学生作业设计（选必二）-2024-2025学年高二下学期物理人教版（2019）选择性必修第二册

高中物理选择性必修二 学生作业 第一章《安培力与洛伦兹力》 第二章《电磁感应》 第三章《交变电流》 第四章《电磁振荡与电磁波》 第五章《传感器》 班 级： 姓 名： 学 号： 教 师： 学 科： 主题 磁场对通电导线的作用力 知识回顾 安培力： 安培力方向的判断： 力的合成和分解： 第一题 1.如图所示，水平导轨间距L=1 m；导体棒ab的质量m=1 kg，与导轨保持良好接触并与导轨垂直，细线绕过定滑轮，一端悬挂重物，另一端与导体棒中心相连并与导体棒垂直；电源电动势E=10 V，内阻r=1 Ω，定值电阻R=4 Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T，方向水平向左；导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，定滑轮摩擦不计，导轨与导体棒的电阻不计，细线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10 m/s2，导体棒ab处于静止状态。求： (1)导体棒ab受到的安培力大小； (2)重物重力G的最大值。 共10分 得分 第二题 2．如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。（g取10m/s2） （1）导出用n、m、L、I表示磁感应强度B的表达式。 （2）当n=9，L=10.0cm，I=0.10A，m=9.00g时，磁感应强度是多少？ （3）要提高测量准确度，需要怎样改变题设中给出的物理量？（说对一个即可） 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 磁场对运动电荷的作用力 知识回顾 洛伦兹力： 方向的判断： 平抛运动： 圆周运动： 第一题 1．如图所示，在第一象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大)，磁感应强度为B，一电子从O点沿纸面以速度v射入磁场中，速度方向与x轴成30°角，已知电子质量为m，电荷量为e。 (1)定性地画出电子在磁场中的轨迹，并求电子的轨迹半径； (2)求电子离开磁场的出射点到O点的距离； (3)求电子在磁场中运动的时间。 共10分 得分 第二题 2.如图所示，一个质量为m、电荷量为－q(q>0)的带电粒子从x轴正方向上的P点以速度v沿与x轴成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直y轴射出第一象限。已知OP＝a，不计带电粒子的重力。求： (1)带电粒子在磁场中运动的半径；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小； (3)带电粒子穿过第一象限所用的时间。 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 带电粒子在复合场中的运动 知识回顾 洛伦兹力： 方向的判断： 平抛运动： 圆周运动： 第一题 1.如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里。一带电荷量为＋q、质量为m的微粒从坐标原点出发，沿与x轴正方向的夹角为45°的初速度方向进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A(l，l)时，电场方向突然变为竖直向上(不计电场变化的时间)，微粒继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场。不计一切阻力，重力加速度为g，求：(1)电场强度E的大小；(2)磁感应强度B的大小；(3)微粒在复合场中的运动时间t。 共10分 得分 第二题 2.如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，已知OM＝L，ON＝L，不计粒子重力，求： (1)电场强度大小E；(2)带电粒子从N点进入磁场时的速度大小和方向；(3)磁感应强度大小B。 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 电磁感应 知识回顾 楞次定律： 闭合电路的欧姆定律： 电磁感应： 能量守恒： 动量守恒： 第一题 1.如图所示，电阻为0.1 Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2 m，bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5 T。在水平拉力作用下，线圈以8 m/s的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中 (1)感应电动势的大小E； (2)所受拉力的大小F； (3)感应电流产生的热量Q。 共10分 得分 第二题 2.如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L＝1 m，导轨间连接的定值电阻R＝3 Ω，导轨上放一质量为m＝0.1 kg的金属杆ab，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨间金属杆的电阻r＝1 Ω，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B＝1 T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里，重力加速度g取10 m/s2。现让金属杆从MP下方某一水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响。 (1)求金属杆的最大速度； (2)若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q＝0.9 J，金属杆下落的高度。 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 电磁感应 知识回顾 楞次定律： 闭合电路的欧姆定律： 电磁感应： 能量守恒： 动量守恒： 第一题 1.如图所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆形导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计，导体棒与圆形导轨接触良好，求：(1)在导体棒滑动过程中通过电阻r的电流的平均值； (2)导体棒从左端滑到右端的整个过程中，通过电阻r的电荷量； (3)当导体棒通过圆形导轨的圆心时，通过r的电流。 共10分 得分 第二题 2.如图所示，两根光滑的导轨平行放置。导轨的水平部分放在绝缘水平面上，水平部分所在空间有竖直向上的磁场，磁感应强度为B。导轨的水平部分和倾斜部分由光滑圆弧连接。两根完全相同的金属棒ab和cd质量均为m，接入电路的电阻均为R，将cd置于导轨的水平部分与导轨垂直放置，将ab置于导轨的倾斜部分与导轨垂直放置，ab离水平面的高度为h，重力加速度为g，现将ab由静止释放，求： (1)cd棒最终的速度大小； (2)整个过程中产生的焦耳热Q。 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 交变电流 知识回顾 交变电流的产生： 闭合电路的欧姆定律： 电磁感应： 电功、电热、电功率、电荷量： 第一题 1.如图，一个小型应急交流发电机，内部线圈匝数N＝50匝、边长L＝20 cm的正方形线圈，总电阻为r＝1.0 Ω。线圈在磁感应强度为B＝0.1 T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为R＝9.0 Ω的电灯供电，线路中其他电阻不计，若发电机的转动角速度为ω＝100 rad/s时，电灯正常发光。求： (1)交流发电机产生的电动势的最大值； (2)电灯正常发光的功率； (3)从图示位置开始，线圈转过30°的过程中，通过电灯的电荷量； 共10分 得分 第二题 2.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1＝250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220 V。已知输电线上损失的功率P线＝5 kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是(　　) （1）发电机输出的电流？ （2）输电线上的电流？ （3）降压变压器的匝数比n3∶n4 ？ （4）用户得到的电流？ 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 交变电流 知识回顾 交变电流的产生： 闭合电路的欧姆定律： 电磁感应： 电功、电热、电功率、电荷量： 第一题 1．如图所示，一小型发电机内有n匝的矩形线圈，线圈面积S，线圈电阻r。在外力作用下矩形线圈在磁感应强度B的匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，发电机线圈两端与R的电阻构成闭合回路，交流电流表的读数为I。求： (1)线圈转动的角速度ω； (2)线圈从图示位置转过θ=30°的过程中通过电阻R的电荷量。 共10分 得分 第二题 2．如图所示，在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，电阻的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动，转速。有一电阻通过电刷与两个导体环接触，R两端接有理想电压表，从线圈通过中性面开始计时，求： (1)感应电动势的瞬时值表达式； (2)电压表的读数及电流的有效值； (3)线圈平面从开始计时到转至与中性面成90°的过程中，通过电阻R的电量。 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 《电磁振荡与电磁波》、《传感器》 知识回顾 第一题 1.实验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容C＝1 μF。在两板带有一定电荷时，发现一粉尘恰好静止在两板间。手头上还有一个自感系数L＝0.1 mH的电感器，现连成如图所示的电路，试求： (1)从S闭合时开始计时，经过π×10－5 s时，电容器内粉尘的加速度大小； (2)当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？ 共10分 得分 第二题 2.如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；为毫安表，量程为6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值约为999.9 Ω；S为开关。已知RT在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω。现要求在降温过程中测量在20～95 ℃之间的多个温度下RT的值。 (1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。 (2)完成下列实验步骤中的填空。 ①依照实验原理电路图连线。 ②调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ℃。 ③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全。 ④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________________。 ⑤将RT的温度降为T1(20 ℃＜T1＜95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录______________。 ⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝____________。 ⑦逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥。 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 《电磁振荡与电磁波》、《传感器》 知识回顾 第一题 1.如图甲是一个压力传感器设计电路，要求从表盘上直接读出压力大小，其中R1=250 Ω是保护电阻，R2是调零电阻(最大电阻100 Ω)，理想电流表量程为10 mA，电源电动势E=3 V(内阻不计)，压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图乙所示。 (1)(4分)根据图乙写出对应R-F函数表达式　　　　。  (2)(3分)要对压力传感器进行调零(即压力为0时，使电流表达到满偏)，调零电阻R2应调为　　　　 Ω。  (3)(3分)现对表盘进行重新赋值，原3 mA刻度线应标注　　　　 N。  共10分 得分 第二题 2.如图甲，振荡电路电容器的电容为50 pF，线圈自感系数为50 μH。电容器两极板间电压与时间的关系为余弦函数，如图乙。求： (1)电磁振荡的周期T(结果保留3位有效数字)； (2)到时间内平均振荡电流(结果保留3位有效数字)； 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 高中物理选择性必修二 学生作业 第一章《安培力与洛伦兹力》 第二章《电磁感应》 第三章《交变电流》 第四章《电磁振荡与电磁波》 第五章《传感器》 教师答案版 教 师： 学 科： 主题 磁场对通电导线的作用力 知识回顾 安培力： 安培力方向的判断： 力的合成和分解： 第一题 1.如图所示，水平导轨间距L=1 m；导体棒ab的质量m=1 kg，与导轨保持良好接触并与导轨垂直，细线绕过定滑轮，一端悬挂重物，另一端与导体棒中心相连并与导体棒垂直；电源电动势E=10 V，内阻r=1 Ω，定值电阻R=4 Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=0.5 T，方向水平向左；导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，定滑轮摩擦不计，导轨与导体棒的电阻不计，细线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10 m/s2，导体棒ab处于静止状态。求： (1)导体棒ab受到的安培力大小； (2)重物重力G的最大值。 答案　(1)1 N　(2)5.5 N 解析　(1)由闭合电路欧姆定律可得通过导体棒ab的电流大小I== A=2 A 方向由a到b；由安培力计算公式，可得ab受到的安培力大小F=BIL=1 N 由左手定则可知，安培力的方向垂直ab向下； (2)因最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则有最大静摩擦力为Ffmax=μ(mg+F)=5.5 N 当最大静摩擦力方向向左时，此时重物的重力最大，由平衡条件有G=Ffmax=5.5 N。 共10分 得分 第二题 2．如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着矩形线圈，匝数为n，线圈的水平边长为L，处于匀强磁场内，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。（g取10m/s2） （1）导出用n、m、L、I表示磁感应强度B的表达式。 （2）当n=9，L=10.0cm，I=0.10A，m=9.00g时，磁感应强度是多少？ （3）要提高测量准确度，需要怎样改变题设中给出的物理量？（说对一个即可） （1）设电流方向未改变时，等臂天平的左盘内砝码质量为，右盘内的质量为，有 电流方向改变后,有 联立解得 （2）磁感应强度为 （3）要提高测量准确度，需增大矩形线圈的匝数或增大通过线圈的电流。 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 磁场对运动电荷的作用力 知识回顾 洛伦兹力： 方向的判断： 平抛运动： 圆周运动： 第一题 1．如图所示，在第一象限内，有垂直纸面向里的匀强磁场(磁场足够大)，磁感应强度为B，一电子从O点沿纸面以速度v射入磁场中，速度方向与x轴成30°角，已知电子质量为m，电荷量为e。 (1)定性地画出电子在磁场中的轨迹，并求电子的轨迹半径； (2)求电子离开磁场的出射点到O点的距离； (3)求电子在磁场中运动的时间。 答案　(1)轨迹见解析　　(2)　(3) 解析　(1)有evB＝m，得r＝。 (2)由几何关系可解得圆心角为60°，即d＝r＝。 (3)电子在磁场中的运动周期为T＝＝，电子在磁场中运动的圆心角为60°，则运动的时间为t＝T，联立解得t＝。 共10分 得分 第二题 2.如图所示，一个质量为m、电荷量为－q(q>0)的带电粒子从x轴正方向上的P点以速度v沿与x轴成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中，并恰好垂直y轴射出第一象限。已知OP＝a，不计带电粒子的重力。求： (1)带电粒子在磁场中运动的半径；(2)匀强磁场的磁感应强度B的大小； (3)带电粒子穿过第一象限所用的时间。 解析　(1)作粒子通过P、Q两点速度方向的垂线，两垂线的交点即为粒子做圆周运动的圆心O′。画出粒子在第一象限运动的轨迹如图所示，可知运动半径r＝＝。 (2)洛伦兹力提供粒子做圆周运动的向心力，即qvB＝m，解得B＝。 (3)由运动轨迹图可知，圆弧轨迹对应的圆心角θ＝120°，则粒子通过第一象限所用时间t＝，而周期T＝ 联立解得t＝。 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 带电粒子在复合场中的运动 知识回顾 洛伦兹力： 方向的判断： 平抛运动： 圆周运动： 第一题 11.如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，其第一象限存在着正交的匀强电场和匀强磁场，电场强度的方向水平向右，磁感应强度的方向垂直纸面向里。一带电荷量为＋q、质量为m的微粒从坐标原点出发，沿与x轴正方向的夹角为45°的初速度方向进入复合场中，正好做直线运动，当微粒运动到A(l，l)时，电场方向突然变为竖直向上(不计电场变化的时间)，微粒继续运动一段时间后，正好垂直于y轴穿出复合场。不计一切阻力，重力加速度为g，求：(1)电场强度E的大小；(2)磁感应强度B的大小；(3)微粒在复合场中的运动时间t。 解析　(1)微粒在到达A(l，l)之前做匀速直线运动，受力分析如图甲所示。 根据平衡条件，有qE＝mg 解得E＝。 (2)根据平衡条件，有qvB＝mg，根据牛顿第二定律，有qvB＝m 由几何关系可得r＝l联立解得v＝，B＝。 (3)微粒做匀速直线运动的时间为t1＝＝ 做圆周运动的时间为t2＝＝π 在复合场中运动时间为 t＝t1＋t2＝。 共10分 得分 第二题 2.如图所示，在平面直角坐标系xOy中，第一象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第四象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，经x轴上的N点射入磁场，最后从y轴负半轴上的P点垂直于y轴射出磁场，已知OM＝L，ON＝L，不计粒子重力，求： (1)电场强度大小E；(2)带电粒子从N点进入磁场时的速度大小和方向；(3)磁感应强度大小B。 解析　(1)粒子运动径迹如图所示。在电场中做类平抛运动，在x轴方向：L＝v0t 在y轴方向：L＝t2 联立解得E＝。 (2)设粒子进入磁场时速度为v，和x轴的夹角为θ，沿y轴方向的速度为 vy＝t＝v0 由tan θ＝＝ 解得θ＝60° 合速度为v＝＝2v0。 (3)在磁场中运动径迹如图所示，设轨道半径为r，由几何关系可得rsin 60°＝L 解得r＝2L 根据牛顿第二定律可得qvB＝m 联立以上各式解得B＝。 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 电磁感应 知识回顾 楞次定律： 闭合电路的欧姆定律： 电磁感应： 能量守恒： 动量守恒： 第一题 1.如图所示，电阻为0.1 Ω的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2 m，bc边与匀强磁场边缘重合。磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5 T。在水平拉力作用下，线圈以8 m/s的速度向右穿过磁场区域。求线圈在上述过程中 (1)感应电动势的大小E； (2)所受拉力的大小F； (3)感应电流产生的热量Q。 解析　(1)感应电动势E＝Blv 代入数据得E＝0.8 V。 (2)感应电流I＝ 拉力的大小等于安培力的大小，F＝IlB 解得F＝代入数据得F＝0.8 N。 (3)运动时间t＝ 焦耳定律Q＝I2Rt 解得Q＝ 代入数据得Q＝0.32 J。 共10分 得分 第二题 2.如图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在竖直平面内，两导轨间的距离为L＝1 m，导轨间连接的定值电阻R＝3 Ω，导轨上放一质量为m＝0.1 kg的金属杆ab，金属杆始终与导轨垂直且接触良好，导轨间金属杆的电阻r＝1 Ω，其余电阻不计，整个装置处于磁感应强度为B＝1 T的匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向里，重力加速度g取10 m/s2。现让金属杆从MP下方某一水平位置由静止释放，忽略空气阻力的影响。 (1)求金属杆的最大速度； (2)若从金属杆开始下落到刚好达到最大速度的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q＝0.9 J，金属杆下落的高度。 解析　(1)设金属杆下落速度为v时，感应电动势为E＝BLv 电路中的电流为I＝ 金属杆受到的安培力F＝ILB 当安培力与重力等大、反向时，金属杆速度最大，即F＝mg 联立解得v＝4 m/s。 (2)电路中总焦耳热Q总＝Q，解得Q总＝1.2 J 由能量守恒定律可得mgh＝mv2＋Q总 所以金属杆下落的高度为h＝2 m 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 电磁感应 知识回顾 楞次定律： 闭合电路的欧姆定律： 电磁感应： 能量守恒： 动量守恒： 第一题 1.如图所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向里，一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆形导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计，导体棒与圆形导轨接触良好，求：(1)在导体棒滑动过程中通过电阻r的电流的平均值； (2)导体棒从左端滑到右端的整个过程中，通过电阻r的电荷量； (3)当导体棒通过圆形导轨的圆心时，通过r的电流。 解析　(1)磁通量的变化量为ΔΦ＝BS＝BπR2 导体棒从左端滑到右端所用的时间Δt＝ 平均感应电动势＝＝ 平均电流为＝＝。 (2)通过电阻r的电荷量q＝Δt＝。 (3)当导体棒通过圆形导轨的圆心时，感应电动势E＝B·2Rv 电流为I＝＝。 共10分 得分 第二题 2.如图所示，两根光滑的导轨平行放置。导轨的水平部分放在绝缘水平面上，水平部分所在空间有竖直向上的磁场，磁感应强度为B。导轨的水平部分和倾斜部分由光滑圆弧连接。两根完全相同的金属棒ab和cd质量均为m，接入电路的电阻均为R，将cd置于导轨的水平部分与导轨垂直放置，将ab置于导轨的倾斜部分与导轨垂直放置，ab离水平面的高度为h，重力加速度为g，现将ab由静止释放，求： (1)cd棒最终的速度大小； (2)整个过程中产生的焦耳热Q。 解析　(1)ab棒下落过程机械能守恒，有mgh＝mv 则v1＝ ab棒和cd棒组成的系统动量守恒， 有mv1＝2mv2，v2＝。 (2)整个过程中产生的焦耳热Q＝mv－×2mv＝mgh。 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 交变电流 知识回顾 交变电流的产生： 闭合电路的欧姆定律： 电磁感应： 电功、电热、电功率、电荷量： 第一题 1.如图，一个小型应急交流发电机，内部线圈匝数N＝50匝、边长L＝20 cm的正方形线圈，总电阻为r＝1.0 Ω。线圈在磁感应强度为B＝0.1 T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线的轴匀速转动。发电机对一电阻为R＝9.0 Ω的电灯供电，线路中其他电阻不计，若发电机的转动角速度为ω＝100 rad/s时，电灯正常发光。求： (1)交流发电机产生的电动势的最大值； (2)电灯正常发光的功率； (3)从图示位置开始，线圈转过30°的过程中，通过电灯的电荷量； 解析　(1)电动势的最大值为 Em＝NBSω＝NBωL2＝20 V。 (2)电动势的有效值为E＝＝10 V 电灯正常发光的电流 I＝＝ A＝ A 电灯正常发光的功率P＝I2R＝18 W。 (3)电荷量q＝Δt＝＝＝0.01 C。 共10分 得分 第二题 2.如图所示，某小型水电站发电机的输出功率P＝100 kW，发电机的电压U1＝250 V，经变压器升压后向远处输电，输电线总电阻R线＝8 Ω，在用户端用降压变压器把电压降为U4＝220 V。已知输电线上损失的功率P线＝5 kW，假设两个变压器均是理想变压器，下列说法正确的是(　　) （1）发电机输出的电流？ （2）输电线上的电流？ （3）降压变压器的匝数比n3∶n4 ？ （4）用户得到的电流？ 答案　C解析　发电机输出的电流I1＝＝A＝400 A，选项A错误；输电线上的电流I线＝＝A＝25 A，选项B错误；升压变压器的副线圈输出电压U2＝＝ V＝4×103 V，输电线损耗电压ΔU＝I线R线＝25×8 V＝200 V，降压变压器的原线圈电压U3＝U2－ΔU＝3 800 V，故降压变压器的匝数比＝＝＝，选项C正确；降压变压器的副线圈的输出功率P4＝P3＝P－P线＝95 kW，故用户得到的电流I4＝＝A＝431.8 A，选项D错误 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 交变电流 知识回顾 交变电流的产生： 闭合电路的欧姆定律： 电磁感应： 电功、电热、电功率、电荷量： 第一题 1．如图所示，一小型发电机内有n匝的矩形线圈，线圈面积S，线圈电阻r。在外力作用下矩形线圈在磁感应强度B的匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴OO'匀速转动，发电机线圈两端与R的电阻构成闭合回路，交流电流表的读数为I。求： (1)线圈转动的角速度ω； (2)线圈从图示位置转过θ=30°的过程中通过电阻R的电荷量。 【详解】（1）线圈产生电动势的有效值，线圈产生电动势的最大值 有效值与最大值的关系，解得 （2）线圈转过θ=30°的过程中磁通量的变化量，通过电阻R的电荷量 解得 共10分 得分 第二题 2．如图所示，在磁感应强度B=0.2T的水平匀强磁场中，有一边长为L=10cm，匝数N=100匝，电阻的正方形线圈绕垂直于磁感线的OO′轴匀速转动，转速。有一电阻通过电刷与两个导体环接触，R两端接有理想电压表，从线圈通过中性面开始计时，求： (1)感应电动势的瞬时值表达式； (2)电压表的读数及电流的有效值； (3)线圈平面从开始计时到转至与中性面成90°的过程中，通过电阻R的电量。 【详解】(1)依题意角速度为ω=2πn=200rad/s，电动势的最大值为Em=NBSω=100×0.2×0.12×200V =40V 从线圈通过中性面开始计时，电动势的瞬时值表达式为e=Emsinωt=40sin200t（V） (2)电流的有效值，电压表的读数 (3)从图中所示位置转过90°的过程中，磁通量的变化量为=BS=0.2×0.12 Wb =0.002Wb 通过电阻R的电量 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 主题 《电磁振荡与电磁波》、《传感器》 知识回顾 第一题 1.实验室里有一水平放置的平行板电容器，知道其电容C＝1 μF。在两板带有一定电荷时，发现一粉尘恰好静止在两板间。手头上还有一个自感系数L＝0.1 mH的电感器，现连成如图所示的电路，试求： (1)从S闭合时开始计时，经过π×10－5 s时，电容器内粉尘的加速度大小； (2)当粉尘的加速度为多大时，线圈中电流最大？ 解析　(1)开关断开时，电容器内带电粉尘恰好静止，说明静电力方向向上，且 F电＝mg。闭合S后，L、C构成LC振荡电路，T＝2π＝2π×10－5 s，经＝π× 10－5 s时，电容器间的电场强度反向，静电力的大小不变，方向竖直向下，由牛顿第二定律得a＝＝2g。 (2)线圈中电流最大时，电容器两极板间的电场强度为零，由牛顿第二定律可得a＝＝g，方向竖直向下。 共10分 得分 第二题 2.如图所示，一热敏电阻RT放在控温容器M内；为毫安表，量程为6 mA，内阻为数十欧姆；E为直流电源，电动势约为3 V，内阻很小；R为电阻箱，最大阻值约为999.9 Ω；S为开关。已知RT在95 ℃时的阻值为150 Ω，在20 ℃时的阻值约为550 Ω。现要求在降温过程中测量在20～95 ℃之间的多个温度下RT的值。 (1)在图中画出连线，完成实验原理电路图。 (2)完成下列实验步骤中的填空。 ①依照实验原理电路图连线。 ②调节控温容器M内的温度，使得RT的温度为95 ℃。 ③将电阻箱调到适当的初值，以保证仪器安全。 ④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录________________。 ⑤将RT的温度降为T1(20 ℃＜T1＜95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数________，记录______________。 ⑥温度为T1时热敏电阻的电阻值RT1＝____________。 ⑦逐步降低T1的数值，直至20 ℃为止；在每一温度下重复步骤⑤⑥。 答案　(1)见解析图　(2)④电阻箱的读数R0⑤仍为I0　电阻箱的读数R1　⑥R0－R1＋150 Ω 解析　(1) 。(2)④闭合开关，调节电阻箱，记录电流表的示数I0，并记录电阻箱的读数R0。⑤将RT的温度降为T1(20 ℃<T1<95 ℃)；调节电阻箱，使得电流表的读数仍为I0，记录电阻箱的读数R1。 ⑥由闭合电路欧姆定律可得，温度为95 ℃时，E＝I0(RA＋RT＋R0) 即E＝I0(RA＋150 Ω＋R0) 当RT的温度降为T1时，有E＝I0(RA＋RT1＋R1) 联立解得RT1＝R0－R1＋150 Ω。 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 主题 《电磁振荡与电磁波》、《传感器》 知识回顾 第一题 1.如图甲是一个压力传感器设计电路，要求从表盘上直接读出压力大小，其中R1=250 Ω是保护电阻，R2是调零电阻(最大电阻100 Ω)，理想电流表量程为10 mA，电源电动势E=3 V(内阻不计)，压敏电阻的阻值R与所受压力大小F的对应关系如图乙所示。 (1)(4分)根据图乙写出对应R-F函数表达式　　　　。  (2)(3分)要对压力传感器进行调零(即压力为0时，使电流表达到满偏)，调零电阻R2应调为　　　　 Ω。  (3)(3分)现对表盘进行重新赋值，原3 mA刻度线应标注　　　　 N。  1.(1)R=F+30 (Ω)　(2)20　(3)2 800 解析　(1)根据题图乙可知对应R-F函数表达式为R=F+30 (Ω) (2)对压力传感器进行调零，因R1=250 Ω，当F=0时R=30 Ω，根据Ig=，代入解得R2=20 Ω (3)当电流为3 mA时，根据I=，解得R=730 Ω，根据R=F+30 (Ω)，可得F=2 800 N。 共10分 得分 第二题 2.(16分)(2023·滨州市高二期末)如图甲，振荡电路电容器的电容为50 pF，线圈自感系数为50 μH。电容器两极板间电压与时间的关系为余弦函数，如图乙。求： (1)(4分)电磁振荡的周期T(结果保留3位有效数字)； (2)(8分)到时间内平均振荡电流(结果保留3位有效数字)； 解析　(1)振荡电路的周期 T=2π 代入数值解得T≈3.14×10-7 s (2) 电容器两极板间电压u=18cos t V t=T时，电容器带电荷量Q1=C|u1| t=T时，电容器带电荷量Q2=C|u2| 平均电流= 代入数值解得≈1.26×10-2 A 共10分 得分 批改时间 作业次数 作业等级 复习打卡 学科网（北京）股份有限公司 $$