物理江苏省江阴市四校学年高二下学期期中考试试题解析版Word文档格式.docx
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C.ab和cd相向运动,相互靠近
D.ab和cd相背运动,相互远离
5.如图所示,ab为一金属杆,它处在垂直于纸面向里的匀强磁场中,可绕a点在纸面内转动;
S是以a为圆心位于纸面内的金属圆环。
在杆转动的过程中,杆的b端与金属环保持良好接触;
A为电流表,其一端与金属环相连,一端与a点良好接触。
当杆沿顺时针方向转动时,某时刻ab杆的位置如图所示,则此时刻()
A.有电流通过电流表,方向由c→d;
作用于ab的安培力向右
B.有电流通过电流表,方向由c→d;
作用于ab的安培力向左
C.有电流通过电流表,方向由d→c;
D.无电流通过电流表,作用于ab的安培力为零
6.如图所示,两根相距为l的平行直导轨ab、cd,b、d间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计。
MN为放在ab和cd上的一导体杆,与ab垂直,其电阻也为R。
整个装置处于匀强磁场中,磁感应强度的大小为B,磁场方向垂直于导轨所在平面(垂直纸面向里)。
现对MN施力使它沿导轨方向以速度v水平向右做匀速运动。
令U表示MN两端电压的大小,则()
A.
,流过固定电阻R的感应电流由b经R到d
B.
,流过固定电阻R的感应电流由d经R到b
C.MN受到的安培力大小
,方向水平向右
D.MN受到的安培力大小
,方向水平向左
7.如图所示,一个有界匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外.一个矩形闭合导线框abcd,沿纸面由位置1匀速运动到位置2.则()
A.导线框进入磁场时,感应电流方向为a→b→c→d→a
B.导线框离开磁场时,感应电流方向为a→d→c→b→a
C.导线框离开磁场时,受到的安培力方向水平向右
D.导线框进入磁场时,受到的安培力方向水平向左
8.标有“250V0.5μF”字样的电容器能接入下面哪个电路中使用()
A.220sin100πtVB.220V照明电路中
C.380sin100πtVD.380V动力电路中
9.如图甲所示,为一种调光台灯电路示意图,它通过双向可控硅电子器件(不分得电压)实现了无级调节亮度。
给该台灯接220V的正弦交流电后加在灯管两端的电压如图乙所示,则此时交流电压表的示数为()
A.220VB.110VC.
VD.
V
10.如图所示电路中,电源电压u=311sin100πtV,A、B间接有“220V440W”的电暖宝、“220V220W”的抽油烟机、交流电压表及保险丝。
下列说法正确的是()
A.交流电压表的示数为311V
B.电路要正常工作,保险丝的额定电流不能小于3
A
C.电暖宝发热功率是抽油烟机发热功率的2倍
D.1min内抽油烟机消耗的电能为1.32×
104J
二、多项选择题(每题6分,共36分)
11.两根相互平行的金属导轨水平放置于如图所示的匀强磁场中,在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动。
当AB在外力F的作用下向右运动时,下列说法中正确的是()
A.导体棒CD内有电流通过,方向是D→C
B.导体棒CD内有电流通过,方向是C→D
C.磁场对导体棒CD的作用力向左
D.磁场对导体棒AB的作用力向左
12.如图所示,A、B两闭合线圈用同样的导线绕成,A有10匝,B有20匝,两线圈半径之比为2:
1。
均匀磁场只分布在B线圈内。
当磁场随时间均匀减弱时()
A.A中无感应电流
B.A、B中均有恒定的感应电流
C.A、B中感应电动势之比为2:
1
D.A、B中感应电流之比为1:
2
13.实验室里的交流发电机可简化为如图所示的模型,正方形线圈(电阻不计)在水平匀强磁场中,绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动。
今在发电机的输出端接一个电阻R和理想电压表,并让线圈每秒转25圈,读出电压表的示数为10V。
已知R=10Ω,线圈电阻忽略不计,下列说法正确的是()
A.线圈位于图中位置时,线圈中的瞬时电流为零
B.从线圈经过中性面开始计时,线圈中电压瞬时值表达式为U=10sin50πt(V)
C.流过电阻R的电流每秒方向改变50次
D.电阻R上的热功率等于10W
14.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0.01sB.最大值是311V
C.有效值是220VD.表达式为u=220sin100πt(V)
15.如图所示,A、B为两个完全相同的灯泡,L为自感线圈(自感系数较大;
直流电阻不计),E为电源,S为开关。
下列说法正确的是()
A.闭合开关稳定后,A、B一样亮
B.闭合开关的瞬间,A、B同时亮,但A很快又熄灭
C.闭合开关稳定后,断开开关,A闪亮后又熄灭
D.闭合开关稳定后,断开开关,A、B立即同时熄灭
16.如图所示的电路中,当a、b端加直流电压时,L1灯发光,L2灯不亮,当加同样电压的交流电源时,L1发光但较暗,L2灯发光较亮,则以下各项正确的是()
A.A中接的是电感线圈,B中接的是电容器
B.A中接的是电容器,B中接的是电感线圈
C.A中是电阻,B中接的是电容器
D.若加的交流电频率增大,电压不变,则L1灯变得更暗,L2灯变得更亮
三、解答题(46分)
17.如图所示,水平放置的平行金属导轨相距l=0.50m,左端接一阻值为R=0.20Ω的电阻,磁感应强度为B=0.40T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。
导体棒ab垂直放在导轨上,并能无摩擦地沿导轨滑动,导轨和导体棒的电阻均可忽略不计,当ab以v=4.0m/s的速度水平向右匀速滑动时,求:
⑴ab棒中感应电动势的大小;
⑵回路中感应电流的大小;
⑶ab棒中哪端电势高;
⑷维持ab棒做匀速运动的水平外力F的大小。
18.如图所示,abcd为静止于水平面上宽度为L而长度足够长的U型金属滑轨,ac边接有电阻R,其他部分电阻不计.ef为一可在滑轨平面上滑动、质量为m的均匀导体棒.整个滑轨面处在竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度为B.忽略所有摩擦.若用恒力F沿水平方向向右拉棒,使其平动,求导体棒的最大速度.
19.如图所示,匀强磁场的磁感应强度B=0.5T,边长L=10cm的正方形线圈abcd共100匝,线圈电阻r=1Ω,线圈绕垂直于磁感线的对称轴OO′匀速转动,角速度ω=2πrad/s,外电路电阻R=4Ω.求:
⑴转动过程中感应电动势的最大值.
⑵由图示位置(线圈平面与磁感线平行)转过60°
角时的瞬时感应电动势.
⑶由图示位置转过60°
角的过程中产生的平均感应电动势.
⑷交变电压表的示数.
⑸线圈转动一周外力做的功
【参考答案】
1.【答案】C
故选:
C.
【点评】本题中的四个选项分别对应了电与磁间关系的四个问题,A为电流的磁效应;
B为电流在磁场中受力:
C为电磁感应;
D为磁化现象.
2.【答案】D
D.
【点评】解决本题关键掌握感应电流和感应电动势产生的准确条件,只要导体切割磁感线就产生感应电动势,若电路闭合,也产生感应电流.
3.【答案】B
【解析】试题分析:
感应电流产生的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化,根据这个条件分析有无感应电流产生.线框在进入和穿出磁场的过程中,产生感应电流时,线框的机械能转化为电能.
线框在进入和穿出磁场的过程中,穿过线框的磁通量发生变化,有感应电流产生,而整个线框都在磁场中运动时,线框的磁通量不变,没有感应电流产生,故①正确②错误;
线框在进入和穿出磁场的过程中,产生感应电流,线框的机械能减小转化为电能,故③正确;
整个线框都在磁场中运动时,没有感应电流产生,线框的重力势能转化为动能,机械能守恒,故④错误.
4.【答案】C
【点评】本题综合考查了右手螺旋定则、左手定则和楞次定律的综合运用,各种定则适用的范围不能混淆.
5.【答案】A
故选A
6.【答案】A
当MN运动时切割磁感线,MN相当于电源.由右手定则判断电流的方向.再根据闭
7.【答案】D
线框进入磁场时,磁通量增大,因此感应电流形成磁场方向向里,由安培定则可知感应电流方向为a→d→c→b→a,安培力方向水平向左,同理线框离开磁场时,电流方向为a→b→c→d→a,安培力方向水平向左,故ABC错误,D正确.故选D。
考点:
楞次定律;
安培力
【名师点睛】本题可以利用楞次定律直接判断电流和受力方向,也可以利用右手定则先判断电流向,然后利用左手定则判断受力方向;
也可以利用“来拒去留”来解答。
8.【答案】A
错误。
电容
9.【答案】C
【解析】设交流电的有效值为U,将交流电与直流电分别通过相同电阻R,分析一个周期内热量:
交流电产生的热量:
直流电产生的热量:
解得:
U=110V,选项B正确;
故选B.
点睛:
求解交流电的有效值,从有效值的定义出发,根据一个周期内通过相同的电阻,发热量相同,此直流的值即为交流电的有效值.
10.【答案】D
【点评】本题考查了交流电的峰值、有效值以及结合欧姆定律进行的有关计算,难度不大.
11.【答案】BD
AB切割磁感线产生感应电流,根据右手定则判断可知,AB中感应电流的方向为B→A,则导体棒CD内有电流通过,方向是C→D.故A错误,B正确.感应电流通过CD,CD棒受到安培力作用,由左手定则判断可知磁场对导体棒CD的安培力向右.故C错误.AB中感应电流的方向为B→A,根据左手定则,安培力向左.故D正确.故选BD.
右手定则;
左手定则
【名师点睛】解决本题的关键掌握右手定则和左手定则,并能正确运用右手定则判断感应电流的方向,运用左手定则判断安培力的方向。
12.【答案】BD
径之比为2:
1,A有10匝,B有20匝,
、s都相同,则电阻之比
,由欧姆定律
得,产生的感应电流之比
,故D正确;
13.【答案】CD
14.【答案】BC
【解析】交流电考察
由图知:
最大值Um=311V有效值
周期T="
0.02s"
表达式
选BC。
15.【答案】BC
合回路,线圈产生自感电动势,相当于电源,A灯闪亮一下而后熄灭,故C正确,D错误.
考查了电感电容对交流电的阻碍作用
16.【答案】AD
17.【答案】⑴0.8V;
⑵4A;
⑶a端电势高;
⑷0.8N
【解析】
(1)ab棒中的感应电动势
(2)感应电流
,由右手定则可知,感应电流:
由b流向a;
(3)ab棒相当于电源,在外部电流从R的上端流向下端,故a为正极,a端的电势高
(3)安培力:
,
ab棒匀速运动处于平衡状态,由平衡条件得:
;
18.【答案】
解得
19.【答案】
(1)3.14V;
(2)1.57V;
(3)2.6V;
(4)1.78V;
(5)0.99J
(1)感应电动势的最大值为Em=NBωS=3.14V
(5)线圈转动一周外力所做的功等于电流产生的热量
题考查了有关交流电描述的基础知识,要能根据题意写出瞬时值的表达式,知道有效值跟峰值的关系,难度不大,属于基础题.线框在匀强磁场中匀速转动,产生正弦式交变电流.而对于电表读数、求产生的热量均由交变电的有效值来确定,而涉及到耐压值时,则由最大值来确定.而通过某一电量时,则用平均值来求.
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