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文档简介
…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年冀教版选择性必修2物理上册月考试卷630考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共7题,共14分)1、设回旋加速器中的匀强的磁感应强度为B,粒子的质量为m,所带电荷量为q,刚进入磁场的速度为v0,回旋加速器的最大半径为R,那么两极间所加的交变电压的周期T和该粒子的最大速度v分别为()A.T=v不超过B.T=v不超过C.T=v不超过D.T=v不超过2、在阴极射线管的正上方平行放置通以强电流的一根长直导线;其电流方向如图所示。则阴极射线将()
A.向上偏转B.向下偏转C.向纸里偏转D.向纸外偏转3、如图所示的电路中,a、b、c为三个相同的灯泡;线圈L的自感系数很大,电阻不计,电源E内阻不计,下列判断正确的有()
A.S闭合的瞬间,a、b、c三灯一样亮B.S闭合的瞬间,b灯最亮C.电路稳定后,将S断开的瞬间,a、c两灯立即熄灭D.电路稳定后,将S断开,a、c两灯亮度相同且逐渐变暗4、关于物理学家和他们的贡献,下列说法中正确的是()A.奥斯特发现了电流的磁效应,并发现了电磁感应现象B.法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场C.安培提出了磁场对运动电荷的作用力公式D.库仑提出了库仑定律,并用扭秤实验测出了元电荷e的数值5、如图甲所示,矩形导线框放在匀强磁场中静止不动,磁场方向与线框平面垂直,磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。设时刻,磁感应强度的方向垂直纸面向里,则在时间内,选项图中能正确反映线框cd边所受的安培力随时间变化的图像是(规定cd边所受的安培力向左为正)()
A.B.C.D.6、如图所示,水平放置的光滑平行金属导轨MN,PQ处于竖直向下的足够大的匀强磁场中,导轨间距为L,导轨右端接有阻值为R的电阻.一根质量为m,电阻为r的金属棒垂直导轨放置.并与导轨接触良好.现使金属棒以某初速度水平向左运动.它先后经过位置a、b后,到达位置c处刚好静止.已知磁场的磁感应强度大小为B,金属棒经过a、b处的速度分别为a、b间距离等于b、c间距离,导轨电阻忽略不计.下列说法中正确的是()
A.金属棒运动到a处时的加速度大小为B.金属棒运动到b处时通过电阻R的电流方向由N指向QC.金属棒在a→b过程中通过电阻R的电荷量是b→c的2倍D.金属棒在a处的速度是其在b处速度的2倍7、如图,光滑无电阻的金属框架MON竖直放置,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于MON平面指向纸里。质量为m,长度为l,电阻为R的金属棒ab从∠abO=45°的位置由静止释放,两端沿框架在重力作用下滑动。若当地的重力加速度为g,金属棒与轨道始终保持良好接触,下列说法正确的是()
A.棒下滑过程机械能守恒B.下滑过程中棒产生从b到a方向的电流C.从释放到棒全部滑至水平轨道过程中产生的电能等于D.从释放到棒全部滑至水平轨道过程中,通过棒的电荷量等于评卷人得分二、多选题(共8题,共16分)8、如图所示,U形光滑金属导轨水平放置在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B,导轨间距为L,在导轨右端连接有一个阻值为R的定值电阻.有一根长为L的导体棒ab与固定在O点的绝缘轻弹簧相连后垂直放置在导轨上,弹簧原长时导体棒ab在图中的虚线位置.现施外力将弹簧压缩一定的距离后松开,导体棒ab在导轨上往复运动最后停在虚线处.已知弹簧初始被压缩时储存的弹性势能为Ep,在运动过程中导体棒ab与导轨始终接触良好,导体棒ab的电阻r=R;导轨电阻不计,则下列说法中正确的是()
A.导体棒ab在运动过程中能产生交变电流B.定值电阻产生的总热量为弹性势能EP的一半C.导体棒ab向右运动时安培力做负功,向左运动时做正功D.导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热9、如图所示为用热敏电阻R和继电器L等组成的一个简单的恒温控制电路;其中热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小。电源甲与继电器;热敏电阻等组成控制电路,电源乙与恒温箱加热器(图中未画出)相连接,则下列说法错误的是()
A.工作时,应该把恒温箱内的加热器接在C、D端B.工作时,应该把恒温箱内的加热器接在A、C端C.当温度降低到某一数值,衔铁P将会被吸下D.当温度升高到某一数值,衔铁P将会被吸下10、如图所示,在正方形区域abcd内有方向垂直于纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场.在t=0时刻,位于正方形中心O的离子源向平面abcd内各个方向发射出大量带正电的粒子,所有粒子的初速度大小均相同,粒子在磁场中做圆周运动的半径恰好等于正方形的边长,不计粒子的重力以及粒子间的相互作用力.已知平行于ad方向向下发射的粒子在t=t0时刻刚好从磁场边界cd上某点离开磁场,下列说法正确的是()
A.粒子在该磁场中匀速圆周运动的周期为6t0B.粒子的比荷为C.粒子在磁场中运动的轨迹越长,对应圆弧的圆心角越大D.初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动时间最长11、如图甲所示,一个边长为L的正方形线框固定在匀强磁场(图中未画出磁场)中,磁场方向垂直于导线框所在平面。规定向里为磁感应强度的正方向,向右为导线框边所受安培力F的正方向,线框中电流i沿方向时为正。已知在时间内磁场的磁感应强度的变化规律如图乙所示;则下列图像所表示的关系正确的是()
A.B.C.D.12、图甲是回旋加速器的示意图,两金属D形盒置于匀强磁场中,并分别与高频电源相连。在加速带电粒子时,带电粒子从静止开始运动,其速率v随时间t的变化如图乙,已知tn时刻粒子恰好射出回旋加速器;粒子穿过狭缝的时间不可忽略,不考虑相对论效应及粒子的重力,下列判断正确的是()
A.B.C.D.粒子在电场中的加速次数为13、如图所示,两宽度不等的光滑平行金属导轨水平固定放置,窄轨间距为L、宽轨间距为导体棒分别垂直放置在两导轨上,质量均为m、电阻均为R,导轨间存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B,已知两导轨均足够长、电阻不计,现让两导体棒均以大小为的初速度平行于导轨水平向右运动,运动过程中棒始终与导轨垂直且接触良好,棒始终未滑离窄轨;在导体棒运动的过程中,下列说法正确的是()
A.导体棒的最大速度为B.导体棒产生的焦耳热最多为C.通过导体棒的电荷量最多为D.回路中的最大电流为14、如图甲所示是线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时产生的交变电压图象。将该电压加在图乙中理想变压器的M、N两端。变压器原、副线圈匝数比为5:1,电阻R的阻值为2Ω;电流表;电压表均为理想电表。下列说法正确的是()
A.0.01s时穿过线圈的磁通量最大B.线圈转动的角速度为50πrad/sC.流过灯泡的电流方向每秒钟改变50次D.电流表的示数为2A15、关于波的现象,下列说法正确的有()A.根据麦克斯韦电磁场理论可知,变化的磁场一定会产生电磁波B.声波和电磁波由空气进入水中,声波的波长变长而电磁波的波长变短C.波源沿直线匀速靠近一静止接收者,则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高E.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以削弱反射光的干扰E.拍摄玻璃橱窗内的物品时,往往在镜头前加一个偏振片以削弱反射光的干扰评卷人得分三、填空题(共5题,共10分)16、传感器的定义:能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等被测量,并能把它们按照一定的规律转换为便于传送和处理的可用信号输出。通常是电压、电流等______,或转换为电路的_______17、如图所示,一束带负电粒子自下而上进入一垂直纸面的匀强磁场后发生偏转,则磁场方向向___________,进入磁场后,该粒子的动能_____________(填“增加”;“减少”或“不变”)
18、在LC振荡电路中,电容器C带的电荷量q随时间t变化的图像如图所示.1×10-6s到2×10-6s内,电容器处于________(填“充电”或“放电”)过程,由此产生的电磁波在真空中的波长为________m。
19、判断下列说法的正误。
(1)在电场周围,一定存在和它联系着的磁场。_________
(2)在变化的磁场周围一定会产生变化的电场。_________
(3)电磁波不能在真空中传播。_________
(4)电磁波是横波。_________
(5)电磁波在真空和介质中传播速度相同。_________
(6)只要有电场和磁场,就能产生电磁波。_________20、楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是要________引起感应电流的磁通量的变化。评卷人得分四、作图题(共4题,共12分)21、在图中画出或说明图中所示情形下通电导线I所受磁场力的方向。
22、要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯;电灯由光敏开关和声敏开关控制,光敏开关在天黑时自动闭合,天亮时自动断开;声敏开关在有声音时自动闭合,无声音时自动断开。在下图中连线,要求夜间且有声音时电灯自动亮,插座随时可用。
23、在“探究楞次定律”的实验中;某同学记录了实验过程的三个情境图,其中有两个记录不全,请将其补充完整。
24、如图所示:当条形磁铁向右靠近通电圆环时,圆环向右偏离,试在图中标出圆环中的电流方向___________.评卷人得分五、实验题(共4题,共20分)25、如图甲所示是某同学研究自感现象的实验电路图,并用电流传感器显示出断开开关前后一段时间内各时刻通过线圈L的电流(如图乙所示)。已知电源电动势E=9V,内阻不计,灯泡R1的阻值为10Ω,电阻R的阻值为2Ω。
(1)线圈的直流电阻为___________Ω。
(2)开关断开时,该同学观察到的现象为:___________。26、在“探究变压器原;副线圈两端的电压和匝数的关系”实验中;可拆变压器如下图所示。
(1)变压器的铁芯,它的结构和材料是______;(填字母)
A.整块硅钢铁芯B.整块不锈钢铁芯。
C.绝缘的铜片叠成D.绝缘的硅钢片叠成。
(2)在实际实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间,用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0V,则原线圈的输入电压可能为______。
A.1.5VB.6.0VC.7.0V
(3)观察两个线圈的导线,发现粗细不同,导线粗的线圈匝数______(填“多”或“少”)
(4)在实验过程中,下列操作正确的是______(选填字母代号)
A.为保证实验顺利进行;电源应选用低压直流电源。
B.为保证多用电表的安全;应使用交流电压档测电压,并先用最大量程档试测,大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。
C.实验结束后应先断开开关;再拆除多用电表,以免烧坏电表。
D.因为使用电压较低;通电时可用手直接接触裸露的导线;接线柱。
(5)右图为某电学仪器原理图,图中变压器为理想变压器。左侧虚线框内的交流电源与串联的定值电阻可等效为该电学仪器电压输出部分,该部分与一理想变压器的原线圈连接;一可变电阻R与该变压器的副线圈连接,原、副线圈的匝数分别为(右侧实线框内的电路也可以等效为一个电阻)。在交流电源的电压有效值不变的情况下,调节可变电阻R的过程中,当______时,R获得的功率最大。
27、各种功放内部存在环状变压器;简称环牛,如图所示。某同学利用环牛探究变压器原;副线圈两端的电压与匝数之间的关系。(环牛效率极高可看成理想变压器)
(1)测量环牛的初级(原)、次级(副)线圈匝数n1、n2的方法是:先在闭合铁芯上紧密缠绕50匝漆包细铜线,并将理想交流电压表1接在细铜线两端;然后开始实验,在初级线圈n1(左侧)上输入有效值为24.0V的低压交流电压,再将理想电压表2连接在次级线圈n2(右侧)上。若理想交流电压表1的示数为1.0V,理想交流电压表2的示数为6.0V,则初级线圈的匝数n1=_____匝,次级线圈的匝数n2=____匝。
(2)若在初级线圈(左侧)上接入电压瞬时值的交变电压,则理想交流电压表1的示数为_________V(计算结果保留三位有效数字)。28、在图甲中,不通电时电流计指针停在正中央,当闭合开关时,观察到电流计指针向左偏.现在按图乙连接方式将电流计与螺线管B连成一个闭合回路,将螺线管A与电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合回路:
(1)将开关S闭合后,将螺线管A插入螺线管B的过程中,螺线管B的_______端(填“上”或“下”)为感应电动势的正极;
(2)螺线管A放在B中不动,开关S突然断开的瞬间,电流计的指针将________(填“向左”“向右”或“不发生”)偏转;
(3)螺线管A放在B中不动,滑动变阻器的滑片向左滑动,电流计的指针将______(填“向左”“向右”或“不发生”)偏转;评卷人得分六、解答题(共4题,共40分)29、如图甲所示,在0-xyz三维坐标系的空间内有平行z轴向上且交替变化的匀强电场、匀强磁场,电场、磁场随时间变化的规律分别如图乙、丙所示,t=0时,一带正电的粒子以初速度v。从0点沿x轴正方向射入,在t=时粒子恰经过点P(L、0、L)(图中未画出)。已知电场强度大小为Eo,磁感应强度大小为粒子重力不计,求:
(1)粒子的荷质比;
(2)粒子在t=时的位置坐标;
(3)粒子在t=时的速度;
(4)t=(n为整数)时,粒子所处位置的z轴坐标值zn
30、我国新一代航母阻拦系统采用电磁阻拦技术,基本原理如图所示,飞机着舰时关闭动力系统,通过绝缘阻拦索钩住轨道上的一根金属棒ab,金属棒、导轨和定值电阻R形成一闭合回路,飞机与金属棒瞬间获得共同速度v0=180km/h,在磁场中共同减速滑行至停下,已知飞机质量M=2.7×104kg,金属棒ab质量m=3×103kg、电阻r=4Ω,导轨间L=50m,定值电阻R=6Ω,匀强磁场磁感应强度B=5T,除安培力外飞机克服其它阻力做的功为1.5×106J;为研究问题的方便,导轨电阻不计,阻拦索的质量和形变不计。求:
(1)飞机着舰瞬间金属棒ab中感应电流I的大小和方向;
(2)金属棒ab中产生的焦耳热Q。
31、如图所示,在真空室内的P点,能沿纸面向各个方向不断发射电荷量为+q、质量为m的粒子,不计重力,粒子的速率都相同。ab为P点附近的一条水平直线,P到直线ab的距离PC=L,Q为直线ab上一点,它与P点相距PQ=L。当直线ab以上区域只存在垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场时,水平向左射出的粒子恰到达Q点;当ab以上区域只存在平行该平面的匀强电场时,所有粒子都能到达ab直线,且它们到达ab直线时动能都相等,其中水平向左射出的粒子也恰好到达Q点。求:
(1)粒子的发射速率;
(2)匀强电场的场强大小和方向。
32、新能源电动汽车越来越受到人们的青睐,其核心关键部分之一就是电动机。某型号电动汽车的电动机结构简化如图甲:A1A2A3A4、B1B2B3B4、C1C2C3C4为三个完全相同、彼此绝缘、互成60°且有以O1O2为公共对称轴的固定矩形线圈,构成定子;在定子内部有很多个完全相同的矩形线圈(图中只画了M1M2M3M4一个),这些矩形线圈排列类似于定子的三个固定线圈,都以O1O2为公共对称轴、彼此绝缘且紧密排列在绕O1O2轴360°范围内固连在一起,构成转子,可绕O1O2自由转动。转子通过O1O2轴上的齿轮等机械构件与汽车车轮实现联动,当转子所受磁场力为其转动的动力或阻力时,汽车也会同时受到相应的牵引力或阻力λF(F为此时转子中,磁通量为0那个矩形线圈平行于O1O2轴的“一条”边受的磁场力)。现在三个固定矩形线圈中分别通以图乙所示交流电iA、iB、iC,图中所标量均为已知,电流分别沿A1A2、B1B2、C1C2为正向。单个固定线圈通电i后在其中心处产生磁场,磁感应强度大小满足B=ki,k和λ均为定值。
(1)试通过定量计算,描述线圈中心处磁感应强度B的大小;方向变化情况;
(2)设转子线圈完全处于(1)所述磁场中,已知线圈M1M2M3M4电阻为r,M1M2长为L1,M1M4长为L2;当质量为m的汽车受恒定阻力f且以v匀速行驶时,求转子线圈绕O1O2轴转动的角速度;
(3)如(1)(2)所述情况下,驾驶员突然踩刹车,三个固定线圈中电流立刻变为丙图所示,汽车经历时间t停下;若任意时刻转子中所有线圈平行于O1O2轴的“一条”边受的磁场力大小之和为δF;求:汽车整个刹车过程中,所有转子线圈正;反向流过电量绝对值之和。
参考答案一、选择题(共7题,共14分)1、A【分析】【分析】
粒子在磁场中做匀速圆周运动,结合洛伦兹力提供向心力,根据D形盒的半径求出最大速度的大小,再结合周期公式即可求解.
【详解】
粒子运动的最大半径为D形盒的半径,根据计算得出根据周期公式可知故A选项是正确的,BCD错误.2、B【分析】【分析】
【详解】
由通电导线的电流方向;根据右手螺旋定则可得电子射线管处于垂直纸面向里的磁场,当电子流方向从左向右,则由左手定则可得粒子向下偏转。
故选B。3、D【分析】【分析】
【详解】
AB.由于通过线圈L的电流会缓慢变化,当电键K闭合瞬间,L中的电流为0,电路的结构为b与c串联后与a并联,所以a支路的电阻值小,流过a的电流大,而流过b、c的电流相等,所以S闭合的瞬间,bc两灯一样亮,a灯最亮。故AB错误;
CD.当电流逐渐稳定时,线圈不产生感应电动势,此时b被短路,a与c并联;电路稳定后,将S断开此时线圈L产生感应电动势,相对于电源电路的结构是a与c串联后与b并联,所以a、c两灯亮度相同且逐渐变暗。故C错误;D正确。
故选D。4、B【分析】【分析】
【详解】
A.奥斯特发现了电流的磁效应;法拉第发现了电磁感应现象,选项A错误;
B.法拉第首先提出用电场线描绘抽象的电场;选项B正确;
C.洛伦兹提出了磁场对运动电荷的作用力公式;选项C错误;
D.库仑提出了库仑定律,密立根用扭秤实验测出了元电荷e的数值;选项D错误。
故选B。5、C【分析】【详解】
AB.在0-2s,根据楞次定律知感应电流方向为顺时针,大小方向都不变,再根据左手定则及公式
知,F的大小与B成正比,cd边受力先向左后向右;故AB错误;
CD.在2-4s,根据根据楞次定律可知感应电流方向为逆时针,cd边受力还是先向左后向右;故C正确,D错误。
故选C。6、D【分析】【详解】
金属棒运动到a处时,有E=BLva,安培力:F=BIL=由牛顿第二定律得加速度:故A错误.金属棒运动到b处时,由右手定则判断知,通过电阻的电流方向由Q指向N,故B错误.金属棒在a→b过程中,通过电阻的电荷量同理,在b→c的过程中,通过电阻的电荷量由于△Φ1=△Φ2,可得q1=q2.故C错误.在b→c的过程中,对金属棒运用动量定理得:-∑∆t=0-mv2,而∑v△t=lbc,解得:同理,在a→c的过程中,对金属棒运用动量定理得:-∑∆t′=0-mv1,而∑v△t′=lac,解得:因lac=2lbc,因此v1=2v2;故D正确.故选D.
【点睛】
解决本题的关键是推导出安培力表达式感应电荷量表达式.对于非匀变速运动,研究速度可根据动量定理求解.7、D【分析】【详解】
A.棒在下滑过程中;棒与金属导轨组成闭合回路,磁通量在改变,会产生感应电流,棒将受到安培力作用,安培力对棒做功,棒的机械能不守恒,故A错误;
B.棒下滑过程中,围成的面积减小,根据楞次定律可知,产生感应电流,方向为到故B错误;
C.棒从释放到滑至水平轨道过程,金属棒的重力势能减小为
金属棒减小的重力势能转化为金属棒的电能和金属棒的动能,由能量守恒定律得知棒上产生的电能小于故C错误;
D.棒与金属导轨组成闭合回路磁通量的变化量为
根据推论得到通过棒的电荷量为
故D正确;
故选D。二、多选题(共8题,共16分)8、A:B:D【分析】【详解】
A.导体棒ab在运动过程中;因不断则往复运动,切割磁感线则能产生交变电流,选项A正确;
B.整个过程中弹簧的弹性势能转化为整个电阻上的焦耳热,因r=R,则定值电阻产生的总热量为弹性势能EP的一半;选项B正确;
C.导体棒ab运动时安培力方向始终与运动方向相反;即总是做负功,选项C错误;
D.导体棒ab全程克服安培力做的功等于回路中产生的焦耳热;选项D正确.
【点睛】
此题关键是知道电磁感应现象中的能量转化关系;系统总的机械能,也就是开始的弹性势能最终转化为整个电路的电能;电磁感应的过程就是克服安培力做功的过程,最后产生的电能转化成焦耳热.9、A:B:C【分析】【分析】
【详解】
AB.恒温箱内温度高到一定数值后;应与电源断开停止加热,由上分析可知,温度升高后,A;B端断开,所以工作时,应该把恒温箱内的加热器接在A、B端,AB符合题意;
C.当温度降低到某一数值,热敏电阻R的阻值量大,电中各电流减小,继电器L对衔铁P吸引力减小,P将不会被吸合下;C符合题意;
D.当温度升高到某一数值,热敏电阻R的阻值减小,电路中电流量大,继电器L对衔铁P吸引力增大,P将会被吸合下;D不符合题意。
故选ABC。10、B:C【分析】【详解】
B.粒子在磁场中做匀速圆周运动,初速度平行于ad方向发射的粒子运动轨迹如图,其圆心为O1
设正方形边长为L,由几何关系得
得
则
又
解得
B正确;
A.由上知
A错误;
CD.由于粒子的初速度大小相等;所有粒子的轨迹半径相等,运动轨迹最长的粒子转过的圆心角最大,在磁场中运动时间也最长,初速度方向正对四个顶点的粒子在磁场中运动的弧长不是最长,则时间不是最长,D错误C正确。
故选BC。11、B:D【分析】【详解】
CD.由图示图像可知,时间内,向外均匀减小,减小,由楞次定律可知,感应电流方向为逆时针(正方向),根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势保持不变,则感应电流保持不变;时间内,向里均匀增大,增大,由楞次定律可知,感应电流方向为逆时针(正方向),根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势保持不变,则感应电流保持不变;时间内,向里均匀减小,减小,由楞次定律可知,感应电流方向为顺时针(负方向),根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势保持不变,则感应电流保持不变;时间内,向外均匀增大,增大;由楞次定律可知,感应电流方向为顺时针(负方向),根据法拉第电磁感应定律可知,感应电动势保持不变,则感应电流保持不变;故C错误,D正确;
AB.根据
时间内,向外均匀减小,感应电流方向为逆时针,大小保持不变,可知边所受安培力均匀减小,方向向左(负方向);时间内,向里均匀增大,感应电流方向为逆时针,大小保持不变,可知边所受安培力均匀增大,方向向右(正方向);时间内,向里均匀减小,感应电流方向为顺时针,大小保持不变,可知边所受安培力均匀减小,方向向左(负方向);时间内,向外均匀增大,感应电流方向为顺时针,大小保持不变,可知边所受安培力均匀增大;方向向右(正方向);故A错误,B正确。
故选BD。12、A:C:D【分析】【详解】
A.粒子在磁场中运动时由洛伦兹力提供向心力
解得
粒子在磁场中运动的时间
两金属D形盒置于匀强磁场中,粒子在D形盒中转过的角度均为π,粒子每次在D形盒中运动的时间都相等,即
A正确;
B.粒子经过电场时做匀加速直线运动,粒子从上一次离开到下一次进入电场的速度相同,且每次D形盒的距离相同,即每次在电场中运动的距离相同,由匀变速直线运动规律可知
B错误;
C.由匀变速直线运动规律可知通过连续相等位移的速度之比
C正确;
D.设粒子离开时的速度为vn,由动能定理得
解得
D正确;
故选ACD。13、A:C:D【分析】【详解】
A.稳定时电路中电流为0,ab棒速度最大,有
则
取向右为正方向,根据动量定理可得,对ab棒
对cd棒
解得
故A正确;
B.对整个过程根据能量守恒,有
导体棒产生的焦耳热最多为
解得
故B错误;
C.对ab棒
且
解得通过导体棒的电荷量最多为
故C正确;
D.导体棒刚开始运动时,感应电动势最大,感应电流最大,由闭合电路欧姆定律可得
故D正确。
故选ACD。14、B:C【分析】【详解】
A.由图甲可知,在t=0.01s时;电压最大,此时是磁通量的变化率最大,此时穿过线圈的磁通量为零,故A错误;
B.根据图甲可知,交流电的周期是0.04s,由
故B正确;
C.交流电的周期是0.04s,在每一个周期内交流电的方向改变2次,所以流过灯泡的电流方向每秒钟改变次数
故C正确;
D.电压表读数为副线圈有效值,原线圈的电压的有效值为100V,由电压与匝数成正比可得副线圈的电压有效值为
得
所以电压表的示数为20V,副线圈上的电流
由电流与匝数成反比得
所以电流表读数为2A;故D错误。
故选BC。15、B:C:E【分析】【分析】
【详解】
A.根据麦克斯韦电磁场理论可知;变化的电场会产生磁场,变化的磁场会产生电场,故A错误;
B.声波和电磁波由空气进入水中,频率保持不变,而声波波速变大,电磁波波速变小,由波长、频率和波速之间的关系
可知;声波的波长变长而电磁波的波长变短,故B正确;
C.波源沿直线匀速靠近一静止接收者;两者距离减小,产生多普勒效应,则接收者接收到波信号的频率会比波源频率高,故C正确;
D.在照相机的镜头前涂有一层增透膜,其厚度应为入射光在镜头材料中波长的故D错误;
E.拍摄玻璃橱窗内的物品时;玻璃有反光,所以往往在镜头前加一个偏振片以削弱反射光的干扰,使照片清晰,故E正确。
故选BCE。三、填空题(共5题,共10分)16、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】电学量通断17、略
【分析】【分析】
【详解】
[1]由左手定则可知;磁场方向垂直纸面向里;
[2]由于洛伦兹力不做功,则粒子的动能不变。【解析】里不变18、略
【分析】【分析】
【详解】
略【解析】①.充电②.120019、略
【解析】①.错误②.错误③.错误④.正确⑤.错误⑥.错误20、略
【分析】【详解】
[1]楞次定律:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。【解析】阻碍四、作图题(共4题,共12分)21、略
【分析】【详解】
根据左手定则,画出通过电导线I所受磁场力的方向如图所示。
【解析】22、略
【分析】【分析】
根据题中“要在居民楼的楼道安装一个插座和一个电灯”可知;本题考查交流电的常识,根据开关作用和交流电接线常识,进行连接电路图。
【详解】
晚上;天黑光控开关闭合,有人走动发出声音,声控开关闭合,灯亮,说明两个开关不能独立工作,只有同时闭合时,灯才亮,即两个开关和灯泡是三者串联后连入电路;根据安全用电的原则可知,开关控制火线,开关一端接火线,一端接灯泡顶端的金属点,零线接灯泡的螺旋套;三孔插座通常的接线方式是面对插座,上孔接地线,左孔接零线,右孔接火线;电路图如下图所示。
【解析】23、略
【分析】【分析】
【详解】
由第一个图可知:当条形磁铁的N极插入线圈过程中;电流计的指针向右偏转,则有:线圈中向下的磁场增强,感应电流的磁场阻碍磁通量增加,感应电流的磁场方向向上,则指针向右偏,记录完整。
第二个图指针向左偏;说明感应电流的磁场方向向下,与磁铁在线圈中的磁场方向相反,则线圈中磁场增强,故磁铁向下运动,如图。
第三个图指针向右偏;说明感应电流的磁场方向向上,与磁铁在线圈中的磁场方向相同,则线圈中磁场减弱,故磁铁向上运动,如图。
【解析】24、略
【分析】【详解】
当条形磁铁向右靠近圆环时;导线线圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反减同可知,线圈中产生感应电流的方向顺时针(从右向左看),如图所示:
【解析】如图所示五、实验题(共4题,共20分)25、略
【分析】【详解】
(1)[1]断开开关前,通过线圈的电流为1.5A,则
(2)[2]由图可知,大约在在t=1×10-3S时断开开关,断开开关后,通过线圈的最大电流为1.5A,断开开关前通过灯泡的电流
所以灯泡闪亮一下再熄灭【解析】4灯泡闪亮一下再熄灭26、略
【分析】【详解】
(1)[1]为了减小涡流现象带来的损耗;变压器的铁芯选用绝缘的硅钢片叠成。
故选D。
(2)[2]根据理想变压器中原副线圈匝数与电压的关系可知
根据题意可知,原副线圈的匝数之比为解得原线圈的输入电压
但由于考虑到实际实验中不是理想变压器,因而会有漏磁现象等原因,导致原线圈中的电压应大于可能为
故选C。
(3)[3]根据原副线圈中
可知匝数少的线圈电流大;导线较粗,导致粗的线圈匝数少。
(4)[4]A.电源应选用交流电源;这样变压器才能根据电磁感应原理正常工作。故A错误;
B.为保证多用电表的安全;应使用交流电压档测电压,并先用最大量程档试测,大致确定被测电压后再选用适当的挡位进行测量。故B正确;
C.实验结束后应先拆除多用电表;再断开开关,防止因为断开开关时线圈自感产生大的自感电动势烧坏电表。故C错误;
D.根据安全用电原则;通电时不能用手直接接触裸露的导线;接线柱。故D错误。
故选B。
(5)[5]右侧实线框内的电路可以等效为
根据表达式可知功率最大时,取得最大功率值,根据
可知当时,功率最大,即
解得【解析】DC少B27、略
【分析】【详解】
(1)[1]在闭合铁芯上紧密缠绕n=50匝漆包细铜线,并将理想交流电压表接在两端;在匝数为n1的原线圈上输入24V低压交流电压,即U1=24V;理想交流电压表1示数为1.0V,即U=1.0V,根据
可得
[2]理想交流电压表2示数为6V,即U2=6V,根据
得
(2)[3]若匝数为n1的线圈两端的接线柱接入的交变电压瞬时表达式为
即
由
可得理想交流电压表1示数【解析】12003009.1728、略
【分析】【详解】
题图甲中,当闭合S时,电流从“+”接线柱流入电流表,电流表的指针向左偏,说明电流从哪边流入电流表,电流表的指针就向哪边偏.
(1)螺线管A中的磁场方向向下,当螺线管A插入螺线管B的过程中,穿过螺线管B的磁通量增加.根据楞次定律可知,螺线管B中感应电流产生的磁场方向向上,根据安培定则可知螺线管B中的感应电流方向为自上向下,所以螺线管B的下端为感应电动势的正极.
(2)螺线管A放在螺线管B中不动时,开关S突然断开的瞬间,穿过螺线管B的磁通量减小,根据楞次定律,螺旋管B中感应出自下向上
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