2014-2015学年度第二学期高二物理期中考试
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2014-2015学年度第二学期高二期中考试
一、选择题(.在每小题给出的四个选择项中,只有一项是符合题目要求的.)
1、一理想变压器原、副线圈匝数比n 1:n 2=11:5。
原线圈与正弦交变电源连接,输入电压u 如图所示。
副线圈仅接入一个10Ω的电阻。
则 ( )
A .流过电阻的电流是20 A
B
.与电阻并联的电压表的示数是
C .经过1分钟电阻发出的热量是6×103 J
D .变压器的输入功率是1×103W
2.某质点做简谐运动,其位移随时间变化的关系式为sin
4x A t π=,则( )
A.第1 s 末与第3 s 末的速度相同
B.第1 s 末与第3 s 末的加速度相同
C.3 s 末至5 s 末的位移方向都相同
D.3 s 末至5 s 末的加速度都在变大
3.1931年英国物理学家狄拉克从理论上预言:存在只有一个磁极的粒子,即“磁单极子”。
1982年,美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验,他设想,如果一个只有N 极的磁单极子从上向下穿过如图所示的超导(即没有电阻)线圈,从上往下看超导线圈中将出现 ( )
A. 逆时针方向持续流动的感应电流
B. 顺时针方向持续流动的感应电流
C. 先是逆时针方向的感应电流,然后是顺时针方向的感应电流
D. 先是顺时针方向的感应电流,然后是逆时针方向的感应电流
4.如图所示,矩形闭合金属框abcd 的平面与匀强磁场垂直,若ab 边受竖直向上的磁场力的作用,则可知线框的运动情况是 ( )
A .向左平动进入磁场
B .向右平动退出磁场
C .沿竖直方向向上平动
D .沿竖直方向向下平动
5.如图甲所示,在水平放置光滑绝缘的圆形管道内有一个静止的可
视为质点的带正电小球,整个装置处在竖直方向的磁场中,设磁
场沿竖直向下的方向为正方向,当磁感应强度B 随时间t 按图乙规
律变化时,在下列哪段时间内,能够使带电小球做逆时针(从上往
下看)加速运动
A .0~t 1
B .t 1~t 2
C .t 2~t 3
D .t 3~t 4
6、如图所示,均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置在光滑的水平面上,当环a 绕其圆心在其所在平面内旋转时,b 中产生逆时针方向的感应电流,且具有扩张趋势,由此可知 ( )
A .顺时针加速旋转 B.顺时针减速旋转 C .逆时针加速旋转 D.逆时针减速旋转
7、如图所示,两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中,磁场垂直于导轨所
在平面向里,金属棒ab 可沿导轨自由滑动,导轨一端跨接一个定值电阻R ,
导轨电阻不计,现将金属棒沿导轨由静止向右拉、若保持拉力恒定,当速
度为v 时,加速度为a 1,最终以速度2v 做匀速运动;若保持拉力的功率恒
定,当速度为v 时,加速度为a 2,最终也以2v 做匀速运动,则( )
A. 214a a =
B. 213a a =
C. 212a a =
D. 21a a =
8.如图所示,在磁感应强度为B 的匀强磁场中,有一水平放置的半径为r 、电阻为R 的导体圆环,环面与磁场垂直。
另有一根长度为2r ,电阻亦为R 的光滑导体杆,放置在导体环上,在外力作用下沿环面以速度v 匀速运动(导体杆与环接触良好)。
当杆与环接触点跟环心的
连线与杆运动方向的夹角为030θ=时,杆收到的安培力大小为 A. 223641B r v R B. 227241B r v R C. 22365B r v R D. 223623B r v R
9.在下列四个情景中,虚线上方空间都存在方向垂直纸面向里的匀强磁
场.A 、B 中的导线框为正方形,C 、D 中的导线框为直角扇形.各导线框均绕轴O 在纸面内匀速转动,转动方向如箭头所示,转动周期均为T.从线框处于图示位置时开始计时,以在OP 边上从P 点指向O 点的方向为感应电流i 的正方向.则四个情景中,产生的感应电流i 随时间t 的变化规律符合如图所示中i--t 图象的是( ).
10.一匝数为100匝,电阻为Ω5.0的闭合线圈处于某一磁场中,磁场方向垂直线圈平面,从某时刻起线圈的磁通量按图示规律变化,则线圈中产生交变电流的有效值为 ( ) A. A 25 B. A 52 C. A 6 D. A 5
二、解答题11(10分).如图所示,线圈abcd 每边长L =0.20m,线圈质量m 1
=0.10kg 、电阻R =0.10Ω,砝码质量m 2=0.14kg .线圈上方的匀强磁场磁感强
度B =0.5T ,方向垂直线圈平面向里,磁场区域的宽度为h =L =0.20m .砝码从某一位置下降,使ab 边进入磁场开始做匀速运动.求线圈做匀速运动的速度.
12(10分).如图所示,电阻不计的平行金属导轨MN 和OP 水平放置,MO 间接有阻值为R 的电阻,导轨相距为d ,其间有竖直向下的匀强磁场,磁感强度为B .质量为m 、电阻为r 的导体棒CD 垂直于导轨放置,并接触良好.用平行于MN 的恒力F
向右拉动CD ,CD 受恒定的摩擦阻力f ,已知F>f 。
求:
(1)CD 运动的最大速度是多少?
(2)当CD 的速度是最大速度的1/3时,CD 的加速度是多少?
13(16分).如图所示,磁感应强度B=0.2T 的匀强磁场中有一折成30°
角的足够长的金属导轨aob ,导轨平面垂直于磁场方向。
一条长度m l 100=的直导线MN 垂直ob 方向放置在轨道上并接触良好。
当MN 以v=4m/s 匀速从导轨O 点开始向右平动时,若
所有导线单位长度的电阻m r /1.0Ω=。
求:经过时间
s t 2=后:
(1)闭合回路的感应电动势的瞬时值?
(2)闭合回路中的电流大小和方向?
(3)MN 两端的电压MN U
16.(16分)如图(a)所示,斜面倾角为370,一宽为d=0.43m 的有界匀强磁场垂直于斜面向上,磁场边界与斜面底边平行。
在斜面上由静止释放一长方形金属线框,线框沿斜面下滑,下边与磁场边界保持平行。
取斜面底部为零势能面,从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中,线框的机械能E 和位移S 之间的关系如图(b)所示,图中①、②均为直线段。
已知线框的质量为m=0.1kg ,电阻为0.06R =Ω,重力加速度取210/g m s =,
0sin370.6=。
(1)求金属线框与斜面间的动摩擦因数μ
(2)求金属线框刚进入磁场到恰好完全进
入磁场所用时间
(3)求金属线框穿越磁场过程中,线框中
产生焦耳热的最大功率P m。