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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年外研版選擇性必修2物理上冊月考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(xué)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,把一重力不計的通電直導(dǎo)線水平放在蹄形磁鐵兩極的正上方,導(dǎo)線可以自由轉(zhuǎn)動,當導(dǎo)線通入圖示方向電流I時;導(dǎo)線的運動情況是(從上往下看)()
A.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時下降B.順時針方向轉(zhuǎn)動,同時上升C.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時下降D.逆時針方向轉(zhuǎn)動,同時上升2、如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直紙面向外的勻強磁場,磁感應(yīng)強度的大小為B1,P點為磁場邊界上的一點。大量相同的帶正電荷粒子以相同的速率從P點射入磁場區(qū)域,速度方向沿紙面內(nèi)的各個方向。這些粒子射出磁場區(qū)域的位置均處于磁場邊界的某一段圓弧上,這段圓弧的弧長是磁場邊界圓周長的若只將磁感應(yīng)強度的大小變?yōu)锽2,結(jié)果相應(yīng)的弧長變?yōu)榇艌鲞吔鐖A周長的不計粒子的重力和粒子間的相互作用,則等于()
A.B.C.D.23、如圖,虛線所示的圓形區(qū)域內(nèi)存在一垂直于紙面的勻強磁場,P為磁場邊界上的一點,大量相同的帶電粒子以相同的速率經(jīng)過P點,在紙面內(nèi)沿不同方向射入磁場。若粒子射入速率為v1,這些粒子在磁場邊界的出射點分布在六分之一圓周上;若粒子射入速率為v2,相應(yīng)的出射點分布在三分之一圓周上。不計重力及帶電粒子之間的相互作用。則v2∶v1為()
A.∶2B.∶1C.∶1D.3∶4、如圖為一個電磁泵從血庫里向外抽血的結(jié)構(gòu)示意圖,長方體導(dǎo)管的左、右表面絕緣,上、下表面為導(dǎo)體,管長為內(nèi)壁高為寬為且內(nèi)壁光滑。將導(dǎo)管放在垂直左、右表面向右的勻強磁場中,由于充滿導(dǎo)管的血漿中帶有正、負離子,將上、下表面和電源接通,電路中會形成大小為的電流,導(dǎo)管的前后兩側(cè)便會產(chǎn)生壓強差從而將血漿抽出,其中為血漿流動方向。若血漿的電阻率為勻強磁場的磁感應(yīng)強度為則下列判斷正確的是()
A.此裝置中血漿的等效電阻B.磁感應(yīng)強度強弱不影響血漿的外抽速度C.血漿中正負離子偏轉(zhuǎn)方向相反D.前后兩側(cè)的壓強差5、一長方體電阻率為的載流P型半導(dǎo)體(載流子為空穴正電荷),長、寬、厚分別為a、b、c,其中a>b>c,置于勻強磁場B中,方向垂直于P型半導(dǎo)體上表面,現(xiàn)將金屬板用圖甲、乙兩種方式接到內(nèi)阻可不計的電源兩端,合上開關(guān)后在P型半導(dǎo)體前后表面(即I、II面)將產(chǎn)生電勢差。已知電流I與空穴正電荷定向移動的速率v關(guān)系為(n為P型半導(dǎo)體單位體積內(nèi)的空穴正電荷個數(shù),q為空穴正電荷電荷量,s為導(dǎo)體的橫截面積)。則P型半導(dǎo)體()
A.圖甲、乙前后表面電勢差相等B.圖甲前后表面電勢差小于圖乙C.圖甲、乙的連接方式均為后表面電勢較高D.圖甲中前表面電勢高,圖乙中后表面電勢高6、如圖所示,空間的勻強電場和勻強磁場相互垂直,電場方向豎直向上,磁場方向垂直紙面向里,一帶電微粒a處于靜止狀態(tài);下列操作能使微粒做勻速圓周運動的是()
A.只撤去電場B.只撤去磁場C.給a一個豎直向下的初速度D.給a一個垂直紙面向里的初速度7、如圖所示;光滑固定導(dǎo)體軌;水平放置,兩根導(dǎo)體棒、平行放置于導(dǎo)軌上,形成一個閉合回路。當一條形磁鐵從接近回路向高處運動時,兩根導(dǎo)體棒將()。
A.將相互靠攏B.將相互遠離C.將靜止不動D.將相對靜止地向一個方向運動評卷人得分二、多選題(共5題,共10分)8、傳感器擔負著信息采集的任務(wù),它可以()A.將力學(xué)量(如形變量)轉(zhuǎn)變成電學(xué)量B.將熱學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量C.將光學(xué)量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量D.將電學(xué)量轉(zhuǎn)變成力學(xué)量9、下列說法中,正確的有()A.最早發(fā)現(xiàn)電和磁有密切聯(lián)系的科學(xué)家是奧斯特B.電磁感應(yīng)現(xiàn)象是法拉第發(fā)現(xiàn)的C.建立完整的電磁場理論的科學(xué)家是麥克斯韋D.最早預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是赫茲10、如圖為電磁剎車實驗裝置,小車底面安裝有矩形導(dǎo)線框abcd,線框底面平行于地面,在小車行進方向有與abcd等寬;等長的有界勻強磁場;磁場方向垂直地面向上。小車進入磁場前撤去牽引力,小車穿過磁場后滑行一段距離停止。則小車()
A.進入磁場時,矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為adcbaB.穿過磁場的過程中,中間有一段時間矩形導(dǎo)線框中沒有感應(yīng)電流C.小車進入磁場前的速度越大,滑行的距離越遠D.穿過磁場的過程中,矩形導(dǎo)線框受到的安培力方向始終水平向左11、圖示有三個有界勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小均為B,方向分別垂直紙面向外、向里和向外,磁場寬度均為L,在磁場區(qū)域的左側(cè)邊界處,有一邊長為L的正方形導(dǎo)體線框,總電阻為R,且線框平面與磁場方向垂直,現(xiàn)用外力F使線框以速度v勻速穿過磁場區(qū)域,以初始位置為計時起點,規(guī)定電流沿逆時針方向時的電動勢E為正,磁感線垂直紙面向里時的磁通量Φ為正值,外力F向右為正.則以下能反映線框中的磁通量Φ、感應(yīng)電動勢E、外力F和電功率P隨時間t變化的規(guī)律圖象的是()
A.B.C.D.12、如圖所示為一小型交流發(fā)電的示意圖,兩磁極N、S間的磁場可視為勻強磁場,磁感應(yīng)強度大小B=T。矩形線框ABCD匝數(shù)n=100,面積S=0.02m2,線圈內(nèi)阻r=5Ω,線圈繞垂直于磁場的水平軸OO'逆時針勻速轉(zhuǎn)動,角速度=100rad/s。矩形線框通過滑環(huán)與R=15Ω的電阻相連;電壓表為理想電表。則()
A.線圈從圖示位置開始計時,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的表達式(V)B.線圈從圖示位置開始轉(zhuǎn)過90°時,電壓表示數(shù)為零C.該交流電可以直接加在擊穿電壓為200V的電容器上D.在0.5s的時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為750J評卷人得分三、填空題(共9題,共18分)13、兩塊長5d、相距d的水平平行金屬板,板間有垂直于紙面的勻強磁場.一大群電子從平行于板面的方向、以相等大小的速度v從左端各處飛入(圖).粒子帶電量為e,質(zhì)量為m,為了不使任何電子飛出;板間磁感應(yīng)強度的最小值為_____
.14、如圖所示,相距為l的平行直導(dǎo)軌ab、cd,b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)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(yīng)強度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))?,F(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)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、我國《道路交通安全法》規(guī)定駕駛員的血液酒精含量達到20mg/m3(含20mg/m3)屬于酒駕,達到80mg/m3(含80mg/m3)屬于醉駕。只要酒駕就屬于違法行為,可能被處以行政拘留或者罰款。半導(dǎo)體型呼氣酒精測試儀采用氧化錫半導(dǎo)體作為傳感器。如圖甲所示是該測試儀的原理圖,圖中電源電動勢為4.8V,內(nèi)阻可忽略不計:電壓表V量程為5V,內(nèi)阻很大;定值電阻R1的阻值為60Ω;實驗測得酒精氣體傳感器R2的電阻值隨酒精氣體濃度變化的關(guān)系曲線如圖乙所示。
(1)醉駕時R2的阻值小于等于________Ω;
(2)按圖甲所示電路圖把電壓表改裝成酒精濃度表,則酒精氣體濃度為0的刻度線應(yīng)刻在電壓刻度線為_________V處。
16、輸電線的總電阻為R,輸送電功率為P?,F(xiàn)用電壓U來輸電,輸電線上的電流為________,輸電線上損失的功率為________。如果用2U電壓來輸電,則輸電線上的電流為________,輸電線上損失的功率為________。兩次損失的功率之比為________。17、泉州是雷電多發(fā)地區(qū),安裝避雷針可以保護建筑物免遭雷擊。某次雷電過程中,有大小為I的電流豎直向下通過一長度為L的避雷針。已知泉州地區(qū)地磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向與水平向北方向的夾角為則此時該避雷針受到地磁場的作用力大小為_____________,方向水平向___________(選填“東”或“西”)。18、如圖中PQ是勻強磁場里的一片薄金屬片,其平面與磁場方向平行,一個粒子從某點以與PQ垂直的速度射出,動能是E,該粒子在磁場中的運動軌跡如圖所示,今測得它在金屬片兩邊的軌道半徑之比是10∶9,若在穿越金屬板過程中粒子受到的阻力大小及電荷量恒定,則該粒子每穿過一次金屬片,動能減少了___________,該粒子最多能穿過金屬板___________次。
19、用均勻?qū)Ь€做成的正方形線框,每邊長為正方形的一半放在和紙面垂直向里的勻強磁場中,如圖所示,當磁場以10的變化率增強時,線框中的電流方向__________(填“順時針”或“逆時針”),線框中點兩點電勢差是_________V.
20、如圖所示,豎直放置的形光滑導(dǎo)軌,矩形勻強磁場Ⅰ、Ⅱ的高和間距均為d,質(zhì)量為m的水平金屬桿由靜止釋放,進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等。只考慮金屬桿在導(dǎo)軌間的電阻,與導(dǎo)軌接觸良好,其余電阻不計,重力加速度為g。金屬桿穿過兩磁場產(chǎn)生的總熱量為______,穿過磁場Ⅰ的時間______在兩磁場之間的運動時間(填“一定大于”“一定小于”“可能等于”)
21、X射線和γ射線。
(1)X射線波長比紫外線_____,有很強的_____本領(lǐng);用來檢查金屬構(gòu)件內(nèi)部有無裂紋或氣孔,醫(yī)學(xué)上用于檢查人體的內(nèi)部器官。
(2)γ射線波長比X射線更_____,具有_____的能量,穿透力更強,醫(yī)學(xué)上用來治療某些癌癥,工業(yè)上也可用于探測金屬構(gòu)件內(nèi)部是否有缺陷。評卷人得分四、作圖題(共4題,共32分)22、在圖中畫出或說明圖中所示情形下通電導(dǎo)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(guān)和聲敏開關(guān)控制,光敏開關(guān)在天黑時自動閉合,天亮?xí)r自動斷開;聲敏開關(guān)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(xué)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4題,共16分)26、某實驗小組用一套器材先后組成甲;乙所示的電路;分別研究通電自感和斷電自感,自感線圈的直流電阻不可忽略。
(1)圖甲中,閉合開關(guān)S后,會看到燈泡___________(填“立即變亮”或“逐漸變亮”);
(2)圖乙中,閉合開關(guān)S后,會看到燈泡___________(填“逐漸變亮”或“立即變亮后逐漸變暗”);斷開開關(guān)后,如果看到燈泡先閃一下后逐漸熄滅,原因是___________;
(3)圖乙中,若小燈泡的規(guī)格為“3V1.5W”,將電感線圈更換為直流電阻為9Ω的電感線圈,開關(guān)閉合后調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡正常發(fā)光,小燈泡電阻始終不變。則將開關(guān)斷開的一瞬間,電感線圈的自感電動勢大小為___________V。27、磁體和電流之間;磁體和運動電荷之間、電流和電流之間都可通過磁場而相互作用;此現(xiàn)象可通過以下實驗證明:
(1)如圖(a)所示,在重復(fù)奧斯特的電流磁效應(yīng)實驗時,為使實驗方便效果明顯,通電導(dǎo)線應(yīng)平行于南北方向,位于小磁針上方,此時從上向下看,小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是_________________(填“順時針”或“逆時針”)。
(2)如圖(b)所示是電子射線管示意圖,接通電源后,電子射線由陰極沿x軸方向射出,在熒光屏上會看到一條亮線,要使熒光屏上的亮線向下(z軸負方向)偏轉(zhuǎn),在下列措施中可采用的是__________。(填選項代號)
A.加一磁場,磁場方向沿z軸負方向B.加一磁場,磁場方向沿y軸正方向。
C.加一電場,電場方向沿z軸負方向D.加一電場,電場方向沿y軸正方向。
(3)如圖(c)所示,兩條平行直導(dǎo)線,當通以相同方向的電流時,它們相互________(填“排斥”或“吸引”),當通以相反方向的電流時,它們相互___________(填“排斥”或“吸引”)。28、為了研究感應(yīng)電流的產(chǎn)生及影響感應(yīng)電流方向的因素;某物理興趣小組做了多個小實驗.其中兩個成功的小實驗分別如圖甲;乙所示,試根據(jù)所學(xué)知識,回答下列問題。
(1)在如圖甲所示實驗中,磁鐵的N極向下,在磁鐵插入螺線管時,電流表指針向右偏轉(zhuǎn),說明此時螺線管中產(chǎn)生了感應(yīng)電流,此磁鐵在穿過螺線管后向下離開螺線管的過程中,電流表的指針將向__________(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn),說明磁鐵離開螺線管過程中和磁鐵插入螺線管過程中感應(yīng)電流的方向__________(選填“相同”或“相反”)
(2)在如圖乙所示實驗中,開關(guān)S閉合,若將滑動變化器滑片向右滑動時,電流表的指針向右偏轉(zhuǎn),則將滑片向左滑動時,電流表的指針向__________(選填“左”或“右”)偏轉(zhuǎn).
(3)在進行圖甲所示實驗時,有同學(xué)將條形磁鐵從同一高度迅速和緩慢地插入到線圈中同一位置,將產(chǎn)生的效果進行了比較,條形磁鐵迅速插入和緩慢插入線圈中同一位置時指針偏轉(zhuǎn)的__________是相同的,但指針偏轉(zhuǎn)的__________是不同的。
(4)實驗后老師提出,感應(yīng)電流的磁場總是阻礙原磁通量的變化,感應(yīng)電流的大小除了跟回路的電阻有關(guān)外,還跟____________________有關(guān)。29、由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻阻值會隨溫度的變化而變化。利用熱敏電阻對溫度敏感的特性可設(shè)計一個火災(zāi)自動報警系統(tǒng),要求熱敏電阻溫度升高至?xí)r;系統(tǒng)開始自動報警。所用器材有:
A.直流電源(內(nèi)阻不計);
B.電流表(量程內(nèi)阻約);
C.電壓表(量程內(nèi)阻約);
D.熱敏電阻
E.報警器(內(nèi)阻很小,流過的電流超過時就會報警,超過時就會損壞);
F.滑動變阻器(最大阻值);
G.電阻箱(最大阻值);
H.單刀單擲開關(guān)
I.單刀雙擲開關(guān)
J.導(dǎo)線若干。
(1)用圖(a)所示電路測量熱敏電阻的阻值。當溫度為時,電壓表讀數(shù)為電流表讀數(shù)為當溫度為時,調(diào)節(jié)變阻器使電壓表讀數(shù)仍為電流表指針位置如圖(b)所示,此時熱敏電阻的阻值為__________該電路測得的阻值比真實值__________(填“偏大”或“偏小”)。由以上實驗數(shù)據(jù)可知,該熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而__________(填“增大”或“減小”)。
(2)某同學(xué)利用該熱敏電阻設(shè)計的火災(zāi)自動報警的電路實物連線如圖(c)所示,其中只有一個器件的導(dǎo)線連接有誤,該器件為__________(填寫器件名稱前的字母)。正確連接后,先把開關(guān)接到1,使用電阻箱對電路進行調(diào)試,其阻值應(yīng)設(shè)置為__________然后使變阻器阻值逐漸減小,直至報警器開始報警,此時連入電路的阻值為__________電路調(diào)試完畢后,保持阻值不變,再把開關(guān)接到2,熱敏電阻便接入電路;火災(zāi)報警系統(tǒng)便可正常工作。
評卷人得分六、解答題(共4題,共20分)30、如圖,一邊長為的正方形金屬框固定在水平面內(nèi),空間存在方向垂直于水平面、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場.一長度大于的均勻?qū)w棒以速率ν自左向右在金屬框上勻速滑過,滑動過程中導(dǎo)體棒始終與垂直且中點位于上,導(dǎo)體棒與金屬框接觸良好.已知導(dǎo)體棒單位長度的電阻為r,金屬框電阻可忽略.將導(dǎo)體棒與a點之間的距離記為x;求:
(1)導(dǎo)體棒中的電流大??;
(2)從a端移到c點;通過導(dǎo)體棒的電量;
(3)導(dǎo)體棒所受安培力的大小隨變化的關(guān)系式;
(4)從a端移到c點;導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量。
31、小型水利發(fā)電站的發(fā)電機輸出功率為24.5kW;輸出電壓為350V,輸電線總電阻為4Ω,為了使輸電線損耗功率為發(fā)電機輸出功率的5%,需在發(fā)電機處設(shè)升壓變壓器,用戶所需電壓為220V,所以在用戶處需安裝降壓變壓器.輸電電路圖如圖所示,求:
(1)輸電線上的電流.
(2)升壓變壓器的原;副線圈的匝數(shù)之比.
(3)降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)之比.32、如圖甲所示,光滑固定平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ所在平面與水平面的夾角導(dǎo)軌的寬度L=1m,電阻不計,導(dǎo)軌上端M與P間連接阻值R=0.4Ω的定值電阻,整個裝置處于方向垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場中。一質(zhì)量m=0.2kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒(長度等于導(dǎo)軌的寬度)放在導(dǎo)軌上,金屬棒在沿導(dǎo)軌方向的拉力作用下由靜止下滑,t=2s時撤去拉力,金屬棒下滑的速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示。取重力加速度大小sin37°=0.6,cos37°=0.8,金屬棒下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好。求:
(1)磁場的磁感應(yīng)強度大小B;
(2)0~4s內(nèi)通過定值電阻的電荷量q。
33、如圖甲,在水平桌面上固定著兩根相距L=20cm、相互平行的無電阻軌道P、Q,軌道一端固定一根電阻R=0.02Ω的導(dǎo)體棒a,軌道上橫置一根質(zhì)量m=40g、電阻可忽略不計的金屬棒b,兩棒相距也為L=20cm。該軌道平面處在磁感應(yīng)強度大小可以調(diào)節(jié)的豎直向上的勻強磁場中。開始時,磁感應(yīng)強度B0=0.1T。設(shè)棒與軌道間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取10m/s2。
(1)若保持磁感應(yīng)強度B0的大小不變,從t=0時刻開始,給b棒施加一個水平向右的拉力,使它由靜止開始做勻加速直線運動。此拉力F的大小隨時間t變化關(guān)系如圖乙所示。求b棒做勻加速運動的加速度及b棒與軌道間的滑動摩擦力大??;
(2)若從t=0開始,磁感應(yīng)強度B隨時間t按圖丙中圖像所示的規(guī)律變化,求從t=0到金屬棒b將要運動所經(jīng)歷的時間。
參考答案一、選擇題(共7題,共14分)1、A【分析】【分析】
【詳解】
在導(dǎo)線兩側(cè)取兩小段;左邊一小段所受的安培力方向垂直紙面向里,右側(cè)一小段所受安培力的方向垂直紙面向外,從上往下看,知導(dǎo)線順時針轉(zhuǎn)動,當轉(zhuǎn)動90°時,導(dǎo)線處于向左的磁場中,所受的安培力方向向下,所以導(dǎo)線的運動情況為,順時針轉(zhuǎn)動,同時下降。
故選A。2、B【分析】【詳解】
當磁感應(yīng)強度為B2時,從P點射入的粒子與磁場邊界的最遠交點是軌跡上直徑與磁場邊界圓的交點,即∠POM=120°;如圖所示:
所以粒子做圓周運動的半徑r2=Rsin60°=
同理可知r1=Rsin30°=
解得=
故選B。3、C【分析】【詳解】
由于是相同的粒子,粒子進入磁場時的速度大小相同,由
可知R=
即粒子在磁場中做圓周運動的半徑相同。
若粒子運動的速度大小為v1,如圖所示,通過旋轉(zhuǎn)圓可知,當粒子在磁場邊界的出射點M離P點最遠時,則MP=2R1
同樣,若粒子運動的速度大小為v2,粒子在磁場邊界的出射點N離P點最遠時,則NP=2R2
由幾何關(guān)系可知R2=Rcos30°=R
則
故選C。4、D【分析】【詳解】
A.導(dǎo)體長度為b,橫截面積為aL,由電阻定律可得此裝置中血漿的等效電阻為R=ρ
故A錯誤;
B.根據(jù)洛倫茲力與電場力平衡,則有qvB=q
解得U=Bav
當增大磁感應(yīng)強度B時,則前后表面的電勢差U增大;導(dǎo)致電場力增大,則會加快血漿的外抽速度,故B錯誤;
C.根據(jù)左手定則可知,血漿中正負離子偏轉(zhuǎn)方向相同,均沿圖中v的方向;選項C錯誤;
D.由壓強公式可得
故D正確。
故選D。5、C【分析】【詳解】
AB.當處于圖甲的狀態(tài)時,根據(jù)
變形可得
當處于圖乙的狀態(tài)時,根據(jù)
變形可得
由于因此
即圖甲前后表面電勢差大于圖乙;故AB錯誤;
CD.根據(jù)左手定則可知,空穴正電荷運動產(chǎn)生的電流的方向為I到II。在電源內(nèi)部;II表面的電勢高于I表面的電勢。故C正確,D錯誤。
故選C。6、C【分析】【分析】
【詳解】
A.微粒處于靜止狀態(tài)時有。
mg=qE電場力與場強方向相同;微粒帶正電,若只撤去電場,粒子在重力作用向下加速后在洛倫茲力作用下向右偏轉(zhuǎn),不是勻速圓周運動,A錯誤;
B.若只撤去磁場;則微粒仍處于靜止狀態(tài),B錯誤;
C.若給a一個豎直向下的初速度;則微粒會受到始終垂直速度的洛倫茲力作用而做勻速圓周運動,C正確;
D.若給a一個垂直紙面向里的初速度;由于速度方向與磁場方向平行,不受洛倫茲力作用,會向紙面內(nèi)做勻速直線運動,D錯誤。
故選C。7、B【分析】【詳解】
條形磁鐵從回路近處向高處運動時,穿過回路的磁通量減小,根據(jù)楞次定律可知,感應(yīng)電流的磁場總是阻礙磁通量的變化,可知,P、Q將互相遠離;使得回路的面積增加,起到阻礙原磁通增加的作用,即“增縮減擴”,B正確,ACD錯誤。
故選B。二、多選題(共5題,共10分)8、A:B:C【分析】【分析】
【詳解】
傳感器是將所感受到的不便于測量的物理量(如力;熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測量的物理量(一般是電學(xué)量)的一類元件。故選項ABC正確;選項D錯誤;
故選ABC。9、A:B:C【分析】【分析】
【詳解】
A.1820年4月;丹麥科學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng),他是最早發(fā)現(xiàn)電和磁有密切聯(lián)系的科學(xué)家,A正確;
B.1831年;英國科學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,B正確;
C.9世紀中葉;英國科學(xué)家麥克斯韋建立了經(jīng)典電磁場理論,C正確;
D.最早預(yù)言電磁波存在的科學(xué)家是麥克斯韋;赫茲用實驗證明了電磁波的存在,D錯誤。
故選ABC。10、C:D【分析】【分析】
【詳解】
A.根據(jù)楞次定律可知,進入磁場時,矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為abcda;故A錯誤;
B.因為有界勻強磁場與abcd等寬、等長,所以穿過磁場的過程中,ab邊剛要離開磁場時cd進入磁場;故穿過磁場的過程中,矩形導(dǎo)線框中始終有感應(yīng)電流,故B錯誤;
C.根據(jù)動量定理可得
即
則可得
可以看出,小車進入磁場前的速度越大,離開磁場時的速度越大,根據(jù)
可知離開磁場后滑行的距離越遠;故C正確;
D.根據(jù)左手定則可知,進入磁場時,ab受到的安培力方向水平向左;離開磁場時,根據(jù)楞次定律可知,矩形導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向為adcba,根據(jù)左手定則,cd受到的安培力方向也是水平向左;故D正確。
故選CD。11、A:B:D【分析】【詳解】
A.當線框開始進入磁場時,磁通量開始增加,當全部進入時達最大;此后向里的磁通量增加,總磁通量減小且變化率為之前2倍;當運動到1.5L時,磁通量最小,當運動到2L時磁通量變?yōu)橄蚶锏淖畲?;故A項正確;
B.當線框進入第一個磁場時,由E=BLv可知,E保持不變,感應(yīng)電動勢為正;而開始進入第二個磁場時,兩端同時切割磁感線,電動勢為2BLv;為正,故B項正確;
C.因安培力總是與運動方向相反;故拉力應(yīng)一直向右,故C項錯誤;
D.拉力的功率P=Fv;因速度不變,而當線框在第一個磁場時,電流為定值,拉力也為定值;兩邊分別在兩個磁場中時。
F安=2B·L=4
因此安培力變?yōu)樵瓉淼?倍,則拉力的功率變?yōu)樵瓉淼?倍,故D項正確.12、A:D【分析】【詳解】
A.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的最大值為
圖示位置線圈平面垂直于中性面,從該時刻開始計時,線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢瞬時值表達式為(V)
A正確;
B.電壓表示數(shù)為交流電壓的有效值;所以示數(shù)不為零,B錯誤;
C.該交流電電壓最大值為超過電容器的擊穿電壓200V,C錯誤;
D.線圈和R組成閉合電路,電路中電流的有效值為
則在0.5s的時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量為
D正確。
故選AD。三、填空題(共9題,共18分)13、略
【分析】【分析】
根據(jù)公式可得電子的軌道半徑越大;磁場強度越小,而當電子剛好從下極板射出時半徑最大,根據(jù)幾何知識和半徑公式分析解題。
【詳解】
電子射入磁場時所受洛倫茲力向下,都向下偏轉(zhuǎn),顯然從貼著上極板A點射入的電子最容易從右側(cè)或左側(cè)穿出,所以以該電子為研究對象,若半徑足夠大,恰好從下極板C點處射出,對應(yīng)的半徑為由幾何關(guān)系得:
解得:
根據(jù)半徑公式可知磁感應(yīng)強度越大,電子的軌道半徑越小,所以當粒子剛好從下極板射出時的磁場最小,最小為:
解得:
【點睛】
本題考查了粒子在磁場中的偏轉(zhuǎn)問題,關(guān)鍵是找出磁場最小時的臨界條件,可從公式入手?!窘馕觥?4、略
【分析】【詳解】
[1]感應(yīng)電動勢大小為
根據(jù)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]醉駕時血液酒精含量達到80mg/m3,由圖可知,R2的阻值小于等于30Ω;
(2)[2]按圖甲所示電路圖把電壓表改裝成酒精濃度表,則酒精氣體濃度為0時,電阻R2阻值最大為60Ω;此時。
則刻度線應(yīng)刻在電壓刻度線為2.40V處;【解析】302.416、略
【分析】【詳解】
略【解析】4∶117、略
【分析】【詳解】
[1][2]根據(jù)幾何關(guān)系可知,泉州地區(qū)地磁場的在水平向北方向上的分量為
在豎直方向的分量為
由于避雷針中的電流方向為豎直方向,則避雷針在豎直方向上的磁場中不受作用力,避雷針在水平向北的磁場中,根據(jù)可知,受到的安培力為
根據(jù)左手定則可知,安培力的方向為水平向東?!窘馕觥繓|18、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1][2]粒子在磁場中做勻速圓周運動;洛倫茲力提供向心力,由。
得。
即。
由已知
得。
粒子每穿過一次金屬片;動能減少了。
該粒子最多穿過金屬板的次數(shù)為次,約為5次?!窘馕觥?19、略
【分析】【詳解】
[1]因正方形線框的左半部分磁通量變化而產(chǎn)生感應(yīng)電動勢;從而在線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生,磁感應(yīng)強度增大,根據(jù)楞次定律判斷可知:圓環(huán)中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向沿逆時針方向;
[2]把左半部分線框看成電源,其電動勢為E,內(nèi)電阻為畫出等效電路如圖所示.
則a、b兩點間的電勢差即為電源的路端電壓,設(shè)l是邊長,且依題意知:
由得
所以有
由于a點電勢低于b點電勢,故有.【解析】逆時針-0.120、略
【分析】【分析】
【詳解】
[1]金屬桿進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等,則從剛進入磁場Ⅰ到剛進入磁場Ⅱ的過程,由能量守恒定律得
金屬桿通過磁場Ⅱ時產(chǎn)生的熱量與通過磁場Ⅰ時產(chǎn)生的熱量相同,所以總熱量為
[2]金屬桿在無場區(qū)做勻加速運動,而金屬桿進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等,所以金屬桿剛進入磁場Ⅰ時做減速運動,加速度方向豎直向上。隨著速度減小,產(chǎn)生的感應(yīng)電流減小,受到的安培力減小,合力減小,加速度減小,所以金屬桿做加速度逐漸減小的減速運動;在兩個磁場之間做勻加速運動,由題知,進入磁場Ⅰ和Ⅱ時的速度相等,所以金屬桿在磁場Ⅰ中運動時平均速度小于在兩磁場之間運動的平均速度,兩個過程位移相等,所以金屬桿穿過磁場Ⅰ的時間一定大于在兩磁場之間的運動時間。【解析】一定大于21、略
【分析】【分析】
【詳解】
略【解析】①.短②.穿透③.短④.很高四、作圖題(共4題,共32分)22、略
【分析】【詳解】
根據(jù)左手定則,畫出通過電導(dǎo)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(guān)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(guān)閉合,有人走動發(fā)出聲音,聲控開關(guān)閉合,燈亮,說明兩個開關(guān)不能獨立工作,只有同時閉合時,燈才亮,即兩個開關(guān)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(guān)控制火線,開關(guān)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】24、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(zhuǎn),則有:線圈中向下的磁場增強,感應(yīng)電流的磁場阻礙磁通量增加,感應(yīng)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(yīng)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(yīng)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】25、略
【分析】【詳解】
當條形磁鐵向右靠近圓環(huán)時;導(dǎo)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(chǎn)生感應(yīng)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16分)26、略
【分析】【詳解】
(1)[1]圖甲中;閉合開關(guān)S后,由于自感線圈的阻礙作用,通過燈泡的電流會緩慢增大,則燈泡逐漸變亮;
(2)[2]圖乙中;閉合開關(guān)S后,燈泡立即接通,立即變亮,由于自感線圈的阻礙作用,通過線圈的電流會緩慢增大,則通過燈泡的電流緩慢減小,則燈泡逐漸變暗,即會看到燈泡立即變亮后逐漸變暗;
[3]如果看到燈泡先閃一下后逐漸熄滅;可能是因為燈泡的電阻比自感線圈的直流電阻大得多,導(dǎo)致電流大多從線圈通過;
(3)[4]小燈泡正常發(fā)光時阻值
通過小燈泡的電流
根據(jù)并聯(lián)電路規(guī)律電感線圈的電流
將開關(guān)斷開的一瞬間,由于自感作用,通過燈泡和線圈的電流均為則電感線圈的自感電動勢大小【解析】逐漸變亮立即變亮后逐漸變暗燈泡的電阻比自感線圈的直流電阻大得多(合理即可)527、略
【分析】【詳解】
(1)[1]根據(jù)右手螺旋定則可知;通電導(dǎo)線在小磁針所在處產(chǎn)生的磁場的方向垂直紙面向里,所以小磁針N極應(yīng)向里轉(zhuǎn)動,故從上向下看,小磁針的旋轉(zhuǎn)方向是逆時針方向。
(2)[2]AB.電子向z軸負方向偏轉(zhuǎn),說明受到沿z軸負方向的作用力,根據(jù)左手定則可知,需要加一沿y軸正方向的磁場;故A錯誤,B正確;
C.若加一沿z軸負方向的電場,電子將受到沿z軸正方向的電場力,電子將向z軸正方向偏轉(zhuǎn);故C錯誤;
D.加一沿y軸正方向電場,電子將受到沿y軸負方向的電場力,電子將向y軸負方向偏轉(zhuǎn);故D錯誤。
故選B。
(3)[3]根據(jù)右手螺旋定則可知;左側(cè)導(dǎo)線在右側(cè)導(dǎo)線處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向外,根據(jù)左手定則可知,右側(cè)導(dǎo)線所受安培力的方向水平向左;同理右側(cè)導(dǎo)線在左側(cè)導(dǎo)線所在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度的方向垂直紙面向里,左側(cè)導(dǎo)線所受安培力的方向水平向右,所以兩條平行直導(dǎo)線,當通以相同方向的電流時,它們相互吸引;
[4]同理可知,若兩條平行直導(dǎo)線,當通以相反方向的電流時,右側(cè)導(dǎo)線所受安培力的方向水平向右,左側(cè)導(dǎo)線所受安培力的方向水平向左,故兩導(dǎo)線相互排斥?!窘馕觥磕鏁r針B吸引排斥28、略
【分析】【詳解】
(1)[1][2]磁鐵的N極向下;在磁鐵插入螺線管時,穿過線圈的磁通量向下且增大的,則感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)向上,在此磁鐵向下離開螺線管時,螺線管的磁通量是向下且減小的,則感應(yīng)電流的磁場方向應(yīng)向下,與第一階段感應(yīng)電流方向相反,則向左偏轉(zhuǎn)。
(2)[3]將滑動變阻器滑片向右滑和向左滑;回路中電流的變化情況是相反的,則螺線管B中磁通量的方向相同,但磁通量的變化情況是相反的,故感應(yīng)電流的方向相反,即向左偏轉(zhuǎn)。
(3)[4][5]條形磁鐵運動的快慢不同;磁通量的情況相同,感應(yīng)電流的方向相同,通過螺線管的
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