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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年滬教版選擇性必修2物理下冊月考試卷643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7題,共14分)1、如圖所示,在同一鐵芯上繞著兩個線圈,左邊電路中兩電源相同,單刀雙擲開關原來接“1”,現在把它從“1”扳向“2”,直到電流重新穩定。則在此過程中,電阻R中的電流方向是()
A.先由P→Q,再由Q→PB.先由Q→P,再由P→QC.始終由Q→PD.始終由P→Q2、勻強磁場垂直紙面向內,紙面內有一通電導體棒,電流方向如圖所示.保持電流大小不變,以導體棒的中點為轉軸,在紙面內逆時針轉過的過程中;導體棒所受的安培力大小()
A.不變B.一直變大C.先變大后變小D.先變小后變大3、如圖所示;一條形磁鐵放在水平桌面上,在條形磁鐵的左上方固定一根與磁鐵垂直的長直導線,當導線中通以圖示方向的電流時(磁鐵始終未動)()
A.磁鐵對桌面的壓力減小,且受到向左的摩擦力作用B.磁鐵對桌面的壓力減小,且受到向右的摩擦力作用C.磁鐵對桌面的壓力增大,且受到向左的摩擦力作用D.磁鐵對桌面的壓力增大,且受到向右的摩擦力作用4、如圖所示,四根通有恒定電流的長直導線垂直平面放置,四根長直導線與平面的交點組成邊長為的正方形且關于軸和軸對稱,各導線中電流方向已標出,其中導線1、3中電流大小為導線2、4中電流大小為已知通電長直導線周圍的磁感應強度大小與電流成正比、與該點到通電長直導線的距離成反比,即下列說法正確的是()
A.長直導線1、4之間的相互作用力為吸引力B.一垂直于紙面并從點射入的粒子,將做圓周運動C.導線4受到的導線1、2、3的作用力的合力方向指向點D.僅將導線2中的電流反向,則導線2和4連線上各點磁感應強度方向均相同5、空間有一圓柱形勻強磁場區域,O點為圓心。磁場方向垂直于紙面向外。一帶正電的粒子從A點沿圖示箭頭方向以速率射入磁場,=30°,粒子在紙面內運動,經過時間離開磁場時速度方向與半徑垂直。不計粒子重力。若粒子速率變為其它條件不變。粒子在圓柱形磁場中運動的時間為()
A.B.C.D.26、如圖,空間某區域存在勻強電場和勻強磁場,電場方向豎直向上(與紙面平行),磁場方向垂直于紙面向里。三個帶正電的微粒a、b、c電荷量相等,質量分別為ma、mb、mc。已知在該區域內,a在紙面內向左做勻速直線運動,b在紙面內做勻速圓周運動,c在紙面內向右做勻速直線運動;下列選項正確的是()
A.ma>mb>mcB.mb>ma>mcC.mc>ma>mbD.mc>mb>ma7、如圖所示,垂直平面向里的勻強磁場右邊界為直線,左邊界為折線,折線與水平線的夾角均為一個正方形導線框的邊長與磁場最小寬度均為線框從圖示位置沿水平線向右勻速穿過磁場過程中,規定線框中逆時針方向為感應電流的正方向,則感應電流隨運動距離的變化圖像為()
A.B.C.D.評卷人得分二、多選題(共6題,共12分)8、如圖甲所示,靜止在水平面上的等邊三角形金屬閉合線框,匝數n=10,總電阻,邊長L=0.3m,處在兩個半徑均為r=0.1m的圓形勻強磁場中,線框頂點與右側圓心重合,線框底邊與左側圓直徑重合,磁感應強度垂直水平面向外,垂直水平面向里,隨時間t的變化如圖乙所示,線框一直處于靜止狀態,計算過程中近似取.下列說法正確的是())
A.t=0時刻穿過線框的磁通量為0.5WbB.t=0.2s時刻線框中感應電動勢為1.5VC.內通過線框橫截面的電荷量為D.線框具有向左的運動趨勢0.18C9、如圖所示,在以R0為半徑,O為圓心的圓形區域內存在磁場,直徑MN左側區域存在一勻強磁場,方向垂直于紙面向外,磁感應強度大小為B1;MN右側區域也存在一勻強磁場,方向垂直于紙面向里,磁感應強度大小為B2,有一質量為m,電荷量為+q的帶電粒子(不計重力)沿垂直于MN的方向從P點射入磁場,通過磁場區域后自Q點離開磁場,離開磁場時其運動方向仍垂直于MN。已知OP與MN的夾角為θ1,OQ與MN的夾角為θ2,粒子在左側區域磁場中的運動時間為t1,粒子在右側區域磁場中的運動時間為t2;則下列說法正確的是()
A.B.C.D.10、如圖所示為兩根間距為L的光滑平行金屬導軌,左側向上彎曲,右側水平,水平導軌處在磁感應強度為B的豎直向上的勻強磁場中。兩根金屬棒MN、PQ垂直導軌放置,與導軌接觸良好,MN、PQ棒的長度均為L、質量均為m、阻值均為R。金屬棒MN從豎直高度h處由靜止釋放沿導軌下滑。導軌電阻不計,整個過程金屬棒MN和PQ未相碰,則()
A.金屬棒MN進入磁場時,金屬棒PQ兩端電壓大小為B.釋放后金屬棒MN的最小速度為0C.整個過程中流過金屬棒PQ的電荷量為D.整個過程中閉合回路產生的焦耳熱為11、如圖所示,在I、Ⅱ兩個區域內存在磁感應強度均為B的勻強磁場,磁場方向分別垂直于紙面向外和向里,AD、AC邊界的夾角∠DAC=30°,邊界AC與邊界MN平行,Ⅱ區域寬度為d.質量為m、電荷量為+q的粒子可在邊界AD上的不同點射入,入射速度垂直AD且垂直磁場,若入射速度大小為不計粒子重力,則()
A.粒子在磁場中的運動半徑為B.粒子距A點0.5d處射入,不會進入Ⅱ區C.粒子距A點1.5d處射入,在I區內運動的時間為D.能夠進入Ⅱ區域的粒子,在Ⅱ區域內運動的最短時間為12、隨著科學技術的發展,手機無線充電功能將廣泛應用于生活。圖甲為充電原理示意圖。充電板中的勵磁線圈接如圖乙所示的正弦交變電流(電流由a流入時方向為正);從而使手機內的感應線圈產生感應電流,下列說法正確的是()
A.感應線圈中電流的方向總是與勵磁線圈中電流方向相反B.感應線圈中產生的是頻率相同的余弦交變電流C.時刻,感應線圈中電流的瞬時值為0D.時間內,c點電勢高于d點電勢13、如圖所示的各種情境中,滿足磁鐵與線圈相互排斥,且通過的感應電流方向從到的是()A.B.C.D.評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)14、如圖所示,相距為l的平行直導軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導軌電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導體桿,與ab垂直,其電阻也為R。整個裝置處于勻強磁場中,磁感應強度的大小為B,磁場方向垂直于導軌所在平面(指向圖中紙面內)。現對MN施力使它沿導軌方向以速度v做勻速運動。令U表示MN兩端電壓的大小,則U=____。
15、從發電廠輸出的電功率為220kW,輸電線的總電阻為0.25Ω。若輸送電壓為1.1kV,輸電線上損失的電功率為_______kW;保持輸送功率不變,要使要輸電線上損失的電功率不超過100W,輸送電壓至少為___________kV。16、如圖所示,圖甲為熱敏電阻的R-t圖像,圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路,繼電器線圈的電阻為150Ω。當線圈中的電流大于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池的電動勢E=6V;內阻可以不計。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。
(1)應該把恒溫箱內的加熱器接在________(選填“A、B端”或“C、D端”)。
(2)如果要使恒溫箱內的溫度保持100℃,可變電阻R′的值應調節為________Ω。
(3)為使恒溫箱內的溫度保持在更高的數值,可變電阻R′的值應________(選填“增大”或“減小”)。17、磁電式電流表
(1)原理:安培力與電流的關系。通電線圈在磁場中受到___________而偏轉,線圈偏轉的角度越大,被測電流就___________,根據指針的___________;可以知道被測電流的方向。
(2)構造:___________、___________;螺旋彈簧、指針、極靴。
(3)特點:極靴與鐵質圓柱間的磁場沿半徑方向,線圈無論轉到什么位置,它的平面都跟磁感線平行,且線圈左右兩邊所在處的磁感應強度大小___________。
(4)優點:靈敏度高,可以測出___________的電流。
缺點:線圈的導線很細,允許通過的電流___________
(5)如圖所示,已知導體棒中通有電流I,導體棒長度為l,磁場磁感應強度為B,當導體棒按下面幾種方式放置時,寫出導體棒所受安培力的大小,并寫出安培力的方向。_______、______、______、_______。
18、接收原理:電磁波在傳播時如果遇到_________,會使導體中產生感應電流,空中的導體可以用來接收電磁波,這個導體就是接收_____________19、一小水電站,輸出的電功率為20kW,輸電線上總電阻為0.5Ω。如果先用200V電壓輸送,輸電線上損失的電功率為____________。后改用2×103V電壓輸送,則輸送電壓提高后,輸電線上損失的電功率為____________。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′之間會產生電勢差;這種現象稱為霍爾效應,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,發生霍爾效應時,導體板上下側面間的電勢差為__________21、如圖,金屬環A用輕線懸掛,與長直螺線管共軸,并位于其左側.若變阻器滑片P向左移動,則金屬環A將向___________(填“左”或“右”)運動,并有___________(填“收縮”或“擴張”)趨勢.
22、(1)某同學欲將如圖1所示的微安表改裝成量程為的電壓表。已知微安表的內阻為需要_____(選填“串聯”或“并聯”)________的電阻。
(2)該同學用改裝后的電壓表測量某段電路兩端的電壓時,指針所指位置如圖2所示,則所測的電壓為________
(3)微安表在運輸時需要用導體把正負兩個接線柱連在一起,請說明這樣做的理由______。評卷人得分四、作圖題(共4題,共28分)23、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。
24、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。
25、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。
26、如圖所示:當條形磁鐵向右靠近通電圓環時,圓環向右偏離,試在圖中標出圓環中的電流方向___________.評卷人得分五、實驗題(共4題,共12分)27、如圖所示,圖甲為熱敏電阻的圖像,圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恒溫箱溫控電路,繼電器線圈的電阻為當線圈中的電流大于或等于20mA時,繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線圈供電的電池電動勢E=9V;內阻不計。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。
(1)應該把恒溫箱內的加熱器接在___________端。選填“A、B”或“C、D”
(2)如果要使恒溫箱內的溫度保持150℃,可變電阻R1的阻值應調節為___________28、某同學為了測量一輕彈簧的勁度系數;進行了如下實驗設計:如圖所示,將兩平行金屬導軌水平固定在豎直向下的勻強磁場中,金屬桿與導軌接觸良好,水平放置的輕彈簧一端固定于O點,另一端與金屬桿連接并保持絕緣.在金屬桿滑動的過程中,彈簧與金屬桿;金屬桿與導軌均保持垂直,彈簧的形變始終在彈性限度內,通過減小金屬桿與導軌之間的摩擦和在彈簧形變較大時讀數等方法,使摩擦對實驗結果的影響可忽略不計請你按要求回答問題.
(1)幫助該同學完成實驗設計.請你用低壓直流電源()、滑動變阻器()、電流表(A)、開關()設計一電路圖,畫在圖中虛線框內,并正確連在導軌的C、D兩端,要求閉合開關后彈簧將伸長_____.
(2)若電源電動勢為3V,內阻較小:滑動變阻器最大阻值為10Ω:電流表內阻較小.當閉合開關后,發現電路中無電流,請在保持電路完整的條件下,用多用電表來找到故障,則最好選擇的擋位是______
A.直流電壓”10V”擋B.直流電流“0.5A”擋。
C.歐姆“×1”擋D.歐姆”×10”擋。
(3)排除故障并正確連接電路后.閉合開關,通過一絕緣擋板使金屬桿緩慢移動,當移開擋板且金屬桿靜止時,測出通過金屬桿的電流為I1,記下金屬桿的位置.斷開開關,測出彈簧對應的長度為x1:改變滑動變阻器的阻值,再次讓金屬桿靜止時,測出通過金屬桿的電流為I2,彈簧對應的長度為x2,若已知導軌間的距離為d,勻強磁場的磁感應強度為B,則彈簧的勁度系數k=_________.29、現要組裝一個酒精測試儀,它利用的是一種二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器。此傳感器的電阻隨酒精氣體濃度的變化而變化,規律如圖甲所示。酒精測試儀的調試電路如圖乙所示。目前國際公認的酒駕標準是“0.2mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8mg/mL”;醉駕標準是“酒精氣體濃度≥0.8mg/mL”提供的器材有:
A.二氧化錫半導體型酒精傳感器
B.直流電源(電動勢為4V;內阻不計)
C.電壓表(量程為3V;內阻非常大)
D.電阻箱(最大阻值為999.9Ω)
E.定值電阻(阻值為50Ω)
F.定值電阻(阻值為10Ω)
G.單刀雙擲開關一個;導線若干。
(1)為使電壓表改裝成酒精濃度測試表以判斷是否酒駕,應選用定值電阻_______(填或);
(2)按照下列步驟調節此測試儀:
①電路接通前,先將電阻箱調為30.0Ω,然后開關向______(填“a”或“b”)端閉合,將電壓表此時指針對應的刻度線標記為______mg/mL;(保留兩位有效數字)
②逐步減小電阻箱的阻值,電壓表的示數不斷______(填“變大”或“變小”)。按照甲圖數據將電壓表上“電壓”刻度線標為對應的“酒精濃度”;
③將開關向另一端閉合;測試儀即可正常使用。
(3)在電壓表刻度線上標注一段紅色的長度以提醒酒駕的讀數范圍,該長度與電壓表總刻度線長度的比例為_______。(保留一位有效數字)30、為了探究電磁感應現象;如圖所示為“探究產生感應電流的條件的實驗裝置”。
(1)下列操作中,電流表的指針不會發生偏轉的是()
A.將條形磁鐵插入線圈。
B.將條形磁鐵從線圈中拔出。
C.將條形磁鐵放在線圈中不動。
D.將條形磁鐵從圖示位置向左移動。
(2)某實驗小組將電池;線圈A、線圈B、滑動變阻器、靈敏電流計、開關按照如圖所示的方式連接。當閉合開關時發現靈敏電流計的指針右偏。由此可知:
(a)當滑動變阻器的滑片P向右移動時,靈敏電流計的指針__________(填“左偏”;“不動”、“右偏”);
(b)將線圈A拔出時,靈敏電流計的指針__________(填“左偏”、“不動”、“右偏”),此時線圈A與線圈B中電流的繞行方向__________(填“相同”或“相反”)。評卷人得分六、解答題(共4題,共28分)31、如圖所示,一束電子的電荷量為e,以速度v垂直射入磁感應強度為B、寬度為d的有界勻強磁場中,穿出磁場時的速度方向與原來電子入射方向的夾角是求:
(1)電子運動的軌跡半徑;
(2)電子的質量;
(3)電子穿過磁場的時間。
32、如圖所示,在一個邊長為a的正六邊形區域內存在磁感應強度為B,方向垂直于紙面向里的勻強磁場.三個相同的帶電粒子,比荷大小均為先后從A點沿AD方向以大小不等的速度射入勻強磁場區域,粒子在運動過程中只受磁場力作用.已知編號為q1的粒子恰好從F點飛出磁場區域,編號為q2的粒子恰好從E點飛出磁場區域,編號為q3的粒子從ED邊上的某點垂直邊界飛出磁場區域.問:
(1)三個帶電粒子帶何種電荷?
(2)編號為q1的粒子進入磁場區域的初速度大小為多少?
(3)編號為q2的粒子在磁場區域內運動的時間為多少?
(4)編號為q3的粒子在ED邊上飛出的位置與E點的距離多遠?
33、空間存在兩個垂直于平面的勻強磁場,y軸為兩磁場的邊界,磁感應強度分別為甲、乙兩種比荷不同的粒子同時從原點O沿x軸正向射入磁場,速度均為v。甲第1次、第2次經過y軸的位置分別為P、Q,其軌跡如圖所示。甲經過Q時,乙也恰好同時經過該點。已知甲的質量為m,電荷量為q。不考慮粒子間的相互作用和重力影響。求:
(1)Q到O的距離d;
(2)甲兩次經過P點的時間間隔
(3)乙的比荷可能的最小值。
34、如圖所示為一“T”形金屬軌道裝置,整個裝置處于大小為方向豎直向下的勻強磁場中,該裝置由位于同一水平面的光滑平行導軌AP、和粗糙豎直導軌SW、構成,導軌間距均為L。開始時,導體棒a、b分別靜置在水平軌道上左右兩側適當位置,b棒用一絕緣且不可伸長的輕繩通過光滑轉彎裝置O與c棒相連,與b、c棒相連的輕繩分別與導軌SP、SW平行,a、b、c三根導體棒的長度均為L且始終與導軌垂直接觸。剛開始鎖定b棒,并給a棒一個初速度,兩棒碰前瞬間,a棒的速度為此時解除b棒的鎖定,碰后兩棒粘在一起運動,碰后瞬間a、b、c三棒速度大小均變為此后a、b導體棒運動s距離后減速為零。已知三根導體棒的質量均為電阻均為c棒與豎直軌道間的動摩擦因數為不計其他電阻及阻力,重力加速度為g。求:
(1)碰前瞬間,a棒的加速度大小;
(2)碰后至減速為0過程,流過c棒的電荷量;
(3)碰后至減速為0過程,c棒產生的焦耳熱。
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、A【分析】【分析】
【詳解】
單刀雙擲開關接在點1上時,A線圈中的電流恒定不變,在鐵芯中產生的磁場方向是沿鐵芯自右向左.當單刀雙擲開關由點1扳向點2的過程中,通過線圈A中的電流,先沿原方向減小到零,再由零增大到原電流值,所以B中產生的感應電流分兩個階段分析:(1)在A中電流沿原方向減小到零的過程中,A的磁場自右向左也跟著減弱,導致穿過線圈B的磁通量在減小,由楞次定律知,線圈B中會產生右上左下的感應電流,即流過電阻R的電流方向是P→Q;(2)在A中電流由零增大到原方向的電流的過程中,A的磁場自右向左也跟著增強,導致穿過線圈B的磁通量在增大.由楞次定律知,線圈B中會產生左上右下的感應電流,即通過電阻R的電流方向是Q→P。綜上分析知,全過程中流過電阻R的電流方向先是P→Q,然后是Q→P。故A正確。
故選A。2、A【分析】【詳解】
導體棒在紙面內逆時針轉過的過程中,電流方向始終與磁場方向垂直,根據安培力的表達式
易知;導體棒所受的安培力大小不變。故A正確;BCD錯誤。
故選A。3、C【分析】【分析】
【詳解】
根據左手定則知導線受磁鐵的作用力斜向左上方;故由牛頓第三定律知,導線對磁鐵的反作用力應斜向右下方,則一方面使磁鐵對桌面的壓力增大,一方面使磁鐵產生向右的運動趨勢,從而受到向左的摩擦力作用.
故選C。4、D【分析】【詳解】
A.當通有同向電流時;通電導線之間表現為吸引力,當通有反向電流時,通電導線之間表現為斥力,A錯誤;
B.由右手螺旋定則并結合矢量疊加可知點的磁感應強度為零,因此過點垂直于紙面射入的粒子;將做勻速直線運動,B錯誤;
C.長直導線1在長直導線4處產生的磁感應強度大小為
方向水平向左,導線3在長直導線4處產生的磁感應強度大小也為方向豎直向上,長直導線2在長直導線4處產生的磁感應強度大小為
方向垂直導線2;4的連線指向右下方;所以三根導線在4處的合場強為零,導線4不受安培力,C錯誤;
D.根據右手螺旋定則以及磁場疊加原理可知,導線1、3在導線2、4的連線上除點的磁感應強度為零外;其他位置合磁感應強度均垂直于導線2;4的連線指向斜向左上方。僅將導線2中的電流反向,導線2、4在導線2、4的連線上的磁感應強度方向均垂直于導線2、4的連線指向斜向左上方。磁場疊加原理可知,四根導線在導線2、4的連線上的磁感應強度方向均垂直于導線2、4的連線指向斜向左上方。D正確。
故選D。5、C【分析】【詳解】
粒子在磁場中運動,由洛倫茲力提供向心力可得
解得
則周期
粒子在紙面內運動,經過時間t離開磁場時速度方向與半徑OA垂直;作出粒子運動軌跡如下圖所示。
由幾何關系可得
所以粒子以速率v運動的時間為
當粒子速率變為此時粒子運動半徑為
周期
作出此時粒子運動的軌跡圖如下圖所示。
根據幾何知識可知旋轉的角度
則粒子以速率運動的時間為
所以
故ABD錯誤;C正確。
故選C。6、D【分析】【分析】
【詳解】
b在紙面內做勻速圓周運動;所以。
c在紙面內向右做勻速直線運動;所以。
a在紙面內向左做勻速直線運動所以。
根據公式可解的。
故D正確;ABC錯誤。
故選D。7、B【分析】【分析】
【詳解】
線框穿過磁場的過程如圖所示。
線框運動距離滿足時,線框右邊切割磁感線的有效長度增大,一直到感應電流增大,沿逆時針方向;線框運動距離滿足時,線框右邊切割磁感線的有效長度不變,感應電流大小恒定,沿逆時針方向;線框運動距離滿足時,線框右邊全部和左邊部分切割磁感線,總的有效切割長度變小,感應電流變小,沿逆時針方向,當時感應電流為零;線框運動距離滿足時;線框左邊切割磁感線的有效長度不變,感應電流大小恒定,沿順時針方向。
故選B。二、多選題(共6題,共12分)8、B:C【分析】【詳解】
A、t=0時刻穿過線框的磁通量為:選項A錯誤;
B、根據法拉第電磁感應定律可知,t=0.2s時刻線框中感應電動勢為選項B正確;
C、在0~0.3s內通過線框中的電量選項C正確;
D;由楞次定律可知;線圈中垂直紙面向外的磁通量增大,感應電流順時針方向,根據左手定則安培力向右,所以線圈有向右運動的趨勢,故D錯誤;
故選BC.9、A:D【分析】【詳解】
AB.如圖,設帶電粒子的速度為v,它在MN左側磁場的運動軌跡為圓弧PS,圓弧對應的圓心為C1,半徑為R1;則有。
且PC1平行于MN。
帶電粒子進入MN右側磁場的運動軌跡為圓弧SQ,圓弧對應的圓心為C2,半徑為R2;則。
且QC2平行于MN。
連接SC1、SC2,顯然C1SC2為一直線,設由圖示的幾何關系可得:
聯立解得:
選項A正確;B錯誤;
CD.粒子在左側區域磁場中的運動時間為。
粒子在右側區域磁場中的運動時間為。
所以。
選項D正確;C錯誤。
故選AD。10、A:C【分析】【分析】
【詳解】
A.金屬棒MN進入磁場這個過程,由動能定理得
此時MN產生的電動勢
電路中的電流為(r=R)
所以此時PQ兩端的電壓
故A正確;
B.MN進入磁場后;MN,PQ受到的安培力等大反向,MN,PQ組成的系統所受合外力零,所以MN,PQ組成的系統動量守恒,故最后MN,PQ達到共同速度一起運動,不會變為零;故B錯誤;
C.MN,PQ最終速度為vm,則
故
又
所以
故C正確;
D.對金屬桿整個過程,由能量守恒有
故,整個過程中閉合回路產生的焦耳熱為
故D錯誤;
故選AC。11、C:D【分析】【詳解】
根據得所以A錯誤;粒子剛好不能進入區域Ⅱ的運動軌跡如圖所示,恰好與AC相切,根據幾何關系可求,此時入射點到A的距離為d,即到A點距離大于d的都不能進入區域Ⅱ,運動軌跡為一半圓,時間所以B錯誤;C正確;從A點進入的粒子在區域Ⅱ中運動的試卷最短,軌跡如圖所示,由幾何關系知,軌跡圓心角為60°,最短時間故D正確.
12、B:D【分析】【詳解】
A.感應線圈中電流的方向取決于勵磁線圈的磁通量的增減情況;所以感應線圈中電流的方向與勵磁線圈中電流方向可能相同,也可能相反,故A錯誤;
B.感應線圈中產生的電流取決于勵磁線圈電流的變化率,勵磁線圈中i-t圖像的斜率越大;則感應線圈中的感應電流越大,因為勵磁線圈是正弦交變電流,所以感應線圈是頻率相同的余弦交變電流,B正確;
C.時刻;雖然勵磁線圈電流為0,但電流的變化率最大,產生的磁場的變化率最大,感應線圈中的感應電動勢最大,感應電流最大,故C錯誤;
D.時間內,勵磁線圈的電流先正向減小后負向增大,電流產生的磁場先向上減小后向下增大,感應線圈中的感應電流的磁場向上,根據安培定則可判斷c點電勢高于d點電勢;故D正確。
故選BD。13、B:D【分析】【詳解】
根據楞次定律,“來拒去留”可知,若磁鐵和線圈之間相互排斥,則磁鐵必然是向線圈靠近;則C圖錯誤;A圖中電鍵是斷開的,無感應電流;B圖電阻R中有從到的感應電流;C圖電阻R中有從到的感應電流;則選項BD正確;A錯誤;
故選BD。三、填空題(共9題,共18分)14、略
【分析】【詳解】
[1]感應電動勢大小為
根據閉合電路的歐姆定律可得,電路中的電流大小為
MN兩端電壓的大小為【解析】BLv15、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]輸送功率為功率損耗為故。
若輸送電功率保持220kW不變;在用1.1kV電壓輸電時,線路上損失功率為。
(2)[2]要使輸電線上損失的電功率不超過100W
則有。
那么輸送電壓至少為。
【解析】101116、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]當溫度較低時,熱敏電阻的阻值較大,電路中的電流較小,此時繼電器的銜鐵脫離電磁鐵,A、B部分接入電路,此時是需要加熱的,恒溫箱內的加熱器要工作,所以應把恒溫箱內的加熱器接在A、B端。
(2)[2]當溫度達到100℃時,加熱電路要斷開,此時繼電器的銜鐵要被吸合,即控制電路的電流要達到I=20mA,設繼電器線圈的電阻為R0;根據閉合電路歐姆定律可得;
I=代入數據解得。
R′=100Ω(3)[3]由以上分析可知,若使恒溫箱內的溫度保持在更高的數值,則I=20mA時R變小,R0不變,故可變電阻R′的值應增大,從而實現目標。【解析】A、B端100增大17、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1][2][3]原理:安培力與電流的關系。通電線圈在磁場中受到安培力而偏轉;線圈偏轉的角度越大,被測電流就越大,根據指針的偏轉方向,可以知道被測電流的方向。
(2)[4][5]構造:磁鐵;線圈、螺旋彈簧、指針、極靴。
(3)[6]特點:極靴與鐵質圓柱間的磁場沿半徑方向;線圈無論轉到什么位置,它的平面都跟磁感線平行,且線圈左右兩邊所在處的磁感應強度大小相同。
(4)[7][8]優點:靈敏度高;可以測出很弱的電流。
缺點:線圈的導線很細;允許通過的電流很弱。
(5)[9]磁場和電流垂直,所以安培力為
方向:垂直導線斜向下。
[10]磁場和電流垂直,所以安培力為
方向:垂直紙面斜向外。
[11]磁場和電流垂直,所以安培力為
方向:垂直導線斜向上。
[12]磁場和電流平行,安培力等于零【解析】安培力越大偏轉方向磁鐵線圈相同很弱很弱垂直導線斜向下垂直紙面斜向外垂直導線斜向上018、略
【解析】①.導體②.天線19、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]用200V電壓輸送,輸電線上損失的電功率為
[2]改用2×103V電壓輸送,則輸送電壓提高后,輸電線上損失的電功率為【解析】①.5000W②.50W20、略
【分析】【詳解】
(1)[1]規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]發生霍爾效應時,根據受力平衡可知
根據電流的微觀表達式有
聯立解得【解析】低21、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]變阻器滑片P向左移動,電阻變小,電流變大,據楞次定律,感應電流的磁場方向與原電流磁場方向相反,故相互排斥,則金屬環A將向左運動,因磁通量增大,金屬環A有收縮趨勢。【解析】左,收縮22、略
【分析】【詳解】
(1)[1]把微安表改裝成電壓表,需要串聯一個分壓電阻;故選填“串聯”。
[2]已知微安表的滿偏電流為
分壓電阻的阻值為
(2)[3]圖2的讀數為
所測電壓為
(3)[4]微安表在運輸過程中由于振動會使指針不停的擺動,可能導致指針損壞,若將正負接線柱接在一起,就相當于把電表的線圈電路組成閉合回路,當指針擺動時,產生感應電流,進而就有安培力作用,安培力會阻礙指針的擺動,保護指針。這就是利用電磁阻尼原理,目的是保護電表指針,防止指針打壞。【解析】串聯利用電磁阻尼原理,目的是保護電表指針,防止指針打壞四、作圖題(共4題,共28分)23、略
【分析】【詳解】
根據左手定則,畫出通過電導線I所受磁場力的方向如圖所示。
【解析】24、略
【分析】【分析】
根據題中“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后連入電路;根據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;三孔插座通常的接線方式是面對插座,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】
由第一個圖可知:當條形磁鐵的N極插入線圈過程中;電流計的指針向右偏轉,則有:線圈中向下的磁場增強,感應電流的磁場阻礙磁通量增加,感應電流的磁場方向向上,則指針向右偏,記錄完整。
第二個圖指針向左偏;說明感應電流的磁場方向向下,與磁鐵在線圈中的磁場方向相反,則線圈中磁場增強,故磁鐵向下運動,如圖。
第三個圖指針向右偏;說明感應電流的磁場方向向上,與磁鐵在線圈中的磁場方向相同,則線圈中磁場減弱,故磁鐵向上運動,如圖。
【解析】26、略
【分析】【詳解】
當條形磁鐵向右靠近圓環時;導線線圈的磁通量向右增大,由楞次定律:增反減同可知,線圈中產生感應電流的方向順時針(從右向左看),如圖所示:
【解析】如圖所示五、實驗題(共4題,共12分)27、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)[1]當溫度較低的時候,熱敏電阻的電阻較大,電路中的電流較小,此時繼電器的銜鐵與AB部分連接,此時是需要加熱的,恒溫箱內的加熱器要工作,所以該把恒溫箱內的加熱器接在A、B端.
(2)[2]當溫度超過150℃時;加熱電路就要斷開,此時的繼電器的銜鐵要被吸合,即控制電路的電流要到達20mA=0.02A,根據閉合電路歐姆定律可得。
即。
解得。
R1=220Ω【解析】AB22028、略
【分析】【詳解】
(1)低壓直流電源E、滑動變阻器R、電流表、開關S串接在CD兩點之間;如圖所示.
(2)根據歐姆檔的使用規則;嚴禁在接有電源的電路中使用歐姆檔,選項CD錯誤;在內部電流不確定的情況下用直流電流“0.5A”擋可能會超程,故可選擇.直流電壓“10V”擋,故選項B錯誤,A正確;
(3)設彈簧原長為L0,應用胡克定律有k(x1-L0)=BI1d
k(x2-L0)=BI2d
兩式相減可得k(x1-x2)=B(I1-I2)d,解得【解析】(1)電路設計如圖;
(2)A(3)或29、略
【分析】【詳解】
(1)[1]由于電壓表量程為3V,本實驗電壓表并聯在定值電阻兩端,由歐姆定律可得,定值電阻兩端的電壓
由圖甲可知電動勢為4V,電壓表量程為3V,得
可得
故選
(2)①[2][3]本實驗采用替代法,用電阻箱的阻值替代傳感器的電阻故應先電阻箱調到30.0Ω,結合電路,開關應向b端閉合;由圖甲可知時;酒精氣體濃度為0.20mg/mL。
②[4]逐步減小電阻箱的阻值;定值電阻上的分壓變大,電壓表的示數不斷變大。
(3)[5]根據電路分壓原理,酒精濃度0.20mg/mL時傳感器電阻為30Ω,此時電壓表示數為
酒精濃度0.80mg/mL時傳感器電阻為10Ω,此時電壓表示數為
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