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江西2019年高二物理上冊期末考試網上在線做題

機場的安檢人員用手持金屬探測器檢查乘客時.探測線圈内通有交變電流,能産生迅速變化的磁場.當探測線圈靠近金屬物體時,這個磁場能在金屬物體内部能産生渦電流,渦電流又會産生磁場,倒過來影響原來的磁場.如果能檢測出這種變化,就可以判定探測線圈下面有金屬物體了.以下用電器與金屬探測器工作原理相似——利用渦流的是(  )
A. 變壓器 B. 日光燈
C. 電磁爐 D. 直流電動機

【答案】C
【解析】當探測器中通以交變電流線圈靠近金屬物時,線圈在空間産生交變的磁場,金屬物品橫截面的磁通量發生變化,會産生感應電流,故探測器采用了電磁感應原理中 的渦流的原理;變壓器采用了電磁互感原理,要防止渦流.故A錯誤;日光燈的鎮流器采用的是線圈的自感現象,與渦流無關.故B錯誤;電磁爐中,将爐子中的線圈通以交變電流,線圈将産生變化的磁場,該磁場穿過鐵質鍋時,在鍋底的部分将産生渦流,所以電磁爐的原理與金屬探測器工作原理相似.故C正确;直流電動機是通電導體在磁場中受力,與渦流無關.故D錯誤;故選C.

如圖,一束負離子從S點沿水平方向射出,在沒有電、磁場時恰好擊中熒光屏上的坐标原點O;若同時加上電場和磁場後,負離子束最後打在熒光屏上坐标系的第Ⅲ象限中,則所加電場E和磁場B的方向可能是(不計離子重力及相互作用力) ( )

A. E向上,B向上 B. E向下,B向下
C. E向上,B向下 D. E向下,B向上

【答案】A
【解析】
試題由題意及可知,電子在電場中受力應向下,故電場方向應向上;而粒子在磁場作用下向左偏轉,故說明洛侖茲力向左,由左手定則可知,B應向上,A正确

回旋加速器是加速帶電粒子的裝置,其主體部分是兩個D形金屬盒.兩金屬盒處在垂直于盒底的勻強磁場中,a、b分别與高頻交流電源兩極相連接,下列說法正确的是(不計粒子通過窄縫的時間及相對論效應) (  ):

A. 帶電粒子從磁場中獲得能量
B. 帶電粒子的運動周期是變化的
C. 磁場對帶電粒子隻起換向作用,電場起加速作用
D. 增大金屬盒的半徑粒子射出時的動能不變

【答案】C
【解析】
本題主要考查回旋加速器的工作原理。根據洛倫茲力不做功可知帶電粒子在電場中加速且獲得能量;根據動能公式和洛倫茲力提供向心力公式可求得粒子的動能與哪些因素有關。
A、離子在磁場中受到洛倫茲力,但不做功,故A錯誤;B、帶電粒子源源不斷的處于加速狀态,雖速度增大,但在磁場中周期不變,所以粒子的運動周期是固定的,故B錯誤;C、離子由加速器的中心附近進入電場中加速後,進入磁場中偏轉,故C正确;D、帶電粒子從D形盒中射出時的動能:①,帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動,則圓周半徑:
②,由①②可得 ,顯然,當帶電粒子q、m一定的,則Ekm∝R2B2,即Ekm随磁場的磁感應強度B、D形金屬盒的半徑R的增大而增大,與加速電場的電壓和狹縫距離無關,故D錯誤。

如圖是某電源的伏安特性曲線和接在此電源上的電阻的U-I圖像,則下列結論錯誤的是( )

A. 電源的電動勢為6.0V. B. 電源的内阻為12Ω.
C. 電路的輸出功率為1.4W D. 電路的效率為93.3﹪

【答案】B
【解析】
電源的伏安特性圖象與縱坐标的交點為電源的電動勢,圖象的斜率表示内阻;兩圖象的交點為電阻的工作狀态點;則由圖可得出電源的輸出電壓及輸出電流;從而由P=UI可求得電源的輸出功率及效率.
由圖可知,電源的電動勢為6.0V,故A正确;電源的内阻,故B錯誤;由圖可知,電源與電阻相連時,電阻兩端的電壓為5.6V,電流為0.25A,故電源的輸出功率 ,故C正确;電路的效率,故D正确;答案選B。

如圖所示,勻強磁場的方向垂直紙面向裡,磁場邊界豎直,寬度為2 L,abcd是用金屬絲做成的邊長為L的正方形閉合線框,cd邊與磁場邊界重合,線框由圖示位置起以水平速度v勻速穿過磁場區域,在這個過程中,關于ab兩點間的電壓Uab随時間變化的圖象正确的是( )

A. B.
C. D.

【答案】B
【解析】
本題主要考查電磁感應與電路知識的應用,利用楞次定律或右手定則可判斷感應電流的方向,由此可判斷電勢高低;根據切割磁感線的那部分導體相當于電源可将線圈等效為一個電路,結合串聯電路的知識可求得ab兩點間的電壓。
時間内,cd邊進入磁場,由楞次定律或右手定則判斷出感應電流方向沿逆時針方向,則a的電勢高于b的電勢,為正.ab兩端電勢差:時間内,線框完全磁場中運動,由右手定則判斷可知,a的電勢高于b的電勢,為正.ab兩端電勢差:時間内,cd邊穿出磁場,ab邊切割磁感線,其兩端電勢差等于路端電壓,由右手定則知,a點的電勢高于b的電勢, 。故B正确.

如圖,當左邊線圈通以逆時針電流I時,天平恰好平衡,此時天平右邊的砝碼質量為m,若改為順時針方向的電流且大小不變,則需在天平右邊增加△m的砝碼,通電線圈受到磁場力大小為:

A. B. (m+△m)g
C. △mg D.

【答案】A
【解析】
因線圈通電導緻線圈下框受力正好與砝碼平衡,當改變電流方向時,磁場力大小不變,方向改變,從而增加砝碼後,再次平衡,則可求出磁場力大小。
線圈通以逆時針電流時,下框受到安培力向上,大小為;當通以順時針電流時,下框受到安培力向下,大小仍為,而天平右邊需要增加的砝碼才能再次平衡。則有 ,即。故A選項正确。

光滑金屬導軌寬L=0.4m,電阻不計,均勻變化的磁場穿過整個軌道平面,如圖中甲所示。磁場的磁感應強度随時間變化的情況如圖乙所示。金屬棒ab的電阻為1Ω,自t=0時刻起從導軌最左端以v0=1m/s的速度向右勻速運動,則

A. 1s末回路中電動勢為0.8V
B. 1s末ab棒所受磁場力為0.64N
C. 1s末回路中電動勢為1.6V
D. 1s末ab棒所受磁場力為1.28N

【答案】CD
【解析】
由圖讀出1s末磁感應強度B,由 求動生電動勢,由法拉第電磁感應定律求出感生電動勢,再由歐姆定律求出感應電流,由 求出磁場力。
由圖乙知,1s末磁感應強度,ab棒産生的動生電動勢為,方向由b到a;由于磁場在均勻變化,回路中産生的感生電動勢為,由楞次定律知感生電動勢沿逆時針方向,所以回路中總的感應電動勢為,回路中感應電流為:,1s末ab棒所受磁場力為 ;故CD正确。

兩根足夠長的光滑導軌豎直放置,間距為L,底端接阻值為R的電阻。将質量為m,電阻也為R的金屬棒懸挂在一個固定的輕彈簧下端,金屬棒與導軌接觸良好,導軌所在的平面與磁感應強度為B的磁場垂直,如圖所示。除金屬棒和電阻R外,其餘電阻不計。現将金屬棒從彈簧的原長位置由靜止釋放,則:

A. 金屬棒向下運動時,流過電阻R的電流方向為b→a
B. 最終彈簧的彈力與金屬棒的重力平衡
C. 金屬棒的速度為v時,所受的安培力大小為
D. 金屬棒的速度為v時,金屬棒兩端的電勢差為

【答案】C
【解析】
向下運動過程中,根據右手定則可得電流方向從b→a,A正确;金屬棒最後将靜止,重力與彈簧的彈力二力平衡,B正确;當金屬棒的速度為v時,金屬棒相當于一個電源,電源電動勢,回路中的電流,安培力,金屬棒兩端的電壓相當于路端電壓,為,故C正确D錯誤.

如圖所示,MN、GH為平行導軌,AB、CD為跨在導軌上的兩根橫杆,導軌和橫杆均為導體,有勻強磁場垂直于導軌所在平面,方向如圖,用I表示回路中的電流,則(  )

A. 當AB不動而CD向右滑動時,I≠0,且沿順時針方向
B. 當AB向左,CD向右滑動且速度大小相等時,I=0
C. 當AB、CD都向右滑動且速度大小相等時,I=0
D. 當AB、CD都向右滑動,且AB速度大于CD時,I≠0,且沿順時針方向

【答案】CD
【解析】
當AB不動而CD棒向右運動時,産生感應電動勢,在整個回路中産生感應電流,其方向逆時針方向,故A錯誤;當AB向左、CD向右滑動且速度大小相等時,此時穿過電路中的磁通量變大,則整個回路中的感應電流不為零,故B錯誤;若AB、CD都向右滑動且速度大小相等時, ,故C正确;當AB、CD都向右滑動,且AB速度大于CD時,則相當于AB棒向右切割,因而産生的電流且沿順時針方向,故D正确。

下圖中20分度遊标卡尺和螺旋測微器的讀數分_______cm和_______mm。

【答案】10.405cm9.202~9.204mm
【解析】
遊标卡尺的讀數:10.4cm+0.05mm×1=10.405cm;
螺旋測微器的讀數:9mm+0.01mm×20.3=9.203mm。

一同學用如圖所示裝置研究感應電流方向與引起感應電流的磁場變化的關系。已知電流從接線柱a流入電流表時,電流表指針右偏,實驗時原磁場方向、磁鐵運動情況及電流表指針均記錄在下表中

實驗序号

引起感應電流的磁場方向

磁鐵運動情況

指針偏轉情況

1

向下

插入

左偏

2

向下

拔出

右偏

3

向上

插入

右偏

4

向上

拔出

左偏



(1)由實驗1、3得出的結論是:穿過閉合回路的磁通量_____(填“增加”、“減少”)時,感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向________(填“相同”、“相反”)。
(2)由實驗2、4得出的結論是:穿過閉合回路的磁通量 ______(填“增加”、“減少”)時,感應電流的磁場方向與引起感應電流的磁場方向 ________(填“相同”、“相反”)。
(3)由實驗1、2、3、4得出的結論是:________________________________________.

【答案】增加相反減少相同感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化
【解析】
(1)由表中信息可知,在實驗1、3中,磁鐵插入線圈,穿過線圈的磁通量增加,而穿過線圈的磁場方向相反,感應電流方向相反,感應電流磁場方向與原磁場方向相反,由此可知:穿過閉合回路的磁通量增加時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相反.
(2)由表中實驗信息可知,在實驗2、4中,穿過線圈的磁通量減小,磁場方向相反,感應電流方向相反,感應電流磁場方向與原磁場方向相同,由此可知:穿過閉合回路的磁通量減少時,感應電流的磁場方向與原磁場方向相同.
(3)綜合分析4次實驗可知:感應電流的磁場總是阻礙引起感應電流的磁通量的變化.

測電池的電動勢E和内阻r.
①首先直接用多用電表測定該電池電動勢,在操作無誤的情況下,多用電表盤面如圖a所示,其示數為__V;

②然後,用電壓表V、電阻箱R、定值電阻( R0=5Ω)、開關S、若幹導線和該電池連成電路,進一步測定該電池電動勢和内阻.
(ⅰ)在圖b中,根據電路圖,用筆畫線代替導線,完成實物圖連接________.
(ⅱ)閉合開關S,調整電阻箱阻值R,讀出電壓表V相應示數U.記錄多組R、U數據,并計算出相應的的值,做出-圖線如圖c所示.分析該圖線斜率k 的物理意義知k=___.(用E、r、R0表示)
(ⅲ)從圖線中可求得待測電池電動勢E=__V,内阻r=__Ω.(計算結果均保留到小數點後兩位)
(ⅳ)若考慮電壓表為非理想表,則電池電動勢E測量值相對真實值__(填“偏大”,“偏小”或“不變”).

【答案】①1.55;②(ⅰ)如圖;(ⅱ);(ⅲ)1.59(1.54~1.67);0.55(0.44~0.80);(ⅳ)偏小;
【解析】
試題①多用電表示數為1.55V.(ⅰ)電路如圖;(ⅱ)由全電路歐姆定律可知:,變形可得:;圖線斜率k 的物理意義知k =;(ⅲ)由圖線可知:;解得E="1.54V" ,r=0.48Ω;(ⅳ) 如果考慮電壓表的内阻,根據實驗的原理,考慮電壓表的内阻,此時圖線的縱軸截距表示,所以E測小于E真,r測小于r真.

如圖所示為一真空示波管,電子從燈絲K發出(初速度不計),經燈絲與A闆間的加速電壓U1加速,從A闆中心孔沿中心線KO射出,然後進入兩塊平行金屬闆M、N形成的偏轉電場中(偏轉電場可視為勻強電場),電子進入M、N間電場時的速度與電場方向垂直,電子經過電場後打在熒光屏上的P點。已知加速電壓為U1,M、N兩闆間的電壓為U2,兩闆間的距離為d,闆長為L1,闆右端到熒光屏的距離為L2,電子的質量為m,電荷量為e。求:

(1)電子穿過A闆時的速度υ0大小;
(2)電子從偏轉電場射出時的側移量y;
(3)電子射出偏轉闆後,打到熒光屏上P點,求P點到O點的距離

【答案】(1)(2)(3)
【解析】試題分析:(1)設電子經電壓U1加速後的速度為v0,根據動能定理得解得:
(2)設偏轉電場的電場強度為E,電子在偏轉電場中運動的時間為t1,電子的加速度為α,離開偏轉電場時的側移量為y1,根據牛頓第二定律和運動學公式得:
解得:
(3)設電子離開偏轉電場時沿電場方向的速度為υy根據運動學公式得υy=at1
電子離開偏轉電場後做勻速直線運動,設電子離開偏轉電場後打在熒光屏上所用的時間為t2,電子打到熒光屏上的側移量為y2,如下圖所示
解得:
P至O點的距離為

矩形線圈abcd,長ab=20cm,寬bc=10cm,匝數n=200,每匝線圈電阻R=0.25Ω,整個線圈平面均有垂直于線框平面的勻強磁場穿過,磁感應強度B随時間的變化規律如圖所示,求

(1)線圈回路的感應電動勢
(2)在t=0.3s時線圈ab邊所受的安培力的大小.

【答案】(1)E=2V ;(2)F=0.32N
【解析】(1)從圖象可知:穿過線圈平面的磁通量随時間均勻增大,線圈回路中産生的感應電動勢是不變的.根據法拉第電磁感應定律得感應電動勢為:

(2)
當t=0.3s時,B=20×10﹣2 T

綜上所述本題答案是:(1)E=2V ;(2)F=0.32N

如圖所示,兩根足夠長的光滑金屬導軌MN、PQ間距為l=0.5m,其電阻不計,兩導軌及其構成的平面均與水平面成30°角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分别垂直導軌放置,每棒兩端都與導軌始終有良好接觸,已知兩棒的質量均為0.02kg,電阻均為R=0.1Ω,整個裝置處在垂直于導軌平面向上的勻強磁場中,磁感應強度為B=0.2T,棒ab在平行于導軌向上的力F作用下,沿導軌向上勻速運動,而棒cd恰好能保持靜止。取g=10m/s 2,問:

(1)通過cd棒的電流I是多少,方向如何?
(2)棒ab受到的力F多大?
(3)當電流通過電路産生的焦耳熱為Q=0.2J時,力F做的功W是多少?

【答案】(1)1A ,從d到c(2)0.2N(3)0.4J
【解析】
試題:(1)棒cd受到的安培力
棒cd在共點力作用下平衡,則
由①②式代入數據,解得,方向由右手定則可知由d到c.
(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等
對棒由共點力平衡有
代入數據解得
(3)設在時間t内棒cd産生熱量,由焦耳定律可知
設ab棒勻速運動的速度大小為,則産生的感應電動勢
由閉合電路歐姆定律知
在時間t内,棒ab沿導軌的位移
力F做的功
綜合上述各式,代入數據解得

如圖,在平面直角坐标系xOy内,第1象限存在沿y軸負方向的勻強電場,第Ⅳ象限以ON為直徑的半圓形區域内,存在垂直于坐标平面向外的勻強磁場,磁感應強度為B.一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子,從y軸正半軸上y=h處的M點,以速度垂直于y軸射入電場,經x軸上x=2h處的P點進入磁場,最後以速度v垂直于y軸射出磁場.不計粒子重力.求:

(1)電場強度大小E;
(2)粒子在磁場中運動的軌道半徑;
(3)粒子離開磁場時的位置坐标.

【答案】(1)(2)(3)
【解析】(1)在電場中粒子做類平抛運動,設粒子在電場中運動的時間為
則有…①…②,
根據牛頓第二定律得:…③,
聯立①②③式得:…④;
(2)由題意可知,粒子進入磁場時速度也為v,根據動能定理得:…⑤,再根據…⑥,
聯立④⑤⑥式得:…⑦

(3)如圖,設粒子離開磁場時的位置坐标為(x、-y),粒子進入磁場時速度v,與x軸正方向的夾角為θ,由圖可得:
所以…⑧,…⑨.

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