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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年華東師大版選擇性必修2物理上冊(cè)月考試卷含答案考試試卷考試范圍: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)一二三四五總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共9題,共18分)1、如圖所示,理想變壓器的原線(xiàn)圈接在的交流電源上,原線(xiàn)圈上接有的電阻,副線(xiàn)圈接有的負(fù)載電阻,原、副線(xiàn)圈匝數(shù)之比為電流表;電壓表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的是()
A.副線(xiàn)圈輸出交流電的周期為B.電流表的讀數(shù)為C.電壓表的讀數(shù)為D.若將替換為電阻為的二極管,電流表、電壓表讀數(shù)均不發(fā)生變化2、如圖所示,在xOy平面的第一象限內(nèi)存在方向垂直紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子從y軸上的M點(diǎn)射入磁場(chǎng),速度方向與y軸正方向的夾角θ=45°。粒子經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后在N點(diǎn)(圖中未畫(huà)出)垂直穿過(guò)x軸。已知OM=a,粒子電荷量為q,質(zhì)量為m;重力不計(jì)。則()
A.粒子帶正電荷B.粒子速度大小為C.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為aD.N與O點(diǎn)相距3、一條形磁鐵靜止在固定斜面上,上端為N極,下端為S極,在其中的一條磁感線(xiàn)上固定兩根垂直紙面方向完全相同的導(dǎo)線(xiàn),兩導(dǎo)線(xiàn)到斜面的距離相等,其位置如圖所示。開(kāi)始時(shí)兩根導(dǎo)線(xiàn)未通電流,斜面對(duì)磁鐵的彈力和摩擦力分別為FN、Ff;當(dāng)兩導(dǎo)線(xiàn)中通以大小相等;方向垂直紙面向外的電流后;磁鐵仍處于靜止?fàn)顟B(tài)。則與未通電時(shí)相比()
A.FN變小,F(xiàn)f不變B.FN不變,F(xiàn)f變小C.FN變大、Ff變大D.FN變小,F(xiàn)f變大4、如圖所示為模擬遠(yuǎn)距離輸電的部分測(cè)試電路。a、b端接電壓穩(wěn)定的正弦交流電源,理想變壓器的原、副線(xiàn)圈匝數(shù)比為k且定值電阻電流表、電壓表均為理想電表,其示數(shù)分別用I和U表示。當(dāng)向上調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí),電流表、電壓表示數(shù)變化量分別用和表示。則以下說(shuō)法正確的是()
A.B.C.電阻消耗的功率D.電源的輸出功率一定增大5、如圖所示是實(shí)驗(yàn)時(shí)用的原、副線(xiàn)圈都有中間抽頭的理想變壓器,在原線(xiàn)圈上通過(guò)一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S1與一只安培表連接,在副線(xiàn)圈上通過(guò)另一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2與一個(gè)定值電阻相連接,通過(guò)S1、S2可以改變?cè)?、副線(xiàn)圈的匝數(shù),在原線(xiàn)圈上加一電壓為的交流電后,①當(dāng)S1接S2接時(shí),安培表的示數(shù)為②當(dāng)S1接S2接時(shí),安培表的示數(shù)為③當(dāng)S1接S2接時(shí),安培表的示數(shù)為④當(dāng)S1接S2接時(shí),安培表的示數(shù)為則
A.B.C.D.6、將長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)線(xiàn)彎成六分之一圓弧,固定于垂直于紙面向外、大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩端點(diǎn)A、C連線(xiàn)豎直,如圖所示.若給導(dǎo)線(xiàn)通以由A到C、大小為I的恒定電流;則導(dǎo)線(xiàn)所受安培力的大小和方向是()
A.ILB,水平向左B.ILB,水平向右C.水平向右D.水平向左7、如圖所示,在矩形區(qū)域中有方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),從點(diǎn)沿方向發(fā)射三個(gè)相同的帶電粒子,三粒子分別從射出。已知?jiǎng)t下列說(shuō)法正確的是()
A.三粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的速率之比為B.三粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的速率之比為C.三粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為D.三粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為8、如圖所示,感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)沿z軸正方向垂直于霍爾元件的工作面(即前后側(cè)面),給霍爾元件通以沿x軸正向的恒定電流I,元件沿x軸方向的長(zhǎng)度為a,沿y軸方向的寬度為b,沿z軸方向的厚度為c.下列說(shuō)法正確的是()
A.若元件的載流子帶正電,則元件的上表面電勢(shì)比下表面的電勢(shì)高B.沿y軸方向的寬度越大,元件上、下表面的電勢(shì)差越大C.沿z軸方向的厚度越小,元件上、下表面的電勢(shì)差越大D.增大電流,元件上、下表面的電勢(shì)差大小不變9、如圖,傾角為的光滑斜面上存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同的勻強(qiáng)磁場(chǎng),其方向一個(gè)垂直于斜面向上,一個(gè)垂直于斜面向下,它們的寬度均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)也為L(zhǎng)的正方形線(xiàn)框以速度v進(jìn)入上部磁場(chǎng)恰好做勻速運(yùn)動(dòng),ab邊在下部磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中再次出現(xiàn)勻速運(yùn)動(dòng),重力加速度為g;則()
A.在ab進(jìn)入上部磁場(chǎng)過(guò)程中的電流方向?yàn)閍bcbaB.當(dāng)ab邊剛越過(guò)邊界ff′時(shí),線(xiàn)框的加速度為gsinC.當(dāng)ab邊進(jìn)入下部磁場(chǎng)再次做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),速度為D.從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊進(jìn)入下部磁場(chǎng)再次做勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,減少的動(dòng)能小于線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱評(píng)卷人得分二、多選題(共5題,共10分)10、如圖所示,導(dǎo)體棒沿兩平行金屬導(dǎo)軌從圖中位置以速度v向右勻速通過(guò)一正方形磁場(chǎng)區(qū)域abcd,ac垂直于導(dǎo)軌且平行于導(dǎo)體棒,ac右側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是左側(cè)的2倍且方向相反,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì),下列關(guān)于導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流和所受安培力隨時(shí)間變化的圖像正確的是(規(guī)定電流從M經(jīng)R到N為正;安培力向左為正)()
A.B.C.D.11、下列利用渦流的是()A.金屬探測(cè)器、探測(cè)地雷的探雷器利用渦流工作B.變壓器中用互相絕緣的硅鋼片疊成鐵芯利用渦流工作C.用來(lái)冶煉合金鋼的真空冶煉爐是利用渦流來(lái)產(chǎn)生熱量D.磁電式儀表的線(xiàn)圈用鋁框做骨架與渦流無(wú)關(guān)12、如圖所示,虛線(xiàn)MN上方為勻強(qiáng)電場(chǎng),下方為勻強(qiáng)磁場(chǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向豎直向下且與邊界MN成θ=45°,勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外,在電場(chǎng)中有一點(diǎn)P,P點(diǎn)到邊界MN的豎直距離為d?,F(xiàn)將一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從P處由靜止釋放(不計(jì)粒子所受重力;電場(chǎng)和磁場(chǎng)范圍足夠大)。則下列說(shuō)法正確的是()
A.粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小B.粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)到第一次離開(kāi)磁場(chǎng)的時(shí)間C.粒子第一次離開(kāi)磁場(chǎng)到第二次進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間D.粒子第一次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑13、如圖所示,在0≤x≤2L的區(qū)域內(nèi)存在著垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,粗細(xì)均勻的正方形金屬線(xiàn)框abcd位于xOy平面內(nèi),線(xiàn)框的bc邊與x軸重合,cd邊與y軸重合,線(xiàn)框的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),總電阻為R。線(xiàn)框在外力作用下一直沿x軸正方向以速度v做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);則下列說(shuō)法正確的是()
A.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線(xiàn)框中的電流沿abcda方向B.進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線(xiàn)框c、d兩端電勢(shì)差Ucd=BLvC.全部在磁場(chǎng)中時(shí),線(xiàn)框c、d兩端電勢(shì)差為0D.進(jìn)入和離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),線(xiàn)框所受安培力的方向均為-x方向14、如圖所示,在鐵芯上繞著兩個(gè)線(xiàn)圈A和C,線(xiàn)圈A兩端接一電源,線(xiàn)圈C兩端接一阻值為4Ω的電阻R。已知線(xiàn)圈A的匝數(shù)為22匝;線(xiàn)圈C的電阻為2Ω,匝數(shù)為7匝,橫截面積為0.3m2。下列說(shuō)法正確的是()
A.若A接的是一電動(dòng)勢(shì)為22V的電池組,則電阻R兩端的電壓等于7VB.若A接電源(電源上端為正極)使鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖所示,則流經(jīng)電阻R的電流是由上往下C.若A接電源(電源上端為正極)使鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖所示,則流經(jīng)電阻R的電流大小為0.1AD.若A接電源(電源上端為正極)使鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖所示,則時(shí)刻穿過(guò)線(xiàn)圈C的磁通量大小為0.21Wb評(píng)卷人得分三、填空題(共6題,共12分)15、如圖所示,阻值為R的金屬棒從圖示ab位置分別以v1、v2的速度沿光滑導(dǎo)軌(電阻不計(jì))勻速滑到a′b′位置,若v1∶v2=1∶2,則在這兩次過(guò)程中回路的電流I1∶I2=___________,產(chǎn)生的熱量Q1∶Q2=___________,通過(guò)任一截面的電荷量q1∶q2=___________,外力的功率P1∶P2=___________
16、正弦式交變電流的公式和圖像可以詳細(xì)描述交變電流的情況.若線(xiàn)圈通過(guò)中性面時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí),交變電流的圖像是______曲線(xiàn)。17、類(lèi)比是研究問(wèn)題的常用方法。如圖甲所示,是豎直放置的足夠長(zhǎng)、光滑的平行長(zhǎng)直導(dǎo)軌,其間距為L(zhǎng)。是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒,定值電阻的阻值為R??臻g存在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。已知電容器(起初不帶電)的電容為C,重力加速度為g。導(dǎo)體棒下落過(guò)程中始終保持水平且與導(dǎo)軌接觸良好;不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻及空氣阻力。
(1)情境1:從零時(shí)刻開(kāi)始,開(kāi)關(guān)S接通1,同時(shí)釋放導(dǎo)體棒其速率v隨時(shí)間t的變化規(guī)律可用方程(①式)描述,求導(dǎo)體棒下落的最大速率vm(),及①式中的k。()
(2)情境2:從零時(shí)刻開(kāi)始,開(kāi)關(guān)S接通2,若導(dǎo)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(shí)間t的變化規(guī)律,與情境1中物體速率v隨時(shí)間t的變化規(guī)律類(lèi)似。類(lèi)比①式,寫(xiě)出電容器充電電荷量q隨時(shí)間t變化的方程();并在圖乙中定性畫(huà)出圖線(xiàn)。()
(3)分析情境1和情境2中電路的有關(guān)情況,完成表格中的填空。情境1情境2通過(guò)導(dǎo)體棒電流最大值的計(jì)算式________________導(dǎo)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“=”)
18、一矩形線(xiàn)圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),產(chǎn)生的交變電動(dòng)勢(shì)的圖像如圖所示。當(dāng)時(shí),線(xiàn)圈平面與磁感線(xiàn)___________,當(dāng)時(shí),e為_(kāi)__________V。
19、云南省居民生活用的交流電,其電壓峰值是220V,有效值是___V,頻率是_____Hz,周期是_____s。20、如圖所示,和是輸電線(xiàn),在圖中空圈內(nèi)填入所用的電表的符號(hào)______,若已知變壓比為變流比為并且知道電壓表示數(shù)為220V,電流表示數(shù)為1000A,則輸電線(xiàn)路中的功率為_(kāi)_____W。
評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題,共36分)21、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。
22、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。
23、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。
24、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、解答題(共4題,共28分)25、矩形線(xiàn)圈n匝,ab=l1,bc=l2,在磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以O(shè)O?為轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),角速度為ω。線(xiàn)圈的電阻為r,外接電阻R。從圖所示位置開(kāi)始計(jì)時(shí)。
(1)推導(dǎo)電動(dòng)勢(shì)的最大值;
(2)寫(xiě)出電流的瞬時(shí)值表達(dá)式;
(3)求電動(dòng)勢(shì);電流、路端電壓有效值;
(4)如果線(xiàn)圈轉(zhuǎn)速提高1倍;寫(xiě)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化表達(dá)式;
(5)當(dāng)線(xiàn)圈從圖示位置轉(zhuǎn)過(guò)90o的過(guò)程中;求:
a.通過(guò)電阻R的電量q;
b.電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。
26、如圖所示,平面直角坐標(biāo)系的第一象限充滿(mǎn)沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng);坐標(biāo)原點(diǎn)O右側(cè)有一個(gè)與y軸平行、足夠長(zhǎng)且厚度不計(jì)的熒光屏,熒光屏與x軸相交于Q點(diǎn),且y軸左側(cè)充滿(mǎn)垂直平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一重力可忽略不計(jì)、比荷大小為k的帶負(fù)電粒子,以速度從y軸負(fù)半軸上的P點(diǎn)()水平向左射入磁場(chǎng)。若勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小求:
(1)該粒子從P點(diǎn)入射到打在熒光屏上所經(jīng)過(guò)的時(shí)間;
(2)若該粒子打在熒光屏上的位置到Q點(diǎn)的距離。
27、如圖所示,光滑平行導(dǎo)軌MNPQ固定在水平面上,導(dǎo)軌寬度為d,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌足夠長(zhǎng),將質(zhì)量分別為2m、m,有效電阻均為R的金屬棒J和K分別置于軌道上,棒始終與軌道垂直并電接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。現(xiàn)使J棒獲得水平向右的初速度2v0,K棒獲得水向左的初速度v0;求:
(1)全過(guò)程中系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(2)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到穩(wěn)定狀態(tài)過(guò)程中兩棒間距離的改變量?x。
28、如圖甲所示,兩條相距L=1m的水平粗糙導(dǎo)軌左端接一定值電阻。T=0s時(shí),一質(zhì)量m=1kg、阻值r=0.5的金屬桿,在水平外力的作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng),5s末到達(dá)MN,MN右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,方向垂直紙面向內(nèi)。當(dāng)金屬桿到達(dá)MN后,保持外力的功率不變,金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng),8s末開(kāi)始做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。整個(gè)過(guò)程金屬桿的v-t圖象如圖乙所示。若導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),桿和導(dǎo)軌始終垂直且接觸良好,兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,重力加速度試計(jì)算:
(1)進(jìn)入磁場(chǎng)前,金屬桿所受的外力F;
(2)金屬桿到達(dá)磁場(chǎng)邊界MN時(shí)拉力的功率;
(3)電阻的阻值R;
(4)若前8s金屬桿克服摩擦力做功127.5J,試求這段時(shí)間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量。
參考答案一、選擇題(共9題,共18分)1、B【分析】【詳解】
A.副線(xiàn)圈輸出交流電的頻率和周期與原線(xiàn)圈的頻率和周期相同,根據(jù)題意可知周期
A錯(cuò)誤;
BC.電表的讀數(shù)均為有效值,原線(xiàn)圈電源電壓有效值為設(shè)原線(xiàn)圈電流為根據(jù)單相理想變壓器的電流規(guī)律
則副線(xiàn)圈電流為
副線(xiàn)圈電壓為
根據(jù)理想變壓器電壓規(guī)律可知原線(xiàn)圈電壓為
即
計(jì)算得電流表讀數(shù)為
電壓表讀數(shù)為
B正確;C錯(cuò)誤;
D.二極管具有單向?qū)щ娦?;電表讀數(shù)均為原來(lái)的一半,D錯(cuò)誤。
故選B。2、D【分析】【詳解】
A.粒子向下偏轉(zhuǎn),根據(jù)左手定則判斷洛倫茲力,可知粒子帶負(fù)電,A錯(cuò)誤;
BC.粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖
由于速度方向與y軸正方向的夾角根據(jù)幾何關(guān)系可知,
則粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為
洛倫茲力提供向心力
解得
BC錯(cuò)誤;
D.與點(diǎn)的距離為
D正確。
故選D。3、A【分析】【詳解】
設(shè)斜面傾角為θ;導(dǎo)線(xiàn)未通電時(shí),磁鐵受三個(gè)力作用,如圖所示。
處于三力平衡狀態(tài)有
導(dǎo)線(xiàn)通電后,通電導(dǎo)線(xiàn)受到的如圖所示的安培力,根據(jù)牛頓第三定律可知,磁鐵受到五個(gè)力作用,仍處于平衡狀態(tài),根據(jù)對(duì)稱(chēng)性可知,導(dǎo)線(xiàn)對(duì)磁鐵的兩個(gè)反作用力在沿斜面的分量大小相等方向相反,故磁鐵所受靜摩擦力Ff不變,在垂直于斜面方向,導(dǎo)線(xiàn)對(duì)磁鐵的兩個(gè)反作用力在垂直斜面的分量的合力與支持力FN的合力與磁鐵重力沿垂直于斜面的分力平衡,故FN減小,根據(jù)牛頓第三定律可知,磁鐵對(duì)斜面的壓力減小,摩擦力不變,由力的合成可知,F(xiàn)方向改變;故A正確,BCD錯(cuò)誤;
故選A。4、D【分析】【分析】
【詳解】
AB.根據(jù)變壓器的原理可得
則有
在原線(xiàn)圈電路中有
即
整理可得
則有
所以AB錯(cuò)誤;
C.副線(xiàn)圈消耗的功率為
所以C錯(cuò)誤;
D.當(dāng)向上調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片P時(shí);副線(xiàn)圈的總電阻減小,所以回路中的電流增大,電源的電壓不變,所以電源的輸出功率一定增大,則D正確;
故選D。5、B【分析】【分析】
【詳解】
在第一種情況下,S1接S2接時(shí),設(shè)副線(xiàn)圈加在上的電壓為根據(jù)可得,第(2)(3)(4)種情況,上的電壓分別為由歐姆定律可知
故選B。6、D【分析】【詳解】
弧長(zhǎng)為L(zhǎng),圓心角為60°,則弦長(zhǎng):導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力:F=BI?AC=由左手定則可知,導(dǎo)線(xiàn)受到的安培力方向:水平向左;故D,ABC錯(cuò)誤。7、A【分析】【分析】
【詳解】
AB.三個(gè)粒子都是洛倫茲力提供向心力而做勻速圓周運(yùn)動(dòng),有
可得
三個(gè)相同的帶電粒子分別從A點(diǎn)進(jìn)入矩形磁場(chǎng),從射出;軌跡如圖所示。
已知?jiǎng)t可得
第三個(gè)粒子由幾何關(guān)系可得
解得
三粒子的電量q和質(zhì)量m相同,則在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的速率之比為
故A正確;B錯(cuò)誤;
CD.前兩個(gè)個(gè)粒子勻速圓周的圓心角分別為
第三個(gè)粒子的圓心角滿(mǎn)足
解得
而三個(gè)相同粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
故有
故CD錯(cuò)誤;
故選A。8、C【分析】【詳解】
A.若元件的載流子帶正電;正電荷的運(yùn)動(dòng)方向與電流方向相同,根據(jù)左手定則,正電荷所受洛倫茲力向下,所以下極板帶正電,則元件的上表面電勢(shì)比下表面的電勢(shì)低,所以A錯(cuò)誤;
BC.元件上、下表面的電勢(shì)差為U,則有
電流的微觀表達(dá)式為
聯(lián)立解得
所以元件上、下表面的電勢(shì)差與沿z軸方向的厚度有關(guān)與沿y軸方向的寬度無(wú)關(guān);并且成反比,則B錯(cuò)誤;C正確;
D.根據(jù)
增大電流;元件上;下表面的電勢(shì)差大小增大,所以D錯(cuò)誤;
故選C。9、C【分析】【詳解】
A.根據(jù)楞次定律可知,在進(jìn)入上部磁場(chǎng)過(guò)程中的電流方向?yàn)閍dcba;A錯(cuò)誤;
B.當(dāng)線(xiàn)圈在上半部分磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),有
當(dāng)ab邊剛越過(guò)邊界ff′時(shí),由于線(xiàn)圈的ab邊和cd邊產(chǎn)生同方向電動(dòng)勢(shì),則回路的電動(dòng)勢(shì)加倍,感應(yīng)電流加倍,每個(gè)邊受到的安培力加倍,則此時(shí)4F安-mgsinθ=ma
解得線(xiàn)框的加速度為a=3gsinθ
B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)ab邊進(jìn)入下部磁場(chǎng)再次做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),有
解得
C正確;
D.由能量關(guān)系可知,從ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)到ab邊進(jìn)入下部磁場(chǎng)再次做勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中;減少的動(dòng)能與重力勢(shì)能之和等于線(xiàn)框中產(chǎn)生的焦耳熱,D錯(cuò)誤。
故選C。二、多選題(共5題,共10分)10、A:D【分析】【分析】
【詳解】
導(dǎo)體棒由b運(yùn)動(dòng)到ac過(guò)程中,切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度l隨時(shí)間t均勻增大;由。
E=Blv可知,感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨時(shí)間t均勻增大,由閉合電路歐姆定律可知,感應(yīng)電流I隨時(shí)間t均勻增大;則導(dǎo)體棒受到的安培力大小。
F=IlB隨時(shí)間t增大得越來(lái)越快;由右手定則可知,感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒑經(jīng)R到N,電流為正值,由左手定則可知,導(dǎo)體棒所受安培力水平向左,為正值。導(dǎo)體棒由ac運(yùn)動(dòng)到d的過(guò)程中;由題知。
E′=2Blv=2E則導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度l相同時(shí)。
I′=2I導(dǎo)體棒切割磁感線(xiàn)的有效長(zhǎng)度l隨時(shí)間t均勻減小,則感應(yīng)電流I′隨時(shí)間t均勻減小;導(dǎo)體棒受到的安培力大小。
F′=I′lB=2F隨時(shí)間t減小得越來(lái)越慢;由右手定則可知,感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒒經(jīng)R到M;電流為負(fù)值,由左手定則可知,導(dǎo)體棒所受安培力水平向左,為正值。綜上所述,AD正確,BC錯(cuò)誤。
故選AD。11、A:C【分析】【詳解】
A.金屬探測(cè)器;探測(cè)地雷的探雷器利用渦流工作;選項(xiàng)A正確;
B.變壓器中用互相絕緣的硅鋼片疊成鐵芯是防止渦流產(chǎn)生;選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.用來(lái)冶煉合金鋼的真空冶煉爐是利用渦流來(lái)產(chǎn)生熱量;選項(xiàng)C正確;
D.磁電式儀表的線(xiàn)圈用鋁框做骨架產(chǎn)生渦流;阻礙線(xiàn)圈的轉(zhuǎn)動(dòng)使得線(xiàn)圈盡快穩(wěn)定下來(lái)方便讀數(shù),與渦流有關(guān),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選AC。12、A:B【分析】【詳解】
A.設(shè)粒子第一次進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大小為v,由動(dòng)能定理可得qEd=
解得
故A正確;
B.粒子在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。
磁場(chǎng)中勻速圓周運(yùn)動(dòng)周期
粒子第一次進(jìn)磁場(chǎng)到第一次出磁場(chǎng)用時(shí)
故B正確;
C.電場(chǎng)中由類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律x=vt2qE=ma
由幾何知識(shí)可得x=y
解得
故C錯(cuò)誤;
D.由
解得
故D錯(cuò)誤。
故選AB。13、A:D【分析】【分析】
【詳解】
A.剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),只有cd邊做切割磁感線(xiàn),由右手定則可判斷電流由c指向d,所以線(xiàn)框中的電流方向abcda;A正確;
B.剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),cd做切割磁感線(xiàn),相當(dāng)于電源,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
cd兩端的電勢(shì)差其實(shí)是路端電壓
B錯(cuò)誤;
C.線(xiàn)框全部進(jìn)入磁場(chǎng)中,磁通量不再變化,沒(méi)有感應(yīng)電流產(chǎn)生,但cd還在做切割磁感線(xiàn),有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),與ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相同;方向相反,整個(gè)電路電動(dòng)勢(shì)抵消為零,電路中沒(méi)有電流,但cd端電勢(shì)差不為零,C錯(cuò)誤;
D.線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí);根據(jù)楞次定律,cd邊受到的安培力阻礙磁通量增加,方向水平向左,線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí),安培力阻礙磁通量減少,方向依然向左,D正確。
故選AD。14、B:C【分析】【詳解】
A.若A接的是一電動(dòng)勢(shì)為22V的電池組,兩線(xiàn)圈的磁通量都保持不變,所以在C線(xiàn)圈不會(huì)發(fā)生電磁感應(yīng)現(xiàn)象,沒(méi)有感應(yīng)電流,那么電阻R兩端的電壓應(yīng)該為0;故A錯(cuò)誤;
B.若A接電源(電源上端為正極)使鐵芯中的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化如圖所示,由圖象可知,B隨著時(shí)間在均勻的減小,所以C線(xiàn)圈中的磁通量要減少,由楞次定律可判斷,流過(guò)R的電流為由上往下;故B正確;
C.根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律
可得線(xiàn)圈C產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
流過(guò)R的電流為
故C正確;
D.由圖象可知時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.1T,則此時(shí)穿過(guò)線(xiàn)圈C的磁通量為
故D錯(cuò)誤。
故選BC。三、填空題(共6題,共12分)15、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]回路中感應(yīng)電流為。
則有。
[2]產(chǎn)生的熱量為。
則有。
[3]通過(guò)任一截面的電荷量為。
即q與v無(wú)關(guān);則有。
[4]由于棒勻速運(yùn)動(dòng);外力的功率等于電路中的熱功率,即。
則有。
【解析】1∶21∶21∶11∶416、略
【解析】正弦17、略
【分析】【詳解】
(1)[1][2]導(dǎo)體棒先做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)其速率為v時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為①
導(dǎo)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(duì)導(dǎo)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(dāng)導(dǎo)體棒的加速度為零時(shí),速率達(dá)到最大,即⑦
解得⑧
(2)[3][4]電容器充電過(guò)程中回路中電流為⑨
導(dǎo)體棒保持大小為的速度下落時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)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(lái)越慢,當(dāng)時(shí),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(dāng)導(dǎo)體棒速度最大時(shí)電流也達(dá)到最大,此時(shí)所受安培力與重力平衡,即?
解得?
根據(jù)功能關(guān)系可知?
[7][8]情境2中,由q-t圖像可知t=0時(shí)刻回路中電流最大,為?
設(shè)電容器儲(chǔ)存的電能為EC,根據(jù)功能關(guān)系可知?【解析】=>18、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]由圖像知時(shí),線(xiàn)圈位于中性面位置,線(xiàn)圈平面和磁感線(xiàn)垂直;
[2]當(dāng)時(shí),【解析】垂直019、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2][3]國(guó)內(nèi)居民生活用電的有效值為220V,頻率為50Hz,周期為0.02s。【解析】220500.0220、略
【分析】【詳解】
[1]由題圖可知電表1所接變壓器原線(xiàn)圈并聯(lián)在兩根輸電線(xiàn)上;所以該變壓器為電壓互感器,電表1應(yīng)是電壓表V;電表2所接變壓器原線(xiàn)圈串聯(lián)在一根輸電線(xiàn)上,所以該變壓器為電流互感器,電表2應(yīng)是電流表A。如圖所示。
[2]根據(jù)理想變壓器變壓規(guī)律可知輸電電壓為
根據(jù)理想變壓器變流規(guī)律可知輸電電流為
所以輸電線(xiàn)路中的功率為【解析】見(jiàn)解析四、作圖題(共4題,共36分)21、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】22、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】23、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
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