内容正文:
上海市进才中学2023学年第二学期月考高二物理(等级考)
试卷
一、灵敏电流计
灵敏电流计可以测量微小电流的大小和方向,可以帮助我们判断电磁感应现象。
1. 借助灵敏电流计可以“研究感应电流产生与方向”。
(1)为了研究感应电流的方向的影响因素,需要借助电流的方向和线圈的绕向判断感应磁场的方向,如图所示。已知线圈由a端开始绕至b端;当电流从电表左端流入时,指针向左偏转。
①将磁铁N极向下从线圈上方竖直插入L时,发现指针向左偏转。俯视线圈,其绕向为( )
A.顺时针 B.逆时针 C.无法确定
②当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时,指针的偏转方向与①中( )
A.相同 B.相反 C.无法确定
2. 可以用一个通电螺线管替代条形磁铁完成实验。
①为了能明显地观察到感应电流,请在图中连接完成实验电路。
②根据你的连线,出于保护电路的目的,在闭合电键S前,滑动片P应置于滑动变阻器的( )
A.最左端 B.中间 C.最右端
③正确连接电路后,以下不能使灵敏电流计指针发生偏转的有( )
A.将原来断开的开关闭合
B.闭合开关时,快速移动滑动变阻器的滑片
C.断开开关时,拔出A线圈
D.闭合开关时,向A线圈中插入铁芯
3. 借助灵敏电流计也可以研究自感现象。如图所示,L为电阻很小的线圈,和为内阻不计、零刻度线在表盘中央的电流计。当开关S处于闭合状态时,两表的指针皆偏向右方,那么,当开关S断开时,将出现( )
A.和指针都立即回到零点
B.的指针立即回到零点,而的指针缓慢地回到零点
C.的指针缓慢地回到零点,而的指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点
D.指针先立即偏向左方,然后缓慢地回到零点,而的指针缓慢地回到零点
二、导体棒在磁场中的运动
导体棒的运动导致回路的面积变化是动生电动势的最为典型的模型,试解答以下问题。
4. 如图所示,AOC是光滑的直角金属导轨,AO沿竖直方向,OC沿水平方向。ab为靠在导轨上的一根金属直棒,b端较a端更靠近O点。金属直棒从静止开始在重力作用下运动,运动过程中b端始终在OC上,a端始终在AO上,直到金属直棒ab完全落在OC上。整个装置放在一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里。
①金属直棒ab在运动过程中感应电流的方向为( )
A.始终a→b B.始终b→a
C.先由a→b再由b→a D.先由b→a再由a→b
②刚刚下滑时,金属直棒ab所受磁场力的方向为( )
A.竖直向下 B.竖直向上 C.垂直导棒向左下 D.垂直导棒向右上
5. 如图所示,光滑导轨倾斜放置,下端连一灯泡,匀强磁场垂直于导轨平面,当金属棒ab(电阻不计)沿导轨下滑达到稳定状态时,灯泡中流过的电流为I,导轨和导线电阻不计,要使灯泡在金属棒稳定运动状态下的电流为2I,则下面选项中符合条件的是( )
A.将导轨间距变为原来的
B.换一电阻值减半的灯泡
C.换一质量为原来2倍的金属棒
D.将磁场磁感应强度B变为原来的倍
6. 若上题中的匀强磁场只分布在导轨内长为l、宽为d的矩形区域abcd内,B随时间t变化图线如图乙所示。在t=0时,金属杆从PQ位置静止释放,向下滑动直到cd位置的过程中,金属杆始终与导轨垂直,灯泡一直处于正常发光状态。
已知斜面倾角θ=37°,间距d=1m,金属杆电阻r=3Ω,灯泡规格为“3V,3W”。则金属杆从PQ位置到cd位置的运动过程中,(sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g取10m/s2)
①根据题述,金属杆t=______s时进入磁场
A.0.5s B.1s C.2s
②进入磁场后金属杆做______运动
A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动 C.变加速直线运动
③金属杆到达ab位置的速度大小为______m/s,磁场区域的长度l=______m。
三、线圈在磁场中的运动
7. 线圈在竖直向上的磁场中匀速转动时,能产生交变电流的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图甲所示,在匀强磁场中,一矩形金属线圈分别以不同的转速,绕与磁感线垂直的轴匀速转动,产生的感应电动势随时间变化的图像分别如图乙中的曲线a、b所示。t=0时线圈位于______(选填“中性面”或“垂直中性面”),曲线a对应的线圈角速度为______rad/s,曲线b表示的电动势的最大值为______V。
9. 如图甲所示,一竖直放置的载流长直导线和abcd矩形导线框固定在同一竖直平面内,线框在长直导线右侧,且其长边与长直导线平行。在t=0到t=t1时间内,长直导线中电流i随时间变化如图乙所示,图中箭头表示电流i的正方向。
(1)线框中感应电流的方向为___________。
A.逆时针 B.顺时针 C.先顺时