内容正文:
绝密★启用前
第二章电磁感应单元检测卷(基础)
姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选绝不给分)
1.一个光滑平行金属导轨固定在水平桌面上,两导轨间通有竖直向下的匀强磁场,导轨左端连接着一个定值电阻。四根导体棒在导轨上均以速度做匀速直线运动,则产生的感应电动势最大的是( )
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】根据可知,ABD项切割磁感线的有效长度,产生的感应电动势均为,而C项满足磁场、速度和导体棒相互垂直,此时导体棒的有效长度为
其中为导体棒与导轨间的夹角,产生的电动势为
所以感应电动势最大的是C项。
故选C。
2.电吉他的工作原理简化示意图如图所示,琴身上装有线圈,线圈附近被磁化的琴弦振动时,会使线圈中的磁通量发生变化,从而产生感应电流,再经信号放大器放大后传到扬声器。则当图中琴弦向左远离线圈时( )
A.线圈中不产生感应电流
B.穿过线圈的磁通量减小
C.琴弦受向左的安培力
D.线圈有收缩趋势
【答案】B
【详解】琴弦向左远离线圈时,穿过线圈的磁通量减小,线圈中产生感应电流,由“来拒去留”可知琴弦受到向右的安培力,由“增缩减扩”可知线圈有扩张趋势。
故选B。
3.在课堂中,三位同学合作完成了一个惊奇小实验:他们手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接,实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间,人有触电的感觉 B.电路稳定时,流过人体的电流大于线圈的电流
C.断开开关瞬间,流过人的电流方向为 D.断开开关瞬间,线圈两端的电压突然增大
【答案】D
【详解】A.闭合开关瞬间,人两端的电压等于电源两端的电压,为1.5V,不足以产生触电感觉,A错误;
B.电路稳定时,因为人体的电阻远大于线圈的电阻,所以通过人体的电流小于线圈中的电流,B错误;
C.断开开关瞬间,线圈产生的电动势要阻碍线圈中的电流变小,因此产生的感应电流方向与原方向相同,自左向右,断开开关时线圈与人组成新的闭合回路,因此流过人体的电流由,C错误;
D.断开开关瞬间,由于电流变化太快,导致线圈产生的感应电动势非常大,所以线圈两端电压会变大,D正确。
故选D。
4.如图所示,单匝线圈电阻r=1Ω,线圈内部存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁场面积为,有一个阻值为R=2Ω的电阻两端分别与线圈两端a、b相连,电阻的一端b接地。磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则( )
A.在0~4s时间内,R中有电流从a流向b
B.当t=2s时穿过线圈的磁通量为0.08Wb
C.在0~4s时间内,通过R的电流大小为0.01A
D.在0~4s时间内,R两端电压Uab=0.03V
【答案】C
【详解】ACD.在0~4s时间内,穿过线圈的磁通量增加,根据楞次定律可知,R中有电流从b流向a;根据法拉第电磁感应定律可得
由闭合电路欧姆定律得
R两端电压为
故AD错误,C正确;
B.由图可知t=2s时,,则此时穿过线圈的磁通量为
故B错误。
故选C。
5.如图所示,有一铜盘轻轻拨动后会绕转轴自由转动,如果转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘的边缘,但不与铜盘接触。下列说法正确的是( )
A.铜盘转得越来越快
B.铜盘中会有涡流产生
C.这是电磁驱动现象
D.上下交换磁极铜盘会转得越来越快
【答案】B
【详解】AC.由于电磁阻尼作用铜盘转得越来越慢,故AC错误;
B.铜盘转动时切割磁感线产生涡流,故B正确;
D.上下交换磁极同样由于电磁阻尼作用铜盘会转得越来越慢,故D错误。
故选B。
6.如图,空间固定一条形磁体(其轴线水平),以下说法正确的是( )
A.圆环a沿磁体轴线向右运动,靠近磁体N极时感应电流为逆时针(从左往右看)
B.圆环b竖直下落时磁通量不变
C.圆环c从位置1下降到位置3运动情况是先加速后减速
D.圆环c经过磁体右边的位置2时感应电流最大
【答案】D
【详解】A.圆环a沿磁体轴线向右运动,靠近磁体N极时,穿过圆环a的磁通量向左增大,根据楞次定律可知感应电流为顺时针(从左往右看),故A错误;
B.圆环b竖直下落时,磁感应强度变小,磁通量变小,故B错误;
C.根据楞次定律可知安培力阻碍圆环c向下运动,但不能阻止,圆环c从位置1下降到位置3一直做加速度运动,故C错误;
D.圆环c经过磁体右边的位置2时,磁感线几乎与圆环平行,磁通量最小,磁通量变化率最大,感应电流最大,故D正确。
故选D。
7.请分析电流表在运输途中为了防止指针的晃动,用导线将哪两个接线柱连接起来效果最佳( )
A.连接接线柱“-”与接线柱“0.6”
B.连接接线柱“-”与接线柱“3”
C.连接接线柱“0.6”与接线柱“3”
D.把接线柱“0.6”接地
【答案】A
【详解】由电流表的内部电路连接照片可得其电路图如图所示
连接接线柱“-”与接线柱“0.6”时,电流表晃动使线圈转动产生电动势,流过G表的电流较大,阻尼效果最好;
故选A。
8.在如图所示的磁感应强度大小为B的匀强磁场中(可随时间变化),存在一足够大的长方形导轨,并且导轨宽度为l。现导轨中有一电阻和一导体棒(与导轨接触良好),而导体棒有效切割长度也为l。当导体棒以速度向右匀速运动的时候,若导体棒和导轨内部始终无电流,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设导体棒开始运动时,距离导轨左端为x,磁场的磁感应强度为B0,依题意,导体棒和导轨内部始终无电流,可得
整理,可得
即与t为一次函数关系。故ABD错误;C正确。
故选C。
9.下列物理量中,属于矢量且单位用基本单位表示正确的是( )
A.磁通量 B.磁感应强度
C.电场强度 D.自感系数
【答案】B
【详解】A.磁通量
可得磁通量的单位用基本单位表示应为
但磁通量为标量,故A错误;
B.磁感应强度
可得磁感应强度的单位用用基本单位表示为
以上单位也可用基本单位表示为
而磁感应强度为矢量,故B正确;
C.电场强度
可得电场强度的单位用基本单位表示为
故C错误;
D.自感系数
可得自感系数的单位用基本单位表示为
但自感系数为标量,故D错误。
故选B。
10.如图所示,线圈自感系数L足够大,直流电阻不计,L1和L2是两个相同的灯泡,L1和线圈串联,D为理想二极管,开关K闭合电路稳定后,灯泡L1和L2都能正常发光。下列说法正确的是( )
A.开关K闭合瞬间,灯泡L1和L2都立刻变亮
B.开关K断开后,灯泡L1和L2均逐渐熄灭
C.开关K断开瞬间,b点电势低于a点电势
D.开关K断开后,灯泡L1逐渐熄灭,灯泡L2立即熄灭
【答案】D
【详解】A.开关K闭合瞬间,线圈产生自感,灯泡L2都立刻变亮,灯泡L1逐渐亮起来,故A错误;
C.开关K断开瞬间,电感线圈中电流减小,则产生自感电动势,由楞次定律可知,b端相当于电源正极,则b点电势高于a点电势,故C错误;
BD.开关K断开后,线圈产生自感,电流的方向由a到L到b,灯泡L1逐渐熄灭,灯泡L2被二极管短路立即熄灭,故B错误、D正确。
故选D。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有
一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时(不计空气阻力)( )
A.p、q将互相靠拢
B.p、q将互相远离
C.磁铁下落的加速度仍为g
D.磁铁下落的加速度小于g
【答案】AD
【详解】AB.在磁铁下落接近回路的过程中,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律的结论 “增缩减扩”可知,p、q将互相靠拢,故A正确,B错误;
CD.在磁铁下落接近回路的过程中,穿过回路的磁通量增加,根据楞次定律的结论“来拒去留”可知,磁铁受到向上的阻力,磁铁的加速度小于g,故C错误,D正确。
故选AD。
12.下列说法正确的是( )
A.图甲中装置可以利用导体棒左右运动研究磁场对通电导线的作用力方向
B.图乙中增大电子枪的加速电压,粒子在磁场中运动周期不变
C.图丙中真空冶炼炉利用冶炼炉中的涡流产生热量融化金属
D.图丁中一只小鸟站在一条通过500A电流的铜质裸导线上,小鸟不会被电死的原因是两爪之间的电压很小。
【答案】BD
【详解】A.甲图探究产生感应电流的条件,故A错误;
B.粒子在磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
又
得
可见增大电子枪的加速电压,粒子在磁场中运动周期不变,故B正确;
C.丙图是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,在冶炼炉内金属中产生涡流,产生大量热量,故C错误;
D.小鸟两爪的距离很小,所以两爪之间的电压很小,不会被电死,故D正确。
故选BD。
13.电磁学知识在科技生活中有广泛的应用,下列相关说法正确的是( )
A.图甲中动圈式扬声器的工作原理是电磁感应
B.图乙中摇动手柄使磁铁旋转,铝线框也会跟着转动起来这种现象叫电磁驱动
C.图丙中自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的
D.图丁中电工穿戴含有金属织物的衣服工作其原理是静电屏蔽
【答案】BD
【详解】A.图甲中动圈式扬声器的工作原理是通电线圈在磁场中受力运动,选项A错误;
B.图乙中摇动手柄使磁铁旋转,铝线框也会跟着转动起来这种现象叫电磁驱动,选项B正确;
C.图丙中自制金属探测器是利用金属探测器中变化电流产生的磁场来进行探测的,故C错误。
D.图丁中电工穿戴含有金属织物的衣服工作其原理是静电屏蔽,选项D正确。
故选BD。
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14.在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中:
(1)为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系,除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外,还需要___________
A. B. C.
(2)实验得出,电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转;如图甲所示,该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中,发现指针___________(选填“向左”或“向右”)偏转。
(3)如图乙所示,将第(2)问中的螺线管置于电子秤上,在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中,电子秤的示数会___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)多次实验发现:感应电流产生的磁场,总是要___________引起感应电流的磁通量的变化。
【答案】 C 向右 变小 阻碍
【详解】(1)[1] 为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系,除题中器材外,还需要直流电源确定电流的方向,故选C。
(2)[2] 将条形磁铁的N极从螺线管拔出时,由楞次定律可知,螺线管中感应电流沿顺时针方向,即电流由“+”接线柱流入灵敏电流计,则指针向右偏转。
(3)[3]根据楞次定律“来拒去留”的结论可知,电子秤的示数会变小。
(4)[4]多次实验发现:感应电流产生的磁场,总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
15.为探究影响感应电流方向的因素,同学们做了如下的实验。
(1)所用电流计指针偏转方向与电流方向间的关系为:当电流从“+”接线柱流入电流计时,指针向右偏转;
(2)关于该实验,下列说法正确的是_________。
A.将磁铁插入的速度越大,电流计指针偏转幅度越大
B.将磁铁插入的速度越大,电流计指针偏转幅度越小
C.磁铁的N极朝下,并将其抽出,电流计指针向左偏转
D.磁铁的N极朝下,并将其插入,电流计指针向右偏转
(3)本实验也可以用发光二极管代替电流计进行实验,如图丙所示,将条形磁铁向上抽出螺线管,可观察到发光二极管________(填“D1”或“D2”)短暂发光。
【答案】 A D2
【详解】(2)AB.将磁铁插入的速度越大,磁通量变化率越大,感应电动势越大,则感应电流越大,电流计指针偏转幅度越大,选项A正确,B错误;
CD.由图甲可知S极向下插入时电流计指针向右偏转;因S朝下向下插入时,向上的磁通量增加,当磁铁的N极朝下并将其抽出,则向下的磁通量减小,则两种情况等效,电流计指针偏转方向相同,即电流计指针向右偏转;同理可知磁铁的N极朝下,并将其插入,电流计指针向左偏转,选项CD错误。
故选A。
(3)如图丙所示,因将条形磁铁向上抽出螺线管时,向下的磁通量减小,根据楞次定律可知螺线管中产生的感应电流方向由下到上,则可观察到发光二极管D2短暂发光。
16.如图所示,在磁感应强度为的匀强磁场中,半径为的金属圆盘竖直放置,绕点以角速度沿顺时针方向匀速转动,在圆盘中央和边缘各引出一根导线,与两块平行金属板A、B连接,两板间距为。在平行金属板A、B之间有一带电液滴处于静止状态。重力加速度为,求:
(1)感应电动势的大小;
(2)带电液滴的电性及比荷。
【答案】(1)
(2)负电,
【详解】(1)根据法拉第电磁感应定律可得感应电动势的大小为
(2)根据安培右手定则可知A板带正电,电场线方向由A板指向B板。因为液滴处于静止状态,可知液滴所受的电场力竖直向上,所以液滴带负电荷,根据平衡条件,有
其中
联立解得比荷为
17.如图甲所示,将两根足够长、间距为L的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内,左端接一阻值为R的电阻,与导轨垂直的虚线ef右边区域存在方向竖直向下的匀强磁场,质量为m、电阻也为R的金属杆PQ静止在导轨上。现对杆施加一水平向右的恒定拉力F,经过时间,杆进入磁场,并开始做匀速直线运动,杆始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨的电阻。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)若杆进入磁场后的某时刻撤去拉力,杆运动的速度与此后的位移关系图像如图乙所示,求与两个过程中电阻R产生的热量之比;
(3)若杆在磁场内运动后(记为0时刻)撤去拉力,同时改变磁场,使杆仍以原速率做匀速直线运动,求磁场随时间变化的函数关系(可以用表示)。
【答案】(1); (2)3:1 ; (3)
【详解】(1)设杆进入磁场前的加速度为a,进入磁场时的速度为v0
F=ma
v0=at0
杆在磁场中做匀速运动时,则
F=B0IL
E=B0Lv0
联立解得
(2)撤去拉力后,由图乙可知,杆在x=x0处的速度大小为
由能量关系,在0~x0过程中,电阻R产生的热量
在x0~2x0过程中,电阻R产生的热量
解得
(3)由于杆仍以原速率做匀速直线运动,则磁通量不变,可得:
F=ma; v0=at0
求得
18.如图所示,a、b是质量均为m、长度均为L的导体棒,其中a棒有电阻,其阻值为R,b棒电阻不计。水平金属轨道与斜面金属轨道均光滑且足够长,不计轨道的电阻。斜面金属轨道与水平面的夹角为θ,且轨道之间的距离都为L。两轨道所在平面都有垂直方向的磁场,磁感应强度大小都为B,方向如图所示。单刀双掷开关可接“1”或者“2”,电容器的电容为C。现将单刀双掷开关接在“1”上,从静止释放b棒,运动过程中两棒与轨道接触良好。
(1)若a棒固定,求b棒最终稳定运动的速度;
(2)若a棒固定,b棒达到稳定运动前加速运动的时间为t,求b棒在t时间内的位移;
(3)若a棒不固定,试在图中定性画出两个金属棒的速率随时间变化图像;
(4)若把单刀双掷开关接在“2”上,然后静止释放导体棒b并开始计时,若电容器不会被击穿,求b棒的速度大小关于时间t的表达式。
【答案】(1);(2);(3) ;(4)
【详解】(1)若a棒固定,b棒最终稳定运动时切割磁感线产生感应电动势,则有
产生的感应电流为
安培力为
最终稳定运动受力平衡,则有
解得
(2)若a棒固定,b棒达到稳定运动前加速运动的时间为t,根据动量定理得
带入速度得
整理得
(3)若a棒不固定,导体棒均切割磁感线,则回路中的电流大小为
b棒运动的加速度为
a棒运动的加速度为
电路中电流稳定时a、b棒的加速度相等,则两个金属棒的速率随时间变化图像如下
(4)若把单刀双掷开关接在“2”上,然后静止释放导体棒b并开始计时,设时刻导体棒的速度为,此时导体棒产生的感应电动势为
电容器两端电压
对导体棒,由动量定理得
其中
联立得
19.如图所示,有一边长L=0.1m,材质相同且粗细均匀的正方形导线框abcd,质量m=0.01kg,电阻R=0.2,从距离磁场上边界某一高处由静止开始自由下落,下落时线框平面始终在竖直平面内,且保持与水平磁场方向垂直,当线框下边bc刚一进入下方的有界匀强磁场时,恰好做匀速直线运动,此匀强磁场的磁感应强度为B=1T、磁场宽度也为L=0.1m。(不计空气阻力,g=10m/s2)求:
(1)导线框经过磁场区域时的速度大小;
(2)导线框进入磁场瞬间与穿出磁场瞬间,bc两点的电压大小之比;
(3)导线框经过磁场区域时产生的焦耳热Q。
【答案】(1)2m/s;(2);(3)0.02J
【详解】(1)线框刚进入磁场时,bc产生电动势
E=BLv
电流
因为匀速,所以
BIL=mg
得
(2)线框进磁场,bc边是电源,因此
线框出磁场,ad边是电源,因此
得
(3)因为线框匀速穿过磁场区域,根据能量守恒
Q=2mgL=0.02J
试卷第12页,共17页
试卷第1页,共1页
学科网(北京)股份有限公司
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绝密★启用前
第二章电磁感应单元检测卷(基础)
姓名 准考证号
本试题卷分选择题和非选择题两部分,共8页,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题3分,共30分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选绝不给分)
1.一个光滑平行金属导轨固定在水平桌面上,两导轨间通有竖直向下的匀强磁场,导轨左端连接着一个定值电阻。四根导体棒在导轨上均以速度做匀速直线运动,则产生的感应电动势最大的是( )
A.A B.B C.C D.D
2.电吉他的工作原理简化示意图如图所示,琴身上装有线圈,线圈附近被磁化的琴弦振动时,会使线圈中的磁通量发生变化,从而产生感应电流,再经信号放大器放大后传到扬声器。则当图中琴弦向左远离线圈时( )
A.线圈中不产生感应电流
B.穿过线圈的磁通量减小
C.琴弦受向左的安培力
D.线圈有收缩趋势
3.在课堂中,三位同学合作完成了一个惊奇小实验:他们手拉手与一节电动势为1.5V的干电池、若干导线、一个开关、一个有铁芯且匝数较多的线圈按图示方式连接,实验过程中人会有触电的感觉。下列说法正确的是( )
A.闭合开关瞬间,人有触电的感觉 B.电路稳定时,流过人体的电流大于线圈的电流
C.断开开关瞬间,流过人的电流方向为 D.断开开关瞬间,线圈两端的电压突然增大
4.如图所示,单匝线圈电阻r=1Ω,线圈内部存在垂直纸面向外的匀强磁场,磁场面积为,有一个阻值为R=2Ω的电阻两端分别与线圈两端a、b相连,电阻的一端b接地。磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示,则( )
A.在0~4s时间内,R中有电流从a流向b
B.当t=2s时穿过线圈的磁通量为0.08Wb
C.在0~4s时间内,通过R的电流大小为0.01A
D.在0~4s时间内,R两端电压Uab=0.03V
5.如图所示,有一铜盘轻轻拨动后会绕转轴自由转动,如果转动时把蹄形磁铁的两极放在铜盘的边缘,但不与铜盘接触。下列说法正确的是( )
A.铜盘转得越来越快
B.铜盘中会有涡流产生
C.这是电磁驱动现象
D.上下交换磁极铜盘会转得越来越快
6.如图,空间固定一条形磁体(其轴线水平),以下说法正确的是( )
A.圆环a沿磁体轴线向右运动,靠近磁体N极时感应电流为逆时针(从左往右看)
B.圆环b竖直下落时磁通量不变
C.圆环c从位置1下降到位置3运动情况是先加速后减速
D.圆环c经过磁体右边的位置2时感应电流最大
7.请分析电流表在运输途中为了防止指针的晃动,用导线将哪两个接线柱连接起来效果最佳( )
A.连接接线柱“-”与接线柱“0.6”
B.连接接线柱“-”与接线柱“3”
C.连接接线柱“0.6”与接线柱“3”
D.把接线柱“0.6”接地
8.在如图所示的磁感应强度大小为B的匀强磁场中(可随时间变化),存在一足够大的长方形导轨,并且导轨宽度为l。现导轨中有一电阻和一导体棒(与导轨接触良好),而导体棒有效切割长度也为l。当导体棒以速度向右匀速运动的时候,若导体棒和导轨内部始终无电流,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9.下列物理量中,属于矢量且单位用基本单位表示正确的是( )
A.磁通量 B.磁感应强度
C.电场强度 D.自感系数
10.如图所示,线圈自感系数L足够大,直流电阻不计,L1和L2是两个相同的灯泡,L1和线圈串联,D为理想二极管,开关K闭合电路稳定后,灯泡L1和L2都能正常发光。下列说法正确的是( )
A.开关K闭合瞬间,灯泡L1和L2都立刻变亮
B.开关K断开后,灯泡L1和L2均逐渐熄灭
C.开关K断开瞬间,b点电势低于a点电势
D.开关K断开后,灯泡L1逐渐熄灭,灯泡L2立即熄灭
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有
一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.如图所示,光滑固定导轨m、n水平放置,两根导体棒p、q平行放于导轨上,形成一个闭合回路。当一条形磁铁从高处下落接近回路时(不计空气阻力)( )
A.p、q将互相靠拢
B.p、q将互相远离
C.磁铁下落的加速度仍为g
D.磁铁下落的加速度小于g
12.下列说法正确的是( )
A.图甲中装置可以利用导体棒左右运动研究磁场对通电导线的作用力方向
B.图乙中增大电子枪的加速电压,粒子在磁场中运动周期不变
C.图丙中真空冶炼炉利用冶炼炉中的涡流产生热量融化金属
D.图丁中一只小鸟站在一条通过500A电流的铜质裸导线上,小鸟不会被电死的原因是两爪之间的电压很小。
13.电磁学知识在科技生活中有广泛的应用,下列相关说法正确的是( )
A.图甲中动圈式扬声器的工作原理是电磁感应
B.图乙中摇动手柄使磁铁旋转,铝线框也会跟着转动起来这种现象叫电磁驱动
C.图丙中自制金属探测器是利用地磁场来进行探测的
D.图丁中电工穿戴含有金属织物的衣服工作其原理是静电屏蔽
非选择题部分
三、非选择题(本题共5小题,共58分)
14.在“探究影响感应电流方向的因素”的实验中:
(1)为明确灵敏电流计指针的偏转方向与通过电流计的电流方向的关系,除灵敏电流计、导线、定值电阻和开关这些器材之外,还需要___________
A. B. C.
(2)实验得出,电流由“+”接线柱流入时灵敏电流计指针向右偏转;如图甲所示,该同学将条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中,发现指针___________(选填“向左”或“向右”)偏转。
(3)如图乙所示,将第(2)问中的螺线管置于电子秤上,在条形磁铁的N极从螺线管拔出的过程中,电子秤的示数会___________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)多次实验发现:感应电流产生的磁场,总是要___________引起感应电流的磁通量的变化。
15.为探究影响感应电流方向的因素,同学们做了如下的实验。
(1)所用电流计指针偏转方向与电流方向间的关系为:当电流从“+”接线柱流入电流计时,指针向右偏转;
(2)关于该实验,下列说法正确的是_________。
A.将磁铁插入的速度越大,电流计指针偏转幅度越大
B.将磁铁插入的速度越大,电流计指针偏转幅度越小
C.磁铁的N极朝下,并将其抽出,电流计指针向左偏转
D.磁铁的N极朝下,并将其插入,电流计指针向右偏转
(3)本实验也可以用发光二极管代替电流计进行实验,如图丙所示,将条形磁铁向上抽出螺线管,可观察到发光二极管________(填“D1”或“D2”)短暂发光。
16.如图所示,在磁感应强度为的匀强磁场中,半径为的金属圆盘竖直放置,绕点以角速度沿顺时针方向匀速转动,在圆盘中央和边缘各引出一根导线,与两块平行金属板A、B连接,两板间距为。在平行金属板A、B之间有一带电液滴处于静止状态。重力加速度为,求:
(1)感应电动势的大小;
(2)带电液滴的电性及比荷。
17.如图甲所示,将两根足够长、间距为L的平行光滑金属导轨固定在同一水平面内,左端接一阻值为R的电阻,与导轨垂直的虚线ef右边区域存在方向竖直向下的匀强磁场,质量为m、电阻也为R的金属杆PQ静止在导轨上。现对杆施加一水平向右的恒定拉力F,经过时间,杆进入磁场,并开始做匀速直线运动,杆始终与导轨垂直并接触良好,不计导轨的电阻。
(1)求匀强磁场的磁感应强度大小;
(2)若杆进入磁场后的某时刻撤去拉力,杆运动的速度与此后的位移关系图像如图乙所示,求与两个过程中电阻R产生的热量之比;
(3)若杆在磁场内运动后(记为0时刻)撤去拉力,同时改变磁场,使杆仍以原速率做匀速直线运动,求磁场随时间变化的函数关系(可以用表示)。
18.如图所示,a、b是质量均为m、长度均为L的导体棒,其中a棒有电阻,其阻值为R,b棒电阻不计。水平金属轨道与斜面金属轨道均光滑且足够长,不计轨道的电阻。斜面金属轨道与水平面的夹角为θ,且轨道之间的距离都为L。两轨道所在平面都有垂直方向的磁场,磁感应强度大小都为B,方向如图所示。单刀双掷开关可接“1”或者“2”,电容器的电容为C。现将单刀双掷开关接在“1”上,从静止释放b棒,运动过程中两棒与轨道接触良好。
(1)若a棒固定,求b棒最终稳定运动的速度;
(2)若a棒固定,b棒达到稳定运动前加速运动的时间为t,求b棒在t时间内的位移;
(3)若a棒不固定,试在图中定性画出两个金属棒的速率随时间变化图像;
(4)若把单刀双掷开关接在“2”上,然后静止释放导体棒b并开始计时,若电容器不会被击穿,求b棒的速度大小关于时间t的表达式。
19.如图所示,有一边长L=0.1m,材质相同且粗细均匀的正方形导线框abcd,质量m=0.01kg,电阻R=0.2,从距离磁场上边界某一高处由静止开始自由下落,下落时线框平面始终在竖直平面内,且保持与水平磁场方向垂直,当线框下边bc刚一进入下方的有界匀强磁场时,恰好做匀速直线运动,此匀强磁场的磁感应强度为B=1T、磁场宽度也为L=0.1m。(不计空气阻力,g=10m/s2)求:
(1)导线框经过磁场区域时的速度大小;
(2)导线框进入磁场瞬间与穿出磁场瞬间,bc两点的电压大小之比;
(3)导线框经过磁场区域时产生的焦耳热Q。
试卷第8页,共10页
试卷第1页,共1页
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