刻,甲中電壓的瞬時值均大于乙圖中電壓的瞬時值,即甲對應的有效值大,B錯誤,D正確;
C.甲電壓的瞬時值表達式為
C正確。
故選CD。三、填空題(共9題,共18分)15、略
【分析】【詳解】
[1]電動勢的峰值為
從圖示位置開始計時,轉動過程中感應電動勢瞬時值表達式為
[2]根據(jù)電壓分配原理可得,路端電壓的峰值為
則電壓表示數(shù)為【解析】e=10cos2πt16、略
【解析】①.相同②.共振③.電諧振④.高頻電流17、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]導體棒Oa勻速轉動,產生的感應電動勢為
[2]由右手定則可知,導體棒中的電流由則流過電阻R上的電流方向為左到右?!窘馕觥孔蟮接?8、略
【分析】根據(jù)左手定則判得安培力的方向垂直ac的連線斜向下,因為導線受力平衡,故F=F0,方向垂直ac斜向上或方向沿∠abc的平分線方向,導線在磁場內有效長度為該通電導線受到安培力大小為:解得磁感應強度大小為:.【解析】方向沿∠abc的平分線方向19、略
【分析】【詳解】
[1]設圓柱形區(qū)域為R;粒子運動軌跡如圖所示。
由幾何知識可知
帶電粒子第一次和第二次在磁場中運動的半徑之比為
[2]粒子在磁場中做圓周運動的周期
粒子運動周期與粒子速度無關,粒子在磁場中做圓周運動的周期之后為1:1;由幾何知識可知,粒子在磁場中做圓周運動轉過的圓心角
粒子在磁場中的運動時間
粒子的運動時間之比【解析】20、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]膠木盤A由靜止開始繞其軸線OO′按箭頭所示方向加速轉動,形成環(huán)形電流,環(huán)形電流會增大,根據(jù)右手螺旋定則知,通過B線圈的磁通量向下,且增大,根據(jù)楞次定律可知,引起的機械效果阻礙磁通量的增大,可知金屬環(huán)B的面積有縮小的趨勢,且有向上的運動趨勢,所以絲線的拉力減小。【解析】縮小減小21、略
【分析】【詳解】
[1]桿受到水平向右恒力F后開始向右滑動,啟動的瞬間速度為零,則沒有感應電流,桿也不受安培力,由牛頓第二定律:
解得啟動時的加速度大?。?/p>
[2]桿向右運動后受逐漸增大的安培力而做加速度逐漸減小的變加速直線運動,當a=0時桿的速度達到最大,則有:
聯(lián)立可得:
[3]根據(jù)熱量的定義式:
其中聯(lián)立可得:【解析】22、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]由有效值的定義可得。
則。
【解析】23、略
【分析】【分析】
(1)磁通量雖為標量,但是磁感線穿過的面不同,也有正負之分;根據(jù)法拉第電磁感應定律求解平均感應電動勢,進而根據(jù)焦耳定律求解熱量;
(2)交流電流表的示數(shù)為有效值;
(3)根據(jù)法拉第電磁感應定律求出電動勢,然后寫出瞬時電動勢表達式.
【詳解】
(1)[1]圖示位置磁通量為,轉過磁通量為:
則:
[2]根據(jù)法拉第電磁感應定律得最大電動勢:
電流的有效值為
電阻所產生的焦耳熱:
解得:;
(2)[3]圖示時刻電流表的讀數(shù)為電流的有效值,則:
(3)[4]圖中得位置時線圈平面與磁場平行,則磁通量為0,電動勢為最大值,則:(V).
【點睛】
對于交變電流,求解熱量、電功和電功率用有效值,而求解電荷量要用平均值.注意磁通量與線圈的匝數(shù)無關.【解析】0NBS(V)四、作圖題(共4題,共40分)24、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】25、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】26、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,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】27、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,線圈中產生感應電流的方向順時針(從右向左看),如圖所示:
【解析】如圖所示五、實驗題(共3題,共24分)28、略
【分析】【詳解】
(1)[1]為了精確測量;所以滑動變阻器采用分壓式,滑動變阻電路如圖所示。
(2)[2]因為當時,此時聲敏電阻的阻值約為80Ω,則聲敏電阻兩端電壓為
通過定值電阻的電流
則定值電阻的阻值為
所以可知定值電阻為E。
[3]為了精確測量;便于操作應選用滑動變阻器阻值較小的F。
(3)[4]當時,聲敏電阻兩端電壓為
通過的電流
聲敏電阻
同理可得不同電壓下聲敏電阻的阻值;如下表。
。I(dB)03060901200.801.151.582.002.25R聲(Ω)8048271510
則聲敏電阻的阻值R隨聲音強度I的變化曲線。
[5]當時,聲敏電阻兩端電壓為
通過的電流
聲敏電阻
由圖可得,即可知強度約為78dB?!窘馕觥竣?②.E③.F④.⑤.78dB29、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由于電壓表量程為3V,本實驗電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,由歐姆定律可得,定值電阻兩端的電壓
由圖甲可知電動勢為4V,電壓表量程為3V,得
可得
故R應選用定值電阻選
(2)①[2]本實驗采用替代法,用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻故應先電阻箱調到30.0Ω,結合電路,開關應向b端閉合;
[3]由圖甲可知時,酒精氣體濃度為0.20mg/mL=200.0mg/L
②[4]逐步減小電阻箱的阻值;定值電阻上的分壓變大,電壓表的示數(shù)不斷變大。
[5]由甲圖知,傳感器的電阻隨酒精氣體濃度是非均勻變化;故此濃度表刻度線上對應的濃度值是非均勻變化的。
(3)[6]根據(jù)電路分壓原理,酒精濃度0.20mg/mL時傳感器電阻為30Ω,此時電壓表示數(shù)為
酒精濃度0.80mg/mL時傳感器電阻為10Ω,此時電壓表示數(shù)為
故電壓表為
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