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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請(qǐng)※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁(yè),總=sectionpages22頁(yè)第=page11頁(yè),總=sectionpages11頁(yè)2025年人教版選擇性必修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)一二三四五六總分得分評(píng)卷人得分一、選擇題(共5題,共10分)1、如圖,電感線圈L的阻值與電阻R的阻值相同,a、b是兩個(gè)完全相同的燈泡;則()
A.閉合開(kāi)關(guān),a將逐漸變亮B.閉合開(kāi)關(guān),b將逐漸變亮C.閉合開(kāi)關(guān),a立刻變亮D.閉合開(kāi)關(guān),a一直不亮2、如圖所示,紙面內(nèi)有一直角三角形abc區(qū)域,∠=30°,abc區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一帶電粒子自ab中點(diǎn)P沿Pb方向射入磁場(chǎng)后,恰好從c點(diǎn)射出磁場(chǎng)。已知bc長(zhǎng)為l,帶電粒子的質(zhì)量為m,電荷量大小為q;不計(jì)粒子重力,以下判斷正確的是()
A.粒子帶正電B.粒子速度的大小為C.帶電粒子的速度只要小于粒子就將從ac邊射出磁場(chǎng)區(qū)域D.帶電粒子由P到c過(guò)程中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3、A、B是兩個(gè)完全相同的電熱器,A通以圖甲所示的方波交變電流,B通以圖乙所示的正弦交變電流,則兩電熱器的電功率之比等于()
A.B.C.D.4、如圖所示為一正弦式交變電流的圖像。由圖可知;這個(gè)電流的()
A.有效值為6AB.有效值為AC.頻率為100HzD.頻率為200Hz5、X射線A.不是電磁波B.具有反射和折射的特性C.只能在介質(zhì)中傳播D.不能發(fā)生干涉和衍射評(píng)卷人得分二、多選題(共8題,共16分)6、如圖所示,在光滑的水平桌面上,a和b是兩條固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線,通過(guò)的電流強(qiáng)度相等.矩形線框位于兩條導(dǎo)線的正中間,通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎赼、b產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用下靜止.則a、b的電流方向可能是。
A.均向左B.均向右C.a的向左,b的向右D.a的向右,b的向左7、如圖甲所示;正三角形導(dǎo)線框位于圓形有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向與導(dǎo)線框所在平面垂直.規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示.下面說(shuō)法正確的是()
A.0s-1s時(shí)間內(nèi)和5s-6s時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中的電流方向相同B.0s-1s時(shí)間內(nèi)和1s-3s時(shí)間內(nèi),導(dǎo)線框中的電流大小相等C.3s-5s時(shí)間內(nèi),AB邊受到的安培力沿紙面且垂直AB邊向上D.1s-3s時(shí)間內(nèi),AB邊受到的安培力不變8、如圖所示,接在家庭電路上的理想降壓變壓器給小燈泡供電;小燈泡正常發(fā)光,如果將原;副線圈減少相同匝數(shù),其它條件不變,則()
A.小燈泡的亮度不變B.小燈泡的亮度變暗C.原、副線圈兩端電壓的比值不變D.通過(guò)原、副線圈電流的比值變小9、如圖所示,以直角三角形AOC為邊界的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁感應(yīng)強(qiáng)度B,∠A=60°,AO=a。在O點(diǎn)放置一個(gè)粒子源,可以向各個(gè)方向發(fā)射某種帶負(fù)電的粒子,粒子的比荷為發(fā)射速度大小都為v0,且滿足v0=發(fā)射方向用圖中的角度θ表示。對(duì)于粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的運(yùn)動(dòng)(不計(jì)重力作用);下列說(shuō)法正確的是()
A.θ角越大,粒子運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短B.以θ=0°和θ=60°飛入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等C.以θ<30°飛入的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間都相等D.在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出10、如圖所示,在直角三角形的內(nèi)切圓中有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),為切點(diǎn),現(xiàn)從O點(diǎn)垂直邊同時(shí)射入兩個(gè)帶異種電荷的粒子,忽略兩粒子之間的作用力,不計(jì)粒子重力,兩粒子同時(shí)分別由兩點(diǎn)射出磁場(chǎng)。則下列說(shuō)法正確的是()
A.正、負(fù)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期之比為B.正、負(fù)粒子的比荷之比為C.正、負(fù)粒子的運(yùn)動(dòng)速度之比為D.只改變帶正電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的入射方向,則正粒子一定垂直射出三角形區(qū)域11、如圖所示,在正交的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有質(zhì)量和電荷量都相同的兩油滴M、N.M靜止,N做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng),若N與M相碰后結(jié)合在一起;則關(guān)于它們的下列說(shuō)法中正確的是()
A.以N原速率的一半做勻速直線運(yùn)動(dòng)B.仍以R為半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C.以為半徑做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D.仍然做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期與N的相同12、如圖所示,兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里、寬度為d、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、電阻為R的正方形線圈邊長(zhǎng)為線圈下邊緣到磁場(chǎng)上邊界的距離為h。將線圈由靜止釋放,其下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)刻的速度都是則在整個(gè)線圈穿過(guò)磁場(chǎng)的全過(guò)程中(從下邊緣進(jìn)入磁場(chǎng)到上邊緣穿出磁場(chǎng)),下列說(shuō)法正確的是()
A.線圈剛進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)一定是減速運(yùn)動(dòng)B.線圈可能先加速后減速C.線圈的最小速度一定為D.線圈的最小速度一定為13、如圖所示,L1、L2為水平面上足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌,左端連接定值電阻R=0.5Ω,其間有足夠多等間隔反向分布的磁場(chǎng)區(qū)域I和II,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B=0.5T,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面,每個(gè)磁場(chǎng)I或II的兩個(gè)直邊界的間距為L(zhǎng)=0.4m,長(zhǎng)直邊界在Ox上,左右曲邊界恰好可以組合成相同的二分之一周期的正弦曲線,其他邊界均為直線段,導(dǎo)體棒MN與兩導(dǎo)軌接觸良好且始終與導(dǎo)軌垂直,不計(jì)導(dǎo)體棒及導(dǎo)軌的電阻。當(dāng)導(dǎo)體棒從x=0處沿導(dǎo)軌以速度v=10m/s勻速向右滑動(dòng)時(shí);下列說(shuō)法正確的是()
A.通過(guò)R的是交變電流B.R兩端電壓的最大值為4VC.通過(guò)R的電流有效值為D.導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)3個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中R發(fā)熱量為7.2J評(píng)卷人得分三、填空題(共9題,共18分)14、如圖所示,長(zhǎng)度L=0.4m,電阻Rab=0.1Ω的導(dǎo)體ab沿光滑導(dǎo)線框向右做勻速運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)速度v=5m/s。線框中接有R=0.4Ω的電阻。整個(gè)空間有磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于線框平面。其余電阻不計(jì)。電路abcd中相當(dāng)于電源的部分是____;_____相當(dāng)于電源的正極。導(dǎo)線所受安培力大小F=____,電阻R上消耗的功率P=____。
15、如圖所示,條形磁鐵放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根長(zhǎng)直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵垂直,給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流I。用表示磁鐵對(duì)桌面的壓力,用表示桌面對(duì)磁鐵的摩擦力。則導(dǎo)線中通電后與通電前比較:變____(填“大”、“小”或“不變”);變______(填“大”、“小”、“0”)。16、周期和頻率的關(guān)系:T=______或f=______.17、如圖所示,面積為0.2m2的100匝線圈處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于線圈平面,已知磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖,定值電阻R1=6Ω,線圈電阻R2=4Ω,則ab兩點(diǎn)的電勢(shì)___________(填“>”或“=”或“<”),回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為_(kāi)__________V。
18、某發(fā)電站的輸出功率為104kW,輸出電壓為4kV,通過(guò)理想變壓器升壓后向125km遠(yuǎn)處用戶供電.已知輸電線的電阻率為ρ=2.4×10-8Ω·m,導(dǎo)線橫截面積為1.5×10-4m2,輸電線路損失的功率為輸出功率的4%,求:所用的理想升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比是______,如果用戶用電器的額定電壓為220V,所用理想降壓變壓器原、副線圈匝數(shù)比是______.19、一段直導(dǎo)線在垂直于均勻磁場(chǎng)的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。已知導(dǎo)線繞其一端以角速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)與導(dǎo)線以垂直于導(dǎo)線方向的速度v做平動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)相同,那么,導(dǎo)線的長(zhǎng)度為_(kāi)_________________。20、在正弦式交變電流中;最大值與有效值之間的關(guān)系。
E==______Em,U==______Um,I==______Im21、如圖所示,和是輸電線,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,則輸電線路中的功率為_(kāi)_____W。
22、電阻應(yīng)變片:電阻應(yīng)變片有金屬電阻應(yīng)變片和_______應(yīng)變片,半導(dǎo)體電阻應(yīng)變片的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的____效應(yīng)。評(píng)卷人得分四、作圖題(共4題,共16分)23、在圖中畫(huà)出或說(shuō)明圖中所示情形下通電導(dǎo)線I所受磁場(chǎng)力的方向。
24、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,要求夜間且有聲音時(shí)電燈自動(dòng)亮,插座隨時(shí)可用。
25、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。
26、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2題,共10分)27、傳感器在現(xiàn)代生活中有著廣泛的應(yīng)用。某學(xué)習(xí)小組利用壓力傳感器設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量壓力大小的電路。壓敏電阻的阻值R與所受壓力大小F的關(guān)系如圖甲所示,壓力F在0200N范圍內(nèi)時(shí)圖線為直線。
先利用如圖乙所示的電路,測(cè)量時(shí)壓敏電阻的阻值主要器材如下。
壓敏電阻R(時(shí)的阻值在之間);
電源(電動(dòng)勢(shì)V;內(nèi)阻不計(jì));
電流表G1(量程10mA,內(nèi)阻);
電流表G2(量程50mA,內(nèi)阻約為);
定值電阻
滑動(dòng)變阻器
開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干。
請(qǐng)完成下列問(wèn)題:
①要求盡量準(zhǔn)確測(cè)量壓敏電阻的電阻值,導(dǎo)線端應(yīng)與______(填“a”或“b”)點(diǎn)連接。
②滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格,本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇______。
A.最大阻值為
B.最大阻值為
③閉合開(kāi)關(guān)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器接人回路部分的阻值,從最大值逐漸減小,電流表G2讀數(shù)為40mA時(shí)電流表G1讀數(shù)為8.0mA,可知______
④斷開(kāi)開(kāi)關(guān)繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表G2達(dá)到滿偏,滿偏電流刻度處標(biāo)記此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路部分的阻值和G2內(nèi)阻之和為_(kāi)_____保持滑動(dòng)變阻器阻值不變,當(dāng)電流表G2示數(shù)為30mA時(shí),壓力______N。28、在“探究變壓器原;副線圈兩端的電壓和匝數(shù)的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中;可拆變壓器如下圖所示。
(1)變壓器的鐵芯,它的結(jié)構(gòu)和材料是______;(填字母)
A.整塊硅鋼鐵芯B.整塊不銹鋼鐵芯。
C.絕緣的銅片疊成D.絕緣的硅鋼片疊成。
(2)在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中將電源接在原線圈的“0”和“8”兩個(gè)接線柱之間,用電表測(cè)得副線圈的“0”和“4”兩個(gè)接線柱之間的電壓為3.0V,則原線圈的輸入電壓可能為_(kāi)_____。
A.1.5VB.6.0VC.7.0V
(3)觀察兩個(gè)線圈的導(dǎo)線,發(fā)現(xiàn)粗細(xì)不同,導(dǎo)線粗的線圈匝數(shù)______(填“多”或“少”)
(4)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,下列操作正確的是______(選填字母代號(hào))
A.為保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行;電源應(yīng)選用低壓直流電源。
B.為保證多用電表的安全;應(yīng)使用交流電壓檔測(cè)電壓,并先用最大量程檔試測(cè),大致確定被測(cè)電壓后再選用適當(dāng)?shù)膿跷贿M(jìn)行測(cè)量。
C.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)先斷開(kāi)開(kāi)關(guān);再拆除多用電表,以免燒壞電表。
D.因?yàn)槭褂秒妷狠^低;通電時(shí)可用手直接接觸裸露的導(dǎo)線;接線柱。
(5)右圖為某電學(xué)儀器原理圖,圖中變壓器為理想變壓器。左側(cè)虛線框內(nèi)的交流電源與串聯(lián)的定值電阻可等效為該電學(xué)儀器電壓輸出部分,該部分與一理想變壓器的原線圈連接;一可變電阻R與該變壓器的副線圈連接,原、副線圈的匝數(shù)分別為(右側(cè)實(shí)線框內(nèi)的電路也可以等效為一個(gè)電阻)。在交流電源的電壓有效值不變的情況下,調(diào)節(jié)可變電阻R的過(guò)程中,當(dāng)______時(shí),R獲得的功率最大。
評(píng)卷人得分六、解答題(共1題,共5分)29、如圖所示,圓心為O,半徑為的金屬圓形軌道固定在水平面內(nèi),長(zhǎng)度為的直導(dǎo)體棒置于圓導(dǎo)軌上面,金屬圓形軌道內(nèi)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為直導(dǎo)體棒O端和圓軌道分別引出導(dǎo)線與電阻和電容器相連。導(dǎo)體棒在外力作用下以O(shè)點(diǎn)為圓心做角速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),已知導(dǎo)體棒的電阻電容器板長(zhǎng)板間距不計(jì)金屬圓形導(dǎo)軌電阻,求。
(1)流過(guò)電阻的電流大小和方向;
(2)若在電容器上板左邊緣水平射入比荷的粒子;粒子恰能到達(dá)下板右邊緣,則射入粒子的速度為多大。(不計(jì)粒子的重力)
參考答案一、選擇題(共5題,共10分)1、A【分析】【分析】
當(dāng)開(kāi)關(guān)接通和斷開(kāi)的瞬間;流過(guò)線圈的電流發(fā)生變化,產(chǎn)生自感電動(dòng)勢(shì),阻礙原來(lái)電流的變化,根據(jù)自感現(xiàn)象的規(guī)律來(lái)分析。
【詳解】
閉合開(kāi)關(guān)的瞬間,由于線圈中自感電動(dòng)勢(shì)的阻礙,燈瞬間變亮,燈逐漸變亮。
故選A。2、D【分析】【詳解】
A.粒子向左下偏轉(zhuǎn);由左手定則知粒子帶負(fù)電,故A錯(cuò)誤;
B.粒子運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。
由幾何關(guān)系知粒子的軌跡半徑
根據(jù)
得
故B錯(cuò)誤;
C.當(dāng)速度時(shí),粒子還有可能從邊射出磁場(chǎng);故C錯(cuò)誤;
D.由幾何關(guān)系知粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心角為所以運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
故D正確。
故選D。3、C【分析】【詳解】
通過(guò)電熱器A的電流有效值為IA,則有
解得
則電熱器A的電功率為
通過(guò)電熱器B的電流有效值為
則電熱器B的電功率為
則有
故選C。4、B【分析】【詳解】
AB.由圖可知,這個(gè)電流的最大值為6A,有效值為
故A錯(cuò)誤;B正確;
CD.由圖知,周期為0.02s,則頻率為
故CD錯(cuò)誤。
故選B。5、B【分析】【詳解】
X射線是波長(zhǎng)極短的電磁波,故A錯(cuò)誤;X射線是波長(zhǎng)極短的電磁波,電磁波具有反射與折射的特性,B正確;X射線可以在真空中傳播,故C錯(cuò)誤;X射線是波長(zhǎng)極短的電磁波,能發(fā)生干涉和衍射作用,故D錯(cuò)誤.二、多選題(共8題,共16分)6、C:D【分析】【詳解】
由右手螺旋定則可知,若a、b兩導(dǎo)線的電流方向相同,在矩形線框上、下邊處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反,由于矩形線框上、下邊的電流方向也相反,則矩形線框上、下邊所受的安培力相同,所以不可以平衡,則要使矩形線框靜止,a、b兩導(dǎo)線的電流方向相反,故CD正確。7、A:C【分析】【詳解】
A.0s-1s時(shí)間內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量向外且增加;5s-6s時(shí)間內(nèi)穿過(guò)線圈的磁通量向里且減?。桓鶕?jù)楞次定律可知導(dǎo)線框中的電流方向相同,選項(xiàng)A正確;
B.B-t圖像的斜率等于磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率;故0s-1s時(shí)間內(nèi)和1s-3s時(shí)間內(nèi),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小不等,感應(yīng)電流不相等,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.3s-5s時(shí)間內(nèi),磁通量向里增加,產(chǎn)生的感應(yīng)電流為逆時(shí)針?lè)较颍瑒t由左手定則可知,AB邊受到的安培力沿紙面且垂直AB邊向上;選項(xiàng)C正確;
D.1s-3s時(shí)間內(nèi),感應(yīng)電流大小不變,而磁場(chǎng)向外減弱,根據(jù)F=BIL可知,AB邊受到的安培力變小,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.8、B:D【分析】【分析】
【詳解】
ABC.降壓變壓器原線圈匝數(shù)大于副線圈匝數(shù);根據(jù)數(shù)學(xué)規(guī)律可知,分子與分母減小相同的數(shù)據(jù)時(shí),比值一定會(huì)增大,故原副線圈減小相同的匝數(shù)后,匝數(shù)之比變大,根據(jù)。
因此電壓之比變大;輸出電壓減??;故小燈泡變暗,AC錯(cuò)誤B正確;
D.匝數(shù)之比變大;根據(jù)。
故通過(guò)原;副線圈電流的比值變?。籇正確。
故選BD。9、B:D【分析】【詳解】
ABC.粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律有
把已知v0代入解得
當(dāng)粒子速度以θ=0°射入時(shí),根據(jù)數(shù)學(xué)知識(shí)可知,A點(diǎn)為圓心,粒子從AC邊的中點(diǎn)D射出;其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。
當(dāng)粒子速度以θ=60°時(shí)射入時(shí),同理可得,其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖2所示,此時(shí)粒子恰好從A點(diǎn)射出;
在圖1、圖2中,根據(jù)勻速圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和數(shù)學(xué)知識(shí)可知,當(dāng)θ=0°和θ=60°入射的粒子,轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角最大,都等于60°,再根據(jù)粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間公式
可知;它們的運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)。
因此當(dāng)粒子速度以0°<θ<30°的范圍內(nèi)入射的粒子,出射的范圍一定在直線AD中間的某一部分。此時(shí);轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角不相等,故粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間不相等;
故AC錯(cuò)誤;B正確;
D.出射的范圍一定在直線AO上,又因?yàn)镈是AC的中點(diǎn),因此在AC邊界上只有一半?yún)^(qū)域有粒子射出。故D正確;
故選BD。10、A:C:D【分析】【詳解】
A.根據(jù)題意,兩粒子垂直邊射入磁場(chǎng),即對(duì)著圓心進(jìn)入磁場(chǎng),則兩粒子必背離圓心射出磁場(chǎng),粒子軌跡如圖所示,利用左手定則可得,由D點(diǎn)射出磁場(chǎng)的粒子帶正電,由E點(diǎn)射出磁場(chǎng)的粒子帶負(fù)電,設(shè)圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑為R,由幾何關(guān)系可得帶正電粒子的軌跡半徑為
帶負(fù)電粒子的軌跡半徑為
由兩者在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況可知,帶正電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為帶負(fù)電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為由于兩者在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等,則正、負(fù)粒子的周期之比為故A正確;
B.又由周期公式
可得正、負(fù)粒子的比荷之比為故B錯(cuò)誤;
C.由
可知
則正、負(fù)粒子的運(yùn)動(dòng)速度之比為故C正確;
D.由于帶正電粒子的軌跡半徑等于圓形磁場(chǎng)區(qū)域的半徑,由幾何關(guān)系可知,改變?nèi)肷浞较蚝?,粒子射出圓形磁場(chǎng)時(shí)的方向都與射入點(diǎn)和磁場(chǎng)圓圓心連線垂直,即垂直于故D正確。
11、C:D【分析】【詳解】
設(shè)M、N的質(zhì)量和電荷量分別為m、q,碰撞前N的速率為v。碰撞后瞬間整體的速率為碰撞前,對(duì)N由洛倫茲力提供向心力有
解得
對(duì)M有
碰撞過(guò)程,取碰撞前N的速度方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量守恒定律有
解得
M、N整體受到的電場(chǎng)力為2qE,重力為2mg,又
所以整體的電場(chǎng)力和重力仍平衡,因此碰后整體做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌跡半徑
N原來(lái)的周期
碰后整體的周期
故CD正確;AB錯(cuò)誤。
故選CD。12、A:D【分析】【詳解】
AB.由于所以總有一段時(shí)間線圈全部處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,當(dāng)線圈全部處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中時(shí),線圈不受安培力,線圈做加速運(yùn)動(dòng);根據(jù)線圈下邊緣剛進(jìn)入磁場(chǎng)和剛穿出磁場(chǎng)時(shí)刻的速度都是v0;且全部進(jìn)入磁場(chǎng)將做加速運(yùn)動(dòng),所以進(jìn)磁場(chǎng)時(shí)一定是做減速運(yùn)動(dòng),線圈的運(yùn)動(dòng)是先減速后加速,A正確,B錯(cuò)誤;
C.若線圈上邊緣進(jìn)入磁場(chǎng)前線圈已做勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)的速度為最小,則有
則最小速度為
但線圈上邊緣進(jìn)入磁場(chǎng)前不一定已做勻速運(yùn)動(dòng),所以線圈的最小速度不一定為C錯(cuò)誤;
D.線圈完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度最小,從完全進(jìn)入磁場(chǎng)到下邊剛接觸磁場(chǎng)的下邊界過(guò)程中,做勻加速直線運(yùn)動(dòng),有
從靜止開(kāi)始下落到線圈下邊接觸磁場(chǎng)上邊界的過(guò)程中做自由落體運(yùn)動(dòng),有
解得最小速度
D正確。
故選AD。13、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.當(dāng)導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)E=BLv可知隨有效長(zhǎng)度L及磁場(chǎng)方向的變化會(huì)產(chǎn)生交變的電流;選項(xiàng)A正確;
B.感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值Em=BLmv=0.5×0.4×10V=2V
故R兩端電壓的最大值為2V;選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)有效值概念可知:
解得
故通過(guò)R的電流有效值為選項(xiàng)C正確;
D.導(dǎo)體棒經(jīng)過(guò)3個(gè)磁場(chǎng)的過(guò)程中R發(fā)熱量為
選項(xiàng)D錯(cuò)誤。
故選AC。三、填空題(共9題,共18分)14、略
【分析】【分析】
本題考查電磁感應(yīng)定律的應(yīng)用。
【詳解】
[1]導(dǎo)體ab切割磁感線;在電路中充當(dāng)電源。
[2]根據(jù)法拉第右手定則,電流方向由b向a。電源內(nèi)部電流由負(fù)極流向正極;故a端相當(dāng)于電源的正極。
[3]安培力
[4]電阻R上消耗的功率【解析】aba端0.016N0.064W15、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]磁鐵的磁感線在它的外部是從N極到S極;因?yàn)殚L(zhǎng)直導(dǎo)線在磁鐵的中央上方,所以此處的磁感線是水平的,電流的方向垂直與紙面向外,在電流所在位置,磁感應(yīng)強(qiáng)度水平向左,根據(jù)左手定則,導(dǎo)線受磁鐵給的安培力方向豎直向下;根據(jù)物體間力的作用是相互的,導(dǎo)線給磁鐵的反作用力方向豎直向上。通電前,磁鐵對(duì)桌面的壓力等于其重力;通電后,磁鐵對(duì)水平桌面的壓力等于重力與通電導(dǎo)線的作用力的差值,故壓力變小。
[2]水平方向上,磁鐵不會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),也不會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì),故不會(huì)受到摩擦力作用,即恒為零?!窘馕觥孔冃?16、略
【解析】17、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]根據(jù)楞次定律,線圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)槟鏁r(shí)針?lè)较?,所以a點(diǎn)電勢(shì)大于b點(diǎn)電勢(shì)。
[2]根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律得【解析】>2018、略
【分析】【分析】
(1)根據(jù)電阻定律得出輸電線的電阻;根據(jù)輸電線上損失的功率求出輸電線上的電流,從而根據(jù)P=UI求出升壓變壓器的輸出電壓;根據(jù)輸電線上的電流和電阻求出輸電線上的電壓損失;根據(jù)變壓比公式求解升壓變壓器原;副線圈的匝數(shù)比;
(2)根據(jù)輸出電壓和電壓損失得出降壓變壓器的輸入電壓;結(jié)合電壓之比等于原副線圈的匝數(shù)之比求出降壓變壓器的原副線圈匝數(shù)之比.
【詳解】
(1)遠(yuǎn)距離輸電的示意圖,如圖所示:
導(dǎo)線電阻:R線=ρ
代入數(shù)據(jù)得:R=40Ω
升壓變壓器副線圈電流:I2=I線
又I2R線=4%P
解得:I2=100A
根據(jù)P=U2I2
得:U2=100kV
根據(jù)變壓比公式,有:
(2)降壓變壓器的輸入電壓為:U3=U2-I2R線=96kV
由
得:
【點(diǎn)睛】
解決本題的關(guān)鍵知道:1、原副線圈的電壓比、電流比與匝數(shù)比之間的關(guān)系;2、升壓變壓器的輸出電壓、降壓變壓器的輸入電壓、電壓損失之間的關(guān)系.【解析】1∶254800:1119、略
【分析】【詳解】
[1]導(dǎo)線以垂直于導(dǎo)線方向的速度v做平動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)為
導(dǎo)線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】20、略
【解析】①.0.707②.0.707③.0.70721、略
【分析】【詳解】
[1]由題圖可知電表1所接變壓器原線圈并聯(lián)在兩根輸電線上;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所接變壓器原線圈串聯(lián)在一根輸電線上,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
所以輸電線路中的功率為【解析】見(jiàn)解析22、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】半導(dǎo)體電阻壓阻四、作圖題(共4題,共16分)23、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫(huà)出通過(guò)電導(dǎo)線I所受磁場(chǎng)力的方向如圖所示。
【解析】24、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,開(kāi)關(guān)一端接火線,一端接燈泡頂端的金屬點(diǎn),零線接燈泡的螺旋套;三孔插座通常的接線方式是面對(duì)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】25、略
【分析】【分析】
【詳解】
由第一個(gè)圖可知:當(dāng)條形磁鐵的N極插入線圈過(guò)程中;電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn),則有:線圈中向下的磁場(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,與磁鐵在線圈中的磁場(chǎng)方向相反,則線圈中磁場(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,與磁鐵在線圈中的磁場(chǎng)方向相同,則線圈中磁場(chǎng)減弱,
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