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文档简介

学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精学必求其心得,业必贵于专精2016—2017学年河北省保定市定州中学高二(上)第一次月考物理试卷一.选择题(本大题共30小题,每小题4分,共40分)1.图中为地磁场磁感线的示意图,在南半球地磁场的竖直分量向上,飞机在南半球上空匀速飞行,机翼保持水平,飞机高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差.设飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端处的电势为U2()A.若飞机从西往东飞,U1比U2高B.若飞机从东往西飞,U2比U1高C.若飞机从南往北飞,U1比U2高D.若飞机从北往南飞,U2比U1高2.如图所示,虚线范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场,宽度为L.一个边长也为L的正方形闭合导线框在竖直面内,下底边恰好位于磁场上边界.将导线框由静止释放后开始做加速运动;当其下底边到达磁场下边界时,导线框刚好开始做匀速运动,直到导线框完全离开磁场.关于以上两个阶段中的能量转化情况,下列说法正确的是()A.第一阶段导线框重力势能的减少量等于其动能的增加量B.第一阶段导线框机械能的减少量大于导线框内产生的电热C.第一阶段导线框内产生的电热小于第二阶段导线框内产生的电热D.第一阶段导线框机械能的减少量大于第二阶段导线框机械能的减少量3.如图所示的4种情况中,磁场的磁感应强度都是B,导体的长度l和运动速度v的大小都相同.产生感应电动势最小的是()A. B. C. D.4.某部小说中描述一种窃听电话:窃贼将并排在一起的两根电话线分开,在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线,这条导线与电话线是绝缘的,如图所示.下列说法正确的是()A.不能窃听到电话,因为电话线中电流太小B.不能窃听到电话,因为电话线与耳机没有接通C.可以窃听到电话,因为电话中的电流是恒定电流,在耳机电路中引起感应电流D.可以窃听到电话,因为电话中的电流是交变电流,在耳机电路中引起感应电流5.如图所示,有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路,垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场B,已知圆的半径r=5cm,电容C=20μF,当磁场B以4×10﹣2T/s的变化率均匀增加时,则()A.电容器a板带正电,电荷量为2π×10﹣9CB.电容器a板带负电,电荷量为2π×10﹣9CC.电容器b板带正电,电荷量为4π×10﹣9CD.电容器b板带负电,电荷量为4π×10﹣9C6.下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.变化的磁场使闭合电路产生感应电流B.磁场对电流产生力的作用C.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场7.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一材料相同、粗细均匀的正方形导体框abcd.现将导体框先后朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框在上述两过程中,下列说法正确的是()A.导体框中产生的感应电流方向相同B.通过导体框截面的电量相同C.导体框中产生的焦耳热相同D.导体框cd边两端电势差大小相同8.如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行金属导轨,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则()A.如果B增大,vm将变大 B.如果α变大,vm将变大C.如果R变大,vm将变大 D.如果m变小,vm将变大9.如图所示,导线框abcd与固定直导线AB在同一平面内,直导线AB中通有恒定电流I,当线框由图示位置向右匀速运动的过程中()A.线圈中的感应电流方向是abcdaB.线圈中的感应电流方向是dcbadC.线圈中的感应电流大小不变D.线圈中的感应电流大小逐渐减小10.如图所示,LOO′L′为一折线,它所形成的两个角∠LOO′和∠OO′L′均为45°.折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直于纸面向里.一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO′的方向以速度v做竖直向上的匀速直线运动,在t=0时刻恰好位于图中所示位置.以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流﹣时间(I﹣t)关系的是(时间以为单位)()A. B. C. D.11.长度和粗细均相同,材料不同的两根导线,分别先后在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中做切割磁感线运动,导轨电阻不计.则两导线()A.产生相同的感应电动势B.产生的感应电流与两者的电阻率成正比C.产生的电流功率与两者电阻率成正比D.两者受到相同的磁场力12.如图所示,平行导轨间距为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B.方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻均不计.当金属棒垂直于棒的方向以恒定的速度υ在金属导轨上滑行时,通过电阻R的电流是()A. B. C. D.13.在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒以水平速度沿与杆垂直的方向抛出,设棒在运动过程中不发生转动,空气阻力不计,则金属棒在做平抛运动过程中产生的感应电动势()A.越来越大 B.越来越小 C.保持不变 D.无法判断14.对于声波、无线电波和光波,下列说法中正确的是()A.它们都是横波 B.它们都能在真空中传播C.它们都能发生干涉和衍射 D.它们的本质相同15.如图为远距离输电的电路原理图,变压器均为理想变压器并标示了电压和电流,其中输电线总电阻为R,则()A.I2=B.I2<C.用户得到的电功率与电厂输出的电功率相等D.用户得到的交变电流的频率与电厂输出交变电流的频率相等16.如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向里的匀强磁场B中.质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面顶端由静止下滑.对滑块下滑的过程,下列判断正确的是()A.滑块受到的洛仑兹力方向垂直斜面向上B.滑块受到的摩擦力大小不变C.滑块一定不能到达斜面底端D.滑块到达地面时的动能与B的大小有关17.如图所示,一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,ab是与导轨材料、横截面积均相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好.在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右运动,以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点,则回路中的()A.感应电动势保持不变 B.感应电动势逐渐增大C.感应电流保持不变 D.感应电流逐渐增大18.下列实验现象,属于反映电流能产生磁场的现象是()A.导线通电后,其下方的小磁针偏转B.通电导线AB在磁场中运动C.金属杆切断磁感线时,电流表指针偏转D.通电线圈在磁场中转动19.在图中除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,(a)图中的电容器C原来不带电,设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长,今给导体棒ab一个向右的初速度v0,导体棒的最终运动状态是()A.三种情况下,导体棒ab最终都是匀速运动B.图(a)、(c)中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动;图(b)中ab棒最终静止C.图(a)、(c)中,ab棒最终将以相同的速度做匀速运动D.三种情况下,导体棒ab最终均静止20.电荷是看不见的,但能被验电器检测出来是否存在.普通验电器顶部装有一个金属球,金属球与金属杆相连,在金属杆的底部是两片很薄的金属片.当验电器不带电荷时,金属片自然下垂.当一个带电体接触到金属球时,电荷能沿着金属棒传递,金属片就带有电荷.由于同时带有同一种电荷,两金属片相互排斥而张开.不管被检验的物体带负电还是正电,验电器的金属片都会张开.因此,这种验电器()A.能用来直接判断电荷的正负B.不能用来直接判断电荷的正负C.不能用来间接判断电荷的正负D.可以直接测量物体的带电量21.生产、生活中使用的许多电器或设备都可看作能量转换器,它们把能量从一种形式转化为另一种形式,下列电器或设备在工作过程中把电能转化为动能的是()A.电饭煲 B.电风扇 C.发电机 D.汽油机22.处在磁场中的一闭合线圈,若没有产生感应电流,则可以判定()A.线圈没有在磁场中运动B.线圈没有做切割磁感线运动C.穿过线圈的磁通量没有发生变化D.磁场没有发生变化23.如图1所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在MP之间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直放在导轨上,与磁场左边界相距d.现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,其ab离开磁场前已做匀速直线运动棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图2所示,F0已知.下列判断正确的是()A.棒ab在ac之间的运动一定是匀加速直线运动B.棒ab在ce之间不可能一直做匀速运动C.棒ab离开磁场时的速率为D.棒ab经过磁场的过程中,通过电阻R的电量为24.图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,Ⓐ为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,以下判断正确的是()A.线圈转动的角速度为50πrad/sB.电流表的示数为10AC.0。01s时线圈平面与磁感线平行D.0。02s时电阻R中电流的方向自左向右25.关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是()A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传递速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同26.如图,在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场,磁感应强度均随位置坐标按B=Bo+ky(k为正常数)的规律变化.两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直,甲的初始位置高于乙的初始位置,两线框平面均与磁场垂直.现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度vl和v2,设磁场的范围足够大,且仅考虑线框完全在磁场中的运动,则下列说法正确的是()A.运动中两线框所受磁场的作用力方向一定相同B.若v1>v2,则开始时甲线框的感应电流一定大于乙线框的感应电流C.若v1=v2,则开始时甲线框所受磁场的作用力小于乙线框所受磁场的作用力D.若v1<v2,则最终达到各自稳定状态时甲线框的速度可能大于乙线框的速度27.如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u=311sin314t(V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是()A.Al的示数不变,A2的示数增大B.A1的示数增大,A2的示数增大C.V1的示数增大,V2的示数增大D.V1的示数不变,V2的示数减小28.如图所示,PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨,GH是长度为L、电阻为r的导体棒,其中点与一端固定的轻弹簧连接,轻弹簧的劲度系数为k.导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.图中E是电动势为E,内阻不计的直流电源,电容器的电容为C.闭合开关,待电路稳定后,则有()A.导体棒中电流为B.轻弹簧的长度增加C.轻弹簧的长度减少D.电容器带电量为CR229.半圆形导轨竖直放置,不均匀磁场水平方向并垂直于轨道平面,一个金属环在轨道内来回滚动,如图所示,若空气阻力不计,则()A.金属环做等幅振动 B.金属环做减幅振动C.金属环做增幅振动 D.无法确定30.如图所示,有一个等腰直角三角形的匀强磁场区域,其直角边长为L,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B;边长为L、总电阻为R的正方形导线框abcd,从图示位置开始沿x轴正方向以速度v匀速穿过磁场区域.取沿a→b→c→d→a的感应电流为正,则图中表示线框中电流i随bc边的位置坐标x变化的图象正确的是()A. B. C. D.二、计算题31.如图为俯视图,abcd是一边长为l的匀质正方形导线框,总电阻为R,放在光滑的水平面上,今使线框在外力作用下以恒定速度v水平向右穿过方向垂直于水平面向里的匀强磁场区域.已知磁感应强度大小为B,磁场宽度为3l,求(1)线框在进入磁场区和穿出磁场区的两个过程中的感应电流方向和感应电动势的大小(2)线框在进入磁场区和穿出磁场区的两个过程中a、b两点间电势差的大小.32.电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一,它揭示了电、磁现象之间的本质联系.电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,即E=n,这就是法拉第电磁感应定律.(1)如图所示,把矩形线框abcd放在磁感应强度为B的匀强磁场里,线框平面跟磁感线垂直.设线框可动部分ab的长度为L,它以速度v向右匀速运动.请根据法拉第电磁感应定律推导出闭合电路的感应电动势E=BLv.(2)两根足够长的光滑直金属导轨平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L.两导轨间接有阻值为R的电阻.一根质量为m的均匀直金属杆MN放在两导轨上,并与导轨垂直.整套装置处于磁感应强度为B匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上.导轨和金属杆的电阻可忽略.让金属杆MN由静止沿导轨开始下滑.求①当导体棒的速度为v(未达到最大速度)时,通过MN棒的电流大小和方向;②导体棒运动的最大速度.

2016—2017学年河北省保定市定州中学高二(上)第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一.选择题(本大题共30小题,每小题4分,共40分)1.图中为地磁场磁感线的示意图,在南半球地磁场的竖直分量向上,飞机在南半球上空匀速飞行,机翼保持水平,飞机高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差.设飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端处的电势为U2()A.若飞机从西往东飞,U1比U2高B.若飞机从东往西飞,U2比U1高C.若飞机从南往北飞,U1比U2高D.若飞机从北往南飞,U2比U1高【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;地磁场.【分析】由于地磁场的存在,当飞机在北半球水平飞行时,两机翼的两端点之间会有一定的电势差,相当于金属棒在切割磁感线一样.由右手定则可判定电势的高低.【解答】解:当飞机在南半球飞行时,由于地磁场的存在,且地磁场的竖直分量方向竖直向上,由于感应电动势的方向与感应电流的方向是相同的,由低电势指向高电势,由右手定则可判知,在南半球,不论沿何方向水平飞行,都是飞机的左方机翼电势低,右方机翼电势高,即总有U1比U2低.故BD正确,AC错误.故选:BD.2.如图所示,虚线范围内有垂直于纸面向外的匀强磁场,宽度为L.一个边长也为L的正方形闭合导线框在竖直面内,下底边恰好位于磁场上边界.将导线框由静止释放后开始做加速运动;当其下底边到达磁场下边界时,导线框刚好开始做匀速运动,直到导线框完全离开磁场.关于以上两个阶段中的能量转化情况,下列说法正确的是()A.第一阶段导线框重力势能的减少量等于其动能的增加量B.第一阶段导线框机械能的减少量大于导线框内产生的电热C.第一阶段导线框内产生的电热小于第二阶段导线框内产生的电热D.第一阶段导线框机械能的减少量大于第二阶段导线框机械能的减少量【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.【分析】从线圈进入磁场做匀速运动,整个过程中,线框的动能不变,重力势能减小转化为热能,根据能量守恒定律求解线圈中能量之间的转换关系,求解转换过程中能量的关系.【解答】解:第一阶段:线圈进入磁场从静止释放做匀加速运动,整个过程中,线框的重力势能减小,动能增加,线框中产生感应电流,产生焦耳热;根据能量守恒定律可知,减少的重力势能转化为动能和焦耳热,故A错误;势能和动能之和为机械能的变化量,故机械能的减小量等于产生的电能,故B错误;第二阶段:根据能量守恒定律,从线圈下边到达磁场下边界时,线框做匀速运动,线框出磁场的整个过程中,线框的动能不变,机械能的变化等于重力势能的变化,重力势能减小全部转化为热能,且两个过程中线框下降的高度相同,故重力势能的变化量相同,所以第一阶段导线框内产生的电热小于第二阶段导线框内产生的电热故C正确;故D错误;故选:C3.如图所示的4种情况中,磁场的磁感应强度都是B,导体的长度l和运动速度v的大小都相同.产生感应电动势最小的是()A. B. C. D.【考点】导体切割磁感线时的感应电动势.【分析】根据公式E=BLvsinθ分析答题,其中vsinθ是有效的切割速度.【解答】解:ABD导体的运动方向与磁场方向垂直,产生的电动势都为BLv,C中导体的运动方向与磁场方向不垂直,有夹角,此时产生的电动势为BLvsinθ,故C项中的导线产生的感应电动势最小.故C正确,ABD错误.故选:C4.某部小说中描述一种窃听电话:窃贼将并排在一起的两根电话线分开,在其中一根电话线旁边铺设一条两端分别与耳机连接的导线,这条导线与电话线是绝缘的,如图所示.下列说法正确的是()A.不能窃听到电话,因为电话线中电流太小B.不能窃听到电话,因为电话线与耳机没有接通C.可以窃听到电话,因为电话中的电流是恒定电流,在耳机电路中引起感应电流D.可以窃听到电话,因为电话中的电流是交变电流,在耳机电路中引起感应电流【考点】电磁感应在生活和生产中的应用.【分析】电话中的电流是交变电流,在电话线周围有电磁场,在耳机电路中会产生感应电流.【解答】解:声音引起电话机中薄膜振动,薄膜振动带动小磁铁振动,所以将声音信号转化为电信号,由于声音强弱在变,所以电信号也随声音变化,在电话线周围有变化的电磁场,所以有电磁感应现象,所以可以窃听到电话,因为电话中的电流是交变电流,在耳机电路中引起感应电流,故D正确、ABC错误.故选:D.5.如图所示,有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路,垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场B,已知圆的半径r=5cm,电容C=20μF,当磁场B以4×10﹣2T/s的变化率均匀增加时,则()A.电容器a板带正电,电荷量为2π×10﹣9CB.电容器a板带负电,电荷量为2π×10﹣9CC.电容器b板带正电,电荷量为4π×10﹣9CD.电容器b板带负电,电荷量为4π×10﹣9C【考点】法拉第电磁感应定律;电容.【分析】根据楞次定律判断感应电动势的方向,从而得知上极板所带电量的电性,根据法拉第电磁感应定律求出感应电动势的大小,根据Q=CU求出所带电量的大小.【解答】解:根据楞次定律知,感应电动势的方向是逆时针方向,则a极板带正电.根据法拉第电磁感应定律得:E==4×10﹣2×π×52×10﹣4V=π×10﹣4V,则:Q=CU=CE=2×10﹣5×π×10﹣4=2π×10﹣9C.故A正确,B、C、D错误.故选:A.6.下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.变化的磁场使闭合电路产生感应电流B.磁场对电流产生力的作用C.插入通电螺线管中的软铁棒被磁化D.电流周围产生磁场【考点】电磁感应现象的发现过程.【分析】解答本题应掌握:电磁感应的现象﹣﹣﹣因磁通量的变化,从而产生感应电动势,形成感应电流的现象.【解答】解:电磁感应指闭合回路中部分导体做切割磁感线运动,或者穿过闭合线圈的磁通量变化,则回路中即可产生感应电流;故选:A.7.如图所示,垂直纸面的正方形匀强磁场区域内,有一材料相同、粗细均匀的正方形导体框abcd.现将导体框先后朝两个方向以v、3v速度匀速拉出磁场,则导体框在上述两过程中,下列说法正确的是()A.导体框中产生的感应电流方向相同B.通过导体框截面的电量相同C.导体框中产生的焦耳热相同D.导体框cd边两端电势差大小相同【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;电磁感应中的能量转化.【分析】根据右手定则或楞次定律可以判定两种出场方式下电流的方向;电量的计算式为:q=It=,根据磁通量变化量的关系,分析电量关系.由Q=I2Rt,带入I和t的表达式,即可得出焦耳热的关系;dc两端的电势差可以由U=IR得到表达式即可分析.【解答】解:A:根据楞次定律判断得知:可以知道以速度v拉出磁场时线框中产生的感应电流沿逆时针.以3v拉出磁场时产生的感应电流也是逆时针,故导体框中产生的感应电流方向相同,故A正确.B:由q=It=•得:q=,与拉出速度无关,所以两次拉出通过导体横截面的电量相同,故B正确.C、设导体边长为L,则以v拉出磁场产生的感应电动势为:E=BLv,感应电流为:I==,所用时间为:t=,由焦耳定律:Q=I2Rt得:Q=,可见产生的热量与拉出速度成正比,所以两次拉出产生的热量不相同,故C错误.D、由U=IR,可得:以速度v拉出磁场时,cd切割磁感线,相当于电源,cd间电压等于路端电压,为:Ucd=E=;以3v速度拉出磁场时,ad边切割磁感线,相当于电源,cd是外电路的一部分,Ucd==BL•3v=,所以导体框cd边两端电势差相同,故D正确.故选:ABD8.如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行金属导轨,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则()A.如果B增大,vm将变大 B.如果α变大,vm将变大C.如果R变大,vm将变大 D.如果m变小,vm将变大【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;共点力平衡的条件及其应用;电磁感应中的能量转化.【分析】金属杆从轨道上由静止滑下的过程中,切割磁感线产生感应电流,金属棒将受到安培力作用,安培力先小于重力沿斜面向下的分力,后等于重力的分力,金属棒先做变加速运动,后做匀速运动,速度达到最大,由平衡条件和安培力公式F=得到最大速度的表达式,再进行分析.【解答】解:当金属杆做匀速运动时,速度最大,此时有:mgsinθ=F安,又安培力大小为:F安=联立得:vm=根据上式分析得知:A、如果只增大B,vm将变小.故A错误;B、当只增大α时,vm将变大.故B正确;C、当只R增大,vm将变大,故C正确;D、当只减小m,vm将变小.故D错误.故选:BC.9.如图所示,导线框abcd与固定直导线AB在同一平面内,直导线AB中通有恒定电流I,当线框由图示位置向右匀速运动的过程中()A.线圈中的感应电流方向是abcdaB.线圈中的感应电流方向是dcbadC.线圈中的感应电流大小不变D.线圈中的感应电流大小逐渐减小【考点】楞次定律.【分析】会判断通电直导线周围的磁场分布,知道它是非匀强电场,同时要根据楞次定律和安培定则判断感应电流的方向,根据法拉第电磁感应定律得到感应电动势的变化规律,应用欧姆定律判断电流的大小变化规律【解答】解:A、由安培定则得,载有恒定电流的直导线产生的磁场在线框处的方向为垂直直面向里,并且离导线越远磁感应强度越小,故当沿图示方向移动线框时,穿过线框平面的磁通量要减小,感应电流的磁场应与原磁场同向,由安培定则得,电流为顺时针dcbad,故A错误B、由A分析得,B正确C、离通电导线越远,磁场越弱,由于线框匀速移动,故磁通量的变化率越小,线框中产生的感应电动势越小,线框中的感应电流变小,故C错误D、由C分析得知,D正确故选BD10.如图所示,LOO′L′为一折线,它所形成的两个角∠LOO′和∠OO′L′均为45°.折线的右边有一匀强磁场,其方向垂直于纸面向里.一边长为l的正方形导线框沿垂直于OO′的方向以速度v做竖直向上的匀速直线运动,在t=0时刻恰好位于图中所示位置.以逆时针方向为导线框中电流的正方向,在下面四幅图中能够正确表示电流﹣时间(I﹣t)关系的是(时间以为单位)()A. B. C. D.【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律.【分析】根据导体切割磁感线产生电动势可正确解答,注意两根导体在磁场中同时切割产生总电动势的求法,同时注意根据几何关系正确求解有效切割长度.【解答】解:刚开始时,即如题图中开始所示状态,随着线框的匀速向上运动,上方导体切割长度不变,下方逐渐变小,因此总感应电动势逐渐增大,感应电流逐渐增大,由楞次定律可知,感应电流方向为正,故AC错误;当线框全部进入上方磁场时,感应电流突然变为零,当线框离开磁场时,有效切割磁感应线的长度在增大,则感应电动势在增大,因此感应电流增大,当有一半出磁场时,继续离开时,切割长度在减小,则感应电流也减小,由楞次定律可知,感应电流方向为负,故B错误,D正确.故选:D.11.长度和粗细均相同,材料不同的两根导线,分别先后在U形导轨上以同样的速度在同一匀强磁场中做切割磁感线运动,导轨电阻不计.则两导线()A.产生相同的感应电动势B.产生的感应电流与两者的电阻率成正比C.产生的电流功率与两者电阻率成正比D.两者受到相同的磁场力【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律.【分析】根据公式E=BLv分析感应电动势的关系.根据欧姆定律和电阻定律分析感应电流的关系.根据功率公式P=I2R分析功率关系.由公式F=BIL分析磁场力的关系.【解答】解:A、由感应电动势公式E=BLv,两导线的L,v和B都相同,所以E相同,故A正确.B、由欧姆定律和电阻定律得:感应电流I==∝,可见产生的感应电流与两者的电阻率成反比,故B错误.C、产生的电流功率P=I2R=()2•∝,可见产生的电流功率与两者电阻率成反比,故C错误.D、磁场力F=BIL=BL∝,可见两者受到的磁场力不同,故D错误.故选:A12.如图所示,平行导轨间距为d,一端跨接一个电阻R,匀强磁场的磁感应强度为B.方向垂直于平行金属导轨所在平面.一根金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻均不计.当金属棒垂直于棒的方向以恒定的速度υ在金属导轨上滑行时,通过电阻R的电流是()A. B. C. D.【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律.【分析】当金属棒沿垂直于棒的方向以速度v滑行时,金属棒切割磁感线,产生感应电动势和感应电流,金属棒有效的切割长度为,求出感应电动势,由闭合电路欧姆定律求出电流.【解答】解:ab中产生的感应电动势为:E=BLv=Bv通过R的电流为:I==.故D正确.故选:D13.在竖直向下的匀强磁场中,将一水平放置的金属棒以水平速度沿与杆垂直的方向抛出,设棒在运动过程中不发生转动,空气阻力不计,则金属棒在做平抛运动过程中产生的感应电动势()A.越来越大 B.越来越小 C.保持不变 D.无法判断【考点】法拉第电磁感应定律;平抛运动.【分析】由感应电动势公式E=Blvsinα,vsinα是有效的切割速度,即是垂直于磁感线方向的分速度,结合平抛运动的特点分析选择.【解答】解:金属棒ab做平抛运动,其水平方向的分运动是匀速直线运动,水平分速度保持不变,等于v0.由感应电动势公式E=Blvsinα,visvα是垂直于磁感线方向的分速度,即是平抛运动的水平分速度,等于v0,则感应电动势E=Blv0,B、l、v0均不变,则感应电动势大小保持不变.则C正确.故选:C.14.对于声波、无线电波和光波,下列说法中正确的是()A.它们都是横波 B.它们都能在真空中传播C.它们都能发生干涉和衍射 D.它们的本质相同【考点】电磁波的发射、传播和接收;波的干涉和衍射现象.【分析】声波是纵波,无线电波和光波是横波,机械波的传播需要介质,电磁波的传播不需要介质.衍射、干涉是波所特有的现象.【解答】解:A、声波是纵波,无线电波和光波是横波.故A错误.B、声波的传播需要介质,无线电波和光波的传播不需要介质.故B错误.C、波都可以发生干涉和衍射,干涉和衍射是波所特有的现象.故C正确.D、声波是机械波,无线电波和光波是电磁波,本质不同.故D错误.故选C.15.如图为远距离输电的电路原理图,变压器均为理想变压器并标示了电压和电流,其中输电线总电阻为R,则()A.I2=B.I2<C.用户得到的电功率与电厂输出的电功率相等D.用户得到的交变电流的频率与电厂输出交变电流的频率相等【考点】远距离输电.【分析】输电线上有电压降,U线<U2,根据欧姆定律研究I2.输电线上有功率损失,用户得到的电功率必定小于电厂输出的电功率.但用户得到的交变电流的频率与电厂输出交变电流的频率相等.【解答】解:A、B、由于输电线总电阻为R,输电线上有电压降,U线<U2.根据欧姆定律得:I2=<,故A错误,B正确.C、输电线上有功率损失,理想变压器不改变电功率,所以用户得到的电功率小于电厂输出的电功率,故C错误.D、根据变压器的原理可知原副线圈中交变电流的频率相等,所以用户得到的交变电流的频率与电厂输出交变电流的频率相等,故D正确.故选:BD16.如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向里的匀强磁场B中.质量为m、带电量为+q的小滑块从斜面顶端由静止下滑.对滑块下滑的过程,下列判断正确的是()A.滑块受到的洛仑兹力方向垂直斜面向上B.滑块受到的摩擦力大小不变C.滑块一定不能到达斜面底端D.滑块到达地面时的动能与B的大小有关【考点】洛仑兹力;摩擦力的判断与计算.【分析】小滑块向下运动的过程中受到重力,支持力,垂直斜面向下的洛伦兹力,摩擦力,向下运动的过程中,速度增大,洛伦兹力增大,支持力增大,滑动摩擦力增大,当加速度减到0,做匀速运动.【解答】解:AB、小滑块向下运动的过程中受到重力,支持力,垂直斜面向下的洛伦兹力,摩擦力,向下运动的过程中,速度增大,洛伦兹力增大,支持力增大,滑动摩擦力增大.故AB错误;C、当B很小,洛伦兹力很小,则支持力很小,故摩擦很小,则滑块有可能到达斜面底端,故C错误;D、B的大小不同,洛伦兹力大小不同,导致滑动摩擦力大小不同,根据动能定理,摩擦力功不同,到达底端的动能不同.故D正确.故选:D.17.如图所示,一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为B的匀强磁场中,ab是与导轨材料、横截面积均相同的导体棒,导体棒与导轨接触良好.在外力作用下,导体棒以恒定速度v向右运动,以导体棒在图中所示位置的时刻作为计时起点,则回路中的()A.感应电动势保持不变 B.感应电动势逐渐增大C.感应电流保持不变 D.感应电流逐渐增大【考点】导体切割磁感线时的感应电动势.【分析】根据感应电动势、欧姆定律、功率、电阻定律等知识得到感应电动势、感应电流等的表达式分析选择.【解答】解:设“∠”型导轨的顶角为θ,电阻率为ρ.A、感应电动势E=BLv=Bvttanθ•v=Bv2tanθ•t,则知E∝t,即感应电动势随时间逐渐增大;故A错误.B正确;C、感应电流I=,R=(vt+vt•tanθ+)得I=,式中各量恒定,则感应电流不变.故C正确,D错误.故选:BC18.下列实验现象,属于反映电流能产生磁场的现象是()A.导线通电后,其下方的小磁针偏转B.通电导线AB在磁场中运动C.金属杆切断磁感线时,电流表指针偏转D.通电线圈在磁场中转动【考点】磁现象和磁场.【分析】根据图示实验装置及实验现象,分析各实验的原理,然后答题.【解答】解:A、导线通电后,其下方的小磁针偏转,表明通电导线产生磁场,小磁针在磁场作用下偏转,故A正确;B、通电导线AB在磁场中受到安培力作用而运动,不属于电流产生磁场的现象,故B错误;C、金属杆切断磁感线时,在闭合电路中产生感应电流,电流表指针偏转,这是电磁感应现象,故C错误;D、通电线圈在磁场中受到安培力而转动,不属于电流产生磁场的现象,故D错误;故选A.19.在图中除导体棒ab可动外,其余部分均固定不动,(a)图中的电容器C原来不带电,设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略,导体棒和导轨间的摩擦也不计.图中装置均在水平面内,且都处于方向垂直水平面(即纸面)向下的匀强磁场中,导轨足够长,今给导体棒ab一个向右的初速度v0,导体棒的最终运动状态是()A.三种情况下,导体棒ab最终都是匀速运动B.图(a)、(c)中ab棒最终将以不同的速度做匀速运动;图(b)中ab棒最终静止C.图(a)、(c)中,ab棒最终将以相同的速度做匀速运动D.三种情况下,导体棒ab最终均静止【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;电容.【分析】图a中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电,分析电路中电流的变化,即可判断ab棒所受的安培力,确定ab棒的运动情况.图b中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流,通过电阻R转化为内能,ab棒将做减速运动;图c中,分析导体棒受到的安培力情况,判断ab棒的运动情况.【解答】解:图a中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流而使电容器充电,当电容器C极板间电压与导体棒产生的感应电动势相等时,电路中没有电流,ab棒不受安培力,向右做匀速运动;图b中,导体棒向右运动切割磁感线产生感应电流,通过电阻R转化为内能,ab棒速度减小,当ab棒的动能全部转化为内能时,ab棒静止;图c中,导体棒先受到向左的安培力作用向右做减速运动,速度减为零后再在安培力作用下向左做加速运动,当导体棒产生的感应电动势与电源的电动势相等时,电路中没有电流,ab棒向左做匀速运动.故B正确.故选:B.20.电荷是看不见的,但能被验电器检测出来是否存在.普通验电器顶部装有一个金属球,金属球与金属杆相连,在金属杆的底部是两片很薄的金属片.当验电器不带电荷时,金属片自然下垂.当一个带电体接触到金属球时,电荷能沿着金属棒传递,金属片就带有电荷.由于同时带有同一种电荷,两金属片相互排斥而张开.不管被检验的物体带负电还是正电,验电器的金属片都会张开.因此,这种验电器()A.能用来直接判断电荷的正负B.不能用来直接判断电荷的正负C.不能用来间接判断电荷的正负D.可以直接测量物体的带电量【考点】静电现象的解释.【分析】验电器使用时是让金属杆上的金属箔带上同种电荷,然后同种电荷会相互排斥从而验证物体是否带电的.【解答】解:验电器是利用同种电荷相互排斥的原理制成的,故验电器张开的角度越大,说明带电体所带的电荷越多,不能直接判断电荷的正负,只可以定性表物体带电量的多少.故B正确、ACD错误.故选:B.21.生产、生活中使用的许多电器或设备都可看作能量转换器,它们把能量从一种形式转化为另一种形式,下列电器或设备在工作过程中把电能转化为动能的是()A.电饭煲 B.电风扇 C.发电机 D.汽油机【考点】焦耳定律.【分析】电饭煲将电能转化为内能.电风扇电能主要转化为动能,发电机是将其他能转化为电能,汽油机将化学能转化为内能.【解答】解:A、电饭煲将电能转化为内能.故A错误.B、电风扇电能主要转化为动能,故B正确.C、发电机是将其他能转化为电能,故C错误.D、汽油机将化学能转化为内能.故D错误.故选:B22.处在磁场中的一闭合线圈,若没有产生感应电流,则可以判定()A.线圈没有在磁场中运动B.线圈没有做切割磁感线运动C.穿过线圈的磁通量没有发生变化D.磁场没有发生变化【考点】感应电流的产生条件.【分析】感应电流的产生其条件是闭合线圈的磁通量发生变化,而面积和磁感应强度以及夹角的变化均可以改变磁通量.【解答】解:A、磁通量的变化可以由磁场变化引起的,并由此产生感应电流,故A、B错误C、没有电流只能说明穿过闭合线圈的磁通量没有发生变化,故C正确;D、磁通量的变化可以是由线圈的运动而引起的,并由此产生感应电流,故D错误;故选:C.23.如图1所示,光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距L,在MP之间接一个阻值为R的电阻,在两导轨间cdfe矩形区域内有垂直导轨平面竖直向上、宽为d的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电阻为r、长度也刚好为L的导体棒ab垂直放在导轨上,与磁场左边界相距d.现用一个水平向右的力F拉棒ab,使它由静止开始运动,其ab离开磁场前已做匀速直线运动棒ab与导轨始终保持良好接触,导轨电阻不计,F随ab与初始位置的距离x变化的情况如图2所示,F0已知.下列判断正确的是()A.棒ab在ac之间的运动一定是匀加速直线运动B.棒ab在ce之间不可能一直做匀速运动C.棒ab离开磁场时的速率为D.棒ab经过磁场的过程中,通过电阻R的电量为【考点】导体切割磁感线时的感应电动势.【分析】棒ab在ac之间运动时,水平方向只受到水平拉力的作用,做匀加速运动;进入磁场后受到水平拉力和安培力的作用,根据两个力的大小关系,可能存在三种情况;金属棒通过磁场的过程通过R上的电量q=.【解答】解:A:棒ab在ac之间运动时,水平方向只受到水平拉力的作用,做匀加速运动,故A正确;B、棒ab进入磁场后受到水平拉力和安培力的作用,根据两个力的大小关系,可能存在三种情况:①拉力大于安培力,则棒先做加速运动,但随速度的增大,安培力增大,合力减小,所以棒做加速度减小的加速运动,直到安培力等于拉力,开始做匀速运动,此时速度为v,则:2F0=,解得:v=,故C正确;②安培力等于拉力,棒在磁场中始终做匀速运动;③拉力小于安培力,则棒先做减速运动,但随速度的减小,安培力减小,合力减小,所以棒做加速度减小的减速运动,直到安培力等于拉力,开始做匀速运动,故B错误;D:金属棒通过磁场的过程通过R上的电量q===,故D错误.故选:AC.24.图甲是小型交流发电机的示意图,两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场,Ⓐ为交流电流表.线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动,从图示位置开始计时,产生的交变电流随时间变化的图象如图乙所示,以下判断正确的是()A.线圈转动的角速度为50πrad/sB.电流表的示数为10AC.0.01s时线圈平面与磁感线平行D.0.02s时电阻R中电流的方向自左向右【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理;正弦式电流的最大值和有效值、周期和频率.【分析】由题图乙可知交流电电流的最大值、周期,电流表的示数为有效值,感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,由楞次定律可判断出0.02s时流过电阻的电流方向.【解答】解:A、角速度ω==100πrad/s,故A错误;B、题图乙可知交流电电流的最大值是Im=10A,则有效值为:I===10A;由于电流表的示数为有效值,故示数I=10A,故B正确;C、0.01s时线圈中的感应电流达到最大,感应电动势最大,则穿过线圈的磁通量变化最快,磁通量为0,故线圈平面与磁场方向平行,故C正确;D、由楞次定律可判断出0。02s时流过电阻的电流方向自左向右,故D正确.故选:BCD.25.关于生活中遇到的各种波,下列说法正确的是()A.电磁波可以传递信息,声波不能传递信息B.手机在通话时涉及的波既有电磁波又有声波C.太阳光中的可见光和医院“B超”中的超声波传递速度相同D.遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线波长相同【考点】电磁波的发射、传播和接收.【分析】电磁波是电磁场的一种运动形态,可以传递信息;声波是机械波,也可以传递信息.【解答】解:A、电磁波可以传递信息,如电视信号;声波也可以传递信息,如人说话;故A错误;B、手机用电磁波传递信息,人用声波说话,故B正确;C、太阳光中的可见光是电磁波,真空中为3×108m/s;“B超"中的超声波是声波,常温下,空气中大约为340m/s;故C错误;D、遥控器发出的红外线波长和医院CT中的X射线频率不同,波速相同,根据c=λf,波长不同,故D错误;故选B.26.如图,在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场,磁感应强度均随位置坐标按B=Bo+ky(k为正常数)的规律变化.两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直,甲的初始位置高于乙的初始位置,两线框平面均与磁场垂直.现同时分别给两个线框一个竖直向下的初速度vl和v2,设磁场的范围足够大,且仅考虑线框完全在磁场中的运动,则下列说法正确的是()A.运动中两线框所受磁场的作用力方向一定相同B.若v1>v2,则开始时甲线框的感应电流一定大于乙线框的感应电流C.若v1=v2,则开始时甲线框所受磁场的作用力小于乙线框所受磁场的作用力D.若v1<v2,则最终达到各自稳定状态时甲线框的速度可能大于乙线框的速度【考点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;安培力.【分析】磁感应强度均随位置坐标按B=Bo+ky(k为正常数)的规律变化,知线框上边所受的安培力小于下边所受的安培力,根据左手定则判断安培力的方向.根据E=B2Lv﹣B1Lv求出线框切割产生的感应电动势,比较出产生的感应电动势大小,从而比较出感应电流的大小.当线框所受的安培力和重力平衡时,线框处于稳定状态,求出稳定时的速度,看与什么因素有关.【解答】解:A、根据楞次定律,甲线框中产生顺时针方向的电流,乙线框中产生逆时针方向的电流,因为线框下边产生的磁场比上边的磁场强,下边所受的安培力大于上边所受的安培力,则安培力的方向与下边所受的安培力方向相同,根据左手定则,甲线框所受的安培力方向向上,乙线框所受的安培力方向向上.故A正确.B、线框产生的电动势E=B2Lv﹣B1Lv=kL2v,与速度有关,若v1>v2,则开始时甲线框产生的电动势大于乙线框产生的电动势,则开始时甲线框的感应电流一定大于乙线框的感应电流.故B正确.C、线框产生的电动势E=B2Lv﹣B1Lv=kL2v,开始时,两线框产生的感应电流大小相等.线框所受的安培力F=,知两线框所受的安培力相等.故C错误.D、线框达到稳定状态时,重力与安培力平衡,有:mg=kIL2,又I=,所以mg=,v=.知稳定时,两线框的速度相等.故D错误.故选AB.27.如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u=311sin314t(V)的正弦交流电源上,变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器,电流表A2为值班室的显示器,显示通过R1的电流,电压表V2显示加在报警器上的电压(报警器未画出),R3为一定值电阻.当传感器R2所在处出现火警时,以下说法中正确的是()A.Al的示数不变,A2的示数增大B.A1的示数增大,A2的示数增大C.V1的示数增大,V2的示数增大D.V1的示数不变,V2的示数减小【考点】变压器的构造和原理.【分析】和闭合电路中的动态分析类似,可以根据R2的变化,确定出总电路的电阻的变化,进而可以确定总电路的电流的变化的情况,在根据电压不变,来分析其他的原件的电流和电压的变化的情况.【解答】解:当传感器R2所在处出现火情时,R2的电阻减小,导致电路的总的电阻减小,所以电路中的总电流将会增加,A1测量的是原线圈中的总的电流,由于副线圈的电流增大了,所以原线圈的电流A1示数也要增加;由于电源的电压不变,原副线圈的电压也不变,所以V1的示数不变,由于副线圈中电流增大,R3的电压变压变大,所以V2的示数要减小,即R1的电压也要减小,所以A2的示数要减小,所以D正确.故选D.28.如图所示,PQ、MN是放置在水平面内的光滑导轨,GH是长度为L、电阻为r的导体棒,其中点与一端固定的轻弹簧连接,轻弹簧的劲度系数为k.导体棒处在方向向下、磁感应强度为B的匀强磁场中.图中E是电动势为E,内阻不计的直流电源,电容器的电容为C.闭合开关,待电路稳定后,则有()A.导体棒中电流为B.轻弹簧的长度增加C.轻弹簧的长度减少D.电容器带电量为CR2【考点】安培力;共点力平衡的条件及其应用.【分析】电路稳定后电容器相当于断路,根据欧姆定律求导体棒中的电流,由Q=CU求电容器的带电量.【解答】解:A、导体棒中的电流为:I=,故A错误;B、由左手定则知导体棒受的安培力向左,则弹簧长度减少,由平衡条件:BIL=k△x代入I得:△x=,故B错误C正确;D、电容器上的电压等于导体棒两端的电压,Q=CU=C••r,故D错误;故选:C.29.半圆形导轨竖直放置,不均匀磁场水平方向并垂直于轨道平面,一个金属环在轨道内来回滚动,如图所示,若空气阻力不计,则()A.金属环做等幅振动 B.金属环做减幅振动C.金属环做增幅振动 D.无法确定【考点】法拉第电磁感应定律;电磁感应中的能量转化.【分析】根据能量守恒定律判断金属环机械能的变化,从而判断出金属环的运动情况.【解答】解:金属环在进磁场和出磁场时,会产生感应电流,从而产生热量,根据能量守恒定律知,金属环的机械能减小,金属环做减幅振动.最后在磁场中做等幅振动.

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