广东省云浮市2014-2015学年高二上学期期末物理试卷
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得3分,选错或不答得0分)
1.(3分)如图所示,在真空中,把一个不带电的带绝缘柄的导体向带负电的球P慢慢靠近,关于导体两端的电荷,下列说法中正确的是()
A.由于P的带电荷量不变,故导体两端的感应电荷和电荷量保持不变
B.导体两端出现的感应电荷是同种电荷
C.导体两端的感应电荷是异种电荷
D.导体表面的感应电荷均匀分布
2.(3分)电场强度的定义式为E=,点电荷的电场强度公式为E=,下列说法中正确的是()
A.E=中的电场强度E是由点电荷q产生的
B.E=中的电场强度E是由点电荷Q产生的
C.E=中的F表示单位正电荷的受力
D.E=和E=都只对点电荷适用
3.(3分)磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体.当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是()A.磁体的吸铁性B.磁极间的相互作用规律
C.电荷间的相互作用规律D.磁场对电流的作用原理
4.(3分)一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在1s时间内,再将线框的面积均匀地增大到原来的两倍,在先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为()
A.B.C.D.
5.(3分)已知α粒子的电荷量是质子电荷量的2倍,其质量是质子质量的4倍,一回旋加速器当外加磁场一定时,可把α粒子加速到v,则此回旋加速器能把质子加速到速度为()A.v B.2v C.0.5v D.4v
6.(3分)图示时用于观察自感现象的电路图,图中线圈的自感系数很大,线圈的直流电阻R L与灯泡的电阻R满足R L<<R,则在开关S由闭合到断开的瞬间,可以观察到()
A.灯泡A立即熄灭
B.灯泡B逐渐熄灭
C.灯泡A有明显的闪亮现象
D.只有在R L>>R时,才会看到灯泡A有明显的闪亮现象
7.(3分)如图所示,水平放置的平行板电容器充电后即切断两极板与其他电路的连接,在两极板之间,有一带负电的油滴恰好处于静止状态,若某时刻油滴的电荷量开始减小,为维持该油滴原来的静止状态,应()
A.给平行板电容器充电,补充电荷量
B.给平行板电容器放电,减小电荷量
C.使两金属板相互靠近些
D.使两金属板相互远离些
8.(3分)如图甲所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好,在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆ab始终垂直于框架.图乙为一段时间内金属杆受到的安培力F安随时间t的变化关系,则下列图中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是()
A.B.C.D.
二、多项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分。在每个小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对得4分,只选1个且正确的得2分,有选错或不答的得0分)
9.(4分)安培分子电流假说可用来解释()
A.运动电荷受磁场力作用的原因
B.两通电导体有相互作用的原因
C.永久磁铁具有磁性的原因
D.软铁棒被磁化的现象
10.(4分)停在10层的电梯底板上放置有两块相同的条形磁铁,磁铁的极性如图所示,开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止()
A.若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在1层,最后两块磁铁可能已碰在一起
B.若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在1层,最后两块磁铁一定仍在原来位置
C.若电梯突然向上开动,并停在20层,最后两块磁铁可能已碰在一起
D.若电梯突然向上开动,并停在20层,最后两块磁铁一定仍在原来位置
11.(4分)穿过一个电阻为R=1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb,则()
A.线圈中的感应电动势每秒钟减少2V
B.线圈中的感应电动势是2V
C.线圈中的感应电流每秒钟减少2A
D.线圈中的电流是2A
12.(4分)如图所示,三个质量相同,带电荷量分别为+q,﹣q和0的小液滴a、b、c,从竖直放置的两板中间上方由静止释放,最后从两板间穿过,轨迹如图所示,已知两板间电场为匀强电场,则在穿过极板的过程中()
A.电场力对液滴a、b做的功相同
B.三者动能的增量相同
C.液滴a的电势能的增加量等于液滴b的电势能的减小量
D.液滴穿过电场所用的时间相同
13.(4分)如图所示,螺线管保持不动,已知螺线管中产生了感应电流,且电流流过电阻时方向为A经R到B,则这可能是由于磁铁由图中位置()
A.正在向下运动B.正在向上运动C.正在向左平移D.静止不动
14.(4分)在如图所示的电路中,R1、R2、R3为固定电阻,R4为可变电阻,电流表和电压表都是理想的,电源的电动势为E,内阻为r.当R4的滑动触片向a点移动时()
A.电压表的示数变大B.电压表的示数变小
C.电流表的示数变大D.电流表的示数变小
三、非选择题
15.(9分)图示为J0411多用电表示意图,其中A、B、C三个可调节的部件,某同学在实验室中用它测量一阻值约为1kΩ~3kΩ的电阻.他测量的操作步骤如下:
(1)调节可调部件(填相应部件处所标字母),使电表指针指向.
(2)调节选择开关B,使它的尖端指向倍率档.
(3)将红、黑表笔分别插入正、负插孔中,两笔尖相互接触,调节可动部件(填相应部件处所标字母),使电表指针指向欧姆零刻度位置.
(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接,进行测量读数.
(5)若电表的示数如图所示,则该待测电阻的阻值是.
16.(9分)在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ,图甲和图乙分别为实验原理图及所需的元器件图.
(1)试在图乙中画出连线,将器件按图甲的原理图连接成实验电路.
I(A)0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
(2)一位同学记录的6组数据见表,试根据这些数据在图丙中画出U﹣I图线,根据图象读出电池的电动势E=V.根据图象求出电池内阻r=Ω.
17.(8分)如图所示,P、Q两金属板间的距离d=10cm,其中Q板接地,两板间的电势差U=50V,两板间的电场为匀强电场,方向水平向左,两板之间有一点A与P板间距离d1=4cm.(1)求两板间电场强度的大小及A点的电势.
(2)将一正点电荷从A移到极板P,已知点电荷的电荷量q=3×10﹣8C,则在移动点电荷的过程中,电荷的电势能的变化量为多少?
18.(8分)一质量m=0.5kg的金属杆在相距l=3m的水平轨道上与轨道垂直放置,固定住金属杆并在金属感中通以I=4A的恒定电流,如图所示,匀强磁场B垂直于轨道平面,磁感应强度的大小B=0.25T,金属杆与轨道间的动摩擦因数μ=0.2,取重力加速度g=10m/s2,(1)求金属杆受到的安培力F安的大小
(2)解除对金属杆的固定,并由静止释放金属杆,求释放后瞬间金属杆的加速度a的大小.
19.(9分)一质量为m,电荷量为q的带电负电离子自静止开始,经M、N两板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L,如图所示,已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计,求(1)带电粒子进入匀强磁场时速度的大小v
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小B.
20.(9分)如图所示,两平行线间有匀强磁场,匀强磁场的边界水平且宽度为h,一点足为R的矩形线圈abcd边长ab=L,bc=x,质量为m,线圈的cd边与磁场的上边距离为y,现由静止释放该线圈恰好以恒定速度通过匀强磁场,重力加速度为g
(1)线圈进入磁场时速度的大小v
(2)磁场的磁感应强度B的大小
(3)线圈全部通过磁场所用的时间.
广东省云浮市2014-2015学年高二上学期期末物理试卷参考答案与试题解析
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一个选项符合题目要求,选对得3分,选错或不答得0分)
1.(3分)如图所示,在真空中,把一个不带电的带绝缘柄的导体向带负电的球P慢慢靠近,关于导体两端的电荷,下列说法中正确的是()
A.由于P的带电荷量不变,故导体两端的感应电荷和电荷量保持不变
B.导体两端出现的感应电荷是同种电荷
C.导体两端的感应电荷是异种电荷
D.导体表面的感应电荷均匀分布
考点:静电场中的导体.
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:根据静电感应可以判断金属导体的感应的电荷的情况,从而可以判断导体带电的情况.
解答:解:A、D、由于导体内有大量可以自由移动的电子,当带负电的球P慢慢靠近它时,由于同种电荷相互排斥,导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.导体离P球距离越近,电子被排斥得越多,感应电荷越多.故A错误,D错误;
B、C、导体上靠近P的一端的电子被排斥到远端,从而显出正电荷,远离P的一端带上了等量的负电荷.由于导体上的总电量始终是0,所以两端的感应电荷电荷量相等.故B错误,C正确.
故选:C
点评:感应带电,这是使物体带电的一种方法,根据异种电荷互相吸引的原理可知,靠近的一端会带异种电荷.
2.(3分)电场强度的定义式为E=,点电荷的电场强度公式为E=,下列说法中正确的是()
A.E=中的电场强度E是由点电荷q产生的
B.E=中的电场强度E是由点电荷Q产生的
C.E=中的F表示单位正电荷的受力
D.E=和E=都只对点电荷适用
考点:点电荷的场强;电场强度.
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:公式E=是电场强度的定义式,公式E=是点电荷电场强度的计算式,注意它们
的内涵与外延不同.电场是一种物质,其基本性质是对放入其中的电荷有力的作用.
解答:解:
A、E=是电场强度的定义式,采用比值法定义,适用于任何电场,式中q是试探电荷,故A错误.
B、E=是点电荷电场强度的计算式,Q是产生电场的场源电荷,故B正确.
C、E=,F表示试探电荷的受到电场力,故C错误.
D、只有E=对点电荷适用,故D错误.
故选:B.
点评:对于场强的二大公式关键要理解并掌握其适用条件、各个量准确的含义,要注意比值定义法的含义.
3.(3分)磁性水雷是用一个可绕轴转动的小磁针来控制起爆电路的,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体.当军舰接近磁性水雷时,就会引起水雷的爆炸,其依据是()A.磁体的吸铁性B.磁极间的相互作用规律
C.电荷间的相互作用规律D.磁场对电流的作用原理
考点:磁现象和磁场.
分析:磁性水雷中的小磁针静止时,水雷不会爆炸,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,由磁极间的相互作用就会使水雷中的小磁针发生转动,而发生爆炸.
解答:解:磁性水雷中的小磁针静止时,一端指南,一端指北,水雷不会爆炸,军舰被地磁场磁化后就变成了一个浮动的磁体,当军舰接近磁性水雷时,由磁极间的相互作用:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引知,就会使水雷中的小磁针发生转动,而触发水雷发生爆炸.故B正确,ACD错误;
故选:B.
点评:本题考查了磁化、地磁场、磁极间的相互作用的知识,是磁现象在军事上的应用.
4.(3分)一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1s时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,
在1s时间内,再将线框的面积均匀地增大到原来的两倍,在先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为()
A.B.C.D.
考点:法拉第电磁感应定律.
专题:电磁感应与电路结合.
分析:由题意可知两种情况下磁通量的变化,由法拉第电磁感应定律可求得感应电动势,即可求得比值.
解答:解:由法拉第电磁感应定律:E=,且△?1=△BS、△?2=B△S
则有E1===,
E2===.
故两过程中感应电动势的大小相等.
线框中感应电动势的比值为1:2;
故选:A.
点评:本题考查法拉第电磁感应定律,注意根据题意求出磁通量的变化量即可求得电动势.
5.(3分)已知α粒子的电荷量是质子电荷量的2倍,其质量是质子质量的4倍,一回旋加速器当外加磁场一定时,可把α粒子加速到v,则此回旋加速器能把质子加速到速度为()A.v B.2v C.0.5v D.4v
考点:质谱仪和回旋加速器的工作原理.
分析:交流电的周期和粒子做圆周运动的周期相等,粒子在圆周运动的过程中一次一次地经过D形盒缝隙,两盒间的电势差一次一次地反向,粒子就会被一次一次地加速.由牛顿第二定律推导出最大速度的表达式进行讨论即可.
解答:解:根据qvB=m得粒子出D形盒时的速度为:v m=;
可把α粒子加速到v,故有:v=;
当加速质子时,有:v′=;
得:v′=2v
故选:B.
点评:回旋加速器应用了带电粒子在电场中加速、在磁场中偏转(匀速圆周运动)的原理.最大速度与电压无关.
6.(3分)图示时用于观察自感现象的电路图,图中线圈的自感系数很大,线圈的直流电阻R L与灯泡的电阻R满足R L<<R,则在开关S由闭合到断开的瞬间,可以观察到()
A.灯泡A立即熄灭
B.灯泡B逐渐熄灭
C.灯泡A有明显的闪亮现象
D.只有在R L>>R时,才会看到灯泡A有明显的闪亮现象
考点:自感现象和自感系数.
分析:当灯泡处于正常发光状态,迅速断开开关S时,灯泡中原来的电流突然减小到零,线圈中电流开始减小,磁通量减小产生感应电动势,产生自感现象
解答:解:断开开关S的瞬间,由电感的特性可知:L和A组成的回路中的电流会维持不变,其数值就是S断开前L支路中的电流,即大于A灯的电流,所以灯泡A有明显的闪亮现象;
断开开关S的瞬间,B灯立即熄灭;故C正确,ABD错误
故选:C
点评:自感现象是特殊的电磁感应现象,法拉第电磁感应定律和楞次定律同样适用.
7.(3分)如图所示,水平放置的平行板电容器充电后即切断两极板与其他电路的连接,在两极板之间,有一带负电的油滴恰好处于静止状态,若某时刻油滴的电荷量开始减小,为维持该油滴原来的静止状态,应()
A.给平行板电容器充电,补充电荷量
B.给平行板电容器放电,减小电荷量
C.使两金属板相互靠近些
D.使两金属板相互远离些
考点:带电粒子在混合场中的运动.
专题:带电粒子在复合场中的运动专题.
分析:油滴受重力和电场力处于平衡状态,即mg=qE.某时刻油滴的电荷量开始减小(质量不变),为维持该油滴原来的静止状态,则电场的电场强度必须增大.根据电容器的动态分析,判断E的变化,从而确定能否保持静止.
解答:解:油滴受重力和电场力处于平衡状态,即mg=qE,当电荷量减小时,
A、由U=,而E=,故给平行板电容器充电,补充电荷量会使极板间的电场增强,可以增加电场力.故A正确,B错误;
C、电量减小,根据F=Eq,而E===,故E与两板间距离无关,故仅仅改变距离
不可以增大电场强度,不会维持平衡,故CD错误.
故选:A.
点评:决本题的关键掌握电容器的定义式C=和决定式C=,知道当电量不变时,电容器两极板间的电场强度与两极板间的距离无关.
8.(3分)如图甲所示,固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与金属框架接触良好,在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右在框架上滑动,运动中杆ab始终垂直于框架.图乙为一段时间内金属杆受到的安培力F安随时间t的变化关系,则下列图中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是()
A.B.C.D.
考点:导体切割磁感线时的感应电动势.
专题:电磁感应与电路结合.
分析:金属杆由静止开始向右在框架上滑动时,水平方向受到外力F和安培力作用,可推导出安培力与速度的关系式,由图分析安培力随时间的变化情况,得到速度与时间的变化情况,根据牛顿第二定律,分析F与时间的关系.
解答:解:金属杆切割磁感线产生感应电动势:E=BLv,
电流:I==,
安培力:F安=BIL=,
由图示F安﹣t图象可知,F安∝t,则:v∝t,
说明导体做匀加速运动,则:v=at,
由牛顿第二定律得:F﹣F安=ma,
解得:F=F安+ma=+ma,
由图示图象可知,ABC错误,D正确;
故选:D.
点评:本题由电磁感应知识和牛顿定律结合,得到F的解析式选择图象,这是常用方法.关键是安培力的分析和计算.
二、多项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分。在每个小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求,全部选对得4分,只选1个且正确的得2分,有选错或不答的得0分)
9.(4分)安培分子电流假说可用来解释()
A.运动电荷受磁场力作用的原因
B.两通电导体有相互作用的原因
C.永久磁铁具有磁性的原因
D.软铁棒被磁化的现象
考点:分子电流假说.
分析:安培所提出的“分子电流”的假说.安培认为,在原子、分子或分子团等物质微粒内部,存在着一种环形电流﹣﹣分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体.未被磁化的物体,分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性;磁化时,分子电流的方向大致相同,于是对外界显示出磁性.
解答:解:
A、这一假说能够说明电可以生磁,故A错;
B、两通电导体有相互作用的原因是通过磁体之间的磁场的作用产生的.故B错误;
C、安培提出的分子环形电流假说,解释了为什么磁体具有磁性,说明了磁现象产生的本质,故C正确;
D、安培认为,在原子、分子或分子团等物质微粒内部,存在着一种环形电流﹣﹣分子电流,分子电流使每个物质微粒都形成一个微小的磁体.未被磁化的物体,分子电流的方向非常紊乱,对外不显磁性;磁化时,分子电流的方向大致相同,于是对外界显出显示出磁性.故D 正确.
故选CD.
点评:分子电流假说属于记忆性的知识点,要求有准确的知道.属于基础题目.
10.(4分)停在10层的电梯底板上放置有两块相同的条形磁铁,磁铁的极性如图所示,开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止()
A.若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在1层,最后两块磁铁可能已碰在一起
B.若电梯突然向下开动(磁铁与底板始终相互接触),并停在1层,最后两块磁铁一定仍在原来位置
C.若电梯突然向上开动,并停在20层,最后两块磁铁可能已碰在一起
D.若电梯突然向上开动,并停在20层,最后两块磁铁一定仍在原来位置
考点:超重和失重;几种常见的磁场.
分析:开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止,说明磁铁间引力不大于最大静摩擦力.电梯突然向下开动时,处于失重状态,磁铁所受的最大静摩擦力减小,可能两块磁铁可能已碰在一起.同样,分析电梯突然向上开动时,两块磁铁是否可能碰在一起.
解答:解:开始时两块磁铁在电梯底板上处于静止,说明磁铁间引力小于等于最大静摩擦力.
A、B若电梯突然向下开动,开始阶段加速度向下,磁铁处于失重状态,对电梯底板的压力减小,所受的最大静摩擦力减小,由于引力,两磁铁可能相对运动而碰在一起.故A正确,B错误.
C、D若电梯突然向上开动,电梯先向上加速,最后向上减速,加速度方向先向上后向下,磁铁最后处于失重状态,对电梯底板的压力减小,所受的最大静摩擦力减小,由于引力,两磁铁可能相对运动而碰在一起.故C正确,D错误.
故选AC
点评:本题考查运用物理知识分析实际问题的能力,要根据电梯的运动情况,分析加速度可能的方向,判断物体对电梯底板压力可能的变化.
11.(4分)穿过一个电阻为R=1Ω的单匝闭合线圈的磁通量始终每秒钟均匀的减少2Wb,则()
A.线圈中的感应电动势每秒钟减少2V
B.线圈中的感应电动势是2V
C.线圈中的感应电流每秒钟减少2A
D.线圈中的电流是2A
考点:法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律.
专题:电磁感应与电路结合.
分析:线圈中磁通量均匀减小,根据法拉第电磁感应定律知,感应电动势为一定值,根据闭合电路欧姆定律求出感应电流的大小.
解答:解:A、由法拉第电磁感应定律知:E=n=V=2V.故A错误,B正确.
C、根据闭合电路欧姆定律知:I===2A,电流大小不发生变化.故C错误,D正确.故选:BD.
点评:解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律E=n,以及会运用闭合电路欧姆定律求感应电流.
12.(4分)如图所示,三个质量相同,带电荷量分别为+q,﹣q和0的小液滴a、b、c,从竖直放置的两板中间上方由静止释放,最后从两板间穿过,轨迹如图所示,已知两板间电场为匀强电场,则在穿过极板的过程中()
A.电场力对液滴a、b做的功相同
B.三者动能的增量相同
C.液滴a的电势能的增加量等于液滴b的电势能的减小量
D.液滴穿过电场所用的时间相同
考点:带电粒子在混合场中的运动;电势差与电场强度的关系.
专题:带电粒子在复合场中的运动专题.
分析:根据等时性,比较出a、b液滴的运动时间,从而比较出偏转位移,得知电场力做功情况,电场力做功等于电势能的减小量.重力的功率等于重力与竖直分速度的乘积.
解答:解:A、因为液滴a、b的电荷量大小相等,则液滴所受的电场力大小相等,由静止释放,穿过两板的时间相等,则偏转位移大小相等,电场力做功相等.故A正确.
B、电场力对a、b两液滴做功相等,重力做功相等,则动能的增量相等,对于c液滴,只有重力做功,小于a、b动能的增量.故B错误.
C、对于液滴a和液滴b,电场力均做正功,电势能均减小.故C错误.
D、根据公式P=mgv y,液滴进入电场后竖直方向都做自由落体运动,穿过电场时竖直分速度相等,则穿过电场所用的时间相同.故D正确.
故选:AD.
点评:解决本题的关键知道电场力做功与电势能的关系,以及会通过等时性比较偏转位移的大小.
13.(4分)如图所示,螺线管保持不动,已知螺线管中产生了感应电流,且电流流过电阻时方向为A经R到B,则这可能是由于磁铁由图中位置()
A.正在向下运动B.正在向上运动C.正在向左平移D.静止不动
考点:楞次定律.
分析:当磁铁的运动时,穿过线圈的磁通量变化,由楞次定律判断出感应电流的方向.解答:解:A、由题意可知,当磁铁N极向下运动时,即靠近螺线管,导致穿过的磁通量变大,且磁场方向向下,因此根据楞次定律,则有感应电流的方向为盘旋而上,则流过电流表方向由上向下,故A错误;
B、当磁铁N极向下运动时,即远离螺线管,导致穿过的磁通量变小,且磁场方向向下,因此根据楞次定律,则有感应电流的方向为盘旋而下,则流过电流表方向由上向上.故B正确;
C、当磁铁N极向下运动时,即远离螺线管,导致穿过的磁通量变小,且磁场方向向下,因此根据楞次定律,则有感应电流的方向为盘旋而下,则流过电流表方向由上向上.故C正确;
D、磁铁静止不动时,线圈中没有磁通量的变化,没有感应电流.故D错误.
故选:BC
点评:楞次定律是高中物理的一个重点,也是常考内容,一定要正确、全面理解楞次定律含义,掌握应用楞次定律解题的思路与方法.
14.(4分)在如图所示的电路中,R1、R2、R3为固定电阻,R4为可变电阻,电流表和电压表都是理想的,电源的电动势为E,内阻为r.当R4的滑动触片向a点移动时()
A.电压表的示数变大B.电压表的示数变小
C.电流表的示数变大D.电流表的示数变小
考点:闭合电路的欧姆定律.
专题:恒定电流专题.
分析:当R4的滑动触点向图中a端移动时,R4变小,外电路总电阻变小,根据欧姆定律分析总电流和路端电压的变化,确定电流表A和电压表的读数变化.
解答:解:当R4的滑动触点向图中a端移动时,R4变小,外电路总电阻变小,则由闭合电路欧姆定律知,总电流I变大,路端电压变小,U变小.
根据闭合电路欧姆定律,电路中并联部分电压U并=E﹣I(r+R1+R3)变小,则I变小.
故选:BD.
点评:本题电路动态变化分析问题,按“局部→整体→局部”的顺序进行分析.
三、非选择题
15.(9分)图示为J0411多用电表示意图,其中A、B、C三个可调节的部件,某同学在实验室中用它测量一阻值约为1kΩ~3kΩ的电阻.他测量的操作步骤如下:
(1)调节可调部件A(填相应部件处所标字母),使电表指针指向左侧零刻度线.
(2)调节选择开关B,使它的尖端指向×100Ω倍率档.
(3)将红、黑表笔分别插入正、负插孔中,两笔尖相互接触,调节可动部件C(填相应部件处所标字母),使电表指针指向欧姆零刻度位置.
(4)将两只表笔分别与待测电阻两端相接,进行测量读数.
(5)若电表的示数如图所示,则该待测电阻的阻值是2.2kΩ.
考点:用多用电表测电阻.
专题:实验题.
分析:用多用电表测量电阻时,先进行机械校零,需将选择开关旋到殴姆档某一位置,再进行欧姆调零,殴姆调零后,测量电阻读出示数.注意示数是由刻度值与倍率的乘积.
解答:解:(1)实验多用电表前首先要进行机械调零,调节可调部件A,使电表指针停在表盘左边的零刻度线位置;
(2)测阻值为1kΩ~3kΩ的电阻,为使指针指在中央刻度附近,应选择开关B,使它的尖端指向×100Ω倍率档.
(3)选档后要进行欧姆调零,将红、黑表笔分别插入“+”、“﹣”插孔,笔尖相互接触,调节可调部件C,使电表指针指向表盘右边的欧姆挡零刻线位置.
(5)由图示可知,该待测电阻阻值为:22×100Ω=2200Ω=2.2kΩ.
故答案为:(1)A;左侧零刻度线;(2)×100Ω;(3)C;(5)2.2kΩ.
点评:本题考查了欧姆表的使用,使用欧姆表测电阻时要选择合适的挡位,使指针指针中央刻度线附近,欧姆表换挡后要进行欧姆调零,欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数.
16.(9分)在用电流表和电压表测电池的电动势和内阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别为0.1Ω和1kΩ,图甲和图乙分别为实验原理图及所需的元器件图.
(1)试在图乙中画出连线,将器件按图甲的原理图连接成实验电路.
I(A)0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U(V) 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
(2)一位同学记录的6组数据见表,试根据这些数据在图丙中画出U﹣I图线,根据图象读出电池的电动势E=1.45V.根据图象求出电池内阻r=0.69Ω.
考点:测定电源的电动势和内阻.
专题:实验题.
分析:(1)根据电路图连接实物电路图;
(2)应用描点法作出图象,电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势,图象斜率的绝对值等于电源内阻.
解答:解:(1)根据电路图连接实物电路图如图所示:
(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后根据描出的点作出图象,图象如图所示:
由图象图象可知,电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值为1.45,则电源电动势E=1.45V,
电源内阻r===0.69Ω.
故答案为:(1)电路图如图所示;(2)图象如图所示;1.45;0.69.
点评:本题考查了作图象、求电源电动势与内阻,应用图象法处理实验数据是常用的实验数据处理方法,电源U﹣I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势,图象斜率的绝对值等于电源内阻.
17.(8分)如图所示,P、Q两金属板间的距离d=10cm,其中Q板接地,两板间的电势差U=50V,两板间的电场为匀强电场,方向水平向左,两板之间有一点A与P板间距离d1=4cm.(1)求两板间电场强度的大小及A点的电势.
(2)将一正点电荷从A移到极板P,已知点电荷的电荷量q=3×10﹣8C,则在移动点电荷的过程中,电荷的电势能的变化量为多少?
考点:匀强电场中电势差和电场强度的关系;电势能.
专题:电场力与电势的性质专题.
分析:根据匀强电场的电场强度公式,结合电势差和两极板间的距离求出电场强度的大小,以及求出A与Q间的电势差,得出A点的电势.
根据电场力做功求出电荷电势能的变化量.
解答:解:(1)两板间的电场强度E=.
Q与A点的电势差U QA=E(d﹣d1)=500×0.06V=30V,
因为Q点的电势为零,则A点的电势φA=﹣30V.
(2)AP间的电势差U AP=Ed1=500×0.04V=20V,
J,则电荷的电势能减小6×10﹣7J.
答:(1)两板间的电场强度为500V/m,A点的电势为﹣30V.
(2)电荷的电势能减小了6×10﹣7J.
点评:解决本题的关键掌握电势差与电场强度的关系,以及电场力做功与电势差的关系,在运用W=qU计算时,q的正负、U的正负、W的正负均要代入计算.
18.(8分)一质量m=0.5kg的金属杆在相距l=3m的水平轨道上与轨道垂直放置,固定住金属杆并在金属感中通以I=4A的恒定电流,如图所示,匀强磁场B垂直于轨道平面,磁感应强度的大小B=0.25T,金属杆与轨道间的动摩擦因数μ=0.2,取重力加速度g=10m/s2,(1)求金属杆受到的安培力F安的大小
(2)解除对金属杆的固定,并由静止释放金属杆,求释放后瞬间金属杆的加速度a的大小.
考点:导体切割磁感线时的感应电动势;牛顿第二定律;安培力.
专题:电磁感应与电路结合.
分析:(1)由安培力公式可以求出安培力.
(2)由牛顿第二定律可以求出加速度.
解答:解:(1)金属杆受到的安培力:
F安=BIL=0.25×4×3=3N;
(2)由牛顿第二定律得:F安﹣μmg=ma,
加速度:a=﹣μg=﹣0.2×10=4m/s2;
答:(1)金属杆受到的安培力F安的大小为3N.
(2)解除对金属杆的固定,并由静止释放金属杆,释放后瞬间金属杆的加速度a的大小为4m/s2.
点评:本题考查了求安培力、加速度,应用安培力公式与牛顿第二定律即可正确解题.
19.(9分)一质量为m,电荷量为q的带电负电离子自静止开始,经M、N两板间的电场加速后,从A点垂直于磁场边界射入宽度为d的匀强磁场中,该粒子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L,如图所示,已知M、N两板间的电压为U,粒子的重力不计,求(1)带电粒子进入匀强磁场时速度的大小v
(2)匀强磁场的磁感应强度的大小B.
考点:带电粒子在匀强磁场中的运动;带电粒子在匀强电场中的运动.
专题:带电粒子在复合场中的运动专题.
分析:(1)粒子在电场中加速,由动能定理可以求出粒子进入磁场时的速度.
(2)粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,由牛顿第二定律可以求出磁感应强度.
解答:解:(1)设粒子在M、N两板间经电场加速后获得的速度为v,
由动能定理得:qU=mv2﹣0 ①,
解得:v=;
(2)粒子进入磁场后做匀速圆周运动,运动轨迹如图所示,设其半径为r,
由牛顿第二定律得:qvB=m②,
由几何关系得:r2=(r﹣L)2+d2 ③,
由①②③解得:B=;
答:(1)电子进入磁场时的速度为;
(2)匀强磁场的磁感应强度为.
点评:电子垂直于磁场方向射入磁场后做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力;由几何知识求出电子轨道半径是求出磁感应强度的关键.
20.(9分)如图所示,两平行线间有匀强磁场,匀强磁场的边界水平且宽度为h,一点足为R的矩形线圈abcd边长ab=L,bc=x,质量为m,线圈的cd边与磁场的上边距离为y,现由静止释放该线圈恰好以恒定速度通过匀强磁场,重力加速度为g
(1)线圈进入磁场时速度的大小v
(2)磁场的磁感应强度B的大小
(3)线圈全部通过磁场所用的时间.
考点:导体切割磁感线时的感应电动势.
专题:电磁感应与电路结合.
分析:(1)由自由落体运动的速度位移公式可以求出速度;
(2)线圈进入磁场区域后做匀速直线运动,推导出安培力表达式,由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和安培力,加上平衡条件即可求解磁感应强度B的大小;
(3)线圈匀速直线运动,由位移时间公式求出时间.
解答:解:(1)线框做自由落体运动,
由速度位移公式得:v2=2gh,
解得:v=;
(2)设线圈通过磁场时,线圈产生的感应电动势为:E=BLv,
感应电流为:I=
所受的安培力为:F=BIL
联立得:F=
由于线圈匀速运动,重力与所受的安培力平衡,则有:
mg=F
联立解得:B=
(3)线圈以恒定速度通过匀强磁场,所以线圈全部通过磁场所用的时间为:t==
答:(1)线圈进入磁场时速度的大小v为;
(2)磁场的磁感应强度B的大小为
(3)线圈全部通过磁场所用的时间为.
点评:本题考查了求速度,分析清楚线框的运动过程是正确解题的前提与关键,应用自由落体运动规律、E=BLv、欧姆定律,即可正确解题.