内容正文:
(本试卷满分100分,考试用时90分钟)
一、选择题(本大题共12小题,每小题5分,共60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5分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分。)
1.如图1所示,闭合开关S,将条形磁铁插入闭合线圈,第一次用时0.2 s,第二次用时0.4 s,并且两次磁铁的起始和终止位置相同,则
图1
A.第一次线圈中的磁通量变化较慢
B.第一次电流表G指针的最大偏角较大
C.第二次电流表G指针的最大偏角较大
D.若断开S,电流表G的指针均不偏转,故两次线圈两端均无感应电动势
解析 磁通量变化相同,第一次时间短,则第一次线圈中磁通量变化较快,故A错误;感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比,磁通量的变化率大,感应电动势大,产生的感应电流大,故B正确,C错误;断开开关,电流表指针不偏转,感应电流为零,但感应电动势不为零,故D错误。
答案 B
2.如图2所示,A中线圈有一小缺口,B、D中匀强磁场区域足够大,C中通电导线位于水平放置的闭合线圈某一直径的正上方。其中能产生感应电流的是
图2
解析 图A中线圈没闭合,无感应电流;图B中闭合电路中的磁通量增大,有感应电流;图C中的导线在线圈的正上方,不论电流如何变化,穿过线圈的磁感线都相互抵消,磁通量恒为零,也无感应电流;图D中回路磁通量恒定,无感应电流。故选项B正确。
答案 B
3.半径为R的圆形线圈,两端A、D接有一个平行板电容器,线圈垂直放在随时间均匀变化的匀强磁场中,如图3所示,则要使电容器所带电荷量Q增大,可以采取的措施是
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图3
A.增大电容器两极板间的距离
B.增大磁感应强度的变化率
C.减小线圈的半径
D.改变线圈所在平面与磁场方向间的夹角
解析 Q=CU,由C=知,增大极板距离d,电容C减小,因此Q也减小,故A错误;由U=E=n=nS,分析可得增大磁感应强度变化率或增大线圈在垂直磁场方向的投影面积可增大A、D间电压,从而使Q增大,所以B正确,C、D错误。
答案 B
4.绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按如图4所示方法连接,G为电流计,则
图4
A.保持开关S闭合状态,G的示数不为零
B.开关S闭合瞬间,G的示数不为零
C.保持开关S闭合,改变变阻器R0滑动触头的位置,G的示数为零
D.断开开关S的瞬间,G的示数为零
解析 开关闭合瞬间,线圈Ⅰ中电流从无到有,电流的磁场也从无到有,穿过线圈Ⅱ的磁通量从无到有,线圈Ⅱ中产生感应电流,电流计G有示数,B正确;开关闭合稳定后,线圈Ⅰ中电流稳定不变,电流的磁场不变,此时线圈Ⅱ虽有磁通量但磁通量稳定不变,线圈Ⅱ中无感应电流产生,电流计G无示数,A错误;开关闭合稳定后,来回移动滑动变阻器的滑片,电阻变化,线圈Ⅰ中的电流变化,电流形成的磁场也发生变化,穿过线圈Ⅱ的磁通量也发生变化,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计G有示数,C错误;开关断开瞬间,线圈Ⅰ中电流从有到无,电流的磁场也从有到无,穿过线圈Ⅱ的磁通量也从有到无,线圈Ⅱ中有感应电流产生,电流计G有示数,D错误。
答案 B
5.如图5所示,平行金属导轨间距为d,一端跨接电阻R,匀强磁场的磁感应强度大小为B,方向垂直于金属导轨所在平面,一根长金属棒与导轨成θ角放置,金属棒与导轨的电阻均不计,当金属棒沿垂直于棒的方向以恒定速度v在金属导轨上滑行时,通过电阻R的电流是
图5
A. B.
C. D.
解析 金属棒切割磁感线的有效长度l=,故感应电动势E=Blv=Bv,则电流I==。
答案 A
6.A、B两闭合圆形导线环用相同规格的导线制成,它们的半径之比RA∶RB=2∶1,在两导线环包围的空间内存在一正方形边界的匀强磁场区域,磁场方向垂直于两导线环的平面,如图6所示。在磁场的磁感应强度随时间均匀增大的过程中,流过两导线环的感应电流大小之比为
图6
A.=1 B.=2
C.= D.=
解析 匀强磁场的磁感应强度随时间均匀变化,设t时刻的磁感应强度为Bt,则Bt=B0+kt,其中B0为t=0时的磁感应强度,k为一常数,A、B两导线环的半径不同,它们所包围的面积不同,但任一时刻穿过它们的磁通量均为穿过磁场所在区域面积上的磁通量,设磁场区域的面积为S,则Φt=Bt·S,即在任一时刻穿过两导线环包围面的磁通量是相等的,所以两导线环上的磁通量变化率相等。E==·S(S为磁场区域面积)。对A、B两导线环,由于及S均相同,得=1,I=,R=ρ(S1=πr2为导线的横截面积),l=2πR,所以=,代入数值得==。[来源:学科网ZXXK]
答案 D
7.世博信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区,每个磁化区代表了二进制数1或0,用以存储信息。刷卡时,当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时,在检