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…………○…………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年新世紀版選擇性必修2物理上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:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、如圖所示;相距為d的水平金屬板M;N的左側有一對豎直金屬板P、Q,板P上的小孔S正對板Q上的小孔O.M、N間有垂直紙面向里的勻強磁場,在小孔S處有一帶電的負粒子,其重力和初速不計.當變阻器的滑動觸頭在AB的中點時,粒子恰能在M、N間做直線運動.當滑動變阻器滑片滑到A點后,則()
A.粒子在M、N間運動的過程中.動能將減小B.粒子在M、N間運動的過程中,動能將增大C.粒子在M、N間將做圓周運動D.粒于在M、N間運動的過程中.電勢能將不斷增大2、如圖所示,平行于y軸的導體棒以速度v向右做勻速運動,經(jīng)過半徑為R、磁感應強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域,下列能表示導體棒中的感應電動勢E與導體棒的位置x關系的圖像是()
A.B.C.D.3、如圖所示,變壓器為理想變壓器,原線圈一側接在穩(wěn)定交流電源上。R0為定值電阻,R為滑動變阻器,A1和A2為理想電流表,V1和V2為理想電壓表。若將滑動變阻器的滑動片向a端移動;則()
A.V2示數(shù)變小B.V1示數(shù)變大C.A2示數(shù)變小D.A1示數(shù)不變4、下列關于教材中四幅插圖的說法正確的是()
A.圖甲中,當手搖動柄使得蹄形磁鐵轉動,則鋁框會同向轉動,且和磁鐵轉得一樣快B.圖乙是真空冶煉爐,當爐外線圈通入高頻交流電時,線圈中產(chǎn)生大量熱量,從而冶煉金屬C.丙是銅盤靠慣性轉動,手持磁鐵靠近銅盤,銅盤轉動加快D.圖丁是微安表的表頭,運輸時把兩個正、負接線柱用導線連接,可以減小電表指針擺動角度5、如圖為電視機顯像管中電子束偏轉的示意圖.磁環(huán)上的偏轉線圈通以圖示方向的電流時,沿軸線向紙內射入的電子束的偏轉方向()
A.向上B.向左C.向下D.向右6、如圖所示,通電螺線管置于閉合金屬環(huán)a的軸線上,當螺線管中電流I減小時()
A.環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的減小B.環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的減小C.環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的增大D.環(huán)有擴大的趨勢以阻礙原磁通量的增大評卷人得分二、多選題(共9題,共18分)7、如圖所示,理想變壓器原、副線圈上分別有電阻R1和R2,且3R1=R2;變壓器原線圈接到交流電源上,且原;副線圈的匝數(shù)比為3∶1。下列說法正確的是()
A.電源的輸出功率為電阻R2消耗功率28倍B.電阻R1消耗功率為電阻R2消耗功率9倍C.若R1的電阻增加,變壓器的輸出功率不變D.若R2的電阻增加,則變壓器的輸出功率會減小8、如圖,M,N為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板,兩板間電壓可取從零到某一最大值之間的各種數(shù)值。靜止的帶電粒子帶電荷量為+q,質量為m(不計重力),從點P經(jīng)電場加速后,從小孔Q進入N板右側的勻強磁場區(qū)域,磁感應強度大小為B,方向垂直于紙面向外,CD為磁場邊界上的一絕緣板,它與N板的夾角為孔Q到板的下端C的距離為L,當M,N兩板間電壓取最大值時,粒子恰垂直打在CD板上;則下列說法正確的是()
A.兩板間電壓的最大值B.CD板上可能被粒子打中區(qū)域的長度為C.粒子在磁場中運動的最長時間D.能打到N板上的粒子的最大動能為9、利用霍爾效應制作的霍爾元件,被廣泛應用于測量和自動控制等領域?;魻栐话阌砂雽w材料做成,有的半導體中的載流子(即自由電荷)是電子,有的半導體中的載流子是空穴(相當于正電荷)。如圖是霍爾元件的工作原理示意圖,磁感應強度B垂直于霍爾元件的工作面向下,通入圖示方向的電流I,C、D兩側面會形成電勢差(已知電流的微觀表達式為其中n為導體單位體積內的自由電荷數(shù),S為導體的橫截面積,v為電荷定向移動的速率,q為電荷的帶電量)。下列說法中正確的是()
A.保持B、I不變,增大C、D面間距離時,增大B.保持B、I不變,增大上下面間距離時,減小C.無論該元件的載流子是電子還是空穴,側面C電勢都比D高D.的大小與材料有關10、如圖所示,在水平面上有一光滑的形金屬框架,框架上跨接一金屬桿在框架的區(qū)域內有一豎直方向的勻強磁場(圖中未畫出)。下面說法中正確的是()
A.若方向豎直向下,當增強時,桿將向右移動B.若方向豎直向下,當減弱時,桿將向右移動C.若方向豎直向上,當增強時,桿將向右移動D.若方向豎直向上,當減弱時,桿將向右移動11、如圖所示,間距為足夠長的光滑平行導軌固定在絕緣水平桌面上,導軌左端接有阻值的定值電阻,質量為的導體棒垂直靜置于導軌上,與導軌接觸良好,其長度恰好等于導軌間距,導體棒與導軌的電阻均忽略不計,整個裝置處于方向豎直向下、磁感應強度大小為的勻強磁場中,現(xiàn)給導體棒施加一個水平向右的恒力已知導體棒最大速度為則()
A.力的大小為B.電阻R中的電流始終不變C.當導體棒速度大小為時,導體棒的加速度的大小為D.導體棒開始到最大速度的過程中,電阻的熱功率隨時間增大12、如圖所示,光滑絕緣水平桌面上,虛線右側有豎直向下的勻強磁場,其磁感應強度大小為虛線左側有一長寬的矩形金屬框其質量為電阻為邊與平行。第一次,讓金屬框沿水平桌面、垂直方向以的初速度沖入磁場區(qū)域;第二次,讓金屬框在水平向右的外力作用下以的速度勻速進入磁場區(qū)域。下列說法正確的是()
A.兩次進入磁場的過程中,金屬框中的電流方向都為B.前、后兩次進入磁場的過程中,通過金屬框橫截面的電荷量之比為C.前、后兩次進入磁場的過程中,金屬框中的焦耳熱之比為D.金屬框前、后兩次進入磁場過程的時間之比大于13、超級高鐵(Pneumatic.Tubes)是一種以“真空鋼管運輸”為理論核心的交通工具,具有超高速、高安全、低能耗、噪聲小、污染小等特點,2017年8月中國航天科工公司啟動時速1000公里的“高速飛行列車”研發(fā)項目,后續(xù)還將研制最大運行速度2000公里和4000公里的超級高速列車,如圖甲是中國超級高鐵模型效果圖;在管道中固定著兩根平行金屬導軌和兩導軌間距為圖乙是超級高鐵列車的縱向截面圖,為截面半徑為R的圓,列車質量為m,在列車底盤前端固定有間距為L與導軌垂直的兩根相同導體棒a和b,每根導體棒的電阻均為r,導軌電阻不計。車站前管道內導軌間依次分布著磁感應強度大小均為B、寬度均為L且方向垂直導軌平面的勻強磁場,且相鄰區(qū)域磁場方向相反,當列車進站時,列車以速度從圖丙所示位置開始減速,管道內稀薄空氣阻力及與軌道間摩擦均可忽略不計,列車剎車距離大于下列說法正確的是()
A.列車將減速前進距離停止B.當列車前進距離時,列車速度大小為C.當列車前進距離L時,列車速度大小為D.當列車前進距離時,列車加速度大小為14、如圖,光滑且分為寬處和窄處的兩平行金屬導軌固定在水平絕緣桌面上,兩導軌所在區(qū)域存在垂直桌面向里的勻強磁場,兩粗細均勻的金屬桿ab、cd靜置在導軌上且相距一定距離。現(xiàn)使ab桿以初速度v0從導軌寬處向窄處運動,cd置于窄處,在運動過程中,兩桿與導軌始終垂直并接觸良好,且始終不相碰,除了兩桿的電阻,其余電阻不計。則金屬桿ab、cd開始運動后的一段時間內,其速度v隨時間t變化的圖像可能正確的是()
A.B.C.D.15、如圖所示為遠距離輸電示意圖,發(fā)電機的輸出電壓和輸電線的電阻、理想變壓器匝數(shù)均不變,且下列表述正確的是()
A.B.若用戶總電阻增大,C.用戶的功率增大時,輸電線消耗功率增加D.用戶的功率增大時,發(fā)電機的輸出功率減小評卷人得分三、填空題(共6題,共12分)16、如圖所示電路中,L是自感系數(shù)足夠大的線圈,它的電阻可忽略不計,和是兩個完全相同的小燈泡。將電鍵K閉合,再將電鍵K斷開,則觀察到的現(xiàn)象是:K閉合瞬間,______________________________,______________________________。
17、某同學利用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”,如圖甲所示。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,其電阻為當線圈中的電流大于等于時;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)圖甲中警鈴的接線柱C應與接線柱__________相連,指示燈的接線柱D應與接線柱__________相連(均選填“A”或“B”);
(2)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”),當環(huán)境溫度達到__________℃時;警鈴報警;
(3)如果要使報警電路在更高的溫度報警,下列方案可行的是__________
A.適當減小B.適當增大C.適當減小18、如圖,桌面上放著一個單匝矩形線圈,線圈中心上方有一豎立的條形磁鐵,此時穿過線圈的碰通量為0.04Wb,現(xiàn)使磁鐵豎直下落,經(jīng)0.2s后磁鐵的S極落到線圈內的桌面上,這時穿過線圈的磁通最為0.12Wb。此過程中穿過線圈的磁通量增加了______Wb,線圈中的感應電動勢大小為______V。
19、熱敏電阻常用于溫度控制或過熱保護裝置中。某種熱敏電阻和金屬熱電阻的阻值R隨溫度變化的關系如圖甲所示。
(1)由圖甲可知,溫度越高,該熱敏電阻的阻值___________(填“越大”或“越小”)。
(2)某同學利用上述熱敏電阻制作了一個簡易的溫控裝置,實驗原理如圖乙所示。若熱敏電阻的阻值與溫度t的關系如下列表格所示,當通過繼電器的電流為時,銜鐵被吸合,加熱器停止加熱,實現(xiàn)溫控。已知繼電器的電源電動勢為除了滑動變阻器和熱敏電阻外,其余電阻不計,為使該裝置控制溫度超過時加熱器就不再加熱,接入的滑動變阻器的阻值___________
。20.030.040.050.060.070.0200145106826140
(3)為使該裝置控制溫度超過更高溫度時加熱器才不會再加熱,接入的滑動變阻器的阻值應___________(填“變大”或“變小”)。20、如圖1所示,厚度為h,寬度為d的導體板放在勻強磁場中,磁場方向垂直于板的兩個側面向里,當電流通過導體板時,在導體板的上側面A和下側面A′之間會產(chǎn)生電勢差;這種現(xiàn)象稱為霍爾效應,這種導體板做成磁敏元件。當前大量使用的磁傳感器就是由磁敏元件與集成電路制作的。
(1)若圖中的電流I是電子的定向運動產(chǎn)生的,則導體板的上側面電勢比下側面電勢__________(高或低)
(2)設該導體板單位體積中自由電子的個數(shù)為n,導體板的寬度為d,通過導體板的電流為I,磁感應強度為B,電子電荷量為e,發(fā)生霍爾效應時,導體板上下側面間的電勢差為__________21、我們的生產(chǎn)和生活中離不開交變電流。
(1)如圖甲所示,KLMN是一個單匝豎直的矩形導線框,KL邊水平,線框面積為S,全部處于磁感應強度為B的水平勻強磁場中,線框繞豎直固定軸按俯視的逆時針方向以角速度ω勻速轉動。在KL邊與磁場方向夾角為(圖示位置)時:
①線框產(chǎn)生的瞬時電動勢的大小為____________;
②導線框中的電流方向是___________(選填“KNMLK”或“KLMNK”);
(2)交變電流可以從發(fā)電站輸送到用戶,但輸電線的電阻不可忽略,因此在輸電線上會損失一部分功率。某發(fā)電廠利用總電阻R=100Ω的線路向外輸送電能,輸送功率P=300kW,輸電電壓U=10kV,請你求出導線上損失的功率___________;
(3)如圖乙所示電路中,L是標有“12V12W”字樣的小燈泡,R是標有“10Ω1A”字樣的滑動變阻器。交流電源的電壓瞬時值表達式u=28sin100πt(V)。請你通過計算說明,能否通過調節(jié)滑動變阻器使小燈泡正常工作。_________。
評卷人得分四、作圖題(共4題,共16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1題,共2分)26、溫度傳感器是一種將溫度變化轉換為電學量變化的裝置,它通過測量傳感器元件的物理量隨溫度的變化來實現(xiàn)溫度的測量,其核心部件是由半導體材料制成的熱敏電阻。在某次實驗中,為了測量熱敏電阻在0℃到100℃之間多個溫度下的阻值,一實驗小組設計了如圖甲所示的電路。其中毫安表()量程為內阻忽略不計,E為電源,R為滑動變阻器,為電阻箱;S為單刀雙擲開關。其實驗步驟如下:
A.調節(jié)溫度,使得的溫度達到
B.將S撥向接點1,調節(jié)滑動變阻器R,使電流表的指針偏轉到適當位置,記下此時電流表的讀數(shù)
C.將S撥向接點2,只調節(jié)電阻箱使電流表的讀數(shù)仍為記下此時電阻箱的讀數(shù)
D.改變的溫度,重復以上步驟,即可測得該熱敏電阻的阻值隨溫度的變化關系。
(1)由以上操作過程可知,當?shù)臏囟葹閠1時,_____。
(2)根據(jù)實驗測得的數(shù)據(jù),作出了隨溫度t變化的圖像如圖乙所示,由圖乙可知,熱敏電阻的阻值隨溫度為t變化的關系式為______。
(3)若把該熱敏電阻與電源(電動勢內阻忽略不計)、電流表(量程內阻)、電阻箱串聯(lián)起來;連成如圖丙所示的電路,用該電阻作測溫探頭,把電流表的電流刻度改為相應的溫度刻度,就得到一個簡單的“熱敏電阻測溫計”。
①電流表刻度較小處對應的溫度刻度應該______(選填“較大”或“較小”)。
②若電阻箱的阻值取則電流表處所對應的溫度刻度為_____℃。評卷人得分六、解答題(共2題,共14分)27、如圖所示,寬度為d的勻強有界磁場,磁感應強度為B,MN和PQ是磁場左右的兩條邊界線,現(xiàn)有一質量為m,電荷量為q的帶正電粒子沿圖示方向垂直射入磁場中,θ=45o,要使粒子不能從右邊界PQ射出;求粒子入射速率的最大值為多少?
28、如圖甲所示,斜面上存在一有理想邊界的勻強磁場,磁場方向與斜面垂直.在斜面上離磁場上邊界s1=0.36m處由靜止釋放一單匝矩形金屬線框;線框底邊和磁場邊界平行,金屬線框與斜面間的動摩擦因數(shù)。
μ=0.5.整個線框進入磁場的過程中,機械能E和位移s之間的關系如圖乙所示.已知E0-E1=0.09J.線框的質量為0.1kg;電阻為0.06Ω,斜面傾角θ=37°.磁場區(qū)域的寬度d=0.43m,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)線框剛進入磁場時的速度大小v1;
(2)線框從開始進入至完全進入磁場所用的時間t.參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、A【分析】考查知識點:本題結合電路知識;綜合考察了帶電粒子在電場;在復合場中的運動問題。
思路分析:解決此類問題要明確:電場力可對帶電粒子做功;洛倫茲力對帶點粒子不做功。
具體解答過程:通過讀題和分析電路圖弄清已知條件,并逐步求解:①帶點粒子重力不計,初速度為零,且?guī)ж撾?;②Q、M極板帶正電,設PQ間的極板電壓為MN間的極板間電壓為滑動變阻器與平行板MN并聯(lián)的電阻阻值為則負粒子在PQ極板間勻加速直線運動,設從O點射出的速度為由動能定理知當變阻器的滑動觸頭在AB的中點時,在MN間受到的洛倫茲力為帶點粒子做勻速直線運動;③當滑動變阻器滑片滑到A點后,減小,不變,變小。故,從O點射出的速度為保持不變,粒子偏向N,洛倫茲力不做功,電場力做負功,動能減小。
試題點評:本題難度屬于中等,帶點粒子在勻強電場中可做兩種運動,一是當初速度為零或與電場方向在同一直線時,帶電粒子做勻變速直線運動;二是當初速度電場方向不在同一直線時,帶電粒子在電場力作用下做平拋運動。帶點粒子在復合場中的運動,要依據(jù)受力分析及力對物體運動狀態(tài)的影響等知識綜合分析。2、A【分析】【分析】
【詳解】
當導體棒運動到圖示位置時。
其坐標值為x,切割磁感線的棒長
則感應電動勢
根據(jù)數(shù)學知識可知;A符合題意,BCD不符合題意。
故選A。3、A【分析】【分析】
【詳解】
B.理想變壓器副線圈的電壓由原線圈電壓決定,原線圈電壓不變,副線圈的電壓也不變,即V1示數(shù)U1不變;B錯誤;
C.根據(jù)閉合電路歐姆定律
滑動變阻器的滑動片向a端移動,R減小,電流I2增大,A2示數(shù)變大;C錯誤;
A.根據(jù)閉合電路歐姆定律
I2增大,U2示數(shù)變小,即V2示數(shù)變小;A正確;
D.根據(jù)
A2示數(shù)變大,A1示數(shù)也增大;D錯誤。
故選A。4、D【分析】【詳解】
A.根據(jù)電磁驅動原理;圖甲中,當手搖動柄使得蹄形磁鐵轉動,則鋁框會同向轉動,但線圈比磁鐵轉得慢,故A錯誤;
B.圖乙是真空冶煉爐;當爐外線圈通入高頻交流電時,鐵塊中產(chǎn)生產(chǎn)生渦流,鐵塊中產(chǎn)生大量熱量,從而冶煉金屬,故B錯誤;
C.當轉動銅盤時;導致銅盤切割磁感線,從而產(chǎn)生感應電流,出現(xiàn)安培力,由楞次定律可知,產(chǎn)生的安培力將阻礙銅盤切割磁感線運動,則銅盤轉動將變慢,故C錯誤;
D.圖丁是微安表的表頭;在運輸時要把兩個正;負接線柱用導線連在一起,可以減小電表指針擺動角度,這是為了保護電表指針,利用了電磁阻尼的原理,故D正確。
故選D。5、B【分析】【詳解】
磁環(huán)上的偏轉線圈通以圖示方向的電流時,根據(jù)右手螺旋定則,在磁環(huán)上形成的磁場方向向下,磁場是閉合的,故在磁環(huán)中心處的磁場是豎直向上的,在根據(jù)左手定則,當電子束沿軸線向紙內射入時,電子束受到向左的洛倫茲力,故電子束的偏轉方向向左.
故選B.
【點睛】
本題要注意安培定則判斷磁環(huán)中的磁場方向,不是磁環(huán)中心處的磁場方向,這一點很容易出錯,應考慮到磁場是閉合的,磁環(huán)上產(chǎn)生的磁場向下,磁環(huán)中心處磁場向上.6、A【分析】【詳解】
當螺線管中電流I減小時;電流產(chǎn)生的磁場減弱,穿過金屬環(huán)的磁通量減小,由楞次定律可知,為阻礙原磁通量的減小,金屬環(huán)的磁場與螺線管產(chǎn)生的磁場方向相同,則知金屬環(huán)與螺線管中的電流方向相同,由于同向電流相互吸引,環(huán)有縮小的趨勢,所以環(huán)有縮小的趨勢以阻礙原磁通量的減小,A正確,BCD錯誤。
故選A。二、多選題(共9題,共18分)7、A:C:D【分析】【詳解】
AB.由且輸入電壓與輸出電壓之比為3:1,可得電阻R1消耗功率為電阻R2消耗功率27倍,則電源的輸出功率為電阻R2消耗功率28倍;A正確,B錯誤;
C.R1的電阻增加時;輸出電壓不受影響,變壓器的輸出功率不變,C正確;
D.R2的電阻增加時,輸出電壓不變,根據(jù)可得變壓器的輸出功率會減小;D正確。
故選ACD。8、A:D【分析】【詳解】
畫出粒子運動軌跡的示意圖;如圖所示。
A.當M、N兩板間電壓取最大值時,粒子恰垂直打在CD板上,可知粒子半徑在加速電場中,根據(jù)動能定理
在偏轉磁場中,根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得
可得兩板間電壓的最大值
故A正確;
B.設粒子軌跡與CD相切于H點,此時粒子半徑為粒子軌跡垂直打在CD邊上的G點,則GH間距離即為粒子打中區(qū)域的長度s,根據(jù)幾何關系
解得
粒子打中區(qū)域的長度
故B錯誤;
C.粒子在磁場中運動的周期
粒子在磁場中運動的最大圓心角
所以粒子在磁場中運動的最長時間為
故C錯誤;
D.當粒子在磁場的軌跡與CD邊相切時,即粒子半徑時,打到N板上的粒子的動能最大,最大動能為
根據(jù)洛倫茲力提供向心力可得
解得能打到N板上的粒子的最大動能為
故D正確。
故選AD。9、B:D【分析】【詳解】
ABD.載流子電場力和洛倫茲力作用下處于平衡,設霍爾元件的長寬高分別為a、b、c,有
則
保持B、I不變,增大C、D面間距離時,不變,保持B、I不變,增大上下面間距離時,減小,n由材料決定,故UCD與材料有關;故A錯誤,BD正確;
C.如載流子是空穴,由左手定則可知,空穴偏向C側,所C點電勢高,如載流子是電子,由左手定則可知,空穴偏向C側,所C點電勢低;故C錯誤。
故選BD。10、B:D【分析】【詳解】
A.若磁場方向垂直紙面向下;并且磁感應強度增大時,根據(jù)楞次定律,感應電流的方向為逆時針方向,根據(jù)左手定則,桿子所受的安培力方向向左,將向左運動,故A錯誤;
B.若磁場方向垂直紙面向下;并且磁感應強度減小時,根據(jù)楞次定律,感應電流的方向為順時針方向,根據(jù)左手定則,桿子所受的安培力方向向右,將向右運動,故B正確;
C.若磁場方向垂直紙面向上;并且磁感應強度增大時,根據(jù)楞次定律,感應電流的方向為順時針方向,根據(jù)左手定則,桿子所受的安培力方向向左,將向左運動,故C錯誤;
D.若磁場方向垂直紙面向上;并且磁感應強度減小時,根據(jù)楞次定律,感應電流的方向為逆時針方向,根據(jù)左手定則,桿子所受的安培力方向向右,將向右運動,故D正確;
故選BD。11、A:C:D【分析】【詳解】
A.當導體棒受力平衡時,速度達到最大,則有
又
聯(lián)立解得
故A正確;
BD.電阻的熱功率為
根據(jù)
可得
可知隨著導體棒速度的增加,電流是逐漸增大的;導體棒的加速度逐漸減小,電阻的熱功率也是隨時間逐漸增大;故B錯誤,D正確;
C.當導體棒速度大小為時,此時有
解得導體棒受到安培力的大小為
根據(jù)牛頓第二定律可得
解得導體棒的加速度的大小為
故C正確。
故選ACD。12、B:D【分析】【詳解】
A.線框進入磁場中,ab邊切割磁感線,根據(jù)右手定則可知電流方向為adcba;A錯誤;
B.通過金屬框橫截面的電荷量為
從q的表達式知前;后兩次進入磁場的過程中;通過金屬框橫截面的電荷量之比為1:1,B正確;
C.由動量定理得
即
聯(lián)立解得v=3m/s
第一次進入磁場的過程中,產(chǎn)生的焦耳熱
第二次進入磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱
則通過金屬框橫截面的焦耳熱之比為
C錯誤;
D.由C選項分析可知,線框第一次完全進入磁場之后的速度v=3m/s,假如線框勻減速進入磁場,則根據(jù)公式有
解得
第二次線框勻速進入磁場,則運動時間為
則有
根據(jù)題意可知,線框第一次進入磁場時,做加速度減小的減速運動,則所用時間
則金屬框前、后兩次進入磁場過程的時間之比大于D正確。
故選BD。13、B:D【分析】【詳解】
A.對列車由動量定理得
所以
聯(lián)立得
解得列車的減速距離為
故A錯誤;
BC.當列車行進s(s<2L)時,安培力對一根導體棒的沖量為
由動量定理
故當列車前進距離時,解得此時列車的速度大小為
故B正確;
當列車前進距離L時,解得此時列車速度大小為
故C錯誤;
D.當列車前進距離時;解得此時列車速度大小為。
此時導體棒切割磁感線產(chǎn)生的感應電動勢
回路中的感應電流
列車受到的安培力
由牛頓第二定律得
解得
故D正確。
故選BD。14、A:C【分析】【詳解】
通過受力分析可知,運動過程中,ab受到向左的安培力,做減速運動,cd桿受到向右的安培力,做加速運動。設ab桿的速度為桿長為質量為cd桿的速度為桿長為質量為則整個回路的電動勢為
因為減小,增大,故感應電動勢逐漸減小,感應電流也逐漸減小。運動過程中,由牛頓第二定律,對ab桿有
故ab桿做初速度為加速度減小的減速運動,對cd桿有
故cd桿做初速度為零,加速度減小的加速運動,當
即
時,回路中電動勢為零,電流為零。因為本題不清楚ab何時滑到窄處;故分為以下幾種清況:
AB.若此時金屬桿ab沒有進入窄處,則兩桿最終以各自的速度勻速運動一段時間,因l1>l2,所以此時金屬桿ab的速度v1小于金屬桿cd的速度v2;故B錯誤A正確;
CD.若回路電流為零后金屬桿ab進入窄處,此時金屬桿ab的速度v1小于金屬桿cd的速度v2,由于兩棒有效長度相等,所以金屬桿ab做加速度減小的加速運動,金屬桿cd做加速度減小的減速運動;在一段時間后達到共同速度并一起勻速運動,C正確,D錯誤;
若金屬桿ab在寬處速度還未達到小于金屬桿cd的速度就進入窄處,進入窄處后金屬桿ab的有效長度與金屬桿cd的相同,應繼續(xù)做減速運動直到與金屬桿cd達到共同速度。
故選AC。15、A:C【分析】【詳解】
AB.根據(jù)變壓器原理可得
又由于已知
聯(lián)立可得
與用戶用電情況沒有關系;故A正確,B錯誤;
CD.當用戶的功率增大時;用電器增多,總電阻減小。降壓變壓器的輸出電流增大,則輸電線上的電流增大,可知輸電線上的消耗功率增加,發(fā)電機的輸出功率等于輸電線消耗功率與用戶的功率之和,因此,發(fā)電機的輸出功率增加,故C正確,D錯誤。
故選AC。三、填空題(共6題,共12分)16、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]L是自感系數(shù)足夠大的線圈,它的電阻可忽略不計,D1和D2是兩個完全相同的小燈泡,K閉合瞬間,但由于線圈的電流增加,導致線圈中出現(xiàn)感應電動勢從而阻礙電流的增加,所以兩燈同時亮,當電流穩(wěn)定時,由于電阻可忽略不計,所以以后D1立刻亮而后熄滅,D2立刻亮而后更亮?!窘馕觥苛⒖塘炼笙缌⒖塘炼蟾?7、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2]圖甲中警鈴的接線柱C應與接線柱B相連,指示燈的接線柱D應與接線柱A相連;
(2)[3][4]當環(huán)境溫度升高時,熱敏電阻阻值將減小,繼電器的電流變大,則磁性將增大;[5]當線圈中的電流等于時;警鈴報警;此時。
解得。
R=30Ω則此時環(huán)境溫度達到80℃。
(3)[6]溫度高時,R較?。粍t根據(jù)。
可知,如果要使報警電路在更高的溫度報警,則需增加R0或減小U1,故選A。【解析】BA減小增大80A18、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]穿過線圈的磁通量增加量為
[2]根據(jù)法拉第電磁感應定律得【解析】0.0819、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由圖甲可知;隨著溫度的升高,該熱敏電阻的阻值顯著減小,故溫度越高,該熱敏電阻的阻值越??;
(2)[2]由熱敏電阻的阻值與溫度t的關系表格可知,時,熱敏電阻阻值為由于除了滑動變阻器和熱敏電阻外,其余電阻不計,因此根據(jù)歐姆定律可得
解得
(3)[3]繼電器的電流為時,銜鐵被吸合,加熱器停止加熱,當溫度更高時,熱敏電阻的阻值更小,因此為使該裝置控制溫度超過更高溫度時加熱器才不會再加熱,電路的總電阻應與原來保持一致,接入的滑動變阻器的阻值應增大。【解析】越小55變大20、略
【分析】【詳解】
(1)[1]規(guī)定電流方向與負電荷定向移動的方向相反,由于電流的方向向右,則電子移動的方向向左,由左手定則可知電子會向A即上側面偏轉;故上側面的電勢低于下側面的電勢。
(2)[2]發(fā)生霍爾效應時,根據(jù)受力平衡可知
根據(jù)電流的微觀表達式有
聯(lián)立解得【解析】低21、略
【分析】【詳解】
(1)[1]從垂直中性面開始計時感應電動勢的瞬時表達式為當線圈平面與垂直中性面夾角為時,即
則
[2]圖中的位置,線框的向右的磁通量增大,感應電流的磁場才方向向左,所以感應電流的方向為
(2)[3]輸電電流為
導線上損失的功率
(3)[4]電源電壓的有效值為
小燈泡正常工作時兩端電壓為12V,正常工作時電流為
此時滑動變阻器接入電路中的電阻值
小燈泡正常工作時,滑動變阻器接入電路的阻值小于其最大阻值,所以通過調節(jié)滑動變阻器使小燈泡能正常工作【解析】能四、作圖題(共4題,共16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
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