精品解析:广东佛山市高明区纪念中学2025-2026学年高二下学期中期供题训练物理试题
2026-06-14
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内容正文:
2025-2026学年下学期中期供题训练
高二物理
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 下列关于传感器的说法中不正确的是( )。
A. 传感器能将感受到的外部信息按照一定的规律通常转换为电信号
B. 话筒是一种将电信号转换为声信号的传感器
C. 光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器
D. 热敏电阻是将温度信息转化为电信号的传感器
【答案】B
【解析】
【详解】A.传感器能将感受到的外部信息按照一定的规律通常转换为电信号,A正确,不符合题意;
B.话筒是一种将声信号转换为电信号的传感器,B错误,符合题意;
C.光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器,C正确,不符合题意;
D.热敏电阻是将温度信息转化为电信号的传感器,D正确,不符合题意。
故选B。
2. 如图所示,一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点,将圆环拉离平衡位置并由静止释放,圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域,A、B为该磁场的竖直边界,磁场方向垂直于圆环所在平面向里,若不计空气阻力,则( )
A. 圆环向右穿过磁场后,还能摆到释放位置 B. 圆环离开磁场时具有收缩的趋势
C. 圆环将在磁场中不停地摆动 D. 圆环在磁场中运动时均有感应电流
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.当圆环进入或离开磁场区域时磁通量发生变化,会产生电流,机械能向电能转化,所以机械能不守恒,因此环向右穿过磁场后,不能摆到释放位置,故A错误;
B.圆环离开磁场时磁通量减少,由楞次定律(增缩减扩)可知:圆环离开磁场时具有扩张的趋势,故B错误;
C.在圆环不断经过磁场,机械能不断损耗过程中圆环越摆越低,最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动,因为在此区域内没有磁通量的变化(一直是最大值),所以机械能守恒,即圆环最后的运动状态为在磁场区域来回摆动,而不是静止在平衡位置,故C正确;
D.圆环在磁场中运动时,因穿过其磁通量不变,不会产生感应电流,故D错误。
故选C。
3. 如图所示,i-t图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像。在t=0时刻,回路中电容器的M板带正电,下列说法中正确的是( )
A. o-a阶段,电容器正在充电,电场能正在向磁场能转化
B. a-b阶段,电容器正在放电,磁场能正在向电场能转化
C. b-c阶段,电容器正在放电,回路中电流沿顺时针方向
D. c-d阶段,电容器正在充电,回路中电流沿逆时针方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.o-a阶段,电容器正在放电,电流不断增加,电场能正在向磁场能转化,选项A错误;
B.a-b阶段,电容器正在充电,电流逐渐减小,磁场能正在向电场能转化,选项B错误;
C.b-c阶段,电容器正在放电,回路中电流沿顺时针方向,选项C正确;
D.c-d阶段,电容器正在充电,回路中电流沿顺时针方向,选项D错误。
故选C。
4. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设正方形线框边长为,四个图中的电动势均为
设正方形线框的电阻为,则四个图中回路的电流均为
其中选项B图中ab边相当于电源,ab两点间的电势差大小为
选项A、C、D图中ab两点间的电势差大小均为
故选B。
5. 如图甲所示为发电机构造示意图,产生的电动势随时间变化图象如图乙所示.发电机线圈的内阻为1Ω,外接电阻的阻值为99Ω,下列说法正确的是
A. 电压表示数为220V
B. 电流表示数为2.2A
C. 时,穿过线圈的磁通量最大
D. 电流方向每秒变化50次
【答案】B
【解析】
【详解】B.交流电的有效值为,则电流的有效值为,则电流表示数为2. 2A,选项B正确;
A. 电压表示数为U=IR=2.2×99V=217.8V,选项A错误;
C. 时,感应电动势最大,此时穿过线圈的磁通量为零,选项C错误;
D. 交流电的频率为,则电流方向每秒变化100次,选项D错误.
6. 如图所示为远距离输电的电路图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电机输出的电压为U,升压变压器的原、副线圈匝数比为k1,降压变压器的原、副线圈匝数比为k2,输电线上损耗的功率为输送功率的,用户得到的电压为U4,则为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据变压器变压原理有:
设输送功率为P,则
则
故选B。
7. 如图所示,沿直线通过速度选择器的正离子、,从狭缝射入磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中,偏转后出现的对应轨迹半径之比为,不计离子重力及离子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 离子、的速度大小之比为
B. 离子、的电荷量之比为
C. 离子、的质量之比为
D. 离子、的比荷之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A.能沿直线通过速度选择器的离子,电场力与洛伦兹力平衡,满足
得
说明所有通过速度选择器的离子速度大小相等,故A错误;
D.离子进入磁感应强度为的偏转磁场后,由洛伦兹力提供向心力,得
求得
由于两离子的速度大小相等,则离子、的比荷之比等于圆周运动的半径的反比,因此比荷与轨迹半径成反比,因此 ,故D正确;
BC.根据已知条件只能求出离子、的比荷之比,无法求出电荷量之比和质量之比,故BC错误。
故选D。
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 如图所示,下列说法正确的是 ( )
A. 甲图所示电路中,若在线圈中放入铁芯,稳定状态下灯泡会比没有铁芯时更暗
B. 乙图是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量从而冶炼金属
C. 丙图变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
D. 丁图中,磁电式仪表线圈的铝框骨架在指针偏转时起到了电磁阻尼的作用
【答案】ACD
【解析】
【详解】A.甲图所示电路中,若在线圈中放入铁芯,线圈的感抗变大,通过灯泡的电流变小,灯泡会比没有铁芯时更暗,故A正确;
B.乙图是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,金属中产生涡流,金属中产生大量热量从而冶炼金属,故B错误;
C.丙图中变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流,故C正确;
D.丁图中,磁电式仪表线圈的铝框骨架在指针偏转时,铝框的磁通量发生变化,从而产生感应电流,出现安培阻力,使其很快停止摆动,起到了电磁阻尼的作用,故D正确。
故选ACD。
9. 关于电磁振荡与电磁波,下列说法中正确的是( )
A. 变化的电场一定产生变化的磁场,从而产生电磁波
B. 在振荡电路中,仅增大线圈的电感,电磁振荡的频率减小
C. 可利用红外线的荧光作用进行信号分析,从而探知物体的特征
D. 可见光是一种电磁波,其中红光的波长大于紫光的波长
【答案】BD
【解析】
【详解】A.均匀变化的电场产生稳定的磁场,不会产生电磁波,选项A错误;
B.根据可知,在振荡电路中,仅增大线圈的电感,电磁振荡的频率减小,选项B正确;
C.可利用紫外线的荧光作用进行信号分析,从而探知物体的特征,选项C错误;
D.可见光是一种电磁波,其中红光的波长大于紫光的波长,选项D正确。
故选BD。
10. 如图所示,在水平桌面上放置一周长为、质量为的近超导体(导体仍有微小电阻)圆环,圆环的截面面积为,电阻率为。一磁铁在外力作用下,从圆环正上方缓慢下移至离桌面高处撤去外力,磁铁恰好平衡,此时圆环中的感应电流大小为,其所在处磁场的磁感应强度大小为,方向与水平面成角,经过一段时间后,磁铁会缓慢下移至离桌面高为的位置处再次平衡,下移过程圆环的电流可认为保持不变,已知重力加速度为,则( )
A. 超导圆环的电流方向从上往下看为顺时针方向
B. 磁铁在处平衡时,桌面对超导圆环的支持力为
C. 磁铁从处下移到过程中,超导圆环产生的热量为()
D. 磁铁下移过程中,通过超导圆环导体横截面的电荷量为
【答案】BC
【解析】
【详解】A.根据楞次定律,磁铁下移过程中,向下穿过圆环的磁通量增加,感应电流的磁场方向向上阻碍磁通量增加,由右手螺旋定则可知,从上往下看圆环感应电流为逆时针,故A错误;
B.将磁感应强度分解为平行水平面的径向分量和竖直分量。 圆环电流沿切线方向,磁感应强度的径向分量使切线电流受到竖直向下的安培力,大小为
磁感应强度的竖直分量使切线电流受到沿径向向外的安培力,整个圆环的径向安培力相互抵消,合力为0。根据圆环受力平衡,有,故B正确;
C.磁铁平衡时,重力等于圆环对磁铁向上的安培力(作用力与反作用力),得磁铁重力
磁铁缓慢下移过程动能不变,重力势能的减少量全部转化为圆环的焦耳热,有,故C正确;
D.根据和,得
因下移过程圆环中的电流可认为保持不变,所以通过超导圆环的电荷量,故D错误。
故选BC。
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向,设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有:一个磁性很强的条形磁铁,两个发光二极管(电压在至都可发光且保证安全),一个多用电表,导线若干。操作步骤如下:
①用多用电表的电阻挡测出二极管的正、负极;
②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路;
③把条形磁铁插入线圈时,二极管发光;拔出时,二极管发光;
④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。
请回答下列问题:
(1)线圈缠绕方向如图乙中的_________[选填“()”或“()”]。
(2)条形磁铁运动得越快,二极管发光的亮度就越大,这说明感应电动势随_________的增大而增大。
(3)为进一步研究,他又做了如图丙所示实验:磁体从线圈上方靠近线圈的位置由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中,传感器显示的电流随时间变化的图像应该是如图中的( )(填字母序号)
A. B.
C. D.
(4)实验结束后,该同学又对教材中断电自感实验做了如下改动。在两条支路上分别串联电流传感器,再按教材要求,断开电路并记录下两支路的电流情况如图戊所示,由图可知:
断电瞬间,灯泡电流瞬间_________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
【答案】(1)a (2)磁通量的变化率 (3)B
(4)增大
【解析】
【小问1详解】
把条形磁铁插入线圈时,二极管B发光,说明螺线管中的感应电流方向由下到上,因穿过线圈的磁通量向上增加,可知感应电流的磁场方向向下,根据右手定则可知线圈缠绕方向如图乙中的a所示;
【小问2详解】
条形磁铁运动得越快,二极管发光的亮度就越大,这说明感应电动势随磁通量的变化率的增大而增大。
【小问3详解】
磁体进入和穿出线圈时感应电流方向相反,磁体刚进入线圈时速度较小,磁通量变化速率小,磁体穿出线圈时磁通量变化速率大,由感应电动势和感应电流公式,,且磁体完全进入线圈后,线圈中磁通量未发生变化,电动势为0。故B正确,ACD错误。
故选B。
【小问4详解】
由图可知,断电前通过灯泡和电感线圈的电流均恒定,且通过电感线圈的电流大于通过灯泡的电流,断电瞬间,线圈产生自感电动势阻碍其电流减小,而此时灯泡和自感线圈构成回路,从而使通过灯泡的电流瞬间增大。
12. 某学习小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。
(1)本实验要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,实验中需要运用的科学方法是( )
A. 控制变量法 B. 等效替代法
C. 整体隔离法 D. 微元求和法
(2)学习小组中小明先将图1中的零件组装成图2中的变压器,再将原线圈接在交流电源上,之后再将副线圈接在电压传感器(可视为理想电压表)上,观察到副线圈输出电压随时间变化的图像如图3所示,在保证安全的前提下,小明可能在时间内进行的操作是( )
A. 减少了原线圈的匝数
B. 拔掉了变压器铁芯Q
C. 减小了交流电源的频率
D. 增大了原线圈的输入电压
(3)学习小组中的小华在实验过程中,选择不同的变压器的原、副线圈匝数,利用电压传感器测量相应电压(、上电压分别为、),记录如图表所示,由数据可知一定是_________线圈的匝数(填“原”或“副”);
N1/匝
100
100
200
200
N2/匝
200
400
400
800
U1/V
1.50
2.12
4.98
5.66
U2/V
2.95
8.32
9.92
22.58
(4)学习小组中的小文在实验室中找到了一只标有“ ”的变压器,如图5所示。他看到这个变压器上有、、、四个引出线头,且、引线比、引线粗。在没有相应的说明书情况下,他应该把引线_________接交流“”(选填“、”或“、”);
(5)学习小组中的小雨拆开一理想变压器后,如图6所示,把一个定值电阻与变压器的原线圈连接,把一可变电阻与该变压器的副线圈连接,原、副线圈的匝数分别为、在交流电源的电压有效值不变的情况下,调节可变电阻的过程中,当 _________时,获得的功率最大。
【答案】(1)A (2)B
(3)原 (4)、
(5)
【解析】
【小问1详解】
本实验要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,实验中需要运用的科学方法是控制变量法。
故选A。
【小问2详解】
AD.由图知,t1时刻前的电压值大于t2时刻后的电压值,而周期不变,根据减少了原线圈的匝数,副线圈输出电压U2增大,若增大了原线圈的输入电压,副线圈输出电压U2增大,故AD错误;
B.拔掉了变压器铁芯Q,副线圈磁通量减小,则输出电压U2减小,故B正确;
C.只减小交流电源的频率,不能改变副线圈输出电压U2,故C错误。
故选B。
【小问3详解】
根据变压器电压与线圈匝数之比可知
结合变压器中存在漏磁现象可知,N1一定是原线圈的匝数。
【小问4详解】
理想变压器的输入功率等于输出功率,因为是降压变压器,所以副线圈的电压小于原线圈的电压,而功率又相等,所以副线圈的电流大于原线圈的电流,为了减少功率损失,根据电阻定律可知副线圈应用较粗的铜导线绕制,故应将较细的线圈作为原线圈,他应该把引线c、d接交流“220 V”;
【小问5详解】
把变压器和R等效为一个电阻R1,R0当做电源内阻,当内、外电阻相等时,即R1= R0
此时输出功率最大,根据
可得
将公式
代入上式,可得
从而得出,此时R获得的功率最大。
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13. 随着科技的发展,电动汽车大有取代燃油车的趋势,因此大量设置充电桩势在必行,热爱钻研的李明同学,设计了如图所示的充电装置,线圈ab匝数为n=200匝,面积为,匀强磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度随时间按正弦规律变化,如图乙所示。理想变压器副线圈接充电器,已知额定电压为8V的充电器恰能正常工作,不计线圈电阻。求:
(1)线圈ab中的最大感应电动势;
(2)变压器原、副线圈匝数比。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由题图乙可知线圈转动的周期为T=0.2s,则转动的角速度为
线圈ab中的最大感应电动势为
(2)变压器原线圈电压的有效值为
变压器原、副线圈匝数比为
14. 如图所示,光滑平行金属导轨、固定在倾角为的绝缘斜面上,、为水平放置的平行且足够长的光滑金属导轨,导轨在、两点处平滑连接,水平部分处在磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨间距均为。两金属棒、的质量分别为、,接入电路的电阻均为,初始时,金属棒垂直放置在水平导轨上,金属棒垂直固定在倾斜导轨上距底端距离为处,某时刻将由静止释放,不计导轨电阻。重力加速度为,求:
(1)金属棒的最大加速度和最大速度;
(2)流过金属棒的电荷量和金属棒上产生的热量;
【答案】(1),
(2),
【解析】
【小问1详解】
设ab棒下滑到斜面底端时速度为v,由动能定理有
解得
ab棒刚进入磁场时产生的感应电动势为
通过cd的电流为
cd棒所受安培力为
则最大加速度为
联立解得
当ab、cd棒共速时,cd棒速度最大,由动量守恒定律得
解得
【小问2详解】
设棒中平均电流为,对cd棒由动量定理得
又有
联立解得
由能量守恒定律得,两棒产生的总热量
解得
ab棒与cd棒电阻相同,所以金属棒上产生的热量
15. 如图所示是具有弹性绝缘内壁、半径为的圆柱形装置的横截面图,装置内有磁感应强度为的匀强磁场,一质量为、带电荷量为的电子,以一定的初速度从小孔进入装置,电子初速度指向圆心,它与内壁先后碰撞两次(能量无损失)又恰好从孔射出,试求:
(1)电子的初速度大小;
(2)电子在磁场内运动的时间。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)由题意可知,要使电子与内壁碰撞两次后又从点飞出,电子在磁场中的运动轨迹为三段相等的圆弧,如图所示
每一段圆弧对应的圆心角为,由几何关系可知,电子的运动轨迹的半径满足
可得
根据洛伦兹力提供向心力有
可得
(2)电子在磁场中做圆周运动的周期
由图可知,电子在磁场中运动的时间
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2025-2026学年下学期中期供题训练
高二物理
一、单选题:本大题共7小题,共28分。
1. 下列关于传感器的说法中不正确的是( )。
A. 传感器能将感受到的外部信息按照一定的规律通常转换为电信号
B. 话筒是一种将电信号转换为声信号的传感器
C. 光敏电阻是一种利用光敏元件将光信号转化为电信号的传感器
D. 热敏电阻是将温度信息转化为电信号的传感器
2. 如图所示,一个闭合金属圆环用绝缘细线挂于O点,将圆环拉离平衡位置并由静止释放,圆环摆动过程中经过有界的水平方向的匀强磁场区域,A、B为该磁场的竖直边界,磁场方向垂直于圆环所在平面向里,若不计空气阻力,则( )
A. 圆环向右穿过磁场后,还能摆到释放位置 B. 圆环离开磁场时具有收缩的趋势
C. 圆环将在磁场中不停地摆动 D. 圆环在磁场中运动时均有感应电流
3. 如图所示,i-t图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像。在t=0时刻,回路中电容器的M板带正电,下列说法中正确的是( )
A. o-a阶段,电容器正在充电,电场能正在向磁场能转化
B. a-b阶段,电容器正在放电,磁场能正在向电场能转化
C. b-c阶段,电容器正在放电,回路中电流沿顺时针方向
D. c-d阶段,电容器正在充电,回路中电流沿逆时针方向
4. 粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中,磁场方向垂直于线框平面,其边界与正方形线框的边平行。现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,如图所示,则在移出过程中线框的一边a、b两点间电势差的绝对值最大的是( )
A. B.
C. D.
5. 如图甲所示为发电机构造示意图,产生的电动势随时间变化图象如图乙所示.发电机线圈的内阻为1Ω,外接电阻的阻值为99Ω,下列说法正确的是
A. 电压表示数为220V
B. 电流表示数为2.2A
C. 时,穿过线圈的磁通量最大
D. 电流方向每秒变化50次
6. 如图所示为远距离输电的电路图,升压变压器和降压变压器均为理想变压器,发电机输出的电压为U,升压变压器的原、副线圈匝数比为k1,降压变压器的原、副线圈匝数比为k2,输电线上损耗的功率为输送功率的,用户得到的电压为U4,则为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,沿直线通过速度选择器的正离子、,从狭缝射入磁感应强度大小为、方向垂直于纸面向外的匀强磁场中,偏转后出现的对应轨迹半径之比为,不计离子重力及离子间的相互作用,下列说法正确的是( )
A. 离子、的速度大小之比为
B. 离子、的电荷量之比为
C. 离子、的质量之比为
D. 离子、的比荷之比为
二、多选题:本大题共3小题,共18分。
8. 如图所示,下列说法正确的是 ( )
A. 甲图所示电路中,若在线圈中放入铁芯,稳定状态下灯泡会比没有铁芯时更暗
B. 乙图是真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生大量热量从而冶炼金属
C. 丙图变压器的铁芯用相互绝缘的硅钢片叠成能减小涡流
D. 丁图中,磁电式仪表线圈的铝框骨架在指针偏转时起到了电磁阻尼的作用
9. 关于电磁振荡与电磁波,下列说法中正确的是( )
A. 变化的电场一定产生变化的磁场,从而产生电磁波
B. 在振荡电路中,仅增大线圈的电感,电磁振荡的频率减小
C. 可利用红外线的荧光作用进行信号分析,从而探知物体的特征
D. 可见光是一种电磁波,其中红光的波长大于紫光的波长
10. 如图所示,在水平桌面上放置一周长为、质量为的近超导体(导体仍有微小电阻)圆环,圆环的截面面积为,电阻率为。一磁铁在外力作用下,从圆环正上方缓慢下移至离桌面高处撤去外力,磁铁恰好平衡,此时圆环中的感应电流大小为,其所在处磁场的磁感应强度大小为,方向与水平面成角,经过一段时间后,磁铁会缓慢下移至离桌面高为的位置处再次平衡,下移过程圆环的电流可认为保持不变,已知重力加速度为,则( )
A. 超导圆环的电流方向从上往下看为顺时针方向
B. 磁铁在处平衡时,桌面对超导圆环的支持力为
C. 磁铁从处下移到过程中,超导圆环产生的热量为()
D. 磁铁下移过程中,通过超导圆环导体横截面的电荷量为
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 某同学想应用楞次定律判断线圈缠绕方向,设计的实验装置原理图如图甲所示。选用的器材有:一个磁性很强的条形磁铁,两个发光二极管(电压在至都可发光且保证安全),一个多用电表,导线若干。操作步骤如下:
①用多用电表的电阻挡测出二极管的正、负极;
②把二极管、线圈按如图甲所示电路用导线连接成实验电路;
③把条形磁铁插入线圈时,二极管发光;拔出时,二极管发光;
④根据楞次定律判断出线圈的缠绕方向。
请回答下列问题:
(1)线圈缠绕方向如图乙中的_________[选填“()”或“()”]。
(2)条形磁铁运动得越快,二极管发光的亮度就越大,这说明感应电动势随_________的增大而增大。
(3)为进一步研究,他又做了如图丙所示实验:磁体从线圈上方靠近线圈的位置由静止下落。在磁体穿过整个线圈的过程中,传感器显示的电流随时间变化的图像应该是如图中的( )(填字母序号)
A. B.
C. D.
(4)实验结束后,该同学又对教材中断电自感实验做了如下改动。在两条支路上分别串联电流传感器,再按教材要求,断开电路并记录下两支路的电流情况如图戊所示,由图可知:
断电瞬间,灯泡电流瞬间_________。(选填“增大”“减小”或“不变”)
12. 某学习小组用可拆变压器探究“变压器的电压与匝数的关系”。
(1)本实验要通过改变原、副线圈匝数,探究原、副线圈的电压比与匝数比的关系,实验中需要运用的科学方法是( )
A. 控制变量法 B. 等效替代法
C. 整体隔离法 D. 微元求和法
(2)学习小组中小明先将图1中的零件组装成图2中的变压器,再将原线圈接在交流电源上,之后再将副线圈接在电压传感器(可视为理想电压表)上,观察到副线圈输出电压随时间变化的图像如图3所示,在保证安全的前提下,小明可能在时间内进行的操作是( )
A. 减少了原线圈的匝数
B. 拔掉了变压器铁芯Q
C. 减小了交流电源的频率
D. 增大了原线圈的输入电压
(3)学习小组中的小华在实验过程中,选择不同的变压器的原、副线圈匝数,利用电压传感器测量相应电压(、上电压分别为、),记录如图表所示,由数据可知一定是_________线圈的匝数(填“原”或“副”);
N1/匝
100
100
200
200
N2/匝
200
400
400
800
U1/V
1.50
2.12
4.98
5.66
U2/V
2.95
8.32
9.92
22.58
(4)学习小组中的小文在实验室中找到了一只标有“ ”的变压器,如图5所示。他看到这个变压器上有、、、四个引出线头,且、引线比、引线粗。在没有相应的说明书情况下,他应该把引线_________接交流“”(选填“、”或“、”);
(5)学习小组中的小雨拆开一理想变压器后,如图6所示,把一个定值电阻与变压器的原线圈连接,把一可变电阻与该变压器的副线圈连接,原、副线圈的匝数分别为、在交流电源的电压有效值不变的情况下,调节可变电阻的过程中,当 _________时,获得的功率最大。
四、计算题:本大题共3小题,共36分。
13. 随着科技的发展,电动汽车大有取代燃油车的趋势,因此大量设置充电桩势在必行,热爱钻研的李明同学,设计了如图所示的充电装置,线圈ab匝数为n=200匝,面积为,匀强磁场方向垂直于线圈平面,磁感应强度随时间按正弦规律变化,如图乙所示。理想变压器副线圈接充电器,已知额定电压为8V的充电器恰能正常工作,不计线圈电阻。求:
(1)线圈ab中的最大感应电动势;
(2)变压器原、副线圈匝数比。
14. 如图所示,光滑平行金属导轨、固定在倾角为的绝缘斜面上,、为水平放置的平行且足够长的光滑金属导轨,导轨在、两点处平滑连接,水平部分处在磁感应强度为、方向竖直向下的匀强磁场中,导轨间距均为。两金属棒、的质量分别为、,接入电路的电阻均为,初始时,金属棒垂直放置在水平导轨上,金属棒垂直固定在倾斜导轨上距底端距离为处,某时刻将由静止释放,不计导轨电阻。重力加速度为,求:
(1)金属棒的最大加速度和最大速度;
(2)流过金属棒的电荷量和金属棒上产生的热量;
15. 如图所示是具有弹性绝缘内壁、半径为的圆柱形装置的横截面图,装置内有磁感应强度为的匀强磁场,一质量为、带电荷量为的电子,以一定的初速度从小孔进入装置,电子初速度指向圆心,它与内壁先后碰撞两次(能量无损失)又恰好从孔射出,试求:
(1)电子的初速度大小;
(2)电子在磁场内运动的时间。
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