内容正文:
2024年第一学期高三物理阶段性测试
学校:姓名:班级:学号:
一、单选题(每题3分,共24分)
1. 关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是( )
A. 运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用
B. 通电导线在磁场中一定受到安培力作用
C. 洛伦兹力一定对运动电荷不做功
D. 安培力一定对通电导线不做功
【答案】C
【解析】
【详解】A.运动电荷在磁场中运动,若速度方向与磁场方向平行,则不受洛伦兹力作用,选项A错误;
B.通电导线在磁场中,若电流方向与磁场方向平行,则不受安培力作用,选项B错误;
C.由于洛伦兹力方向垂直于运动电荷的速度方向,根据功的定义可知,洛伦兹力对运动电荷不做功,选项C正确;
D.安培力方向与通电导线垂直,可以对通电导线做功,从而把电能转化为机械能,选项D错误。
故选C。
2. 如图所示,面积为S、匝数为n的闭合线圈abcd水平放置,其与磁感应强度为B的匀强磁场的夹角为60°。则线圈以ab边为轴顺时针匀速转动180°的过程中( )
A. 线圈中的感应电流方向变化1次
B. 线圈中的感应电流方向变化2次
C. 穿过线圈的磁通量变化量为0
D. 穿过线圈的磁通量变化量为
【答案】A
【解析】
【详解】AB.由题意可知,线圈从图示位置开始转动了半个周期,穿过线圈的磁通量发生了改变,根据楞次定律可判断知,线圈中的感应电流方向变化了1次,故A正确,B错误;
CD.设开始时穿过线圈的磁通量为负,则可得整个过程中穿过线圈的磁通量变化量为
故CD错误
故选A。
3. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的是( )
A. M带负电,N带正电
B. M的速率小于N的速率
C. 洛伦兹力对M做正功,对N做负功
D. M的运行时间大于N的运行时间
【答案】A
【解析】
【详解】A.由左手定则判断出M带负电荷,N带正电荷,故A错误;
B.带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力
得
由图可知N半径小于M的半径,所以M的速率大于N的速率,故B错误;
C.洛伦兹力方向与速度方向始终垂直,所以洛伦兹力对粒子不做功,故C错误;
D.粒子在磁场中运动半周,即时间为其周期的一半,而周期为,与粒子运动的速度无关,所以M的运行时间等于N的运行时间,故D错误。
故选A。
4. 将长为2L、粗细均匀的导线ab,从中点O处折成如图所示形状,aO⊥b0,ab连线与水平方向成45°夹角,导线所在位置处有范围足够大方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场.现将导线在纸面内以相同大小的速度v,分别以垂直ab斜向上和水平向左两个方向运动,则两种情况下a、b两点间的电势差之比为( )
A. B. C. 1:2 D. 2:1
【答案】B
【解析】
【分析】应用E=BLv求出感应电动势,然后求出a、b两点间的电势差,再求出电势差之比.
【详解】以垂直ab斜向上匀速运动时,感应电动势:
水平向左匀速运动时,感应电动势:
a、b两点间电势差之比,故B正确,ACD错误;
故选B.
【点睛】本题考查了求电势差之比,应用E=BLv求出感应电动势是解题的前提与关键,E=BLv中的L是切割磁感线的有效长度.
5. 速度选择器是质谱仪的重要组成部分,它可以将具有某一速度的粒子挑选出来。图中左右两个竖直的金属板分别与电源的负极和正极相连,金属板内部的匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感应强度为B。一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器,然后通过平板S上的狭缝P进入另一磁感应强度为的匀强磁场,最终打在A点上。不计粒子的重力。下列表述正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 速度选择器中的磁场方向为垂直于纸面向外
C. 能沿直线通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 所有打在A点的粒子的质量都相同
【答案】C
【解析】
【详解】A.有左手定则可以判断出粒子带正电,故A错误;
B.正粒子通过速度选择器时,受到的电场力水平向左,则洛伦兹力与电场力平衡,所以水平向右,由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里,故B错误;
C.能沿直线通过狭缝P的带电粒子,受力平衡,有
则
故C正确;
D.打在A点的粒子运动半径相等,由
得
即
所以所有打在A点的粒子比荷相同,故D错误。
故选C。
6. 回旋加速器的工作原理如图所示:真空容器D形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中.两盒间狭缝间距很小,粒子从粒子源A处(D形盒圆心)进入加速电场(初速度近似为零).D形盒半径为R,粒子质量为m、电荷量为+q,加速器接电压为U的高频交流电源.若相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间均不考虑.下列论述正确的是
A. 交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制
B. 增大磁感应强度B,粒子被加速后获得的最大动能增大
C. 增大电压U,粒子被加速后获得的最大动能增大
D. 增大U或B,粒子在D型盒内运动的总时间t 都减少
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据回旋加速器的原理,每转一周粒子被加速两次,交流电完成一次周期性变化,粒子做圆周运动洛伦兹力提供向心力,则有:
解得:
粒子做圆周运动的周期:
交流电源的频率:
解得:
可知交流电源的频率不可以任意调节.故A错误;
BC.质子加速后的最大轨道半径等于D型盒的半径,洛伦兹力提供向心力,则有:
解得粒子的最大运行速度:
质子获得的最大动能:
解得:
可知增大磁感应强度B,粒子被加速后获得的最大动能增大,粒子被加速后获得的最大动能与加速电压无关.故B正确,C错误;
D.质子完成一次圆周运动被电场加速2次,由动能定理得:
经过的周期个数为:
质子在D型盒磁场内运动的时间:
则有:
所以质子在狭缝内运动的时间:
可见U越大,越小;B越大,t越大.故D错误.
7. 如图所示,线圈P、Q同轴放置,P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路,Q与电流计G相连,要使线圈Q产生图示方向的电流,可采用的方法有( )
A. 闭合开关S后,把R的滑片右移 B. 闭合开关S后,把R的滑片左移
C. 闭合开关S后,使Q远离P D. 无须闭合开关S,只要使Q靠近P即可
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.闭合开关S后,线圈P产生的磁场向右穿过线圈Q,线圈Q中的原磁场方向水平向右,要使线圈Q产生图示方向的电流,即线圈Q中的感应磁场方向水平向左,根据“增反减同”的结论,线圈Q中的原磁场的磁通量要增加,则可以把R的滑片左移或者使Q靠近P,故B正确,AC错误;
D.开关S不闭合,线圈Q中无磁场通过,Q中不会有电流产生,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,一个可绕竖直圆心轴转动的水平金属圆盘,圆盘中心O和圆盘边缘D通过电刷与螺线管相连,螺线管右侧有竖直悬挂的铜环,匀强磁场垂直于圆盘平面向上,从上向下看,圆盘为逆时针方向匀速转动,则下述结论中正确的是( )
A. 金属圆盘上各处的电势相等
B. 圆盘上的电流由边缘流向圆心
C. 螺线管内部的磁场从F指向E
D. 铜环中有恒定的感应电流产生
【答案】C
【解析】
【详解】AB.根据右手定则可知,圆盘逆时针方向匀速转动时,产生的感应电流从圆心指向圆盘边缘,则边缘电势最高,选项AB错误;
C.由安培定则可知,螺线管内部的磁场从F指向E,选项C正确;
D.圆盘可以看成无数根金属条并联切割磁场,产生的电动势为
电动势恒定,因此产生恒定的感应电流,则螺线管的磁场恒定,穿过铜环的磁通量不变,铜环中无感应电流,选项D错误。
故选C。
二、多选题(每题4分,共24分;每题至少两个选项,少选得2分,错选不得分)
9. 将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下图中能正确反映各物理量间关系的图线是(F为导线受到的安培力,B为磁感应强度,I为通过导线的电流,L为导线的长度)( )
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】AC.由可知,F与IL的积成正比,故A错误,C正确;
BD.磁感应强度由磁场本身决定,与F无关,故B正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,当通以图示方向电流I时,欲使导体棒静止在斜面上,可加一平行于纸面的匀强磁场,当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中,下列说法中正确的是( )
A 此过程中磁感应强度B逐渐增大
B. 此过程中磁感应强度B先减小后增大
C. 此过程中磁感应强度B的最小值为
D. 此过程中磁感应强度B的最大值为
【答案】AC
【解析】
【详解】对导体棒受力分析,受重力G、支持力和安培力,三力平衡,合力为零,将支持力和安培力合成,合力与重力相平衡,如图所示
从图中可以看出,安培力一直变大,由于,其中电流I和导体棒的长度L均不变,故磁感应强度渐渐变大;由图可以看出当平行于斜面时有最小值
解得
此过程中安培力竖直向上时最大为mg,故B的最大值为
故选AC。
11. 如图a,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图b所示规律变化时( )
A. 在t1~t2时间内,L内有逆时针方向的感应电流 B. 在t1~t2时间内,L有收缩趋势
C. 在t2~t3时间内,L内有顺时针方向的感应电流 D. 在t2~t3时间内,L有扩张趋势
【答案】AB
【解析】
【详解】A.在t1~t2时间内,磁感应强度增加,根据增反减同可知,L内有逆时针方向的感应电流,A正确。
B.图线的斜率逐渐变大,经过导线中的电流变大,该电流激发出增大的磁场,该磁场通过圆环,在圆环内产生感应电动势和逆时针方向的感应电流,据结论“增缩减扩”可判断L有收缩趋势,B正确。
C.在t2~t3时间内,磁感应强度变化率一定,经过导线中的电流不变,故L磁通量没有变化,没有感应电流,C错误。
D.在t2~t3时间内,磁感应强度变化率一定,经过导线中的电流不变,故L磁通量没有变化,没有感应电流,L也就没有扩张的趋势,D错误。
故选AB。
12. 如图所示,单匝线圈在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场。则第二次与第一次( )
A. 线圈中电动势之比为1︰1
B. 线圈中电流之比为2︰1
C. 通过线圈的电量之比为4︰1
D. 线圈中产生的热量之比为2︰1
【答案】BD
【解析】
【详解】A.由线圈中电动势可知,线圈第一次以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场,线圈中电动势之比为2︰1,故A错误,不符合题意;
B.线圈中电动势之比为2︰1,线圈中电流之比为2︰1,故B正确,符合题意;
C.通过线圈的电量为
所以通过线圈的电量之比为1︰1,故C错误,不符合题意;
D.线圈中产生的热量为
所以线圈中产生的热量之比为2︰1,故D正确,符合题意。
故选BD。
13. 如图所示,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为2B和B、方向均垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m,电荷量绝对值为q的粒子(不计重力)垂直于x轴射入第二象限,随后垂直于y轴进入第一象限,则下列说法正确的有( )
A. 该粒子带正电
B. 粒子带负电
C. 该粒子不会到达坐标原点O
D. 该粒子第一次经过第一象限和第二象限的时间和为
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.由于粒子进入第二象限后向右偏转,根据左手定则可知粒子带负电,故A错误,B正确;
C.粒子在第二象限运动时,是以坐标原点为圆心、轨迹为R的四分之一弧,根据洛伦兹力提供向心力可得
即
粒子进入第一象限后,磁感应强度为2B,则粒子的运动半径为
根据几何关系可知,粒子经过y轴时恰好通过坐标原点,如图所示
故C错误;
D.该粒子第一次经过第二象限运动的时间为
粒子第一次在第一象限运动的时间为
该粒子第一次经过第一象限和第二象限的时间和为
故D正确。
故选BD。
14. 如图甲所示,匝数为的线圈置于磁场中,线圈的面积为,线圈的总电阻,线圈两端与一阻值的定值电阻串联,理想电压表接在定值电阻的两端。取垂直纸面向里为磁场的正方向,磁场的磁感应强度与时间按图乙所示的规律变化。下列说法正确的是( )
A. A点的电势高于B点的电势
B. 电压表的读数为
C. 内,通过的电荷量为
D. 流过的电流逐渐增大
【答案】AB
【解析】
【详解】A.利用楞次定律可得线圈中电流方向为逆时针,所以中的电流方向为,则A点电势高于B点,故A正确;
B.感应电动势为
则电压表读数为
故B正确;
C.流过的电流为
则内经过的电荷量为
故C错误;
D.由图乙可知,磁场是均匀变化的,所以感应电动势和感应电流是定值,故D错误。
故选AB。
三、实验题(每空3分,共15分)
15. 在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中,
(1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接,要把电路连接完整正确,则N连接到________(选填“a”“b”“c”或“M”),M连接到________(选填“a”“b”“c”或“N”)。
(2)正确连接电路后,开始实验探究,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时,灵敏电流计指针向右偏转,由此可以判断_________。
A.线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动,都能引起灵敏电流计指针向左偏转
B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起灵敏电流计指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,灵敏电流计指针都静止在中央
D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向
(3)某同学第一次将滑动变阻器的触头P慢慢向右移动,第二次将滑动变阻器的触头P快速向右移动,发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大,原因是线圈中的____(填“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”)第二次比第一次的大。
(4)某同学在实验室重做电磁感应现象的实验,他将电流表、线圈A和B、蓄电池,开关用导线连接成电路。当他接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其可能的原因是______。
A.开关的位置接错
B.电流表的正负极接错
C.线圈B的接头接反
D.蓄电池的正负极接反
【答案】 ①. a ②. c ③. B ④. 磁通量的变化率 ⑤. A
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]将电流计与线圈B串联成另一个回路,所以N连接a;
[2]将电源、电键、变阻器、线圈A串联成一个回路,注意滑动变阻器接一上一下两个接线柱,所以M连接c;
(2)[3]由题意可知:当P向右加速滑动时,线圈A中的电流应越来越小,则其磁场减小,磁通量减少,此时线圈B中产生了电流使指针向右偏转,故可知当B中的磁通量减小时,电流表指向右偏;
A.线圈A向上移动时,线圈B中磁通量减小,指针向右偏转;而滑动变阻器滑动端P向左加速滑动时,线圈B中磁通量增大,故指针应向左偏转,故A错误;
B.当铁芯拔出或断开开关时,线圈A中磁场减小,故线圈B中磁通量减小,指针向右偏转,故B正确;
C.滑片匀速运动时,线圈A中也会产生变化的磁场,线圈B中产生了感应电流使指针向右或向左偏转,故C错误;
D.虽然线圈A、线圈B的绕线方向未知,但根据题意可以判断灵敏电流计指针偏转的方向,故D错误。
(3)[4]两种情况下滑动变阻器的触头P移动的快慢不同,说明电流变化快慢不同、线圈B中的磁感应强度变化快慢不同,即磁通量变化率不同,产生的感应电动势大小不同,线圈中的磁通量变化率第二次比第一次的大;
(4)[5]A.如果将开关与灵敏电流计构成回路,当他接通、断开开关时,线圈B中的磁通量不变,电流表的指针不会偏转,故A正确;
B.电流表的正负极接错、只是偏转方向变化,仍会偏转,故B错误;
C.线圈B的接头接反,当他接通、断开开关时,线圈B中的磁通量会发生变化,电流表的指针会偏转,故C错误;
D.蓄电池的正负极接反,当他接通、断开开关时,线圈B中的磁通量会发生变化,只是电流表的偏转方向变化,仍会偏转,故D错误。
【点睛】
四、计算题(16题12分,17题12分,18题13分,共37分)
16. 如图,空间存在方向垂直于纸面(平面)向里的磁场.在区域,磁感应强度的大小为;区域,磁感应强度的大小为(常数).一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子以速度从坐标原点O沿轴正向射入磁场,此时开始计时,不计粒子重力,当粒子的速度方向再次沿轴正向时,求:
(1)粒子运动的时间;
(2)粒子与O点间的距离.
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】如图为粒子的轨迹
粒子在磁场中做圆周运动,洛伦兹力提供向心力,
则有:
那么
,
(1)根据左手定则可得:粒子做逆时针圆周运动;故粒子运动轨迹如图所示,则粒子在磁场区域运动半个周期,在磁场区域运动半个周期;那么粒子在磁场区域运动的周期
,
在磁场区域运动的周期
所以,粒子运动的时间:
(2)粒子与O点间的距离:
17. 如图所示,两光滑平行金属导轨间的距离,金属导轨所在的平面与水平面夹角,在导轨所在平面内,分布着方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。现把一个质量的导体棒ab垂直放在金属导轨上,当接通电源后,导轨中通过的电流恒为时,导体棒恰好静止,g取。已知,,求:
(1)磁场的磁感应强度为多大?
(2)若突然只将磁场方向变为竖直向上,其他条件不变,则磁场方向改变后的瞬间,导体棒的加速度为多少?
【答案】(1);(2),沿斜面向下
【解析】
【详解】(1)导体棒受力如图,建立直角坐标系如图,根据平衡条件得
而
解得
(2)导体棒受力如图,建立直角坐标系如图,根据牛顿第二定律得
,
解得
即导体棒加速度大小为1.2m/s2,方向沿斜面向下。
18. 如图甲所示、为足够长的两平行金属导轨,间距,与水平面之间的夹角,匀强磁场磁感应强度,垂直于导轨平面向上,间接有电流传感器,质量、阻值的金属杆垂直导轨放置,它与导轨的动摩擦因数,如图所示。用外力F沿导轨平面向上拉金属杆,使由静止开始运动并开始计时,电流传感器显示回路中的电流I随时间t变化的图像如图乙所示,0~3s,拉力做的功为225J,除导体棒电阻外,其它电阻不计。取。求:
(1)0~3s内金属杆运动的位移;
(2)0~3s内F随t变化的关系;。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)由图乙知
又
得
(2)根据题意
得
由牛顿运动定律得
,
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$
2024年第一学期高三物理阶段性测试
学校:姓名:班级:学号:
一、单选题(每题3分,共24分)
1. 关于安培力和洛伦兹力,下列说法正确的是( )
A. 运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力作用
B. 通电导线在磁场中一定受到安培力作用
C. 洛伦兹力一定对运动电荷不做功
D. 安培力一定对通电导线不做功
2. 如图所示,面积为S、匝数为n的闭合线圈abcd水平放置,其与磁感应强度为B的匀强磁场的夹角为60°。则线圈以ab边为轴顺时针匀速转动180°的过程中( )
A. 线圈中的感应电流方向变化1次
B. 线圈中的感应电流方向变化2次
C. 穿过线圈的磁通量变化量为0
D. 穿过线圈的磁通量变化量为
3. 质量和电荷量都相等的带电粒子M和N,以不同的速率经小孔S垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹如图中虚线所示。下列表述正确的是( )
A. M带负电,N带正电
B. M的速率小于N的速率
C. 洛伦兹力对M做正功,对N做负功
D. M的运行时间大于N的运行时间
4. 将长为2L、粗细均匀导线ab,从中点O处折成如图所示形状,aO⊥b0,ab连线与水平方向成45°夹角,导线所在位置处有范围足够大方向垂直纸面向里、磁感应强度大小为B的匀强磁场.现将导线在纸面内以相同大小的速度v,分别以垂直ab斜向上和水平向左两个方向运动,则两种情况下a、b两点间的电势差之比为( )
A. B. C. 1:2 D. 2:1
5. 速度选择器是质谱仪的重要组成部分,它可以将具有某一速度的粒子挑选出来。图中左右两个竖直的金属板分别与电源的负极和正极相连,金属板内部的匀强电场的电场强度为E,匀强磁场的磁感应强度为B。一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过速度选择器,然后通过平板S上的狭缝P进入另一磁感应强度为的匀强磁场,最终打在A点上。不计粒子的重力。下列表述正确的是( )
A. 粒子带负电
B. 速度选择器中的磁场方向为垂直于纸面向外
C. 能沿直线通过狭缝P的带电粒子的速率等于
D. 所有打在A点的粒子的质量都相同
6. 回旋加速器工作原理如图所示:真空容器D形盒放在与盒面垂直的匀强磁场中.两盒间狭缝间距很小,粒子从粒子源A处(D形盒圆心)进入加速电场(初速度近似为零).D形盒半径为R,粒子质量为m、电荷量为+q,加速器接电压为U的高频交流电源.若相对论效应、粒子所受重力和带电粒子穿过狭缝的时间均不考虑.下列论述正确的是
A. 交流电源的频率可以任意调节不受其他条件的限制
B. 增大磁感应强度B,粒子被加速后获得的最大动能增大
C. 增大电压U,粒子被加速后获得的最大动能增大
D. 增大U或B,粒子在D型盒内运动总时间t 都减少
7. 如图所示,线圈P、Q同轴放置,P与开关S、电源和滑动变阻器R组成回路,Q与电流计G相连,要使线圈Q产生图示方向的电流,可采用的方法有( )
A. 闭合开关S后,把R的滑片右移 B. 闭合开关S后,把R的滑片左移
C. 闭合开关S后,使Q远离P D. 无须闭合开关S,只要使Q靠近P即可
8. 如图所示,一个可绕竖直圆心轴转动的水平金属圆盘,圆盘中心O和圆盘边缘D通过电刷与螺线管相连,螺线管右侧有竖直悬挂的铜环,匀强磁场垂直于圆盘平面向上,从上向下看,圆盘为逆时针方向匀速转动,则下述结论中正确的是( )
A. 金属圆盘上各处的电势相等
B. 圆盘上的电流由边缘流向圆心
C. 螺线管内部的磁场从F指向E
D. 铜环中有恒定的感应电流产生
二、多选题(每题4分,共24分;每题至少两个选项,少选得2分,错选不得分)
9. 将一小段通电直导线垂直磁场方向放入一匀强磁场中,下图中能正确反映各物理量间关系的图线是(F为导线受到的安培力,B为磁感应强度,I为通过导线的电流,L为导线的长度)( )
A. B.
C. D.
10. 如图所示,在倾角为α的光滑斜面上,垂直斜面放置一根长为L、质量为m的直导体棒,当通以图示方向电流I时,欲使导体棒静止在斜面上,可加一平行于纸面的匀强磁场,当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针方向转至水平向左的过程中,下列说法中正确的是( )
A. 此过程中磁感应强度B逐渐增大
B. 此过程中磁感应强度B先减小后增大
C. 此过程中磁感应强度B的最小值为
D. 此过程中磁感应强度B的最大值为
11. 如图a,螺线管内有平行于轴线的外加匀强磁场图中箭头所示方向为其正方向。螺线管与导线框abcd相连,导线框内有一小金属圆环L,圆环与导线框在同一平面内。当螺线管内的磁感应强度B随时间按图b所示规律变化时( )
A. 在t1~t2时间内,L内有逆时针方向的感应电流 B. 在t1~t2时间内,L有收缩趋势
C. 在t2~t3时间内,L内有顺时针方向的感应电流 D. 在t2~t3时间内,L有扩张趋势
12. 如图所示,单匝线圈在外力作用下以速度v向右匀速进入匀强磁场,第二次又以速度2v匀速进入同一匀强磁场。则第二次与第一次( )
A. 线圈中电动势之比为1︰1
B. 线圈中电流之比为2︰1
C. 通过线圈的电量之比为4︰1
D. 线圈中产生的热量之比为2︰1
13. 如图所示,在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为2B和B、方向均垂直于纸面向里的匀强磁场。一质量为m,电荷量绝对值为q的粒子(不计重力)垂直于x轴射入第二象限,随后垂直于y轴进入第一象限,则下列说法正确的有( )
A. 该粒子带正电
B. 粒子带负电
C. 该粒子不会到达坐标原点O
D. 该粒子第一次经过第一象限和第二象限的时间和为
14. 如图甲所示,匝数为的线圈置于磁场中,线圈的面积为,线圈的总电阻,线圈两端与一阻值的定值电阻串联,理想电压表接在定值电阻的两端。取垂直纸面向里为磁场的正方向,磁场的磁感应强度与时间按图乙所示的规律变化。下列说法正确的是( )
A. A点的电势高于B点的电势
B. 电压表的读数为
C. 内,通过的电荷量为
D. 流过的电流逐渐增大
三、实验题(每空3分,共15分)
15. 在“探究法拉第电磁感应现象”的实验中,
(1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接,要把电路连接完整正确,则N连接到________(选填“a”“b”“c”或“M”),M连接到________(选填“a”“b”“c”或“N”)。
(2)正确连接电路后,开始实验探究,某同学发现当他将滑动变阻器的滑动端P向右加速滑动时,灵敏电流计指针向右偏转,由此可以判断_________。
A.线圈A向上移动或滑动变阻器滑动端P向左加速滑动,都能引起灵敏电流计指针向左偏转
B.线圈A中铁芯向上拔出或断开开关,都能引起灵敏电流计指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑动端P匀速向左或匀速向右滑动,灵敏电流计指针都静止在中央
D.因为线圈A、线圈B的绕线方向未知,故无法判断灵敏电流计指针偏转的方向
(3)某同学第一次将滑动变阻器的触头P慢慢向右移动,第二次将滑动变阻器的触头P快速向右移动,发现电流计的指针摆动的幅度第二次的幅度大,原因是线圈中的____(填“磁通量”或“磁通量的变化”或“磁通量变化率”)第二次比第一次的大。
(4)某同学在实验室重做电磁感应现象的实验,他将电流表、线圈A和B、蓄电池,开关用导线连接成电路。当他接通、断开开关时,电流表的指针都没有偏转,其可能的原因是______。
A.开关位置接错
B.电流表的正负极接错
C.线圈B的接头接反
D.蓄电池的正负极接反
四、计算题(16题12分,17题12分,18题13分,共37分)
16. 如图,空间存在方向垂直于纸面(平面)向里的磁场.在区域,磁感应强度的大小为;区域,磁感应强度的大小为(常数).一质量为m、电荷量为q(q>0)的带电粒子以速度从坐标原点O沿轴正向射入磁场,此时开始计时,不计粒子重力,当粒子的速度方向再次沿轴正向时,求:
(1)粒子运动的时间;
(2)粒子与O点间的距离.
17. 如图所示,两光滑平行金属导轨间的距离,金属导轨所在的平面与水平面夹角,在导轨所在平面内,分布着方向垂直于导轨所在平面的匀强磁场。现把一个质量的导体棒ab垂直放在金属导轨上,当接通电源后,导轨中通过的电流恒为时,导体棒恰好静止,g取。已知,,求:
(1)磁场的磁感应强度为多大?
(2)若突然只将磁场方向变为竖直向上,其他条件不变,则磁场方向改变后的瞬间,导体棒的加速度为多少?
18. 如图甲所示、为足够长两平行金属导轨,间距,与水平面之间的夹角,匀强磁场磁感应强度,垂直于导轨平面向上,间接有电流传感器,质量、阻值的金属杆垂直导轨放置,它与导轨的动摩擦因数,如图所示。用外力F沿导轨平面向上拉金属杆,使由静止开始运动并开始计时,电流传感器显示回路中的电流I随时间t变化的图像如图乙所示,0~3s,拉力做的功为225J,除导体棒电阻外,其它电阻不计。取。求:
(1)0~3s内金属杆运动的位移;
(2)0~3s内F随t变化的关系;。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$$