高中物理选修3-2期中测试卷
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高中物理学习材料金戈铁骑整理制作呼市剑桥中学2014—2015学年度第二学期期中考试高二物理试卷考试时间 100分钟 考试总分:100分 命题人:张 旗一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分,其中1-7小题为单选题,8-10题为多选题)1、如图所示,a 、b 、c 三个闭合线圈放在同一平面内,当线圈a 中有电流I 通过时,它们的磁通量分别为Φa 、Φb 、Φc ,下列说法中正确的是( )A .Φa <Φb <ΦcB .Φa >Φb >ΦcC .Φa <Φc <ΦbD .Φa >Φc >Φb2、如图2所示,两个互连的金属圆环,粗金属环的电阻是细金属环电阻的一半,磁场垂直穿过粗金属环所在的区域,当磁感应强度均匀变化时,在粗环内产生的电动势为E ,则ab 两点间的电势差为()A.E/2B .E/3C .2E/3D .E3、穿过某线圈的磁通量随时间变化的关系,如图所示,在下列几段时间内,线圈中感应电动势最小的是( )A .0~2 sB .2 s ~4 sC .4 s ~5 sD .5 s ~10 s4、如图,电灯的灯丝电阻为2Ω,电池电动势为2V ,内阻不计,线圈匝数足够多,其直流电阻为3Ω.先合上电键K ,过一段时间突然断开K ,则下列说法中正确的是( )A .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同B .电灯立即变暗再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反C .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相同D .电灯会突然比原来亮一下再熄灭,且电灯中电流方向与K 断开前方向相反5、右图表示一交流电的电流随时间而变化的图像,此交流电流的有效值是( )(A)25 A (B)5A (C)25.3 A(D)3.5Aa b B6、一台理想变压器的原副线圈匝数之比为4:1,若原线圈加上u=707 sin100πtV 的交流电,则用交流电压表测得副线圈两端的电压是( )(A)500V (B )350V (C )200V (D)125V7、如图所示,三只灯泡L 1、L 2、L 3分别与电感L 、电容C 、电阻R 串联,再将三者并联,接在220V ,50Hz 的交变电压两端,三只灯泡亮度相同。
N S BA 高中物理学习材料第二学期期中考试高二年级物理试题一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共计40分。
1.某同学对磁感应强度进行理解时,形成了下列看法,其中错误的是( ) A .磁感应强度是描述磁场强弱和方向的物理量 B .磁场中某点磁感应强度大小是由磁场自身决定的C .虽然B =F/IL ,但磁感应强度B 与通电导线受到的磁场力F 并不成正比D .磁场中某处磁感应强度的方向就是该处一小段通电导线所受磁场力的方向2.如图所示,一个矩形线圈与通有相同大小电流的平行直导线在同一平面,而且处在两导线的中央,则( )A .两电流方向相同时,穿过线圈的磁通量为零B .两电流方向相反时,穿过线圈的磁通量为零C .两电流同向和反向时,穿过线圈的磁通量大小相等D .因两电流产生的磁场不均匀,因此不能判断穿过线圈的磁通量是否为零3.如图所示,A 、B 都是很轻的铝环,分别调在绝缘细杆的两端,杆可绕中间竖直轴在水平面内转动,环A 是闭合的,环B 是断开的。
若用磁铁分别接近这两个圆环,则下面说法正确的是( )A .图中磁铁N 极接近A 环时,A 环被吸引,而后被推开B .图中磁铁N 极远离A 环时,A 环被排斥,而后随磁铁运动C .用磁铁N 极接近B 环时,B 环被推斥,远离磁铁 运动D .用磁铁的任意一磁极接近A 环时,A 环均被排斥4.如图所示的电路中,A 1和A 2是完全相同的灯泡,线圈L 确的是( )A .合上开关S 接通电路时,A 2先亮,A 1后亮,最后一样亮B .合上开关S 接通电路时,A 1和A 2始终一样亮C .断开开关S 切断电路时,A 2立刻熄灭,A 1过一会儿才熄灭D .断开开关S 切断电路时,A 1和A 2都立即熄灭5. 如图所示,匀强磁场方向水平向里,匀强电场方向竖直向下,有一正离子恰能沿直线从左向右水平飞越此区域。
现有一等速率的负电子飞入此区域,则( ) A .若电子从右向左飞入,电子也沿直线运动 B .若电子从右向左飞入,电子将向上偏转 C .若电子从右向左飞入,电子将向下偏转 D .若电子从左向右飞入,电子也沿直线运动6.如图所示,矩形线圈ABCD 位于通电长直导线附件,线圈和导线在同一平面内,线圈的两个边与导线平行。
⼈教版⾼中物理选修3-2—第⼆学期期中考试试卷⾼中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)2016—2017学年第⼆学期物理期中考试试卷⼀、选择题(共计50分,其中1⾄10题为单选,每题3分,11⾄15题为多选题,每题4分,选错或不选均不得分,选对但不全的的2分)1、下列说法不正确的是()A、汤姆⽣通过对阴极射线研究发现了电⼦B、卢瑟福通过a粒⼦散射实验的研究发现了原⼦的核式结构;C、康普顿效应和光电效应说明光具有粒⼦性;D、玻尔原⼦理论说明原⼦中的核外电⼦运动轨道是固定的;2.矩形线圈ABCD位于通电直导线附近,如图所⽰,线圈和导线在同⼀平⾯内,且线圈的两个边与导线平⾏,下列说法正确的是:( )A.当线圈远离导线移动时,线圈中有感应电流B.当导线中的电流I逐渐增⼤或减⼩时,线圈中⽆感应电流C.当线圈以导线为轴转动时,线圈中有感应电流D.当线圈顺电流⽅向平动时,线圈中有感应电流3.可以将电压升⾼供给家⽤电灯的变压器是:()4关于α粒⼦散射实验及其解释,下列说法中正确的是().A.少数的α粒⼦穿过⾦箔后发⽣较⼤偏转是因为α粒⼦与⾦原⼦⾥的电⼦发⽣碰撞的结果;B.绝⼤多数α粒⼦穿过⾦箔后仍沿原⽅向前进,表明原⼦中正电荷是均匀分布的;C.极少数的α粒⼦穿过⾦箔后发⽣的偏转甚⾄达到了180°说明原⼦⼏乎所有质量集中在核内;D.实验中⽤的⾦箔可换⽤成本较低的铝箔代替;5图中的四个图分别表⽰匀强磁场的磁感应强度B、闭合电路中⼀部分直导线的运动速度v和电路中产⽣的感应电流I的相互关系,其中正确是()6题图6、氢原⼦能级的⽰意图如图所⽰,现让⼀束单⾊光照射⼤量处于基态的氢原⼦,氢原⼦只发出三种不同频率的⾊光。
照射光光⼦的能量是( )A.13.6eV B.3.4eV C.12.09eV D.10.2e7.⼩车质量为2kg以2m/s的速度沿光滑⽔平⾯向右运动,若将质量为2kg的砂袋以3m/s的速度迎⾯扔上⼩车,则砂袋与⼩车⼀起运动的速度⼤⼩和⽅向是()A.2.6m/s,向右B.2.6m/s,向左C.0.5m/s,向左D.0.8m/s,向右8.研究光电效应现象。
2011-2012第二学期期中考试试卷(第七届) 科目物理班级姓名 ____________ 学号分数 ________ 本试卷共 4 页,满分100 分;考试时间:60 分钟;考试方式:闭卷一、填空题(每空2分,共40分)1、1831年英国物理学家法拉第发现由磁场产生电流的电磁感应现象。
由电磁感应现象产生的电流叫做__________________2、闭合电路的_____________和垂直穿过它的____________的乘积叫磁通量(φ)3、只要穿过___________的______________发生变化,闭合电路中就有感应电流4、感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要__________引起感应电流的__________的变化。
对“阻碍”的理解:阻碍并不是相反,而是当磁通量增加时,感应电流的磁场方向与原磁场方向_____________;当磁通量减少时,感应电流的磁场方向与原磁场方向__________。
5、闭合电路中的导体棒切割磁感线时,会产生感应电流,它的方向使用的是右手定则:伸开右手,让拇指跟其余四个手指垂直,并且都跟手掌在同一平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向________________的方向,这时四指所指的方向就是_____________________的方向。
6、如下图。
导体棒ef沿着导轨向右匀速运动,导轨电阻不计,__________相当于电源,_________是其正极,__________是负极,导体棒中的电流从______流向________。
7、用整块金属材料当做铁芯,在外面绕制线圈,当线圈中通有变化的电流时,变化的电流会产生变化的磁场,变化的____________穿过____________,整个铁芯会自成回路,产生_________________,这种电流叫做涡电流,简称涡流8、单匝线圈产生的感应电动势公式为E = ______________二、选择题(每题5分,共20分)1、在电磁感应现象中,下列说法正确的是()A、导体相对磁场运动,导体内一定产生感应电流B、导体做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流C、闭合电路在磁场内做切割磁感线运动,导体内一定会产生感应电流D、穿过闭合电路的磁通量发生变化,在电路中一定会产生感应电流2、由法拉第电磁感应定律知(设回路的总电阻一定)()A、穿过闭合电路的磁通量达最大时,回路中的感应电流达最大B、穿过闭合电路的磁通量为零时,回路的感应电流一定为零C、穿过闭合电路的磁通量变化量越大,回路中的感应电流越大D、穿过闭合电路的磁通量变化越快,回路中的感应电流越大3、法拉第发现“磁生电”的现象所经历的时间是()A、一个月B、一年C、五年D、十年4、根据楞次定律,感应电流的磁场一定是()A、阻碍引起感应电流的磁通量B、与引起感应电流的磁场方向相反C、阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化D、与引起感应电流的磁场方向相同三、分析填空题(每空3分,共30分)1、如下图,OO’是矩形导线框abcd的对称轴,其左方有匀强磁场。
高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)2016—2017学年第二学期物理期中考试试卷一、选择题(共计50分,其中1至10题为单选,每题3分,11至15题为多选题,每题4分,选错或不选均不得分,选对但不全的的2分)1、下列说法不正确的是()A、汤姆生通过对阴极射线研究发现了电子B、卢瑟福通过a粒子散射实验的研究发现了原子的核式结构;C、康普顿效应和光电效应说明光具有粒子性;D、玻尔原子理论说明原子中的核外电子运动轨道是固定的;2.矩形线圈ABCD位于通电直导线附近,如图所示,线圈和导线在同一平面内,且线圈的两个边与导线平行,下列说法正确的是:( )A.当线圈远离导线移动时,线圈中有感应电流B.当导线中的电流I逐渐增大或减小时,线圈中无感应电流C.当线圈以导线为轴转动时,线圈中有感应电流D.当线圈顺电流方向平动时,线圈中有感应电流3.可以将电压升高供给家用电灯的变压器是:()4关于α粒子散射实验及其解释,下列说法中正确的是().A.少数的α粒子穿过金箔后发生较大偏转是因为α粒子与金原子里的电子发生碰撞的结果;B.绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原方向前进,表明原子中正电荷是均匀分布的;C.极少数的α粒子穿过金箔后发生的偏转甚至达到了180°说明原子几乎所有质量集中在核内;D.实验中用的金箔可换用成本较低的铝箔代替;5图中的四个图分别表示匀强磁场的磁感应强度B、闭合电路中一部分直导线的运动速度v和电路中产生的感应电流I的相互关系,其中正确是()6题图6、氢原子能级的示意图如图所示,现让一束单色光照射大量处于基态的氢原子,氢原子只发出三种不同频率的色光。
照射光光子的能量是( )A.13.6eV B.3.4eV C.12.09eV D.10.2e7.小车质量为2kg以2m/s的速度沿光滑水平面向右运动,若将质量为2kg的砂袋以3m/s的速度迎面扔上小车,则砂袋与小车一起运动的速度大小和方向是()A.2.6m/s,向右B.2.6m/s,向左C.0.5m/s,向左D.0.8m/s,向右8.研究光电效应现象。
人教版高中物理选修3-2测试题及答案解析全套含模块综合测试题,共4套第四章电磁感应(时间:50分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分,第1~5小题中只有一个选项符合题意,第6~8小题中有多个选项符合题意,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)1.如图1所示,大圆导线环A中通有电流,方向如图所示,另在导线环所在的平面画一个圆B,它的一半面积在A环内,另一半面积在A环外。
则B圆内的磁通量()图1A.为零B.垂直纸面向里C.垂直纸面向外D.条件不足,无法判断解析:选B根据右手螺旋定则可知,A产生的磁场在A线圈内部垂直纸面向里,在外部垂直纸面向外,由于磁感线是闭合的曲线,所以A内部的磁感线一定比A外部的磁感线要密一些,所以B项正确。
2.如图2所示,a为圆形金属环,b为直导线,且b垂直环面穿过圆环中心()图2A.若直导线b中通入恒定电流,金属环a中会产生感应电流B.若直导线b中通入交变电流,金属环a中会产生感生电流C.若直导线b中通入恒定电流,同时让直导线b绕过圆环中心的水平轴在竖直平面内转动,金属环a中会产生感应电流D.以上三种说法均不对解析:选D产生感应电流的条件是闭合回路中磁通量发生变化,不管b中通入什么样的电流,穿过a 中的磁通量始终为0,D 对。
3.半径为r 带缺口的刚性金属圆环在纸面上固定放置,在圆环的缺口两端引出两根导线,分别与两块垂直于纸面固定放置的平行金属板连接,两板间距为d ,如图3甲所示。
有一变化的磁场垂直于纸面,规定向内为正,变化规律如图乙所示。
在t =0时刻平板之间中心有一重力不计,电荷量为q 的静止微粒。
则以下说法正确的是( )图3A .第2秒内上极板为正极B .第3秒内上极板为负极C .第2秒末微粒回到了原来位置D .第2秒末两极板之间的电场强度大小为0.2 πr 2/d解析:选A 根据楞次定律,结合图像可以判断:在0~1 s 内,下极板为正极,上极板为负极;第2秒内上极板为正极,下极板为负极;第3秒内上极板为正极,下极板为负极;第4秒内上极板为负极,下极板为正极,故A 选项正确,B 选项错误。
最新人教版高中物理选修3-2测试题及答案全套单元测评(一)电磁感应(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.下列现象中,属于电磁感应现象的是()A.小磁针在通电导线附近发生偏转B.通电线圈在磁场中转动C.因闭合线圈在磁场中运动而产生的电流D.磁铁吸引小磁针解析:电磁感应是指“磁生电”的现象,而小磁针和通电线圈在磁场中转动,反映了磁场力的性质,所以A、B、D项不是电磁感应现象,C项是电磁感应现象.答案:C如图所示,开始时矩形线框与匀强磁场的方向垂直,且一半在磁场内,一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列办法中不可行的是() A.将线框向左拉出磁场B.以ab边为轴转动(小于90°)C.以ad边为轴转动(小于60°)D.以bc边为轴转动(小于60°)解析:将线框向左拉出磁场的过程中,线框的bc部分做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量减少,所以线框中将产生感应电流.当线框以ab边为轴转动时,线框的cd边的右半段在做切割磁感线运动,或者说穿过线框的磁通量在发生变化,所以线框中将产生感应电流.当线框以ad边为轴转动(小于60°)时,穿过线框的磁通量在减小,所以在这个过程中线框中会产生感应电流.如果转过的角度超过60°(60°~300°),bc 边将进入无磁场区,那么线框中将不产生感应电流.当线框以bc边为轴转动时,如果转动的角度小于60°,则穿过线框的磁通量始终保持不变(其值为磁感应强度与矩形线框面积的一半的乘积).答案:D如图所示,通电螺线管水平固定,OO′为其轴线,a、b、c三点在该轴线上,在这三点处各放一个完全相同的小圆环,且各圆环平面垂直于OO′轴.则关于这三点的磁感应强度B a、B b、B c的大小关系及穿过三个小圆环的磁通量Φa、Φb、Φc的大小关系,下列判断正确的是()A.B a=B b=B c,Φa=Φb=ΦcB.B a>B b>B c,Φa<Φb<ΦcC.B a>B b>B c,Φa>Φb>ΦcD.B a>B b>B c,Φa=Φb=Φc解析:根据通电螺线管产生的磁场特点可知B a>B b>B c,由Φ=BS可得Φa >Φb>Φc,故C项正确.答案:C如图所示,一均匀的扁平条形磁铁的轴线与圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心重合,为了在磁铁开始运动时在线圈中得到逆时针方向的感应电流,磁铁的运动方式应是()A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕O点转动B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C.磁铁在线圈平面内顺时针转动D.磁铁在线圈平面内逆时针转动解析:当N极向纸内、S极向纸外转动时,穿过线圈的磁场由无到有并向里,感应电流的磁场应向外,电流方向为逆时针,A选项正确;当N极向纸外、S极向纸内转动时,穿过线圈的磁场向外并增加,电流方向为顺时针,B选项错误;当磁铁在线圈平面内绕O点转动时,穿过线圈的磁通量始终为零,因而不产生感应电流,C、D选项错误.答案:A5.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图象分别如图所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是()①②③④A.图①中回路产生的感应电动势恒定不变B.图②中回路产生的感应电动势一直在变大C.图③中回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势D.图④中回路产生的感应电动势先变小再变大解析:图④中磁通量的变化率先变小后变大,因此,回路产生的感应电动势先变小再变大.答案:D6.(多选题)变压器的铁芯是利用薄硅钢片叠压而成的,而不是采用一整块硅钢,这是因为()A.增大涡流,提高变压器的效率B.减小涡流,提高变压器的效率C.增大铁芯中的电阻,以产生更多的热量D.增大铁芯中的电阻,以减小发热量解析:不使用整块硅钢而是采用很薄的硅钢片,这样做的目的是增大铁芯中的电阻,阻断涡流回路,来减少电能转化成铁芯的内能,提高效率是防止涡流而采取的措施.本题正确选项是BD.答案:BD7.(多选题如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属导体棒a、b垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上运动.若b始终保持静止,则它所受摩擦力可能()A.变为0B.先减小后不变C.等于F D.先增大再减小解析:导体棒a在恒力F作用下加速运动,最后匀速运动,闭合回路中产生感应电流,导体棒b受到安培力方向应沿斜面向上,且逐渐增大,最后不变.由力平衡可知,导体棒b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小,最后不变,所以选项A、B正确,选项C、D错误.答案:AB8.如图所示,两条平行虚线之间存在匀强磁场,虚线间的距离为l,磁场方向垂直纸面向里,abcd是位于纸面内的梯形线圈,ad与bc间的距离也为l,t=0时刻,bc边与磁场区域左边界重合.现令线圈以向右的恒定速度v沿垂直于磁场区域边界的方向穿过磁场区域,取沿a→b→c→d→a方向的感应电流为正,则在线圈穿越磁场区域的过程中,感应电流I随时间t的变化的图线是图中的()A BC D解析:0~lv段,由右手定则判断感应电流方向为a→d→c→b→a,大小逐渐增大;lv~2lv段,由右手定则判断感应电流方向为a→b→c→d→a,大小逐渐增大,故B选项正确.答案:B9.(多选题)如图所示,水平放置的平行金属导轨左边接有电阻R,轨道所在处有竖直向下的匀强磁场,金属棒ab横跨导轨,它在外力的作用下向右匀速运动,速度为v.若将金属棒的运动速度变为2v,(除R外,其余电阻不计,导轨光滑)则() A.作用在ab上的外力应增大到原来的2倍B.感应电动势将增大为原来的4倍C.感应电流的功率将增大为原来的2倍D.外力的功率将增大为原来的4倍解析:由平衡条件可知,F=B2L2Rv,可见,将金属棒的运动速度变为2v时,作用在ab上的外力应增大到原来的2倍,外力的功率将增大为原来的4倍.答案:AD10.(多选题)如图所示,E为电池,L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈,D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡,S是控制电路的开关.对于这个电路,下列说法正确的是()A.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小相等B.刚闭合开关S的瞬间,通过D1、D2的电流大小不相等C.闭合开关S待电路达到稳定,D2熄灭,D1比原来更亮D.闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开的瞬间,D2立即熄灭,D1闪亮一下再熄灭解析:由于线圈的电阻可忽略不计、自感系数足够大,在开关S闭合的瞬间线圈的阻碍作用很大,线圈中的电流为零,所以通过D1、D2的电流大小相等,A项正确、B项错误;闭合开关S待电路达到稳定时线圈短路,D1中电流为零,回路电阻减小,D2比原来更亮,C项错误;闭合开关S待电路达到稳定,再将S断开瞬间,D2立即熄灭,线圈和D1形成回路,D1闪亮一下再熄灭,D项正确.答案:AD如图所示,矩形线圈放置在水平薄木板上,有两块相同的蹄形磁铁,四个磁极之间的距离相等,当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈仍静止不动,那么线圈受到木板的摩擦力方向是()A.先向左,后向右B.先向左、后向右、再向左C.一直向右D.一直向左解析:当两块磁铁匀速向右通过线圈时,线圈内产生感应电流,线圈受到的安培力阻碍线圈相对磁铁的向左运动,故线圈有相对木板向右运动的趋势,故受到的静摩擦力总是向左.选项D正确,A、B、C项错误.答案:D光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线,如图所示,抛物线的方程为y =x 2,其下半部处在一个水平方向的匀强磁场中,磁场的上边界是y =a 的直线(如图中的虚线所示).一个小金属块从抛物线上y =b (b >a )处以速度v 沿抛物线下滑,假设曲面足够长,则金属块在曲面上滑动的过程中产生的焦耳热总量是( )A .mgbB.12m v 2 C .mg (b -a ) D .mg (b -a )+12m v 2 解析:金属块进出磁场时,会产生涡流,部分机械能转化成焦耳热,所能达到的最高位置越来越低,当最高位置y =a 时,由于金属块中的磁通量不再发生变化,金属块中不再产生涡流,机械能也不再损失,金属块会在磁场中往复运动,此时的机械能为mga ,整个过程中减少的机械能为mg (b -a )+12m v 2,全部转化为内能,所以D 项正确.答案:D第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、实验题(本题有2小题,共14分.请按题目要求作答)13.(6分)如图所示,在一根较长的铁钉上,用漆包线绕两个线圈A 和B .将线圈B 的两端与漆包线CD 相连,使CD 平放在静止的小磁针的正上方,与小磁针平行.试判断合上开关的瞬间,小磁针N 极的偏转情况?线圈A 中电流稳定后,小磁针又怎样偏转?解析:在开关合上的瞬间,线圈A内有了由小变大的电流,根据安培定则可判断出此时线圈A在铁钉内产生了一个由小变大的向右的磁场.由楞次定律可知,线圈B内感应电流的磁场应该阻碍铁钉内的磁场在线圈B内的磁通量的增加,即线圈B内感应电流的磁场方向是向左的.由安培定则可判断出线圈B 内感应电流流经CD时的方向是由C到D.再由安培定则可以知道直导线CD内电流所产生的磁场在其正下方垂直于纸面向里,因此,小磁针N极应该向纸内偏转.线圈A内电流稳定后,CD内不再有感应电流,所以,小磁针又回到原来位置.答案:在开关合上的瞬间,小磁针的N极向纸内偏转.(3分)当线圈A内的电流稳定以后,小磁针又回到原来的位置(3分)14.(8分)如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置,部分导线已连接.(1)用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好.(2)如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下,那么闭合电键后,将原线圈迅速插入副线圈的过程中,电流计指针将向________偏;原线圈插入副线圈后,将滑动变阻器滑片迅速向右移动时,电流计指针将向________偏.答案:(1)如图所示.(4分)(2)右(2分)左(2分)三、计算题(本题有3小题,共38分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.(10分)匀强磁场的磁感应强度B=0.8 T,矩形线圈abcd的面积S=0.5 m2,共10匝,开始B与S垂直且线圈有一半在磁场中,如图所示.(1)当线圈绕ab边转过60°时,线圈的磁通量以及此过程中磁通量的改变量为多少?(2)当线圈绕dc边转过60°时,求线圈中的磁通量以及此过程中磁通量的改变量.解析:(1)当线圈绕ab转过60°时,Φ=BS⊥=BS cos 60°=0.8×0.5×12Wb=0.2 Wb(此时的S⊥正好全部处在磁场中).在此过程中S⊥没变,穿过线圈的磁感线条数没变,故磁通量变化量ΔΦ=0. (5分)(2)当线圈绕dc 边转过60°时,Φ=BS ⊥, 此时没有磁场穿过S ⊥,所以Φ=0; 不转时Φ1=B ·S2=0.2 Wb ,转动后Φ2=0,ΔΦ=Φ2-Φ1=-0.2 Wb , 故磁通量改变了0.2 Wb. (5分) 答案:(1)0 (2)0.2 Wb16.(14分)两根光滑的长直金属导轨MN 、M ′N ′平行置于同一水平面内,导轨间距为l ,电阻不计,M 、M ′处接有如图20所示的电路,电路中各电阻的阻值均为R ,电容器的电容为C .长度也为l 、阻值同为R 的金属棒ab 垂直于导轨放置,导轨处于磁感应强度为B 、方向竖直向下的匀强磁场中.ab 在外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触,在ab 运动距离为x 的过程中,整个回路中产生的焦耳热为Q .求:(1)ab 运动速度v 的大小; (2)电容器所带的电荷量q .解析 (1)设ab 上产生的感应电动势为E ,回路中的电流为I ,ab 运动距离为x ,所用时间为t ,则有E =Bl v (2分) I =E4R(2分) t =xv (2分) Q =I 2(4R )t (2分)由上述方程得v =4QRB 2l 2x (2分)(2)设电容器两极板间的电势差为U ,则有U =IR ,电容器所带电荷量q =CU ,(2分) 解得q =CQRBlx (2分) 答案:(1)4QR B 2l 2x(2)CQRBlx17.(14分)如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L ,一理想电流表与两导轨相连,匀强磁场与导轨平面垂直.一质量为m 、有效电阻为R 的导体棒在距磁场上边界h 处静止释放.导体棒进入磁场后,流经电流表的电流逐渐减小,最终稳定为I .整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.求:(1)磁感应强度的大小B ;(2)电流稳定后,导体棒运动速度的大小v ; (3)流经电流表电流的最大值I m .解析:(1)电流稳定后,导体棒做匀速运动,受力平衡, 有F 安=G ,即BIL =mg ①(2分)解得B =mgIL ②(2分)(2)由法拉第电磁感应定律得导体棒产生的感应电动势 E =BL v ③(1分)闭合电路中产生的感应电流I =ER ④(1分) 由②③④式解得v =I 2Rmg (2分)(3)由题意知,导体棒刚进入磁场时的速度最大,设为v m , 由机械能守恒定律得12m v 2m =mgh (2分)感应电动势的最大值E m =Bl v m (1分) 感应电流的最大值I m =E mR (1分) 解得I m =mg 2ghIR .(2分)答案:(1)mgIL (2)I 2R mg (3)mg 2gh IR单元测评(二) 交变电流(时间:90分钟 满分:100分) 第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.) 1.在下图中,不能产生交变电流的是( )ABCD解析:矩形线圈绕着垂直于磁场方向的转轴做匀速圆周运动就产生交流电,而A图中的转轴与磁场方向平行,线圈中无电流产生,所以选A.答案:A2.闭合线圈在匀强磁场中匀速转动时,产生的正弦式交变电流i=I m sin ωt.若保持其他条件不变,使线圈的匝数和转速各增加1倍,则电流的变化规律为()A.i′=I m sin ωt B.i′=I m sin 2ωtC.i′=2I m sin ωt D.i′=2I m sin 2ωt解析:由电动势的最大值知,最大电动势与角速度成正比,与匝数成正比,所以电动势最大值为4E m,匝数加倍后,其电阻也应该加倍,此时线圈的电阻为2R,根据欧姆定律可得电流的最大值为I m′=4E m2R=2I m,因此,电流的变化规律为i′=2I m sin 2ωt.答案:D3.(多选题)如图是某种正弦式交变电压的波形图,由图可确定该电压的()A .周期是0.01 sB .最大值是311 VC .有效值是220 VD .表达式为u =220sin 100πt (V)解析:由波形图可知:周期T =0.02 s ,电压最大值U m =311 V ,所以有效值U =U m 2=220 V ,表达式为u =U m sin 2πT t (V)=311sin100πt (V),故选项B 、C正确,选项A 、D 错误.答案:BC4.(多选题)如图所示,变频交变电源的频率可在20 Hz 到20 kHz 之间调节,在某一频率时,L 1、L 2两只灯泡的炽热程度相同.则下列说法中正确的是 ( )A .如果将频率增大,L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强B .如果将频率增大,L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱C .如果将频率减小,L 1炽热程度减弱、L 2炽热程度加强D .如果将频率减小,L 1炽热程度加强、L 2炽热程度减弱解析:某一频率时,两只灯泡炽热程度相同,应有两灯泡消耗的功率相同,频率增大时,感抗增大,而容抗减小,故通过A1的电流增大,通过A2的电流减小,故B项正确;同理可得C项正确,故选B、C.答案:BC5.(多选题)如图所示,在远距离输电过程中,若保持原线圈的输入功率不变,下列说法正确的是()A.升高U1会减小输电电流I2B.升高U1会增大线路的功率损耗C.升高U1会增大线路的电压损耗D.升高U1会提高电能的利用率解析:提高输电电压U1,由于输入功率不变,则I1将减小,又因为I2=n1n2I1,所以I2将减小,故A项对;线路功率损耗P损=I22R,因此功率损耗在减小,电压损失减小,故B项、C项错误;因线路损耗功率减小,因此利用率将升高,D项正确.答案:AD6.如图甲所示,a、b为两个并排放置的共轴线圈,a中通有如图乙所示的交变电流,则下列判断错误的是()甲乙A.在t1到t2时间内,a、b相吸B.在t2到t3时间内,a、b相斥C.t1时刻两线圈间作用力为零D.t2时刻两线圈间吸引力最大解析:t1到t2时间内,a中电流减小,a中的磁场穿过b且减小,因此b中产生与a同向的磁场,故a、b相吸,A选项正确;同理B选项正确;t1时刻a 中电流最大,但变化率为零,b中无感应电流,故两线圈的作用力为零,故C 选项正确;t2时刻a中电流为零,但此时电流的变化率最大,b中的感应电流最大,但相互作用力为零,故D选项错误.因此,错误的应是D.答案:D7.如图所示是四种亮度可调的台灯的电路示意图,它们所用的白炽灯泡相同,且都是“220 V40 W”,当灯泡所消耗的功率都调到20 W时,消耗功率最小的台灯是()ABCD解析:利用变阻器调节到20 W时,除电灯消耗电能外,变阻器由于热效应也要消耗一部分电能,使台灯消耗的功率大于20 W,利用变压器调节时,变压器的输入功率等于输出功率,本身不消耗电能,所以C中台灯消耗的功率最小.答案:C8.一电阻接一直流电源,通过4 A的电流时热功率为P,若换接一正弦交流电源,它的热功率变为P2,则该交流电电流的最大值为()A.4 A B.6 A C.2 A D.4 2 A解析:由P=I2R得R=PI2=P16,接交流电时,P2=I′2P16,2I′2=16,I′=42A,所以I m=2I′=4 A.应选A.答案:A9.(多选题)如图所示为两个互感器,在图中圆圈内a、b表示电表,已知电压比为100∶1,电流比为10∶1,电压表的示数为220 V,电流表的示数为10 A,则()A.a为电流表,b为电压表B.a为电压表,b为电流表C.线路输送电功率是2 200 WD.线路输送电功率是2.2×106 W解析:电压互感器应并联在电路中,并且是降压变压器,即图中a为电压互感器,由其读数知,输电线上的电压为22 000 V,同理可知输电线上的电流为100 A.答案:BD10.水电站向小山村输电,输送电功率为50 kW ,若以1 100 V 送电,则线路损失为10 kW ,若以3 300 V 送电,则线路损失可降为( )A .3.3 kWB .1.1 kWC .30 kWD .11 kW解析:由P =UI ,ΔP =I 2R 可得:ΔP =P2U2R ,所以当输送电压增大为原来3倍时,线路损失变为原来的19,即ΔP =1.1 kW.答案:B11.如图所示,理想变压器的原、副线圈的匝数比n 1∶n 2=2∶1,原线圈接正弦式交流电,副线圈接电动机,电动机线圈电阻为R ,当输入端接通电源后,电流表读数为I ,电动机带动一质量为m 的重物以速度v 匀速上升,若电动机因摩擦造成的能量损失不计,则图中电压表的读数为( )A .4IR +mg vI B.mg v I C .4IRD.14IR +mg v I 解析:根据电流与匝数的关系知变压器的输出电流为2I ,电动机消耗的总功率为P 2=mg v +4IR ,又变压器的输入功率P 1=UI =P 2=mg v +4I 2R ,则U =mg vI +4IR ,故A 项正确.答案:A12.(多选题)如图所示,M是一小型理想变压器,接线柱a、b接在电压u =311sin 314t (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是半导体热敏传感器(温度升高时R2的电阻减小),电流表A2安装在值班室,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.A1的示数增大,A2的示数减小B.A1的示数不变,A2的示数增大C.V1的示数不变,V2的示数减小D.V1的示数增大,V2的示数增大解析:传感器R2所在处出现火警,温度升高,则R2电阻减小,副线圈负载电阻减小.因输出电压不变,所以副线圈电流增大,则电阻R3两端电压增大,电压表V2的示数减小,电流表A2的示数减小.副线圈电流增大,则原线圈电流增大,但输入电压不变,即电流表A1的示数增大,电压表V1的示数不变.答案:AC第Ⅱ卷(非选择题,共52分)二、计算题(本题有4小题,共52分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)13.(12分)一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动,线圈匝数n=100匝.穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间按正弦规律变化,如图甲所示.发电机内阻r=5.0 Ω,外电路电阻R=95 Ω.已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,其中Φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值.求串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数.甲乙解析:从Φ-t图线看出Φm=1.0×10-2Wb,T=3.14×10-2s.(2分) 已知感应电动势的最大值E m=nωΦm,又ω=2πT.(3分)故电路中电流最大值I m=E mR+r=n·2π·ΦmT(R+r)=100×2×3.14×1.0×10-23.14×(95+5.0)×10-2A=2 A(4分)交流电流表读数是交变电流的有效值,即I=I m2=1.4 A.(3分)答案:1.4 A14.(12分)有一个电子元件,当它两端的电压的瞬时值高于u=110 2 V 时则导电,低于u=110 2 V时不导电,若把这个电子元件接到220 V、50 Hz的正弦式交变电流的两端,则它在1 s 内导电多少次?每个周期内的导电时间为多少?解析:由题意知,加在电子元件两端电压随时间变化的图象如图所示,表达式为u =2202sin ωt V .(2分)其中ω=2πf ,f =50 Hz ,T =1f =0.02 s ,得u =2202sin100πt V .(2分)把u ′=110 2 V 代入上述表达式得到t 1=1600 s ,t 2=5600s(2分) 所以每个周期内的通电时间为Δt =2(t 2-t 1)=4300 s =175s .(3分) 由所画的u -t 图象知,一个周期内导电两次,所以1 s 内导电的次数为n =2t T =100.(3分)答案:100次 175s 15.(14分)如图所示,变压器原线圈输入电压为220 V ,副线圈输出电压为36 V ,两只灯泡的额定电压均为36 V ,L 1额定功率为12 W ,L 2额定功率为6 W .求:(1)该变压器的原、副线圈匝数比.(2)两灯均工作时原线圈的电流以及只有L 1工作时原线圈中的电流.解析:(1)由变压比公式得U 1U 2=n 1n 2(2分) n 1n 2=22036=559.(2分) (2)两灯均工作时,由能量守恒得P 1+P 2=U 1I 1(3分)I 1=P 1+P 2U 1=12+6220A =0.082 A(2分) 只有L 1灯工作时,由能量守恒得P 1=U 1I ′1(3分)解得I ′1=P 1U 1=12220A =0.055 A .(2分) 答案:(1)55∶9 (2)0.082 A 0.055 A16.(14分)某村在较远的地方建立了一座小型水电站,发电机的输出功率为100 kW ,输出电压为500 V ,输电导线的总电阻为10 Ω,导线上损耗的电功率为4 kW ,该村的用电电压是220 V .(1)输电电路如图所示,求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比;(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ,则该村还可以装“220 V ,40 W”的电灯多少盏?解析:(1)因为P损=I22R线(2分)所以I2=P损R线=4×10310A=20 A(1分)I1=PU1=100×103500A=200 A(2分)则n1n2=I2I1=20200=110(1分)U3=U2-I2R线=(500×10-20×10) V=4 800 V(2分)则n3n4=U3U4=4 800220=24011.(1分)(2)设还可装灯n盏,据功率相等有P3=P4(1分)其中P4=(n×40+60×103) W(1分)P3=(100-4) kW=96 kW(1分)所以n=900.(2分)答案:(1)1∶10240∶11(2)900盏单元测评(三)传感器(时间:90分钟满分:100分)第Ⅰ卷(选择题,共48分)一、选择题(本题有12小题,每小题4分,共48分.)1.关于干簧管,下列说法正确的是()A.干簧管接入电路中相当于电阻的作用B.干簧管是根据热胀冷缩的原理制成的C.干簧管接入电路中相当于开关的作用D.干簧管是作为电控元件以实现自动控制的答案:C2.(多选题)为了保护电脑元件不受损害,在电脑内部有很多传感器,其中最重要的就是温度传感器,常用的温度传感器有两种,一种是用金属做的热电阻,另一种是用半导体做的热敏电阻.关于这两种温度传感器的特点说法正确的是()A.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变大B.金属做的热电阻随着温度的升高电阻变小C.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变大D.用半导体做的热敏电阻随着温度的升高电阻变小解析:金属的电阻率随着温度的升高而变大,半导体在温度升高时电阻会变小.答案:AD3.街旁的路灯、江海里的航标都要求在夜晚亮、白天熄,利用半导体的电学特性制成了自动点亮、熄灭的装置,实现了自动控制,这是利用半导体的() A.压敏性B.光敏性C.热敏性D.三种特性都利用答案:B4.(多选题)有定值电阻、热敏电阻、光敏电阻三只元件,将这三只元件分别接入如图所示电路中的A、B两点后,用黑纸包住元件或者把元件置入热水中,观察欧姆表的示数,下列说法中正确的是()A.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是热敏电阻B.置入热水中与不置入热水中相比,欧姆表示数不变化,这只元件一定是定值电阻C.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数变化较大,这只元件一定是光敏电阻D.用黑纸包住元件与不用黑纸包住元件相比,欧姆表示数相同,这只元件一定是定值电阻解析:热敏电阻的阻值随温度变化而变化,定值电阻和光敏电阻不随温度变化;光敏电阻的阻值随光照变化而变化,定值电阻和热敏电阻不随之变化.答案:AC5.传感器是一种采集信息的重要器件,如图是由电容器作为传感器来测定压力变化的电路,当待测压力作用于膜片电极上时,下列说法中正确的是()①若F向下压膜片电极,电路中有从a到b的电流②若F向下压膜片电极,电路中有从b到a的电流③若F向下压膜片电极,电路中不会有电流产生④若电流表有示数,说明压力F发生变化⑤若电流表有示数,说明压力F不会发生变化A.②④B.①④C.③⑤D.①⑤解析:当下压时,因为C=εr S4πkd,d减小,C增大,在U不变时,因为C=QU,Q增大,从b向a有电流流过,②正确;当F变化时,电容器两板的间距变化,电容变化,电容器上的带电量发生变化,电路中有电流,④正确,故选A.答案:A6.如图所示,R1为定值电阻,R2为负温度系数的热敏电阻,当温度降低时,电阻变大,L为小灯泡,当温度降低时()。
高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)杭州二中2010学年第二学期高二年级期中考试物理试卷命题高一物理备课组本试卷分为第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(共36分)一、不定项选择题:(本题共12小题,每小题3分,共36分。
在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。
全部选对的得3分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分。
)1.如图所示,4匝矩形线圈abcd,ab=1m,bc=0.5m,其总电阻R=2Ω,线圈绕OO′轴在匀强磁场中匀速转动,磁感应强度B=1T,角速度ω=20rad/s,当线圈由图示位置开始转过30°时,线圈中的电流强度为()A.20AB.0AC.10AD.17.3A2.如图甲所示电路,电阻R的阻值为50Ω,在ab间加上图乙所示的正弦交流电,则下面说法中错误..的是()A.交流电压的有效值为100 VB.电流表示数为2 AC.如果产生该交流电的线圈转速提高一倍,则电流表的示数也增大一倍D.产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14 rad/s3.一个边长为6 cm的正方形金属线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,电阻为0.36Ω.磁感应强度B随时间t的变化关系如图所示,则线框中感应电流的有效值为()A. 2×10-5 AB.22×10-5 A C. 6×10-5 AD.223×10-5 A4.如图所示,“二分频”音箱内有两个不同口径的扬声器,它们的固有频率分别处于高音、低音频段,分别称为高音扬声器和低音扬声器.音箱要将扩音机送来的含有不同频率的混合音频电流按高、低频段分离出来,送往相应的扬声器,以便使电流所携带的音频信息按原比例还原成高、低频的机械振动.图为音箱的电路简化图,高、低频混合电流由a、b端输入,L是线圈,C是电容器,则()A.甲扬声器是高音扬声器B.甲扬声器是低音扬声器C.乙扬声器是低音扬声器D.乙扬声器是高音扬声器5.在变电站里,经常要用交流电表去监测电网上的强电流,所用的器材叫电流互感器。
高中物理学习材料桑水制作洪泽中学2010—2011学年度高二第二学期期中考试物 理 试 题 参 考 答 案一、单项选择题:本题共 5小题,每小题 3 分,共 15 分.每小题只有一个....选项符合题意 题号 1 2 3 4 5 答案ACBBD二、多项选择题:本题共 5 小题,每小题 4 分,共 20分,每小题有多个选项符合题意.全部选对的得 4 分,选对但不全的得 2 分,错选或不答的得 0 分.题号 6 7 8 9 10 答案BCADBCABDCD三、简答题:本题共 4小题,共 24分.把答案填在答题纸相应的横线上或按题目要求作答11.(1) 如图连错一处扣1分直至扣完 (2分)(2)偏转方向 (2分) (3)左 (2分) (4)B (2分)12 .(1)1.6×10-2(2分) (2)50 (2分)13. (1)相同(2分) 磁通量的变化量(2分)(2)感应电动势E 和挡光时间△t 的乘积 (或E △t ) (2分)感应电动势E 与挡光时间△t 的倒数(或E —1/△t )(2分)G A BD C四、计算或论述题:(5小题,共 65分.解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值的单位.) 14. (13分)解:(1)设直导线AB 段的长度为L ,圆环的直径为D ,感应电动势为E ,则有几何关系,m DL 40.02==(1分) V V BLv E 60.00.34.05.0=⨯⨯== (2分) 由右手定则得直道线感应电流的方向由A 向B . (2分) (2)此时圆环上AB 弧段的电阻Ω=3AB R ,ACB 弧段的电阻Ω=15ACB R AB R 和ACB R 并联,其总电阻Ω=Ω+⨯=2.5153153外R (2分) 电源内电阻 Ω=⨯=50.040.025.1r (2分)总电流应为A r R E I 20.05.05.26.0=+=+=外 (2分)设圆环上发热损耗的电功率为P ,则W W R I P 10.05.22.022=⨯==外 (2分)15(12分) 解:(1)如图示 (4分)(2)P 输 = U 1I 1 40×103= 400I 1 I 1=100A (1分)n 1I 1= n 2I 2 1×100=5×I 2 I 2=20A (1分)P 损 = I 22r=(20)2×5=2×103W (2分) (3)U 3=U 2-I 2r=400×5-5×20=1900V (2分)119522019004343===U U n n (2分) 16.(12分) 解:(1) s rad t/100πθω==(2分)V V V nBS E m 5.235751003.05.005.0100≈=⨯⨯⨯⨯==ππω (2分)(2))(1.4715575A r R E I m m ≈==+=ππ(2分) )100cos(1.47)100cos(15t A t i πππ== A (2分)(3) )(2215152222A I I m ππ=⨯==(2分) W W R I P 53245408.4)2215(222≈=⨯==ππ (2分)17. (12分) 解:(1)后侧面的电势较高。
高中同步测试卷(九)
期中测试卷
(时间:90分钟,满分:100分)
一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确.)
1.科学家探索自然界的奥秘,要付出艰辛的努力.19世纪,英国科学家法拉第经过10年坚持不懈的努力,发现了电磁感应现象.下图中可用于研究电磁感应现象的实验是( )
2.如图所示,通电螺线管两侧各悬挂一个小铜环,铜环平面与螺线管截面平行,当电键S接通一瞬间,两铜环的运动情况是( )
A.同时向两侧推开B.同时向螺线管靠拢
C.一个被推开,一个被吸引D.因电源正、负极未知,无法具体判断
3.如图所示,在一固定水平放置的闭合导体圆环上方,有一条形磁铁,
从离地面高h处,由静止开始下落,最后落在水平地面上.磁铁下落过程中
始终保持竖直方向,并从圆环中心穿过圆环,而不与圆环接触.若不计空气
阻力,重力加速度为g,下列说法中正确的是( )
A.在磁铁下落的整个过程中,圆环中的感应电流方向先逆时针后顺时
针(从上向下看圆环)
B.磁铁在整个下落过程中,所受线圈对它的作用力先竖直向上后竖直向下
C.磁铁在整个下落过程中,它的机械能不变
D.磁铁落地时的速率一定等于2gh
4.如图甲所示,一个电阻为R,面积为S的矩形导线框abcd,水平放置在匀强磁场中,磁场的磁感应强度为B,方向与ad边垂直并与线框平面成45°角,o、o′分别是ab和cd 边的中点.现将线框右半边obco′绕oo′逆时针转动90°到图乙所示位置.在这一过程中,导线过的电荷量是( )
A.2BS
2R
B.
2BS R
C.
BS R
D .0
5.如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v 沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小为E ;将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折线,置于与磁感应强度相垂直的平面,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v 运动时,棒两端的感应电动势大小为E ′.则
E ′
E
等于( ) A.1
2 B.22
C .1
D. 2
6.如图,实验室一台手摇交流发电机,阻r =1.0 Ω,外接R =9.0 Ω的电阻.闭合开关S ,当发电机转子以某一转速匀速转动时,产生的电动势
e =102sin 10πt (V),则( )
A .该交变电流的频率为10 Hz
B .该电动势的有效值为10 2 V
C .外接电阻R 所消耗的电功率为10 W
D .电路中理想交流电流表A 的示数为1.0 A 7.如图中A 是一底边宽为L 的闭合线框,其电阻为R .现使线框以恒定的速度v 沿x 轴向右运动,并穿过图中所示的宽度为d 的匀强磁场区域,已知L <d ,且在运动过程中线框平面始终与磁场方向垂直.若以x 轴正方向作为力的正方向,线框从图中所示位置开始运动的时刻作为时
间的零点,则在下列所示的图象中,可能正确反映上述过程中磁场对线框的作用力F 随时间
t 变化情况的是( )
二、多项选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题意.)
8.单匝矩形线圈abcd 放在匀强磁场中,如图所示,ab =dc =l 1,
ad =bc =l 2,从图示位置起以角速度ω绕不同转轴匀速转动,则( )
A .以OO ′为转轴时,感应电动势e =Bl 1l 2ωsin ωt
B .以O 1O 1′为转轴时,感应电动势e =Bl 1l 2ωsin ωt
C .以OO ′为转轴时,感应电动势e =Bl 1l 2ωcos ωt
D .以OO ′为转轴或以ab 为转轴时,感应电动势e =Bl 1l 2ωsin ⎝ ⎛⎭⎪⎫ωt +π2
9.1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”.实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示.实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后.下列说确的是( )
A .圆盘上产生了感应电动势
B .圆盘的涡电流产生的磁场导致磁针转动
C .在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D .圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流,此电流产生的磁场导致磁针转动 10.如图所示的甲、乙两个电路,电感线圈的自感系数足够大,且直流电阻非常小但不可忽略,闭合开关S ,待电路达到稳定后,灯泡均能发光.现将开关S 断开,这两个电路中灯泡亮度的变化情况可能是( )
A .甲电路中灯泡将渐渐变暗
B .甲电路中灯泡将先变得更亮,然后渐渐变暗
C .乙电路中灯泡将渐渐变暗
D .乙电路中灯泡将先变得更亮,然后渐渐变暗
11.如图所示,相距为L 的两条足够长的光滑平行金属导轨与水平面的夹角为θ,上端接有定值电阻R ,匀强磁场垂直于导轨平面,磁感应强度为B .将质量为m 的导体棒由静止释放,当速度达到v 时开始匀速运动,此时对导体棒施加一平行于导轨向下的拉力,并保持拉力的功率恒为P ,导体棒最终以2v 的速
度匀速运动.导体棒始终与导轨垂直且接触良好,不计导轨和导体棒的电阻,重力加速度为
g .下列选项正确的是( )
A .P =2mgv sin θ
B .P =3mgv sin θ
C .当导体棒速度达到v 2时加速度大小为g
2
sin θ
D .在速度达到2v 以后匀速运动的过程中,R 上产生的焦耳热等于拉力所做的功 12.如图是法拉第做成的世界上第一台发电机模型的原理图.将铜盘放在磁场中,让磁感线垂直穿过铜盘;图中a 、b 导线与铜盘的中轴线处在同一竖直平面;转动铜盘,就可以使闭合电路获得电流.若图中铜盘半径为L ,匀强磁场的磁感应强度为B ,回路总电阻为R ,从上往下看逆时针匀速转动铜盘的角速度为ω.则下列说确的是( )
A .回路中有大小和方向周期性变化的电流
B .回路中电流大小恒定,且等于BL 2ω
2R
C .回路中电流方向不变,且从b 导线流进灯泡,再从a 导线流向旋转铜盘
D .若将匀强磁场改为仍然垂直穿过铜盘的正弦变化的磁场,不转动铜盘,灯泡中也会有电流流过
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案
演算步骤,只写出最后答案的不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.)
13.(10分)如图所示,半径为a 的圆形区域有匀强磁场,磁感应强度B =0.2 T ,磁场方向垂直纸面向里,半径为b 的金属圆环与磁场同心放置,磁场与环面垂直,其中a =0.4 m ,
b =0.6 m ,金属环上分别接有灯L 1、L 2,一金属棒MN 与金属环接触良好,棒与环的电阻均
不计.
(1)若棒以5 m/s的速率在环上向右匀速滑动,求棒滑过圆环直径的瞬间,MN中的感应电动势;
(2)撤去中间的金属棒MN,将右边的半圆环以OO′为轴向上翻转90°,若此后磁场随
时间均匀变化,其变化率为ΔB
Δt
=
4
π
T/s,求此时的感应电动势.
14.(10分)如图所示,单匝矩形线框面积为S,电阻为R,处于水平方向匀强磁场中,磁感应强度为B.线框可以绕着AB边以角速度ω匀速运动,当线框转至如图位置时为计时起点,求:
(1)线框中感应电流的瞬时值表达式;
(2)当线框从此位置开始转过90°的过程中,通过线框的电量q;
(3)一个周期线框中产生的热量Q.
15.(10分)如图所示,两光滑金属导轨,间距d=0.2 m,在
桌面上的部分是水平的,处在磁感应强度B=0.1 T、方向竖直向
下的有界磁场中,电阻R=3 Ω,桌面高H=0.8 m,金属杆ab的
质量m=0.2 kg、电阻r=1 Ω,在导轨上距桌面h=0.2 m高处由
静止释放,落地点距桌面左边缘的水平距离s=0.4 m,g=10 m/s2,求:
(1)金属杆刚进入磁场时,R上的电流大小;
(2)整个过程中R放出的热量.
16.(12分)水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接;导轨上放一质量为m的金属杆(如图甲所示),金属杆与导轨的电阻忽略不计;匀强磁场垂直水平面向里,用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动.当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示(重力加速度g取10 m/s2).问:
(1)金属杆在做匀速运动之前做什么运动?
(2)若m=0.5 kg,L=0.5 m,R=0.5 Ω,则磁感应强度B为多大?
(3)由v-F图线的截距可求得什么物理量?其值为多少?。