阶段性测试题9.doc

对应阶段性测试题1页阶段性测试题(九)(时间：60分钟总分：100分)一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不答的得0分)1现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图连接下列说法中正确的是()A电键闭合后，线圈A插入或拔出都会引起电流计指针偏转B线圈A插入线圈B中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能偏转【解析】由感应电流产生条件知选A.【答案】A2铁路上使用一种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置和速度，被安放在火车首节车厢下面的磁铁能产生匀强磁场，如图所示(俯视图)当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收当火车以恒定速度通过线圈时，表示线圈两端的电压Uab随时间变化关系的图象是()【解析】火车向右运动，相当于线圈向左运动切割磁感线，由左手定则判断知C正确【答案】C3一航天飞机下有一细金属杆，杆指向地心若仅考虑地磁场的影响，则当航天飞机位于赤道上空()A由东向西水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下B由西向东水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由上向下C沿经过地磁极的那条经线由南向北水平飞行时，金属杆中感应电动势的方向一定由下向上D沿经过地磁极的那条经线由北向南水平飞行时，金属杆中一定没有感应电动势【解析】设观察方向为面向北方，左西右东，则地磁场方向平行赤道表面向北，若飞机由东向西飞行时，由右手定则可判断出电动势方向为由上向下，若飞机由西向东飞行时，由右手定则可判断出电动势方向为由下向上，A对B错；沿着经过地磁极的那条经线运动时，速度方向平行于磁场，金属杆中一定没有感应电动势，C错D对故选A、D.【答案】AD4(2010新课标全国卷)如图所示，两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置，相对的端面之间有一缝隙，铁芯上绕导线并与电源连接，在缝隙中形成一匀强磁场一铜质细直棒ab水平置于缝隙中，且与圆柱轴线等高、垂直让铜棒从静止开始自由下落，铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为E1，下落距离为0.8R时电动势大小为E2.忽略涡流损耗和边缘效应关于E1、E2的大小和铜棒离开磁场前两端的极性，下列判断正确的是()AE1E2，a端为正极BE1E2，b端为正极CE1E2，a端为正极 DE1E1BL1v1又根据右手定则判定电流方向从a到b，在电源内部电流从电源负极流向正极，所以D正确【答案】D5如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b，以相同的速度从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，不考虑线框的动能变化，若外力对环做的功分别为Wa、Wb，则WaWb为()A14B12C11 D不能确定【解析】根据能量的转化和守恒可知，外力做功等于产生的电能，而电能又全部转化为焦耳热，WaQa，WbQb；由电阻定律知，Rb2Ra.故：WaWb14.【答案】A6(2011扬州市第三次联考)如图所示，在条形磁铁的中央位置的正上方水平固定一铜质圆环以下判断中正确的是()A释放圆环，环下落时环的机械能守恒B释放圆环，环下落时磁铁对桌面的压力比磁铁受的重力大C给磁铁水平向右的初速度，磁铁滑出时做减速运动D给磁铁水平向右的初速度，圆环产生向左运动的趋势【解析】由条形磁铁磁场分布特点可知，穿过其中央位置正上方的圆环的合磁通量为零，所以在环下落的过程中，磁通量不变，没有感应电流，圆环只受重力，则环下落时机械能守恒，A对，B错；给磁铁水平向右的初速度，由楞次定律可知，圆环的运动总是阻碍自身磁通量的变化，所以环要受到向右的作用力，由牛顿第三定律可知，磁铁要受到向左的作用力而做减速运动，故C对D错本题正确答案为AC.【答案】AC7在如图所示的电路中，a、b为两个完全相同的灯泡，L为自感线圈，E为电源，S为开关，关于两灯泡点亮和熄灭的先后次序，下列说法正确的是()A合上开关，a先亮，b后亮；断开开关，a、b同时熄灭B合上开关，b先亮，a后亮；断开开关，a先熄灭，b后熄灭C合上开关，b先亮，a后亮；断开开关a、b同时熄灭D合上开关，a、b同时亮；断开开关，b先熄灭，a后熄灭【解析】由题图可以看出，a、b灯泡在两个不同的支路中对于纯电阻电路，不会发生电磁感应，通电后用电器开始正常工作，断电后停止工作但对于非纯电阻电路，由于电感和电容的影响，在通电和断电时会有不同的反应当接通电键时由于电感的阻碍作用而使a灯后亮但断开电键时，由a、b及电感组成一个回路，所以两灯同时熄灭【答案】C8(2011北京海淀区期末)光滑平行金属导轨M、N水平放置，导轨上放置一根与导轨垂直的导体棒PQ，导轨左端与由电容为C的电容器，单刀双掷开关和电动势为E的电源组成的电路相连接，如图所示. 在导轨所在的空间存在方向垂直于导轨平面的匀强磁场(图中未画出). 先将开关接在位置a，使电容器充电并达到稳定后，再将开关拨到位置b，导体棒将会在磁场的作用下开始向右运动，设导轨足够长，则以下说法中正确的是()A空间存在的磁场方向竖直向下B导体棒向右做匀加速运动C当导体棒向右运动的速度达到最大时，电容器的电荷量为零D导体棒运动的过程中，通过导体棒的电荷量QCE【解析】本题考查以电容器为载体的力、电综合运用. 当开关接a位置时，电容器处于充电过程，上极板接电源正极，下极板接电源负极，当电容器充电结束，开关拨到b位置时，电容器开始放电，放电电流由正极板到负极板，即在导体棒中由PQ，由导体棒开始向右运动，说明此时导体棒所受的安培力水平向右，结合左手定则可得，空间磁场的方向应竖直向下，A正确；由于电容器放电电流不恒定，所以导体棒所受的安培力不为定值，由牛顿第二定律可得，加速度不恒定，B错误；当整个回路电流为零时，导体棒所受的安培力为零，加速度为零，速度达到最大值，但由于导体棒在安培力的作用下向右运动，切割磁感线产生一定的电动势，当导体棒切割磁感线产生的电动势与电容器两端电压相等时，电容器将停止放电，此时电容器两端仍有一定电压，所以电荷量不为零，C错误；由于导体棒最终匀速时，电容器两端电压与导体棒切割磁感线产生的电动势大小相等，所以电容器两端仍有一定电荷量并没有完全放电，故通过导体棒的电荷量：QCE，D正确【答案】AD9(2011湖北黄冈高三统一考试)如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B，方向相反且垂直纸面，MN、PQ为其边界，OO为其对称轴. 一导线折成边长为l的正方形闭合线框abcd，线框在外力作用下由纸面内图示位置从静止开始向右做匀加速运动，若以逆时针方向为电流的正方向，则从线框开始运动到ab边刚进入到PQ右侧磁场的过程中，能反映线框中感应电流随时间变化规律的图象是()【解析】在ab边运动到MN边界的过程中电动势E2BLv2BLat，电流it，C、D选项错误；ab边从MN边界运动到PQ边界的过程中，电动势EBLvBLat，电流it，即刚过MN边界时电动势减小一半，电流减小一半，故B选项正确【答案】B10(2011皖南八校第四次联考)如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时()A电阻R1消耗的热功率为Fv/3B电阻R2消耗的热功率为Fv/6C整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcosD整个装置消耗的机械功率为(Fmgcos)v【解析】由法拉第电磁感应定律得EBLv，回路总电流IE/1.5R，安培力FBIL，所以电阻R1的功率P1(0.5I)2RFv/6，B选项正确由于摩擦力F阻mgcos，故因摩擦而消耗的热功率为mgvcos.整个装置消耗的机械功率为(Fmgcos)v.【答案】BCD二、实验题(本题共1个小题，共10分)11(2011湖南浏阳一中第三次月考)学了法拉第电磁感应定律E后，为了定量验证感应电动势E与时间t成反比，某小组同学设计了如图所示的一个实验装置：线圈和光电门传感器固定在水平光滑轨道上，强磁铁和挡光片固定在运动的小车上每当小车在轨道上运动经过光电门时，光电门会记录下挡光片的挡光时间t，同时触发接在线圈两端的电压传感器记录下在这段时间内线圈中产生的感应电动势E.利用小车末端的弹簧将小车以不同的速度从轨道的最右端弹出，就能得到一系列的感应电动势E和挡光时间t.在一次实验中得到的数据如下表：次数测量值12345678E/V0.1160.1360.1700.1910.2150.2770.2920.329t/103s8.2067.4866.2865.6145.3404.4623.9803.646(1)观察和分析该实验装置可看出，在实验中，每次测量的t时间内，磁铁相对线圈运动的距离都_(选填“相同”或“不同”)，从而实现了控制_不变；(2)在得到上述表格中的数据之后，为了验证E与t成反比，他们想出两种办法处理数据：第一种是计算法：算出_，若该数据基本相等，则验证了E与t成反比；第二种是作图法：在直角坐标系中作_关系图线，若图线是基本过坐标原点的倾斜直线，则也可验证E与t成反比【答案】(1)相同磁通量的变化量(2)感应电动势E和挡光时间t的乘积感应电动势E与挡光时间t的倒数三、计算题(本大题共3个小题，共40分解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)12(12分)一根电阻R0.6 的导线弯成一个圆形线圈，圆半径r1 m，圆形线圈质量m1 kg，此线圈放在绝缘光滑的水平面上，在y轴右侧有垂直线圈平面的磁感应强度B0.5 T的匀强磁场，如下图所示若线圈以初动能E05 J沿x轴方向滑进磁场，当进入磁场0.5 m时，线圈中产生的电能为E3 J求：(1)此时线圈的运动速度的大小；(2)此时线圈与磁场左边缘两交接点间的电压；(3)此时线圈加速度的大小【解析】(1)设线圈的速度为v，由能量守恒定律得E0Emv2.解得：v2 m/s.(2)线圈切割磁感线的有效长度L2 m，电动势EBLv V，电流I A，两交接点间的电压UIR10.6 V V.(3)FmaBIL，所以a2.5 m/s2. 【答案】(1)2 m/s(2) V(3)2.5 m/s213(2011武汉江汉区、黄冈市统考)(13分)如图所示，两条足够长相距为l的光滑平行金属导轨与水平面成角放置，金属导轨上各有一根竖直光滑挡杆，挡杆与金属导轨的交点连线和金属导轨垂直，在金属导轨之间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B，有两根质量均为m，电阻均为R的金属杆垂直放置在金属导轨上，其中ab杆放在竖直光滑挡杆前处于静止，cd杆在平行于金属导轨向上的拉力F作用下处于静止，其他部分电阻不计(1)增大拉力F使cd杆沿金属导轨向上运动，当ab杆对竖直光滑挡杆压力恰好为零而处于静止时，求cd杆沿金属导轨向上运动的速度v；(2)在cd杆沿金属导轨由静止向上加速至速度为v的过程中，cd杆沿金属导轨向上运动的距离为l0，求此过程中流过ab杆横截面的电量Q.【解析】(1)当ab杆对竖直光滑档杆压力恰好为零而处于静止时，ab杆cd杆受力分析分别如图a、b所示，由平衡条件得ab杆受安培力方向沿金属导轨向上，大小为F0mgsin此时cd杆沿金属导轨向上匀速运动，设速度为v，cd杆产生的感应电动势为：EBlvabcd回路中电流为：Iab杆受安培力为：F0BIl由以上各式解得：v(2)流过ab杆横截面的电量Q满足：Qt又：，Bll0由以上各式解得：Q14(2011三门模拟)(15分)如下图甲所示，光滑且足够长的金属导轨MN、PQ平行地固定在同一水平面上，两导轨间距L0.20 m，两导轨的左端之间所接的电阻R0.40 ，导轨上静止放置一质量m0.10 kg的金属杆ab，位于两导轨之间的金属杆的电阻r0.10 ，导轨的电阻可忽略不计整个装置处于磁感应强度B0.50 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下现用一水平外力F水平向右拉金属杆，使之由静止开始运动，在整个运动过程中金属杆始终与导轨垂直并接触良好，若理想电压表的示数U随时间t变化的关系如下图乙所示，求从金属杆开始运动经t5.0 s时：(1)通过金属杆的感应电流的大小和方向；(2)金属杆的速度大小；(3)外力F的瞬时功率【解析】(1)由图象可知，t5.0 s时的U0.40 V此时电路中的电流(即通过金属杆的电流)I1.0 A