精品解析：天津市北京师范大学静海附属学校2024-2025学年高二下学期第一次月考物理试卷

天津市北京师范大学静海附属学校2024-2025学年 高二下学期第一次测试物理试题 一、单选题（每题4分，共32分） 1. 电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，能够被磁化通常所说的磁性材料是指强磁性物质。铁磁性材料一般是Fe，Co，Ni元素及其合金，稀土元素及其合金，以及一些Mn的化合物。因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的有（ ） A. 取走磁体，电吉他将不能正常工作 B. 增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 C. 弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化 D. 选用铜质弦，电吉他仍能正常工作 2. 绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按如图所示方法连接，G为电流表，下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合瞬间，G中的电流从左向右 B. 保持开关S闭合状态，G中的电流从左向右 C. 保持开关S闭合，向右移动变阻器R0滑动触头的位置，G中的电流从左向右 D. 断开开关S的瞬间，G的示数也为零 3. 如图所示的电路中，、是两个完全相同的灯泡，为自感线圈（自感系数足够大，直流电阻不计）。为电源，S为开关。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关，、同时发光 B. 断开开关，先熄灭，闪亮后熄灭 C. 闭合开关和断开开关瞬间，中的电流方向相反 D. 闭合开关和断开开关瞬间，中的电流方向相反 4. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大 B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大 D. 若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变大 5. 如图甲所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，定值电阻，则0~5s内（　　） A. 线圈感应电动势均匀增大 B. a、b两点间电压 C. 通过电阻R的电荷量为1C D. 电阻R上产生的热量为2J 6. 如图所示，导体AB的长为2R，绕O点以角速度ω匀速转动，OB长为R，且OBA三点在一条直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面，且与转动平面垂直，那么A、B两端的电势差的绝对值为(　　) A. BωR2 B. 2BωR2 C. 4BωR2 D. 6BωR2 7. 某交变电流电压随时间变化的规律如图所示（初始部分为正弦函数的四分之一周期），下列说法正确的是（　　） A. 该交变电流的周期为2s B. 该交变电流电压的有效值为200V C. 将该交变电流加在交流电压表两端时，电压表读数为 D. 将该交变电流加在启辉电压（达到或超过启辉电压后氖管会发光）为200V的氖管上，氖管未被击穿，氖管1秒钟内发光次数为100次 8. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场轴线匀速转动时产生的正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图线a所示。当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图线b所示。以下关于这两个正弦式电流的说法正确的是（　　） A. 图线a电动势的有效值为 B. 线圈先后两次转速之比为 C. 在图中时刻穿过线圈的磁通量均为零 D. 图线b电动势的瞬时值表达式为 二、多选题（每题4分，共16分） 9. 如图甲所示，无线手机充电因其方便、科技感强，很受年轻人的喜爱。图乙为电磁感应式手机无线充电的原理示意图，与变压器类似，在充电基座上的送电线圈接入正弦交流电，手机中的受电线圈感应出电流，实现为手机充电的目的。则在充电过程中（　　） A. 无线充电与有线充电一样实现了能量的传递 B. 送电线圈接入恒定电流也可以持续给手机充电 C. 送电线圈中电流产生的磁场是均匀变化的磁场 D. 受电线圈中感应电流产生周期性变化的磁场 10. 如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），始终保持静止，则时间内（ ） A. 流过电阻R的电流方向始终没变 B. 电容器C的a板一直带正电 C. 时刻电容器C的带电量为零 D. 所受安培力的方向始终没变 11. 如图所示为一风力发电车远距离输电示意图，风力发电车的输出电压恒定，变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ） A. 用户增加时，升压变压器的输出电压减小 B. 用户增加时，升压变压器的输出功率减小 C. 用户增加时，输电线上的电流增加 D. 用户增加时，输电线上损耗的电功率增加 12. 在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨。由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨无初速的放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上。a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。则（　　） A. 物块c的质量是2msinθ B. b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能 C. b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能 D. b棒放上导轨后，a棒中电流大小是 三、实验题（每小空2分，共12分） 13. 利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系： （1）除图中所示器材外，还需要的器材有______。 A. 干电池 B. 低压交流电源 C. 直流电压表 D. 多用电表 （2）下列说法正确的是______。 A. 变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B. 变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用 C. 理想变压器原、副线圈中的磁通量总是相同 D. 变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 14. 某中学实验小组利用如图所示电路探究“电磁感应现象”。 （1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是： ①将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，灵敏电流计指针将______（选填“左偏”“不偏”“右偏”）。 ②将通电线圈A插入感应线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计指针将______（选填“左偏”“不偏”“右偏”）。 （2）在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，则感应线圈B中将______。 A. 因电路不闭合，无电磁感应现象 B. 有电磁感应现象，有感应电动势，但无感应电流 C. 不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向 （3）连接好电路，闭合开关，把A线圈从同样高度插到副线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下流过灵敏电流计的电荷量大小关系是______（选填“>”“<”或“=”）。 四、计算题（共40分） 15. 如图所示，线圈的面积是，共有100匝；线圈电阻r为1Ω，外接电阻R＝4Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以50r/s的转速匀速旋转时，求： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过感应电动势的瞬时值是多少？ （3）线圈每转过一周，整个电路中产生的焦耳热？ （4）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量为多少？ 16. 如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线总电阻，升压变压器的原、副线圈匝数之比为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，副线圈与纯电阻组成闭合电路，用电器电阻。若、均为理想变压器，的副线圈两端电压表达式为。求： (1)用户端的用电电流和输电电流； (2)输电线上损耗的电压和损耗的功率； (3)发电机的输出电压和输出功率。 17. 如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L=0.5m，导轨所在平面与水平面的夹角θ=30°，M、P间接有R=3.2Ω的电阻。范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小B=1.6T。长度与导轨间距相等、质量m=0.2kg、阻值r=0.8Ω的金属棒放在两导轨上，在大小为1.8N、方向平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，导轨足够长且电阻不计，取重力加速度大小g=10m/s2。 （1）当金属棒的速度大小v1=1m/s时，求金属棒的加速度大小a； （2）金属棒向上的位移大小s=5.5m前，金属棒已经进入匀速运动状态，求金属棒从开始运动到位移大小s=5.5m的过程中R上产生的焦耳热。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 天津市北京师范大学静海附属学校2024-2025学年 高二下学期第一次测试物理试题 一、单选题（每题4分，共32分） 1. 电吉他中电拾音器的基本结构如图所示，磁体附近的金属弦被磁化，能够被磁化通常所说的磁性材料是指强磁性物质。铁磁性材料一般是Fe，Co，Ni元素及其合金，稀土元素及其合金，以及一些Mn的化合物。因此弦振动时，在线圈中产生感应电流，电流经电路放大后传送到音箱发出声音，下列说法不正确的有（ ） A. 取走磁体，电吉他将不能正常工作 B. 增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势 C. 弦振动过程中，线圈中的电流方向不断变化 D. 选用铜质弦，电吉他仍能正常工作 【答案】D 【解析】 【详解】A．取走磁体，就没有磁场，弦振动时，在线圈中不会产生感应电流，电吉他将不能正常工作，A不符合题意； B．根据可知，增加线圈匝数可以增大线圈中的感应电动势，B不符合题意； C．弦振动过程中，磁场方向不变，到那时磁通量有时变大，有时变小，则线圈中的电流方向不断变化，C不符合题意； D．铜不可以被磁化，选用铜质弦，电吉他不能正常工作，D符合题意。 故选D。 2. 绕在同一铁芯上的线圈Ⅰ、Ⅱ按如图所示方法连接，G为电流表，下列说法正确的是（ ） A. 开关S闭合瞬间，G中的电流从左向右 B. 保持开关S闭合状态，G中的电流从左向右 C. 保持开关S闭合，向右移动变阻器R0滑动触头的位置，G中的电流从左向右 D. 断开开关S的瞬间，G的示数也为零 【答案】A 【解析】 【详解】A．当闭合开关瞬间，Ⅰ线圈中有电流通过，产生磁场，磁场方向从左向右，磁场也穿过Ⅱ线圈，Ⅱ线圈的磁通量从无到有增加，产生感应电流，根据楞次定律可知，则电流表中有从左向右的电流，故A正确； B．闭合开关后保持闭合状态时，Ⅰ中电流不变，穿过Ⅱ线圈中磁通量不变，没有感应电流产生，G的示数为零，故B错误； C．保持开关S闭合，向右移动变阻器R0滑动触头的位置，Ⅰ线圈中电流减小，产生向右的减弱的磁场，变化磁场也穿过Ⅱ线圈，Ⅱ线圈的磁通量变化，产生感应电流，根据楞次定律可知，电流表中有从右向左的电流，故C错误； D．断开开关S的瞬间，Ⅰ线圈中电流减小（从有到无），产生磁场也变化，变化磁场也穿过Ⅱ线圈，Ⅱ线圈的磁通量变化，产生感应电流，则电流表中有电流，故D错误。 故选A。 3. 如图所示的电路中，、是两个完全相同的灯泡，为自感线圈（自感系数足够大，直流电阻不计）。为电源，S为开关。下列说法正确的是（　　） A. 闭合开关，、同时发光 B. 断开开关，先熄灭，闪亮后熄灭 C. 闭合开关和断开开关瞬间，中的电流方向相反 D. 闭合开关和断开开关瞬间，中的电流方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】A．闭合开关瞬间，由于线圈的阻碍作用很大，故先亮，慢慢变亮，最终、亮度一样，A错误； B．闭合开关稳定后，由于线圈直流电阻不计，所以、两灯的电流一样，断开开关，线圈产生自感电动势，与、两灯构成回路，、两灯都是逐渐暗下去，B错误； CD．闭合开关稳定时，、和线圈中电流方向都向右；断开开关瞬间，电流方向由线圈决定，可知中的电流方向变为向左，中的电流方向还是向右，故闭合开关和断开开关瞬间，中的电流方向相反，中的电流方向相同，C正确，D错误。 故选C。 4. 如图所示，理想变压器原线圈接在交流电源上，图中各电表均为理想电表，下列说法正确的是（　　） A. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，消耗的功率变大 B. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电压表V示数变大 C. 当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，电流表示数变大 D. 若闭合开关S，则电流表示数变大，示数变大 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．当滑动变阻器的滑动触头P向上滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，回路总电阻变大，总电流强度减小，R1消耗的功率减小；原线圈电流强度也减小；原线圈电压不变，副线圈电压也不变，加在R1两端的电压减小，因此电压表V示数增大，AC错误B正确； D．若闭合开关S，回路总电阻减小，电流强度增大，R1分得的电压升高，加在R2两端的电压降低，流过R2的电流强度减小，即A2的示数减小，D错误。 故选B。 5. 如图甲所示，面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中，线圈电阻，磁场方向垂直于线圈平面向里，已知磁感应强度随时间变化的规律如图乙所示，定值电阻，则0~5s内（　　） A. 线圈感应电动势均匀增大 B. a、b两点间电压 C. 通过电阻R的电荷量为1C D. 电阻R上产生的热量为2J 【答案】C 【解析】 【详解】A．因B-t图像的斜率一定，则一定，产生的感应电动势一定，选项A错误； B．根据楞次定可知，线圈中产生逆时针方向的感应电流，则a点电势高于b点，由乙图知 则 电路的总电流为I，则有 Uab=IR=0.2×6 V=1.2 V 选项B错误； C．通过电阻R的电荷量为 q=It=0.2×5C=1C 选项C正确； D．电阻R上产生的热量为 Q=I2Rt=0.22×6×5J=1.2J 选项D错误。 故选C。 6. 如图所示，导体AB的长为2R，绕O点以角速度ω匀速转动，OB长为R，且OBA三点在一条直线上，有一磁感应强度为B的匀强磁场充满转动平面，且与转动平面垂直，那么A、B两端的电势差的绝对值为(　　) A. BωR2 B. 2BωR2 C. 4BωR2 D. 6BωR2 【答案】C 【解析】 【详解】AB两端的电势差大小等于金属棒AB中感应电动势的大小，为 E=B•2R=B•2R•=4BR2ω 故选C。 7. 某交变电流电压随时间变化的规律如图所示（初始部分为正弦函数的四分之一周期），下列说法正确的是（　　） A. 该交变电流的周期为2s B. 该交变电流电压的有效值为200V C. 将该交变电流加在交流电压表两端时，电压表读数为 D. 将该交变电流加在启辉电压（达到或超过启辉电压后氖管会发光）为200V的氖管上，氖管未被击穿，氖管1秒钟内发光次数为100次 【答案】D 【解析】 【详解】A．由图像可知，该交变电流的周期为0.02 s，故A错误； B．根据电流的热效应计算电压的有效值，则有 解得该交变电流电压的有效值为 故B错误； C．交流电压表读数为交变电流电压的有效值，所以电压表读数为，故C错误； D．只有当交流电压大于或等于启辉电压200 V时，氖管才能发光，由图像可知，一个周期发光两次，而交变电流的周期为0.02 s，则1秒内发光100次，故D正确。 故选D。 8. 一矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场轴线匀速转动时产生的正弦式交变电流，其电动势的变化规律如图线a所示。当调整线圈转速后，电动势的变化规律如图线b所示。以下关于这两个正弦式电流的说法正确的是（　　） A. 图线a电动势的有效值为 B. 线圈先后两次转速之比为 C. 在图中时刻穿过线圈的磁通量均为零 D. 图线b电动势的瞬时值表达式为 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．图线a电动势的有效值为 A错误； B．转速与周期成反比，则转速之比为3:2，B错误； C．时感应电动势为零，所以磁通量最大。C错误； D．图线a的电动势的瞬时值表达式为 线圈先后两次的角速度之比为3:2，所以图线b电动势的瞬时值表达式为 D正确。 故选D。 二、多选题（每题4分，共16分） 9. 如图甲所示，无线手机充电因其方便、科技感强，很受年轻人的喜爱。图乙为电磁感应式手机无线充电的原理示意图，与变压器类似，在充电基座上的送电线圈接入正弦交流电，手机中的受电线圈感应出电流，实现为手机充电的目的。则在充电过程中（　　） A. 无线充电与有线充电一样实现了能量的传递 B. 送电线圈接入恒定电流也可以持续给手机充电 C. 送电线圈中电流产生的磁场是均匀变化的磁场 D. 受电线圈中感应电流产生周期性变化的磁场 【答案】AD 【解析】 【详解】A．无线充电与有线充电一样实现了能量的传递。故A正确； B．由于无线充电利用的是电磁感应原理，故送电线圈需接入交变电流。故B错误； C．送电线圈中通入的是正弦式交变电流，产生的磁场呈周期性变化。故C错误； D．由于送电线圈中通入正弦式交变电流，故受电线圈中感应电流产生周期性变化的磁场。D正确。 故选AD。 10. 如图甲所示，水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R，导体棒放在导轨上且接触良好，整个装置放于垂直导轨平面的磁场中，磁感应强度B的变化情况如图乙所示（图示磁感应强度方向为正），始终保持静止，则时间内（ ） A. 流过电阻R的电流方向始终没变 B. 电容器C的a板一直带正电 C. 时刻电容器C的带电量为零 D. 所受安培力的方向始终没变 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由图乙可知，磁感应强度先减小后方向相反增大，即穿过回路的磁通量先减小后方向相反且增大，根据楞次定律，回路中感应电流产生的磁场阻碍远磁场的变化，所以回路中感应电流产生的磁场方向不会发生变化，则回路中的感应电流方向不发生变化，所以A正确； B．根据楞次定律可判断，通过R的电流一直向下，电容器a板电势较高，一直带正电，所以B正确； C．时刻磁感应强度为零，但是磁通量的变化量不为零，所以感应电动势不为零，即感应电流不为零，则电容器C的带电量不为零，所以C错误； D．通过MN的电流方向不发生变化，但是磁场方向发生了变化，所以MN所受的安培力方向发生了变化，所以D错误。 故选AB。 11. 如图所示为一风力发电车远距离输电示意图，风力发电车的输出电压恒定，变压器视为理想变压器，则下列说法正确的是（ ） A. 用户增加时，升压变压器的输出电压减小 B. 用户增加时，升压变压器的输出功率减小 C. 用户增加时，输电线上的电流增加 D. 用户增加时，输电线上损耗的电功率增加 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于发电厂的输出电压不变，升压变压器的匝数不变，所以升压变压器的输出电压不变，故A错误； BCD．用户增加时，发电厂的输出功率增大，则升压变压器的输出功率增大，又升压变压器的输出电压不变，根据P=UI可知输电线上的电流I线增大，根据可知，输电线上损耗的电功率增加，故B错误，CD正确。 故选CD。 12. 在倾角为θ的斜面上固定两根足够长的光滑平行金属导轨PQ、MN，相距为L，导轨处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下。有两根质量均为m的金属棒a、b，先将a棒垂直导轨放置，用跨过光滑定滑轮的细线与物块c连接，连接a棒的细线平行于导轨。由静止释放c，此后某时刻，将b也垂直导轨无初速的放置，a、c此刻起做匀速运动，b棒刚好能静止在导轨上。a棒在运动过程中始终与导轨垂直，两棒与导轨接触良好，导轨电阻不计。则（　　） A. 物块c的质量是2msinθ B. b棒放上导轨前，物块c减少的重力势能等于a、c增加的动能 C. b棒放上导轨后，物块c减少的重力势能等于回路消耗的电能 D. b棒放上导轨后，a棒中电流大小是 【答案】AD 【解析】 【详解】A．b棒静止说明b棒受力平衡，即安培力和重力沿斜面向下的分力平衡，a棒匀速向上运动，说明a棒受绳的拉力和重力沿斜面向下的分力大小以及沿斜面向下的安培力三个力平衡，c匀速下降，则c所受重力和绳的拉力大小平衡．由b平衡可知，安培力大小 F安=mgsinθ 由a平衡可知 F绳=F安+mgsinθ=2mgsinθ 由c平衡可知 F绳=mcg 因为绳中拉力大小相等，故 2mgsinθ=mcg 即物块c的质量为2msinθ，故A正确； B．b放上之前，根据能量守恒知，c减小的重力势能等于a、c 增加的动能与a增加的重力势能之和，故B错误； C．b 棒放上导轨后，a匀速上升重力势能在增加，故根据能量守恒知，物块 c 减少的重力势能等于回路消耗的电能与a增加的重力势能之和，选项C错误； D．根据b棒的平衡可知 F安=mgsinθ 又因为F安=BIL，故 故D正确。 故选AD。 三、实验题（每小空2分，共12分） 13. 利用如图所示的装置可以探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系： （1）除图中所示器材外，还需要的器材有______。 A. 干电池 B. 低压交流电源 C. 直流电压表 D. 多用电表 （2）下列说法正确的是______。 A. 变压器工作时通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈 B. 变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用 C. 理想变压器原、副线圈中的磁通量总是相同 D. 变压器副线圈上不接负载时，原线圈两端电压为零 【答案】（1）BD （2）BC 【解析】 【小问1详解】 变压器的工作原理是互感现象，所以原线圈需要连接低压交流电源；副线圈输出电压为交变电压，所以需要多用电表的交流电压挡测量副线圈的电压。 故选BD。 【小问2详解】 A．变压器是通过互感工作，而不是通过铁芯导电把电能由原线圈输送到副线圈，故A错误； B．变压器工作时在原线圈上将电能转化成磁场能，在副线圈上将磁场能转化成电能，铁芯起到“传递”能量的作用，故B正确； C．理想变压器的原副线圈通过铁芯共用同一个磁场，则两线圈的磁通量总是相同，磁通量的变化率也相同，故C正确； D．变压器的原线圈两端电压由发电机提供，则副线圈上不接负载时，原线圈两端的电压不为零，故D错误。 故选BC。 14. 某中学实验小组利用如图所示电路探究“电磁感应现象”。 （1）如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，那么合上开关后进行下述操作时可能出现的情况是： ①将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，灵敏电流计指针将______（选填“左偏”“不偏”“右偏”）。 ②将通电线圈A插入感应线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，灵敏电流计指针将______（选填“左偏”“不偏”“右偏”）。 （2）在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，则感应线圈B中将______。 A. 因电路不闭合，无电磁感应现象 B. 有电磁感应现象，有感应电动势，但无感应电流 C. 不能用楞次定律和安培定则判断感应电动势方向 （3）连接好电路，闭合开关，把A线圈从同样高度插到副线圈中同样的位置处，第一次快插，第二次慢插，两情况下流过灵敏电流计的电荷量大小关系是______（选填“>”“<”或“=”）。 【答案】（1） ①. 右偏 ②. 左偏 （2）B （3）= 【解析】 【小问1详解】 如果在闭合开关时发现灵敏电流计的指针向右偏转了一下，可知当穿过线圈B的磁通量增加时，灵敏电流计指针将右偏。 ①[1]将通电线圈A迅速插入感应线圈B时，穿过线圈B的磁通量增加,灵敏电流计指针将右偏。 ②[2]将通电线圈A插入感应线圈B后，将滑动变阻器的滑片迅速向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值增大，线圈A中的电流减小，则穿过线圈B的磁通量减少，灵敏电流计指针将左偏。 【小问2详解】 AB．在上述实验中，如果感应线圈B两端不接任何元件，由于穿过感应线圈B的磁通量发生变化，感应线圈B中将有电磁感应现象，有感应电动势，但因电路不闭合，所以无感应电流，故A错误，B正确； C．即使回路不闭合，也可以用楞次定律和安培定则判断感应电动势的方向，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 根据 两次插入过程的初末位置完全相同，穿过B的磁通量变化量相同，B回路总电阻R不变，因此两次的电荷量相等，即。 四、计算题（共40分） 15. 如图所示，线圈的面积是，共有100匝；线圈电阻r为1Ω，外接电阻R＝4Ω，匀强磁场的磁感应强度为，当线圈以50r/s的转速匀速旋转时，求： （1）若从线圈处于中性面开始计时，写出线圈中感应电动势的瞬时值表达式； （2）线圈转过感应电动势的瞬时值是多少？ （3）线圈每转过一周，整个电路中产生的焦耳热？ （4）从计时开始，线圈转过的过程中，通过外电阻的电量为多少？ 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）角速度 ω=2πn=2π×50=100πrad/s 从中性面开始计时瞬时值表达式为 e=Emsinωt（V）=NBSωsinωt（V）=500sin100πt（V） （2）当时 （3）电动势的有效值为 由能量关系知 （4）根据 线圈转过的过程中 16. 如图为某小型水电站的电能输送示意图，发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线总电阻，升压变压器的原、副线圈匝数之比为，降压变压器的原、副线圈匝数之比为，副线圈与纯电阻组成闭合电路，用电器电阻。若、均为理想变压器，的副线圈两端电压表达式为。求： (1)用户端的用电电流和输电电流； (2)输电线上损耗的电压和损耗的功率； (3)发电机的输出电压和输出功率。 【答案】(1)20A，5A；(2)50V，250W；(3)186V，4650W 【解析】 【分析】 【详解】(1)根据副线圈两端电压表达式可知，用户得到的有效电压 U3=220V 则 根据电流反比关系 解得 I2=5A (2)输电上损失的电压 输电线上损耗的功率 (3)根据降压变压器的原副线圈电压关系 代入数据 解得 U2=930V 再根据升压变压器的原副线圈电压关系 代入数据 解得 U1=186V 根据能量守恒 17. 如图所示，MN、PQ是两根足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L=0.5m，导轨所在平面与水平面的夹角θ=30°，M、P间接有R=3.2Ω的电阻。范围足够大的匀强磁场垂直导轨所在平面向上，磁感应强度大小B=1.6T。长度与导轨间距相等、质量m=0.2kg、阻值r=0.8Ω的金属棒放在两导轨上，在大小为1.8N、方向平行于导轨向上的恒定拉力F作用下，从静止开始向上运动。已知金属棒与导轨始终垂直并保持良好接触，导轨足够长且电阻不计，取重力加速度大小g=10m/s2。 （1）当金属棒的速度大小v1=1m/s时，求金属棒的加速度大小a； （2）金属棒向上的位移大小s=5.5m前，金属棒已经进入匀速运动状态，求金属棒从开始运动到位移大小s=5.5m的过程中R上产生的焦耳热。 【答案】（1）a=3.2m/s2；（2）QR=1.52J 【解析】 【详解】解：（1）当金属棒的速度大小v1=1m/s时，设回路中的感应电动势为E、感应电流为I，则 此时金属棒受到的安培力 根据牛顿第二定律有 解得 （2）设金属棒进入匀速运动状态时的速度大小为vm，根据受力平衡有 又 设在所研究的过程中金属棒克服安培力做的功为W安，根据动能定理有 又知道R上产生的焦耳热为 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $