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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線(xiàn)※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線(xiàn)…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年新科版選擇性必修2物理下冊(cè)月考試卷954考試試卷考試范圍:全部知識(shí)點(diǎn);考試時(shí)間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級(jí):______考號(hào):______總分欄題號(hào)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共7題,共14分)1、如圖表示,矩形線(xiàn)圈繞垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感線(xiàn)的固定軸O以角速度逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí);下列敘述中正確的是()
A.若從圖示位置計(jì)時(shí),則線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)B.線(xiàn)圈每轉(zhuǎn)1周交流電的方向改變1次C.線(xiàn)圈的磁通量最大時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零D.線(xiàn)圈的磁通量最小時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零2、在如圖所示的電路中;兩個(gè)電流表完全相同,零刻度在刻度盤(pán)的中央,當(dāng)電流從“+”接線(xiàn)柱流入時(shí),指針向右擺;當(dāng)電流從“-”接線(xiàn)柱流入時(shí),指針向左擺(本題中的指針擺向是相對(duì)于電流表零刻度而言的),在電路接通且穩(wěn)定后斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S的瞬間,下列說(shuō)法正確的是()
A.G1指針向右擺,G2指針向左擺B.G1指針向左擺,G2指針向右擺C.兩指針都向右擺D.兩指針都向左擺3、如圖所示,將電阻R;電容器C和一線(xiàn)圈連成閉合回路;條形磁鐵靜止于線(xiàn)圈的正上方,S極朝下?,F(xiàn)使磁鐵開(kāi)始自由下落,在S極接近線(xiàn)圈上端的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()
A.線(xiàn)圈與條形磁鐵之間產(chǎn)生了相互吸引的作用力B.電阻R中沒(méi)有感應(yīng)電流流過(guò)C.電阻R中的感應(yīng)電流方向?yàn)閺腶到bD.電容器C的下極板將帶正電4、在水平面內(nèi)有一固定的U型裸金屬框架,框架上靜止放置一根粗糙的金屬桿ab;整個(gè)裝置放在豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,如圖所示.下列說(shuō)法中正確的是()
A.只有當(dāng)磁場(chǎng)方向向上且增強(qiáng),ab桿才可能向左移動(dòng)B.只有當(dāng)磁場(chǎng)方向向下且減弱,ab桿才可能向右移動(dòng)C.無(wú)論磁場(chǎng)方向如何,只要磁場(chǎng)減弱,ab桿就可能向右移動(dòng)D.當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí),ab桿中一定有電流產(chǎn)生,且一定會(huì)移動(dòng)5、如圖所示,在載流直導(dǎo)線(xiàn)旁固定有兩平行光滑導(dǎo)軌A、B,導(dǎo)軌與直導(dǎo)線(xiàn)平行且在同一水平面內(nèi),在導(dǎo)軌上有兩根可自由滑動(dòng)的導(dǎo)體棒ab和cd。當(dāng)載流直導(dǎo)線(xiàn)中的電流逐漸減弱時(shí),導(dǎo)體棒ab和cd的運(yùn)動(dòng)情況是。
A.一起向左運(yùn)動(dòng)B.一起向右運(yùn)動(dòng)C.相向運(yùn)動(dòng),相互靠近D.相背運(yùn)動(dòng),相互遠(yuǎn)離6、在交變電流頻率一定的情況下,下列關(guān)于電容器的容抗、電感器的感抗,說(shuō)法正確的有()A.電容越小,容抗越小B.電感越小,感抗越大C.電容器通交流,隔直流D.電感器通高頻阻低頻7、利用半導(dǎo)體二極管的單向?qū)щ娦裕梢詫?duì)交變電流進(jìn)行整流,將交變電流變?yōu)橹绷鳌R环N簡(jiǎn)單的整流電路如圖甲所示,a、b為交變電流信號(hào)輸入端,D為半導(dǎo)體二極管,R為定值電阻。信號(hào)輸入后,電阻R兩端的電壓如圖乙所示;則下列說(shuō)法正確的是()
A.交變電流的頻率為100HzB.R兩端電壓的有效值為VC.若電阻則1min內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為D.一個(gè)標(biāo)有“95V,30μF”的電容器并聯(lián)在電阻R兩端,可以正常工作評(píng)卷人得分二、多選題(共9題,共18分)8、將一總電阻為1Ω;匝數(shù)n=4的線(xiàn)圈放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,已知磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)圈平面,從某時(shí)刻其穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量按圖示規(guī)律變化,則正確的是()
A.在0~8s內(nèi)與8s~10s內(nèi)線(xiàn)圈內(nèi)的電流方向相同B.在0~8s內(nèi)通過(guò)線(xiàn)圈導(dǎo)線(xiàn)截面的電荷量為8CC.在8s~10s線(xiàn)圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為1VD.現(xiàn)象中產(chǎn)生交變電流的有效值為2A9、特高壓輸電可使輸送中的電能損耗和電壓損失大幅降低。我國(guó)已成功掌握并實(shí)際應(yīng)用了特高壓輸電技術(shù)。假設(shè)從A處采用550kV的超高壓向B處輸電,輸電線(xiàn)上損耗的電功率為?P,到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U。在保持A處輸送的電功率和輸電線(xiàn)電阻都不變的條件下,改用1100kV特高壓輸電,輸電線(xiàn)上損耗的電功率變?yōu)?P′,到達(dá)B處時(shí)電壓下降了?U′。不考慮其他因素的影響,則()A.?P′=?PB.?P′=?PC.?U′=?UD.?U′=?U10、如圖,一理想變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)分別為原線(xiàn)圈通過(guò)一理想電流表A接正弦交流電源,一個(gè)二極管和阻值為的負(fù)載電阻串聯(lián)后接到副線(xiàn)圈的兩端。假設(shè)該二級(jí)管的正向電阻為零,反向電阻為無(wú)窮大。用交流電壓表測(cè)得端和端的電壓分別為和則下列選項(xiàng)正確的是()
A.B.增大負(fù)載電阻的阻值電流表的讀數(shù)變小C.減小負(fù)載電阻的阻值,間的電壓不變D.將二極管短路,電流表的讀數(shù)加倍11、風(fēng)力發(fā)電將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能。某風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率為10kW;輸出電壓為250V,用戶(hù)得到的電壓是220V,輸電線(xiàn)的電阻為20Ω,輸電線(xiàn)路如圖所示。若輸電線(xiàn)因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的5%,變壓器均視為理想變壓器,則下列說(shuō)法正確的是()
A.用戶(hù)得到的電功率為B.通過(guò)輸電線(xiàn)的電流為C.升壓變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比為1:8D.降壓變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比為100:1112、如圖甲所示,光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置,處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T,導(dǎo)軌左端接有阻值為R=10Ω的定值電阻,導(dǎo)軌間距為d=1m。長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m、電阻為r=10Ω、質(zhì)量為m=0.5kg的金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上。t=0時(shí)刻,用水平向右的拉力F拉金屬棒,金屬棒從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),電阻R中的電流隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示;金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,則()
A.金屬棒做加速度越來(lái)越大的變加速運(yùn)動(dòng)B.拉力F的最小值為1.25NC.0~4s內(nèi),通過(guò)金屬棒橫截面的電荷量為4CD.0~4s內(nèi),拉力F的沖量大小為9N·s13、如圖所示,兩根間距為d的光滑金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為的斜面上,導(dǎo)軌的右端接有電阻R,整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直。導(dǎo)軌上有一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒與兩導(dǎo)軌垂直且接觸良好,金屬棒以一定的初速度v0在沿著導(dǎo)軌上滑一段距離L后返回;不計(jì)導(dǎo)軌電阻及感應(yīng)電流間的相互作用。下列說(shuō)法正確的是()
A.導(dǎo)體棒返回時(shí)先做加速運(yùn)動(dòng),最后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)B.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過(guò)程中通過(guò)R的電量C.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過(guò)程中克服安培力做的功D.導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量14、如圖所示,電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng),導(dǎo)軌長(zhǎng)度足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌左端連接有阻值為R的電阻,整個(gè)導(dǎo)軌平面處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一質(zhì)量為m阻值為的導(dǎo)體棒MN垂直于導(dǎo)軌放置在導(dǎo)軌上并始終與導(dǎo)軌良好接觸,接觸點(diǎn)為M和N,零時(shí)刻沿導(dǎo)軌方向給導(dǎo)體棒一個(gè)大小為的初速度,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間導(dǎo)體棒發(fā)生位移則以下判斷中正確的是()
A.零時(shí)刻導(dǎo)體棒MN的加速度B.零時(shí)刻導(dǎo)體棒MN兩端的電壓C.導(dǎo)體棒MN運(yùn)動(dòng)位移時(shí)的速度D.導(dǎo)體棒MN運(yùn)動(dòng)的最大位移15、某發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示;下列說(shuō)法正確的是()
A.電動(dòng)勢(shì)的有效值為B.此交變電流的頻率為C.時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量最大D.時(shí),穿過(guò)線(xiàn)圈平面的磁通量最大16、如圖所示,閉合的矩形導(dǎo)體線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸OO′沿逆時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng)。已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,線(xiàn)圈匝數(shù)為n,ab邊的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1,ad邊的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2,線(xiàn)圈總電阻為R,轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω;則當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)()
A.線(xiàn)圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針?lè)较駼.線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為nBL1L2ωC.穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率最大D.線(xiàn)圈ad邊所受安培力的大小為評(píng)卷人得分三、填空題(共8題,共16分)17、如圖所示,一束電子(電荷量為e)以速度v垂直射入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬度為d的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,穿出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向與電子原來(lái)入射方向的夾角為30°,則電子的質(zhì)量是________,穿過(guò)磁場(chǎng)的時(shí)間是________.18、從發(fā)電站輸出的功率為某一定值P,輸電線(xiàn)的總電阻為R保持不變;分別用110V
和11kV兩種電壓輸電.忽略變壓器損失的電能,則這兩種情況下輸電線(xiàn)上由電阻造成的電壓損失之比為_(kāi)___________,輸電線(xiàn)上由電阻造成的功率損失之比為_(kāi)__________.19、簡(jiǎn)單機(jī)器人(如有視覺(jué)機(jī)器人)的模塊有_________、_________、________,它們的功能分別如人的__________、__________、__________。20、如圖為在溫度為左右的環(huán)境中工作的某自動(dòng)恒溫箱的原理簡(jiǎn)圖。
箱內(nèi)的電阻為熱敏電阻,它的電阻隨溫度變化的圖線(xiàn)如圖所示。當(dāng)ab端電壓時(shí),電壓鑒別器會(huì)令開(kāi)關(guān)S接通,恒溫箱內(nèi)的電熱絲發(fā)熱,使箱內(nèi)的溫度升高;當(dāng)時(shí),電壓鑒別器會(huì)使S斷開(kāi),停止加熱。則恒溫箱內(nèi)的溫度恒定在________
21、一段直導(dǎo)線(xiàn)在垂直于均勻磁場(chǎng)的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。已知導(dǎo)線(xiàn)繞其一端以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)線(xiàn)以垂直于導(dǎo)線(xiàn)方向的速度v做平動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)相同,那么,導(dǎo)線(xiàn)的長(zhǎng)度為_(kāi)_________________。22、自感系數(shù)為100mH,通入變化規(guī)律如圖所示的電流。從0到2s時(shí)間內(nèi)自感電動(dòng)勢(shì)大小是___________V;在4到5s時(shí)間內(nèi)自感電動(dòng)勢(shì)大小是___________V。
23、判斷下列說(shuō)法的正誤.
(1)兩個(gè)線(xiàn)圈相距較近時(shí),可以產(chǎn)生互感現(xiàn)象,相距較遠(yuǎn)時(shí),不產(chǎn)生互感現(xiàn)象.(____)
(2)自感現(xiàn)象中,感應(yīng)電流一定與原電流方向相反.(____)
(3)線(xiàn)圈的自感系數(shù)與電流大小無(wú)關(guān),與電流的變化率有關(guān).(____)
(4)線(xiàn)圈中電流最大的瞬間可能沒(méi)有自感電動(dòng)勢(shì).(____)24、如圖所示,在磁感強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,放有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的單匝正方形閉合導(dǎo)線(xiàn)框,電阻為R:
(1)線(xiàn)圈在位置Ⅱ時(shí)的磁通量ф=_____;
(2)當(dāng)線(xiàn)框從位置Ⅰ(線(xiàn)框平面⊥磁感線(xiàn))勻速轉(zhuǎn)到位置Ⅱ(線(xiàn)框平面∥磁感線(xiàn))的過(guò)程中,若角速度為ω,則線(xiàn)框中的平均感生電動(dòng)勢(shì)E=_____;
(3)當(dāng)線(xiàn)框由位置Ⅰ轉(zhuǎn)至位置Ⅲ的過(guò)程中,通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)橫截面的感生電量q=_____。評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題,共36分)25、在圖中畫(huà)出或說(shuō)明圖中所示情形下通電導(dǎo)線(xiàn)I所受磁場(chǎng)力的方向。
26、要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)電燈;電燈由光敏開(kāi)關(guān)和聲敏開(kāi)關(guān)控制,光敏開(kāi)關(guān)在天黑時(shí)自動(dòng)閉合,天亮?xí)r自動(dòng)斷開(kāi);聲敏開(kāi)關(guān)在有聲音時(shí)自動(dòng)閉合,無(wú)聲音時(shí)自動(dòng)斷開(kāi)。在下圖中連線(xiàn),要求夜間且有聲音時(shí)電燈自動(dòng)亮,插座隨時(shí)可用。
27、在“探究楞次定律”的實(shí)驗(yàn)中;某同學(xué)記錄了實(shí)驗(yàn)過(guò)程的三個(gè)情境圖,其中有兩個(gè)記錄不全,請(qǐng)將其補(bǔ)充完整。
28、如圖所示:當(dāng)條形磁鐵向右靠近通電圓環(huán)時(shí),圓環(huán)向右偏離,試在圖中標(biāo)出圓環(huán)中的電流方向___________.評(píng)卷人得分五、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共16分)29、利用輸出電壓為的恒壓電源、量程為的電流表(內(nèi)阻不計(jì))、定值電阻、阻值隨長(zhǎng)度均勻變化的電阻絲(長(zhǎng)度為總阻值為);彈簧(電阻不計(jì))、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn);改裝成如圖甲的測(cè)力計(jì)。
(1)圖甲的電路中,定值電阻的作用是_______,阻值至少為_(kāi)______
(2)彈簧所受拉力F與其伸長(zhǎng)量的關(guān)系如圖乙。若定值電阻為則電流表的示數(shù)I與彈簧所受拉力F的關(guān)系式_______(A),可知由電流表改裝的測(cè)力汁刻度_________(選填“均勻”“不均勻”),當(dāng)電流表的示數(shù)為對(duì)應(yīng)標(biāo)示的力為_(kāi)_________N。30、材料的電阻隨壓力的變化而變化的現(xiàn)象稱(chēng)為“壓阻效應(yīng)”,利用這種效應(yīng)可以測(cè)量壓力大小。某同學(xué)計(jì)劃利用壓敏電阻測(cè)量物體的質(zhì)量,他先測(cè)量壓敏電阻處于不同壓力F時(shí)的電阻值RF。
利用以下器材設(shè)計(jì)一個(gè)可以測(cè)量處于壓力中的該壓敏電阻阻值的電路;要求誤差較小,提供的器材如下:
A.壓敏電阻RF,無(wú)壓力時(shí)阻值R0=600Ω
B.滑動(dòng)變阻器R1;最大阻值約為20Ω
C.滑動(dòng)變阻器R2;最大阻值約為200Ω
D.靈敏電流計(jì)G,量程0~2.5mA;內(nèi)阻為30Ω
E.電壓表V,量程0~3V;內(nèi)阻約為3kΩ
F.直流電源E;電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻很小。
G.開(kāi)關(guān)S;導(dǎo)線(xiàn)若干。
(1)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用________(選填“R1”或“R2”),實(shí)驗(yàn)電路圖應(yīng)選用________(選填“圖1”或“圖2”)。
(2)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)量程不夠,若要將其改裝為量程30mA的電流表,需要_______(選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)一個(gè)電阻R',R'=________Ω。
(3)多次改變壓力F,在室溫下測(cè)出對(duì)應(yīng)電阻值RF,可得到如圖3所示壓敏電阻的-F圖線(xiàn),其中RF表示壓力為F時(shí)壓敏電阻的阻值,R0表示無(wú)壓力時(shí)壓敏電阻的阻值。由圖線(xiàn)可知,壓力越大,壓敏電阻的阻值________(選填“越大”或“越小”)。
(4)若利用圖4所示電路測(cè)量靜置于壓敏電阻上物體的質(zhì)量,需要將電壓表表盤(pán)刻度值改為對(duì)應(yīng)的物體質(zhì)量。若m1>m2,則m1應(yīng)標(biāo)在電壓值_____(選填“較大”或“較小”)的刻度上。請(qǐng)分析表示物體質(zhì)量的示數(shù)是否隨刻度均勻變化,并說(shuō)明理由。_______31、霍爾效應(yīng)是電磁基本現(xiàn)象之一,我國(guó)科學(xué)家在該領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)研究上取得了突破性進(jìn)展。如圖甲所示,在一半導(dǎo)體薄片的P、Q間通入電流I,同時(shí)外加與薄片垂直的磁場(chǎng)B,在M、N間出現(xiàn)電壓UH,這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為霍爾效應(yīng),UH稱(chēng)為霍爾電壓,且滿(mǎn)足UH=k式中d為薄片的厚度,k為霍爾系數(shù)。某同學(xué)欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)。
(1)若該半導(dǎo)體材料是空穴(可視為帶正電粒子)導(dǎo)電,所加電流與磁場(chǎng)方向如圖甲所示,該同學(xué)用電壓表測(cè)量UH時(shí),應(yīng)將電壓表的“+”接線(xiàn)柱與___________(選填“M”或“N”)端通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)相連。
(2)已知薄片厚度d=0.40mm,該同學(xué)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.10T不變,改變電流I的大小,測(cè)量相應(yīng)的UH值,記錄數(shù)據(jù)如下表所示。I(×10-3A)3.06.09.012.015.018.0UH(×10-3V)1.02.03.04.05.06.0
根據(jù)表中數(shù)據(jù),求出該半導(dǎo)體薄片的霍爾系數(shù)為_(kāi)__________×10-3V·m·A-1·T-1(保留2位有效數(shù)字)。
(3)該同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn),使半導(dǎo)體薄片中的電流反向再次測(cè)量,取兩個(gè)方向測(cè)量的平均值,可以減小霍爾系數(shù)的測(cè)量誤差,為此該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖乙所示的測(cè)量電路,S1、S2均為單刀雙擲開(kāi)關(guān),虛線(xiàn)框內(nèi)為半導(dǎo)體薄片(未畫(huà)出)。為使電流從Q端流入,P端流出,應(yīng)將S1擲向___________(選填“a”或“b”),S2擲向___________(選填“c”或“d”)。
為了保證測(cè)量安全,該同學(xué)改進(jìn)了測(cè)量電路,將一阻值合適的定值電阻串聯(lián)在電路中。在保持其他連接不變的情況下,該定值電阻應(yīng)串聯(lián)在相鄰器件___________和___________(填器件字母代號(hào))之間。32、圖1為“探究影響感應(yīng)電流方向的因素”的實(shí)驗(yàn)裝置;所用電流表指針偏轉(zhuǎn)方向與電流方向間的關(guān)系為:當(dāng)電流從“+”接線(xiàn)柱流入電流表時(shí),指針向右偏轉(zhuǎn)。
(1)將條形磁鐵按如圖1方式S極向下插入螺線(xiàn)管時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表的指針向右偏轉(zhuǎn)。螺線(xiàn)管的繞線(xiàn)方向如圖2所示。請(qǐng)?jiān)趫D2中標(biāo)出螺線(xiàn)管中的感應(yīng)電流方向。___________
(2)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可得出結(jié)論:當(dāng)穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁通量增加時(shí),感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)與條形磁鐵的磁場(chǎng)方向___________(填“相同”或“相反”);接上面的(1),將條形磁鐵從螺線(xiàn)管中抽出時(shí),電流表的指針向___________(填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn)。
(3)通過(guò)變換磁極、改變螺線(xiàn)管線(xiàn)圈繞行方向,多次實(shí)驗(yàn)后總結(jié)出如下結(jié)論:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的___________(選填“增加”或“減少”或“變化”)。
(4)為了驗(yàn)證規(guī)律是否具有普遍性,如圖3所示將電池組、滑動(dòng)變阻器、帶鐵芯的線(xiàn)圈A、線(xiàn)圈B.前述電流表及開(kāi)關(guān)進(jìn)行連接。其中A線(xiàn)圈繞法如圖4所示,B線(xiàn)圈繞法如圖5所示。開(kāi)關(guān)閉合,先將線(xiàn)圈A放在線(xiàn)圈B中,按照先理論分析再實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的方法進(jìn)行研究。下列四個(gè)選項(xiàng)中能夠?qū)崿F(xiàn)的是___________。
A.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)的瞬間;電流表指針將向左偏轉(zhuǎn)。
B.將線(xiàn)圈A從線(xiàn)圈B中拔出時(shí);電流表指針將向右偏轉(zhuǎn)。
C.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左加速滑動(dòng)時(shí);電流表指針將向右偏轉(zhuǎn)。
D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左勻速滑動(dòng)時(shí);電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
評(píng)卷人得分六、解答題(共4題,共24分)33、離子推進(jìn)器是太空飛行器常用的動(dòng)力系統(tǒng),某種推進(jìn)器設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)化原理如圖所示,截面半徑為R的圓柱腔分為兩個(gè)工作區(qū).I為電離區(qū),將氙氣電離獲得1價(jià)正離子;II為加速區(qū),長(zhǎng)度為L(zhǎng),兩端加有電壓,形成軸向的勻強(qiáng)電場(chǎng).I區(qū)產(chǎn)生的正離子以接近0的初速度進(jìn)入II區(qū),被加速后以速度vM從右側(cè)噴出.I區(qū)內(nèi)有軸向的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,在離軸線(xiàn)R/2處的C點(diǎn)持續(xù)射出一定速度范圍的電子.假設(shè)射出的電子僅在垂直于軸線(xiàn)的截面上運(yùn)動(dòng),截面如圖所示(從左向右看).電子的初速度方向與中心O點(diǎn)和C點(diǎn)的連線(xiàn)成α角(0<α<90?).推進(jìn)器工作時(shí),向I區(qū)注入稀薄的氙氣.電子使氙氣電離的最小速度為v0,電子在I區(qū)內(nèi)不與器壁相碰且能到達(dá)的區(qū)域越大,電離效果越好.已知離子質(zhì)量為M;電子質(zhì)量為m,電量為e.(電子碰到器壁即被吸收;不考慮電子間的碰撞).
(1)求II區(qū)的加速電壓及離子的加速度大?。?/p>
(2)為取得好的電離效果;請(qǐng)判斷I區(qū)中的磁場(chǎng)方向(按圖2說(shuō)明是“垂直紙面向里”或“垂直紙面向外”);
(3)α為90°時(shí);要取得好的電離效果,求射出的電子速率v的范圍;
(4)要取得好的電離效果,求射出的電子最大速率vmax與α角的關(guān)系.34、感應(yīng)加速器可以簡(jiǎn)化為以下模型:在圓形區(qū)域內(nèi)存在一方向垂直紙面向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時(shí)間均勻變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在磁感應(yīng)強(qiáng)度變化過(guò)程中,將產(chǎn)生渦旋電場(chǎng),渦旋電場(chǎng)電場(chǎng)線(xiàn)是在水平面內(nèi)一系列沿順時(shí)針?lè)较虻耐膱A,同一條電場(chǎng)線(xiàn)上各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小相等,渦旋電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)與電勢(shì)差的關(guān)系與勻強(qiáng)電場(chǎng)相同。在此區(qū)域內(nèi),沿垂直于磁場(chǎng)方向固定一半徑為r的圓環(huán)形光滑細(xì)玻璃管,環(huán)心O在區(qū)域中心。一質(zhì)量為m、帶電量為+q小球(重力不計(jì))位于玻璃管內(nèi)部。設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化規(guī)律為時(shí)刻小球由靜止開(kāi)始加速。求:
(1)小球沿玻璃管加速運(yùn)動(dòng)第一次到開(kāi)始位置時(shí)速度的大小。
(2)設(shè)小球沿管壁運(yùn)動(dòng)第一周所用時(shí)間為第二周所用時(shí)間為為多大;
(3)實(shí)際過(guò)程中,小球?qū)鼙诘膹椓可以通過(guò)傳感器測(cè)出,當(dāng)(此時(shí)磁場(chǎng)已經(jīng)反向)時(shí),即可控制磁場(chǎng)不再變化并將小球從管中引出,試求整個(gè)過(guò)程中該加速裝置的平均功率
35、(加試題)如圖所示,傾角θ=370、間距l(xiāng)=0.1m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌底端接有阻值R=0.1Ω的電阻,質(zhì)量m=0.1kg的金屬棒ab垂直導(dǎo)軌放置,與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.45。建立原點(diǎn)位于底端、方向沿導(dǎo)軌向上的坐標(biāo)軸x。在0.2m≤x≤0.8m區(qū)間有垂直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。從t=0時(shí)刻起,棒ab在沿x軸正方向的外力F作用下從x=0處由靜止開(kāi)始沿斜面向上運(yùn)動(dòng),其速度與位移x滿(mǎn)足v=kx(可導(dǎo)出a=kv)k=5s-1。當(dāng)棒ab運(yùn)動(dòng)至x1=0.2m處時(shí),電阻R消耗的電功率P=0.12W,運(yùn)動(dòng)至x2=0.8m處時(shí)撤去外力F,此后棒ab將繼續(xù)運(yùn)動(dòng),最終返回至x=0處。棒ab始終保持與導(dǎo)軌垂直;不計(jì)其它電阻,求:(提示:可以用F-x圖象下的“面積”代表力F做的功。
(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。
(2)外力F隨位移x變化的關(guān)系式;
(3)在棒ab整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。36、新能源電動(dòng)汽車(chē)越來(lái)越受到人們的青睞,其核心關(guān)鍵部分之一就是電動(dòng)機(jī)。某型號(hào)電動(dòng)汽車(chē)的電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化如圖甲:A1A2A3A4、B1B2B3B4、C1C2C3C4為三個(gè)完全相同、彼此絕緣、互成60°且有以O(shè)1O2為公共對(duì)稱(chēng)軸的固定矩形線(xiàn)圈,構(gòu)成定子;在定子內(nèi)部有很多個(gè)完全相同的矩形線(xiàn)圈(圖中只畫(huà)了M1M2M3M4一個(gè)),這些矩形線(xiàn)圈排列類(lèi)似于定子的三個(gè)固定線(xiàn)圈,都以O(shè)1O2為公共對(duì)稱(chēng)軸、彼此絕緣且緊密排列在繞O1O2軸360°范圍內(nèi)固連在一起,構(gòu)成轉(zhuǎn)子,可繞O1O2自由轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)子通過(guò)O1O2軸上的齒輪等機(jī)械構(gòu)件與汽車(chē)車(chē)輪實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)子所受磁場(chǎng)力為其轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力或阻力時(shí),汽車(chē)也會(huì)同時(shí)受到相應(yīng)的牽引力或阻力λF(F為此時(shí)轉(zhuǎn)子中,磁通量為0那個(gè)矩形線(xiàn)圈平行于O1O2軸的“一條”邊受的磁場(chǎng)力)?,F(xiàn)在三個(gè)固定矩形線(xiàn)圈中分別通以圖乙所示交流電iA、iB、iC,圖中所標(biāo)量均為已知,電流分別沿A1A2、B1B2、C1C2為正向。單個(gè)固定線(xiàn)圈通電i后在其中心處產(chǎn)生磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小滿(mǎn)足B=ki,k和λ均為定值。
(1)試通過(guò)定量計(jì)算,描述線(xiàn)圈中心處磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。环较蜃兓闆r;
(2)設(shè)轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈完全處于(1)所述磁場(chǎng)中,已知線(xiàn)圈M1M2M3M4電阻為r,M1M2長(zhǎng)為L(zhǎng)1,M1M4長(zhǎng)為L(zhǎng)2;當(dāng)質(zhì)量為m的汽車(chē)受恒定阻力f且以v勻速行駛時(shí),求轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈繞O1O2軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度;
(3)如(1)(2)所述情況下,駕駛員突然踩剎車(chē),三個(gè)固定線(xiàn)圈中電流立刻變?yōu)楸麍D所示,汽車(chē)經(jīng)歷時(shí)間t停下;若任意時(shí)刻轉(zhuǎn)子中所有線(xiàn)圈平行于O1O2軸的“一條”邊受的磁場(chǎng)力大小之和為δF;求:汽車(chē)整個(gè)剎車(chē)過(guò)程中,所有轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈正;反向流過(guò)電量絕對(duì)值之和。
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、C【分析】【詳解】
A.圖示位置,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大,若從圖示位置計(jì)時(shí),線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
A錯(cuò)誤;
B.線(xiàn)圈每轉(zhuǎn)1周交流電的方向改變2次;B錯(cuò)誤;
CD.線(xiàn)圈的磁通量最大時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為零;D錯(cuò)誤C正確。
故選C。2、A【分析】【分析】
【詳解】
電路接通且穩(wěn)定時(shí),兩支路中都有自左向右的電流,當(dāng)開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)的瞬間,通過(guò)L的電流減小,故L將產(chǎn)生自左向右的自感電流以阻礙原電流變化,L所在支路與R所在支路串聯(lián)形成回路,則電流自左向右流過(guò)電流表G1、自右向左流過(guò)電流表G2,所以G1指針向右擺,G2指針向左擺,故選A。3、D【分析】【分析】
【詳解】
BCD.當(dāng)磁鐵N極向下運(yùn)動(dòng)時(shí),導(dǎo)致向下穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量增大,由楞次定律可得,感應(yīng)磁場(chǎng)方向與原來(lái)磁場(chǎng)方向相反,再由安培定則可得感應(yīng)電流方向沿線(xiàn)圈盤(pán)旋而下,由于線(xiàn)圈相當(dāng)于電源,線(xiàn)圈下端相當(dāng)于電源正極,則流過(guò)R的電流方向是從b到a;對(duì)電容器充電,下極板帶正電,故D正確,BC錯(cuò)誤;
A.磁鐵下落過(guò)程中;根據(jù)楞次定律:“來(lái)拒去留”,線(xiàn)圈與條形磁鐵之間產(chǎn)生了相互排斥力,故A錯(cuò)誤。
故選D。4、C【分析】【詳解】
A.a(chǎn)b桿向左移動(dòng);面積減小,根據(jù)楞次定律可知磁場(chǎng)正在增強(qiáng),方向可以向上,也可以向下,故A錯(cuò)誤;
B.a(chǎn)b桿向右移動(dòng);面積增加,根據(jù)楞次定律可知要阻礙磁通量變化,說(shuō)明磁場(chǎng)正在減弱,方向可以向上,也可以向下,故B錯(cuò)誤;
C.無(wú)論磁場(chǎng)方向如何,只要磁場(chǎng)減弱,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量變化,面積要增加,即導(dǎo)體桿要受到向右的安培力,ab桿就可能向右移動(dòng);故C正確;
D.當(dāng)磁場(chǎng)變化時(shí),磁通量一定變化,一定有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),一定有感應(yīng)電流,所以一定受安培力,因金屬桿粗糙,存在摩擦力,所以不一定運(yùn)動(dòng),故D錯(cuò)誤.5、D【分析】【詳解】
根據(jù)安培右手螺旋定則知,直線(xiàn)電流下方的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,當(dāng)電流減小時(shí),磁場(chǎng)減弱,根據(jù)楞次定律得,回路中的感應(yīng)電流為acdb,根據(jù)安培左手定則知,ab所受安培力方向向左,cd所受安培力向右,即ab和cd反向運(yùn)動(dòng);相互遠(yuǎn)離。
A.一起向左運(yùn)動(dòng);與分析不符,故A錯(cuò)誤。
B.一起向右運(yùn)動(dòng);與分析不符,故B錯(cuò)誤。
C.相向運(yùn)動(dòng);相互靠近,與分析不符,故C錯(cuò)誤。
D.相背運(yùn)動(dòng),相互遠(yuǎn)離,與分析相符,故D正確。6、C【分析】【詳解】
AC.電容器隔直流通交流,阻低頻通高頻,電容對(duì)電流的阻礙作用可以用容抗表示,電容器的容抗為
電容越??;容抗越大,故A錯(cuò)誤,C正確;
BD電感器通直流阻交流,通低頻阻高頻,電感器的感抗為
電感越小感抗越?。还蔅D錯(cuò)誤。
故選C。7、C【分析】【詳解】
A.由圖乙可知,該電壓的周期為0.02s,可知交變電流的頻率為
A錯(cuò)誤;
B.由圖乙可知,前周期內(nèi)最大電壓為100V,后周期內(nèi)電壓是零,由有效值的定義可得
解得R兩端電壓的有效值為
B錯(cuò)誤;
C.若電阻由焦耳定律,可得1min內(nèi)R產(chǎn)生的熱量為
C正確;
D.因電阻R兩端的電壓最大值為100V,大于95V,因此一個(gè)標(biāo)有“95V,30μF”的電容器并聯(lián)在電阻R兩端;不可以正常工作,D錯(cuò)誤。
故選C。二、多選題(共9題,共18分)8、B:D【分析】【詳解】
A.由楞次定律可以判斷;回路中的電流方向改變,故A錯(cuò)誤;
B.在0~8s內(nèi),故B正確;
C.在8s~10s感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)故C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)電流的熱效應(yīng),其中解得I=2A,故D正確.
故選BD。9、A:D【分析】【詳解】
輸電線(xiàn)上損失的功率ΔP=()2·r
損失的電壓ΔU=·r
當(dāng)輸送電壓變?yōu)樵瓉?lái)的2倍,損失的功率變?yōu)樵瓉?lái)的即ΔP′=ΔP
損失的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的即ΔU′=ΔU
故選AD。10、B:C:D【分析】【詳解】
A.若沒(méi)有二極管,則因二極管的單向?qū)щ娦裕粚?dǎo)致副線(xiàn)圈的電壓有效值低于原來(lái)值,A錯(cuò)誤;
B.副線(xiàn)圈兩端的電壓依賴(lài)于輸入電壓和匝數(shù);所以副線(xiàn)圈兩端的電壓不變,電阻增大,則電流減小,副線(xiàn)圈的功率減小,最后使得輸入功率減小,而輸入電壓不變,最后使得電流減小,所以電流表的示數(shù)減小,B正確;
C.cd間的電壓與原線(xiàn)圈的輸入電壓以及原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)比有關(guān),與負(fù)載無(wú)關(guān),所以cd間的電壓不會(huì)隨著負(fù)載電阻變化;C正確;
D.假設(shè)副線(xiàn)圈兩端交變電壓的峰值為Um,副線(xiàn)圈回路的電流峰值為Im;則二極管短路前有:副線(xiàn)圈兩端電壓的有效值。
電阻R兩端電壓的有效值為。
解得
電阻R兩端電流的有效值為。
解得則。
二極管短路后有:cd兩端電壓等于副線(xiàn)圈兩端電壓,即流經(jīng)定值電阻R的電流則。
由于理想變壓器原線(xiàn)圈上的功率與副線(xiàn)圈相等;而原線(xiàn)圈上電壓的有效值不變,所以二極管短路后,電流表的讀數(shù)加倍。D正確。
故選BCD。11、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.用戶(hù)得到的電功率即降壓變壓器的輸出功率P用=P-P損=P×(1-5%)=9.5kW
故A正確;
BC.輸電線(xiàn)損失的功率P損=P×5%=0.5kW
通過(guò)輸電線(xiàn)的電流
升壓變壓器的輸出電壓
可得升壓變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比
故B錯(cuò)誤C正確;
D.輸電線(xiàn)上的電壓損失U損=I2R線(xiàn)=100V
降壓變壓器原線(xiàn)圈兩端的電壓U3=U2-U損=1900V
可得降壓變壓器原、副線(xiàn)圈的匝數(shù)之比
故D錯(cuò)誤。
故選AC。12、B:D【分析】【詳解】
A.電阻R中的電流
結(jié)合圖像可得
代入數(shù)值解得v=2.5t
因此金屬棒做加速度為a=2.5m/s2的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)牛頓第二定律有
可知,最小拉力Fmin=ma=1.25N
選項(xiàng)B正確:
C.由I-t圖像的面積可知,0~4s內(nèi),通過(guò)金屬棒橫截面的電荷量為q=×1×4C=2C
選項(xiàng)C錯(cuò)誤;
D.由得
當(dāng)t=4s時(shí)F2=3.25N
則0~4s內(nèi),拉力F的沖量大小
選項(xiàng)D正確。
故選BD。13、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.導(dǎo)體棒返回時(shí)先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng);最后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),所以A正確;
B.根據(jù)公式。
則導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過(guò)程中通過(guò)R的電量為。
所以B錯(cuò)誤;
C.由動(dòng)能定理可得,導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過(guò)程中克服安培力做的功為W;則有。
解得。
所以C正確;
D.根據(jù)功能關(guān)系可得,導(dǎo)體棒沿著導(dǎo)軌上滑過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量為。
則。
所以D錯(cuò)誤;
故選AC。14、A:C【分析】【詳解】
A.零時(shí)刻導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
根據(jù)閉合電路歐姆定律可得
根據(jù)牛頓第二定律可得零時(shí)刻導(dǎo)體棒的加速度為
故A正確;
B.根據(jù)歐姆定律可得零時(shí)刻導(dǎo)體棒兩端的電壓為
故B錯(cuò)誤;
C.對(duì)于導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)位移時(shí)的過(guò)程中,取初速度方向?yàn)檎较?,由?dòng)量定理得
而
聯(lián)立得導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)位移時(shí)的速度為
故C正確;
D.對(duì)于導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,取初速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量定理得
而
聯(lián)立得導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的最大位移為
故D錯(cuò)誤;
故選AC。15、A:D【分析】【詳解】
A.電動(dòng)勢(shì)的有效值為
A正確;
B.由圖得周期為0.2s,所以頻率為
B錯(cuò)誤;
CD.當(dāng)磁通量有最大值時(shí);發(fā)電機(jī)內(nèi)線(xiàn)圈處于中性面,此時(shí)磁通量的變化率為零,所以此時(shí)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零,C錯(cuò)誤,D正確。
故選AD。16、B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.線(xiàn)圈在圖示位置時(shí),ad邊速度方向向里,bc邊速度方向向外,根據(jù)右手定則知ad邊中感應(yīng)電流方向?yàn)閍→d,bc邊中感應(yīng)電流方向?yàn)閏→b;線(xiàn)圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針?lè)较颍珹錯(cuò)誤;
B.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí),線(xiàn)圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
B正確;
C.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí);線(xiàn)圈平面垂直中性面,穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量的變化率最大,C正確;
D.線(xiàn)圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí),線(xiàn)圈ad邊所受安培力的大小
得
D錯(cuò)誤。
故選BC。三、填空題(共8題,共16分)17、略
【分析】電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng),只受洛倫茲力作用,故其軌跡是圓弧的一部分,又因?yàn)镕洛⊥v,故圓心在電子穿入和穿出磁場(chǎng)時(shí)受到的洛倫茲力指向的交點(diǎn)上,如圖中的O點(diǎn).由幾何知識(shí)可知,所對(duì)的圓心角θ=30°,OB為半徑r.
則r==2d,又因?yàn)閞=得m=
由于所對(duì)應(yīng)的圓心角為30°;因此穿過(guò)的時(shí)間。
t=T=
又因?yàn)門(mén)=故t=×=【解析】18、略
【分析】【詳解】
根據(jù)電流I=P/U,線(xiàn)路上損失的電壓U線(xiàn)=IR=
110V輸電線(xiàn)電壓損失U線(xiàn)1=PR/U1
11KV輸電線(xiàn)電壓損失U線(xiàn)2=PR/U2
故U線(xiàn)1:U線(xiàn)2=U2:U1=100:1;
輸電線(xiàn)上的功率損失P線(xiàn)=I2R=
110V輸電線(xiàn)的功率損失P線(xiàn)1=
11KV輸電線(xiàn)的功率損失P線(xiàn)2=
故P線(xiàn)1:P線(xiàn)2==10000:1.【解析】100:110000:119、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2][3][4][5][6]簡(jiǎn)單機(jī)器人(如有視覺(jué)機(jī)器人)的模塊有傳感器、控制器、執(zhí)行器,它們的功能分別如人的眼睛、頭腦、手腳?!窘馕觥竣?傳感器②.控制器③.執(zhí)行器④.眼睛⑤.頭腦⑥.手腳20、略
【分析】【詳解】
設(shè)電路路端電壓為U,當(dāng)Uab=0時(shí),有R1=R3
解得Rt=20kΩ
由圖可知,當(dāng)Rt=20kΩ時(shí)t=35【解析】3521、略
【分析】【詳解】
[1]導(dǎo)線(xiàn)以垂直于導(dǎo)線(xiàn)方向的速度v做平動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為
導(dǎo)線(xiàn)繞其一端以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為
聯(lián)立得【解析】22、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據(jù)自感電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式
可知,0到2s時(shí)間內(nèi)自感電動(dòng)勢(shì)大小是
[2]在4到5s時(shí)間內(nèi)自感電動(dòng)勢(shì)大小是【解析】①.0.20②.0.4023、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】錯(cuò)誤錯(cuò)誤錯(cuò)誤正確24、略
【分析】【詳解】
(1)[1].線(xiàn)圈在位置Ⅱ時(shí)線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)平行,可知磁通量
(2)[2].根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的定義式,可求得平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)
(3)[3].當(dāng)線(xiàn)框由位置Ⅰ轉(zhuǎn)至位置Ⅲ的過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值
根據(jù)閉合電路歐姆定律,則有回路中產(chǎn)生的平均電流為
通過(guò)線(xiàn)圈的電荷量為【解析】0四、作圖題(共4題,共36分)25、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫(huà)出通過(guò)電導(dǎo)線(xiàn)I所受磁場(chǎng)力的方向如圖所示。
【解析】26、略
【分析】【分析】
根據(jù)題中“要在居民樓的樓道安裝一個(gè)插座和一個(gè)電燈”可知;本題考查交流電的常識(shí),根據(jù)開(kāi)關(guān)作用和交流電接線(xiàn)常識(shí),進(jìn)行連接電路圖。
【詳解】
晚上;天黑光控開(kāi)關(guān)閉合,有人走動(dòng)發(fā)出聲音,聲控開(kāi)關(guān)閉合,燈亮,說(shuō)明兩個(gè)開(kāi)關(guān)不能獨(dú)立工作,只有同時(shí)閉合時(shí),燈才亮,即兩個(gè)開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)控制火線(xiàn),開(kāi)關(guān)一端接火線(xiàn),一端接燈泡頂端的金屬點(diǎn),零線(xiàn)接燈泡的螺旋套;三孔插座通常的接線(xiàn)方式是面對(duì)插座,上孔接地線(xiàn),左孔接零線(xiàn),右孔接火線(xiàn);電路圖如下圖所示。
【解析】27、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個(gè)圖可知:當(dāng)條形磁鐵的N極插入線(xiàn)圈過(guò)程中;電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn),則有:線(xiàn)圈中向下的磁場(chǎng)增強(qiáng),感應(yīng)電流的磁場(chǎng)阻礙磁通量增加,感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,則指針向右偏,記錄完整。
第二個(gè)圖指針向左偏;說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向下,與磁鐵在線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)方向相反,則線(xiàn)圈中磁場(chǎng)增強(qiáng),故磁鐵向下運(yùn)動(dòng),如圖。
第三個(gè)圖指針向右偏;說(shuō)明感應(yīng)電流的磁場(chǎng)方向向上,與磁鐵在線(xiàn)圈中的磁場(chǎng)方向相同,則線(xiàn)圈中磁場(chǎng)減弱,故磁鐵向上運(yùn)動(dòng),如圖。
【解析】28、略
【分析】【詳解】
當(dāng)條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時(shí);導(dǎo)線(xiàn)線(xiàn)圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反減同可知,線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向順時(shí)針(從右向左看),如圖所示:
【解析】如圖所示五、實(shí)驗(yàn)題(共4題,共16分)29、略
【分析】【詳解】
(1)[1]電路中接入定值電阻的目的是對(duì)電流表起保護(hù)作用,防止當(dāng)P移動(dòng)到電阻絲的最右端時(shí)電流表被燒壞。
[2]當(dāng)電路中電流達(dá)到最大0.6A時(shí),電路中的總電阻最小值為
所以定值電阻至少為5Ω。
(2)[3]由圖乙可知
設(shè)定值電阻為R,電阻絲總電阻為RL,移動(dòng)距離為
由閉合電路歐姆定律
又
聯(lián)立可得
[4]由上式可得:拉力F與I是非線(xiàn)性關(guān)系;所以由電流表改裝的測(cè)力計(jì)刻度不均勻。
[5]當(dāng)電流表的示數(shù)為帶入
可得F=0
所以對(duì)應(yīng)標(biāo)示的力為0?!窘馕觥繉?duì)電流表起保護(hù)作用5不均勻030、略
【分析】【詳解】
(1)[1][2]實(shí)驗(yàn)要求誤差較小,應(yīng)該多測(cè)幾組數(shù)據(jù),即采用分壓式接法,滑動(dòng)變阻器選用最大阻值較小的R1;又因?yàn)閴好綦娮璧淖柚递^大,所以電流表采用內(nèi)接法。故電路圖選擇圖1。
(2)[3][4]靈敏電流計(jì)并聯(lián)分流電阻可以增大其量程,由電路的串并聯(lián)關(guān)系可得
解得
(3)[5]由圖像可得
圖線(xiàn)的斜率為定值;即隨著壓力越大,壓敏電阻的阻值越小。
(4)[6]靜置于壓敏電阻上物體的質(zhì)量越大,其對(duì)壓敏電阻的壓力越大,則壓敏電阻的阻值越小,電壓表的示數(shù)越小,所以質(zhì)量較大的m1應(yīng)標(biāo)在電壓值較小的刻度上。
[7]物體質(zhì)量m與電壓U不是線(xiàn)性關(guān)系,因此物體質(zhì)量示數(shù)隨刻度不是均勻變化。【解析】R1圖1并聯(lián)2.7越小較小物體質(zhì)量m與電壓U不是線(xiàn)性關(guān)系,因此物體質(zhì)量示數(shù)隨刻度不是均勻變化31、略
【分析】【詳解】
(1)[1]根據(jù)半導(dǎo)體材料是空穴導(dǎo)電,即相當(dāng)于正電荷移動(dòng)導(dǎo)電,結(jié)合左手定則可以判定通電過(guò)程中,正電荷向M側(cè)移動(dòng),因此用電壓表測(cè)M、N兩點(diǎn)間電壓時(shí),應(yīng)將電壓表的“+”接線(xiàn)柱與M端相接。
(2)[2]根據(jù)題目中給出的霍爾電壓和電流、磁場(chǎng)以及薄片厚度的關(guān)系式UH=k
可得≈1.3×10-3V·m·A-1·T-1
(3)[3][4][5][6]根據(jù)電路圖可知,要使電流從Q端流入,P端流出,應(yīng)將S1擲向b,S2擲向c,為了保證測(cè)量安全,在保證其他連接不變的情況下,加入的定值電阻應(yīng)該接在干路上,即接在E和S1(或S2)之間?!窘馕觥縈1.3bcES1(或S2)32、略
【分析】【詳解】
(1)[1]如圖。
(2)[2]當(dāng)穿過(guò)螺線(xiàn)管的磁通量增加時(shí);根據(jù)產(chǎn)生的電流方向,由右手定則可判斷出產(chǎn)生的感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與原磁場(chǎng)方向相反。
[3]將條形磁鐵從螺線(xiàn)管中抽出時(shí);穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量減小,根據(jù)楞次定律,感應(yīng)電流的磁通量應(yīng)與原磁場(chǎng)方向相同,阻礙磁通量的減小,根據(jù)安培定則可判斷,電流表的指針向左偏轉(zhuǎn)。
(3)[4]通過(guò)變換磁極;改變螺線(xiàn)管線(xiàn)圈繞行方向;多次實(shí)驗(yàn)后總結(jié)出如下結(jié)論:感應(yīng)電流的磁場(chǎng)總要阻礙引起感應(yīng)電流的磁通量的變化。
(4)[5]由圖3可以知道,A線(xiàn)圈中電流的方向由a流向b;由圖4,根據(jù)安培定則可以知道,A線(xiàn)圈中磁場(chǎng)的方向向上。
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