内容正文:
田家炳高中2025-2026第二学期期中考
高二物理试卷
本试卷共15题,满分100分,共4页。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码粘贴到条形码区域内。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色中性笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在草纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱、不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题(每小题4分,共7个小题,共28分)
1. 如图所示,一段长为0.5m的通电直导线放在磁感应强度为的匀强磁场中,导线与磁场垂直,通过的电流强度为,则通电导线受到的安培力大小为( )
A. 0.2N B. 0.15N C. 0.1N D. 0.25N
【答案】D
【解析】
【详解】导线与磁场垂直,根据
通电导线受到的安培力大小
故选D。
2. 如图所示,带正电的粒子(不计重力)以某一速度射入垂直纸面向里的匀强磁场时,因受洛伦兹力作用将( )
A. 向左偏转
B. 向右偏转
C. 做匀加速直线运动
D. 做匀减速直线运动
【答案】A
【解析】
【详解】依题意,根据左手定则判断知该粒子所受洛伦兹力方向水平向左,粒子将向左偏转,且做匀速圆周运动,故选A。
3. 已知铜的摩尔质量为M(kg/mol),铜的密度为,阿伏加德罗常数为。下列判断正确的是( )
A. 1个铜原子的体积为 B. 铜中所含的原子数为
C. 1kg铜中所含的原子数为 D. 1个铜原子的直径为
【答案】D
【解析】
【详解】A.1摩尔铜原子的体积为,则1个铜原子的体积为,选项A错误;
B.铜的物质的量为,则其中所含的原子数为,选项B错误;
C.1kg铜的物质的量为,其中所含的原子数为,选项C错误;
D.将铜原子看作球体,则1个铜原子的体积
解得1个铜原子的直径为
选项D正确。
故选D。
4. LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示,则下列说法中错误的是( )
A. 若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由a向b
B. 若磁场正在增强,则电容器正在放电,电流方向由b向a
C. 若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电
D. 若磁场正在增强,则电场能正在减小,电容器上极板带正电
【答案】A
【解析】
【详解】根据右手螺旋定则可知,电流由b向a;
若磁场正在减弱,则电流正在减弱,磁场能正在减弱,电场能正在增强,电容器正在充电,电容器上极板带负电;
若磁场正在增强,电流正在增强,磁场能正在增强,电场能正在减小,则电容器正在放电,电容器上极板带正电。故A错误,BCD正确。
此题选择不正确的,故选A。
5. 如图所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻。下列说法正确的是( )
A. 接通S,灯泡A逐渐变亮,然后逐渐熄灭
B. 接通S,灯泡A立即变亮,然后逐渐熄灭
C. 断开S后的瞬间,通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相同
D. 断开S后的瞬间,通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相反
【答案】D
【解析】
【详解】AB.接通开关S时,灯泡A与电阻串联所在的支路不包含电感,属于纯电阻电路,因此灯泡A会立即变亮。随着线圈支路中的电流逐渐增大,即便考虑电源内阻导致的路端电压略微降低,灯泡A最终也会保持在某一稳定的亮度,不会逐渐熄灭,故A、B错误。
CD.在开关S闭合且电路达到稳定状态时,通过线圈和灯泡A的电流方向均为自左向右。断开开关S的瞬间,电源供电回路被切断,此时线圈与电阻、灯泡A构成一个新的纯内部闭合回路。由于线圈的自感作用,其会产生自感电动势以阻碍自身电流的减小,充当了临时电源。在此回路中,线圈内部的电流方向维持原方向(自左向右)不变,而当该电流顺着回路流经下方的电阻和灯泡A支路时,方向变为自右向左。
因此,断开S后的瞬间,通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相反,故C错误,D正确。
故选D。
6. 一个电源两端的电压随时间的变化规律如图所示,则( )
A. 用交流电压表测量电源两端的电压,其示数约为
B. 电源接上一个电阻,最大电流是
C. 电源接上一个电阻,在交流电变化的半个周期内,电阻产生的焦耳热是50J
D. 将该电源通过匝数比为的变压器给一灯泡供电,该灯泡能正常发光,则灯泡的额定电压为44V
【答案】D
【解析】
【详解】A.由图像可知,交流电压的最大值,所以用交流电压表测量电源两端的电压,其示数为有效值,故A错误;
B.电源接上一个的电阻,最大电流是,故B错误;
C.电源接上一个的电阻,在交流电变化的半个周期内,电阻产生的焦耳热,故C错误;
D.将该电源通过匝数比为的变压器给一灯泡供电,该灯泡能正常发光,则灯泡的额定电压为,故D正确。
故选D。
【点睛】
7. 如图 所示,水平面内两根光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒垂直于 导轨并与导轨接触良好。若对金属棒施加一个水平向右的外力F使金属棒从 a 位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置 b 和 c。若导轨与金属棒的电阻不计,a 到 b 与 b 到 c 的距离相等,则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是( )
A. 金属棒通过 b、c 两位置时,电阻 R 的电功率之比为 1∶2
B. 金属棒通过 b、c 两位置时,外力 F 的大小之比为 1∶
C. 在从a 到 b 与从b 到 c 的两个过程中,电阻R上产生的热量之比为 1∶1
D. 在从a 到 b 与从b 到 c 的两个过程中,通过金属棒的横截面的电量之比为 1∶2
【答案】A
【解析】
【详解】A.金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动,根据v2=2ax知,通过b、c两个位置的速度比为1:,根据E=BLv知,产生的电动势之比为1:,根据知,电阻R的电功率之比为1:2.故A正确。
B.电动势之比为1:,所以电流比为1:,根据FA=BIL,则安培力之比为1:,根据牛顿第二定律,有
F-FA=ma
F=FA+ma
所以外力F的大小之比不等于1:.故B错误。
C.根据能量守恒定律,热量
同理
Qbc=Fxbc-maxbc
加速度相等,ab、bc的位移相等,但F不等,所以产生的热量不等。故C错误。
D.由
△Φab=△Φbc
则
qab=qbc
故D错误。
故选A。
二、多选题(每小题6分,共3个小题,共18分)
8. 如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0表示斥力, F <0表示引力,A、B、C、D为x轴上四个特定的位置,乙分子仅在分子力作用下依次经过A、B、C、D,下列选项中分别表示乙分子的速度、加速度、动能,势能(规定两分子相距无穷远时分子势能为0)与两分子间距离的关系,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】BD
【解析】
【详解】A.乙分子从A到C的过程中一直受到引力,速度一直增大,故A错误;
B.加速度与力的大小成正比,方向与力相同,加速度等于0的是C点,故B正确;
C.分子动能不可能为负值,故C错误;
D.乙分子从A到C,分子力做正功,分子势能先减小,从C点继续向左,分子力做负功,分子势能增大,故D正确。
故选BD。
9. 如图为小型旋转电枢式交流电机的原理图,边长为L=20cm,匝数为n=100、电阻为r=1Ω的正方形线圈在磁感应强度大小为B=T的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO′以角速度ω=10π rad/s匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与R=9Ω的定值电阻连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表。从线框与磁场方向平行位置开始计时,下列说法中正确的是( )
A. 电压表读数为40V
B. 电阻R上的电功率为144W
C. 电阻R两端的电压u随时间的规律是u=36cos10πt(V)
D. 通过电阻R的电流i随时间变化的规律是i=4cos10πt(A)
【答案】BD
【解析】
【详解】A.感应电动势最大值
电动势有效值为
电压表读数为,A错误;
B.电阻R上的电功率为,B正确;
C.从线框与磁场方向平行位置开始计时,电阻R两端的电压u随时间的规律是,C错误;
D.通过电阻R的电流i随时间变化的规律是,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上。导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是( )
A. 圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向左运动
B. 圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向右运动
C. 圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动
D. 圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动
【答案】ABC
【解析】
【详解】由右手定则可知,圆盘顺时针加速转动时,感应电流从圆心流向边缘,线圈A中产生的磁场方向向下且磁场增强,由楞次定律可知,线圈B中的感应磁场方向向上,由右手螺旋定则可知,ab棒中感应电流方向由a→b,由左手定则可知,ab棒受的安培力方向向左,ab棒将向左运动;同理,若圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向右运动;圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动,故选ABC。
三、实验题(每空3分,共21分)
11. 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和其所遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。
(1)如图甲所示,当磁体的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生的感应电流的方向,必须知道电流从正(负)接线柱流入时,_______.
(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏转,电路稳定后,若向左移动滑动变阻器滑片,则电流表指针向_______偏转;若将线圈A抽出,则电流表指针向________偏转。(均填“左”或“右”)
【答案】 ①. 电流表指针的偏转方向 ②. 右 ③. 左
【解析】
【详解】(1)[1]要探究线圈中感应电流的方向,必须知道感应电流从正(负)接线柱流入时,电流表指针的偏转方向。
(2)[2][3]闭合开关时,线圈A产生磁场,线圈B中的磁通量增大,产生的感应电流使电流表指针向右偏转。当向左移动滑动变阻器滑片时,回路中电流增大,会使线圈A中的磁场增强,线圈B中的磁通量增大,产生的感应电流使电流表指针将向右偏转;当将线圈A抽出时,线圈B中的磁通量减小,产生的感应电流将使电流表指针向左偏转。
12. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中:
(1)将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是( )
A.等效替代法 B.控制变量法
C.理想模型法 D.比值定义法
(2)有下列实验步骤:
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
上述步骤中,正确的顺序是________。(填写步骤前面的数字)
(3) 将的油酸溶于酒精,制成的油酸酒精溶液;测得的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是。由此估算出油酸分子的直径为________m。(结果保留一位有效数字)
(4) 某同学在用油膜法估测分子直径的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于( )
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量的酒精
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴体积时,的溶液的滴数多记了10滴
【答案】 ①. C ②. ④①②⑤③ ③. 5×10-10 ④. AC
【解析】
【详解】(1)[1]将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是理想模型法,故选C;
(2)[2]“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:
配制酒精油酸溶液(教师完成,记下配制比例)测定一滴酒精油酸溶液的体积(题中的④准备浅水盘(①)形成油膜(②)描绘油膜边缘(⑤)测量油膜面积(③)计算分子直径(③)
故选④①②⑤③。
(3)[3]先计算一滴油酸酒精溶液中油酸的体积
分子直径
(4)[4] 根据,若分子直径的计算结果明显偏大,则:
A. 油酸未完全散开,则测得的油膜面积偏小,则直径测量值偏大,选项A正确;
B.计算时利用的是纯油酸的体积,如果含有大量的酒精,则油酸的实际体积偏小,则直径偏小,选项B错误;
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格,则面积测量值偏小,则直径偏大,选项C正确;
D.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数误多记了10滴,由 可知,体积偏小,则直径偏小,选项D错误;
故选AC。
四、计算题(共33分)
13. 如图所示,两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内,其间距L=0.4m,磁感应强度B=5T的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻R=9.8Ω,在导轨上有一金属棒,其电阻,金属棒与导轨垂直且接触良好,在棒上施加水平拉力使其以速度向右匀速运动,设金属导轨足够长。求:
(1)金属棒产生的感应电动势;
(2)通过电阻的电流大小和方向;
(3)金属棒、两点间的电势差。
【答案】(1)0.8V
(2)0.08A,由M到P
(3)0.784V
【解析】
【小问1详解】
根据法拉第电磁感应定律,金属棒ab产生的电动势
代入数据解得
【小问2详解】
根据右手定则,金属棒的电流方向为由b到a,则电阻R的电流方向为由M到P,根据闭合电路欧姆定律
解得
【小问3详解】
金属棒a、b两点的电压即为路端电压
解得
14. 为全面推进乡村振兴,某地兴建的小型水电站如图所示。该水电站交流发电机的输出功率为,发电机的输出电压,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻为,在用户处的降压变压器输出电压。在输电过程中,要求输电线上损耗的功率为发电机输出功率的4%,假设升压变压器、降压变压器均为理想变压器,求:
(1)降压变压器的匝数比
(2)用户得到的电流I4
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
输电线上损耗的功率为发电机输出功率的4%,则有
解得
而升压变压器的原线圈电流
则升压变压器的匝数比
则升压变压器的输出电压
则降压变压器的输入电压为
则降压变压器的匝数比
【小问2详解】
降压变压器的输入电流等于升压变压器的输出电流
则用户得到的电流
15. 如图所示,金属板的右侧存在两种左右有理想边界的匀强磁场,磁场的上边界AE与下边界BF间的距离足够大。ABCD区域里磁场的方向垂直于纸面向里,CDEF区域里磁场的方向垂直于纸面向外,两区域中磁感应强度的大小均为B,两磁场区域的宽度相同。一电子以速度v0垂直于磁场边界AB进入匀强磁场,经的时间后,垂直于另一磁场边界EF离开磁场。已知电子的质量为m,电荷量为e。求:
(1)每一磁场的宽度d;
(2)现使ABCD区域的磁感应强度变为2B,使电子仍以速率v0从磁场边界AB射入,可改变射入时的方向(其他条件不变),求电子穿过两区域的最短时间t。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)电子在磁场中运动的周期
则电子在每一磁场中运动的时间
故电子的在磁场中转过,电子在磁场中运动时,洛伦兹力提供向心力即
由图甲可知
解得
(2)若要电子穿过ABCD区域的时间最短,则需要电子对称地穿过ABCD区域,如图乙。
电子在两区域的半径关系
由
解得
第一段时间为
在区域CDEF中的圆心必在EF边上(如图内错角),第二段时间
通过两场的总时间
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田家炳高中2025-2026第二学期期中考
高二物理试卷
本试卷共15题,满分100分,共4页。考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码粘贴到条形码区域内。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色中性笔书写,字体工整,笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在草纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱、不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单选题(每小题4分,共7个小题,共28分)
1. 如图所示,一段长为0.5m的通电直导线放在磁感应强度为的匀强磁场中,导线与磁场垂直,通过的电流强度为,则通电导线受到的安培力大小为( )
A. 0.2N B. 0.15N C. 0.1N D. 0.25N
2. 如图所示,带正电的粒子(不计重力)以某一速度射入垂直纸面向里的匀强磁场时,因受洛伦兹力作用将( )
A. 向左偏转
B. 向右偏转
C. 做匀加速直线运动
D. 做匀减速直线运动
3. 已知铜的摩尔质量为M(kg/mol),铜的密度为,阿伏加德罗常数为。下列判断正确的是( )
A. 1个铜原子的体积为 B. 铜中所含的原子数为
C. 1kg铜中所含的原子数为 D. 1个铜原子的直径为
4. LC振荡电路中,某时刻的磁场方向如图所示,则下列说法中错误的是( )
A. 若磁场正在减弱,则电容器正在充电,电流由a向b
B. 若磁场正在增强,则电容器正在放电,电流方向由b向a
C. 若磁场正在减弱,则电场能正在增大,电容器上极板带负电
D. 若磁场正在增强,则电场能正在减小,电容器上极板带正电
5. 如图所示的电路中,电阻R和自感线圈L的电阻值相等且小于灯泡A的电阻。下列说法正确的是( )
A. 接通S,灯泡A逐渐变亮,然后逐渐熄灭
B. 接通S,灯泡A立即变亮,然后逐渐熄灭
C. 断开S后的瞬间,通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相同
D. 断开S后的瞬间,通过灯A的电流方向跟断开前的电流方向相反
6. 一个电源两端的电压随时间的变化规律如图所示,则( )
A. 用交流电压表测量电源两端的电压,其示数约为
B. 电源接上一个电阻,最大电流是
C. 电源接上一个电阻,在交流电变化的半个周期内,电阻产生的焦耳热是50J
D. 将该电源通过匝数比为的变压器给一灯泡供电,该灯泡能正常发光,则灯泡的额定电压为44V
7. 如图 所示,水平面内两根光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,质量一定的金属棒垂直于 导轨并与导轨接触良好。若对金属棒施加一个水平向右的外力F使金属棒从 a 位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置 b 和 c。若导轨与金属棒的电阻不计,a 到 b 与 b 到 c 的距离相等,则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是( )
A. 金属棒通过 b、c 两位置时,电阻 R 的电功率之比为 1∶2
B. 金属棒通过 b、c 两位置时,外力 F 的大小之比为 1∶
C. 在从a 到 b 与从b 到 c 的两个过程中,电阻R上产生的热量之比为 1∶1
D. 在从a 到 b 与从b 到 c 的两个过程中,通过金属棒的横截面的电量之比为 1∶2
二、多选题(每小题6分,共3个小题,共18分)
8. 如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示。F>0表示斥力, F <0表示引力,A、B、C、D为x轴上四个特定的位置,乙分子仅在分子力作用下依次经过A、B、C、D,下列选项中分别表示乙分子的速度、加速度、动能,势能(规定两分子相距无穷远时分子势能为0)与两分子间距离的关系,其中可能正确的是( )
A. B.
C. D.
9. 如图为小型旋转电枢式交流电机的原理图,边长为L=20cm,匝数为n=100、电阻为r=1Ω的正方形线圈在磁感应强度大小为B=T的匀强磁场中,绕垂直于磁场方向的固定轴OO′以角速度ω=10π rad/s匀速转动,线圈的两端经集流环和电刷与R=9Ω的定值电阻连接,与电阻R并联的交流电压表为理想电表。从线框与磁场方向平行位置开始计时,下列说法中正确的是( )
A. 电压表读数为40V
B. 电阻R上的电功率为144W
C. 电阻R两端的电压u随时间的规律是u=36cos10πt(V)
D. 通过电阻R的电流i随时间变化的规律是i=4cos10πt(A)
10. 如图所示,置于匀强磁场中的金属圆盘中央和边缘各引出一根导线,与套在铁芯上部的线圈A相连。套在铁芯下部的线圈B引出两根导线接在两根水平导轨上。导轨上有一根金属棒ab处在垂直于纸面向外的匀强磁场中。下列说法正确的是( )
A. 圆盘顺时针加速转动时,ab棒将向左运动
B. 圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向右运动
C. 圆盘顺时针减速转动时,ab棒将向右运动
D. 圆盘逆时针加速转动时,ab棒将向左运动
三、实验题(每空3分,共21分)
11. 我们可以通过实验探究电磁感应现象中感应电流方向的决定因素和其所遵循的物理规律。以下是实验探究过程的一部分。
(1)如图甲所示,当磁体的N极向下运动时,发现电流表指针偏转,若要探究线圈中产生的感应电流的方向,必须知道电流从正(负)接线柱流入时,_______.
(2)如图乙所示,实验中发现闭合开关时,电流表指针向右偏转,电路稳定后,若向左移动滑动变阻器滑片,则电流表指针向_______偏转;若将线圈A抽出,则电流表指针向________偏转。(均填“左”或“右”)
12. 在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中:
(1)将油酸分子看成是球形的,所采用的方法是( )
A.等效替代法 B.控制变量法
C.理想模型法 D.比值定义法
(2)有下列实验步骤:
①往边长约为40cm的浅盘里倒入约2cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上。
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定。
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小。
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积。
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上。
上述步骤中,正确的顺序是________。(填写步骤前面的数字)
(3) 将的油酸溶于酒精,制成的油酸酒精溶液;测得的油酸酒精溶液有50滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是。由此估算出油酸分子的直径为________m。(结果保留一位有效数字)
(4) 某同学在用油膜法估测分子直径的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于( )
A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量的酒精
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴体积时,的溶液的滴数多记了10滴
四、计算题(共33分)
13. 如图所示,两根平行光滑金属导轨和放置在水平面内,其间距L=0.4m,磁感应强度B=5T的匀强磁场垂直轨道平面向下,两导轨之间连接的电阻R=9.8Ω,在导轨上有一金属棒,其电阻,金属棒与导轨垂直且接触良好,在棒上施加水平拉力使其以速度向右匀速运动,设金属导轨足够长。求:
(1)金属棒产生的感应电动势;
(2)通过电阻的电流大小和方向;
(3)金属棒、两点间的电势差。
14. 为全面推进乡村振兴,某地兴建的小型水电站如图所示。该水电站交流发电机的输出功率为,发电机的输出电压,经变压器升压后向远处输电,输电线总电阻为,在用户处的降压变压器输出电压。在输电过程中,要求输电线上损耗的功率为发电机输出功率的4%,假设升压变压器、降压变压器均为理想变压器,求:
(1)降压变压器的匝数比
(2)用户得到的电流I4
15. 如图所示,金属板的右侧存在两种左右有理想边界的匀强磁场,磁场的上边界AE与下边界BF间的距离足够大。ABCD区域里磁场的方向垂直于纸面向里,CDEF区域里磁场的方向垂直于纸面向外,两区域中磁感应强度的大小均为B,两磁场区域的宽度相同。一电子以速度v0垂直于磁场边界AB进入匀强磁场,经的时间后,垂直于另一磁场边界EF离开磁场。已知电子的质量为m,电荷量为e。求:
(1)每一磁场的宽度d;
(2)现使ABCD区域的磁感应强度变为2B,使电子仍以速率v0从磁场边界AB射入,可改变射入时的方向(其他条件不变),求电子穿过两区域的最短时间t。
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