
1. 關(guān)于磁感強(qiáng)度B,下列說(shuō)法中正確的是
A. 磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的大小,跟放在該點(diǎn)的試探電流元的情況有關(guān)
B. 磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向,跟該點(diǎn)處試探電流元所受磁場(chǎng)力方向一致
C. 在磁場(chǎng)中某點(diǎn)試探電流元不受磁場(chǎng)力作用時(shí),該點(diǎn)B值大小為零
D. 在磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大
【答案】D
【解析】
【詳解】AB.磁感應(yīng)強(qiáng)度是描述磁場(chǎng)強(qiáng)弱的物理量,磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的大小,跟放在該點(diǎn)的試探電流元的情況及安培力大小無(wú)關(guān),磁場(chǎng)中某點(diǎn)B的方向,跟該點(diǎn)處試探電流元所受磁場(chǎng)力方向垂直,不一致,故AB錯(cuò)誤;
C.當(dāng)通電導(dǎo)線與磁場(chǎng)平行放置時(shí),沒(méi)有安培力,但不能肯定此處沒(méi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度,故C錯(cuò)誤;
D.磁場(chǎng)中磁感線越密集的地方,磁感應(yīng)強(qiáng)度越大,故D正確;
故選:D;
2. 如圖,力傳感器固定在天花板上,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形勻質(zhì)導(dǎo)線框abcd用不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)絕緣細(xì)線懸掛于力傳感器的測(cè)力端,導(dǎo)線框與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直,線框的bcd部分處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,b、d兩點(diǎn)位于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的水平邊界線上。若在導(dǎo)線框中通以大小為I、方向如圖所示的恒定電流,導(dǎo)線框處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),力傳感器的示數(shù)為F1。只改變電流方向,其它條件不變,力傳感器的示數(shù)為F2,該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【詳解】線框在磁場(chǎng)中受到安培力的等效長(zhǎng)度為,當(dāng)電流方向?yàn)閳D示方向時(shí),由左手定則可知導(dǎo)線框受到的安培力豎直向上,大小為
因此對(duì)導(dǎo)線框受力平衡可得
當(dāng)導(dǎo)線框中的電流反向,則安培力方向豎直向下,此時(shí)有
聯(lián)立可得
故選C。
3. 如圖所示,一條形磁鐵放在水平桌面上,在條形磁鐵的左上方固定一根與磁場(chǎng)垂直的長(zhǎng)直導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)線中通以圖示方向的電流時(shí)( )
A. 磁鐵對(duì)桌面的壓力減小,且受到向左的摩擦力作用
B. 磁鐵對(duì)桌面的壓力減小,且受到向右的摩擦力作用
C. 磁鐵對(duì)桌面的壓力增大,且受到向左的摩擦力作用
D. 磁鐵對(duì)桌面壓力增大,且受到向右的摩擦力作用
【答案】C
【解析】
【分析】先判斷電流所在位置的磁場(chǎng)方向,然后根據(jù)左手定則判斷安培力方向;再根據(jù)牛頓第三定律得到磁體受力方向,最后對(duì)磁體受力分析,根據(jù)平衡條件判斷。
【詳解】根據(jù)條形磁體磁感線分布情況得到直線電流所在位置磁場(chǎng)方向,再根據(jù)左手定則判斷安培力方向,如圖:
根據(jù)牛頓第三定律,電流對(duì)磁體的作用力向右下方;選取磁鐵為研究對(duì)象,磁鐵始終靜止,根據(jù)平衡條件,可知通電后桌面對(duì)磁鐵的支持力變大,磁鐵受到桌面的靜摩擦力方向水平向左;最后再根據(jù)牛頓第三定律,磁鐵對(duì)桌面的壓力增大。
故選C。
【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵先對(duì)電流分析,得到其受力方向,再結(jié)合牛頓第三定律和平衡條件分析磁體的受力情況。
4. 如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩長(zhǎng)直導(dǎo)線P和Q垂直于紙面固定放置,兩者之間的距離為l.在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里的電流I時(shí),紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離均為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零.如果讓P中的電流反向、其他條件不變,則a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為( )
A. 0B. C. D. 2B0
【答案】C
【解析】
【詳解】在兩導(dǎo)線中均通有方向垂直于紙面向里電流I時(shí),紙面內(nèi)與兩導(dǎo)線距離為l的a點(diǎn)處的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零,如下圖所示:
由此可知,外加的磁場(chǎng)方向與PQ平行,且由Q指向P,即B1=B0;依據(jù)幾何關(guān)系,及三角知識(shí),則有:BPcs30°=B0; 解得P或Q通電導(dǎo)線在a處的磁場(chǎng)大小為BP=B0;
當(dāng)P中的電流反向,其他條件不變,再依據(jù)幾何關(guān)系,及三角知識(shí),則有:B2=B0;因外加的磁場(chǎng)方向與PQ平行,且由Q指向P,磁場(chǎng)大小為B0;最后由矢量的合成法則,那么a點(diǎn)處磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B=,故C正確,ABD錯(cuò)誤.
5. 如圖電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻r不能忽略。閉合S后,調(diào)整R的阻值,使電壓表的示數(shù)增大ΔU,在這一過(guò)程中( )
A. 通過(guò)R1的電流增大,增大量為
B. R2兩端的電壓減小,減小量為ΔU
C. 通過(guò)R2的電流減小,減小量小于
D. 路端電壓增大,增大量為ΔU
【答案】AC
【解析】
【詳解】A.R1是定值電阻,根據(jù)歐姆定律可知電壓表的示數(shù)增大ΔU的過(guò)程中,通過(guò)R1的電流增加,增加量為,故A正確;
BC.電壓表的示數(shù)增大,變阻器有效電阻增大,外電路總電阻增大,干路電流減小,R2兩端電壓減小,路端電壓增大,則R2兩端電壓減少量一定小于ΔU,則通過(guò)R2的電流減小,減小量小于,故B錯(cuò)誤,C正確;
D.電壓表示數(shù)增加,R2電壓減小,則路端電壓增加量一定小于ΔU故D錯(cuò)誤。
故選AC。
6. 如圖,在坐標(biāo)系的第一和第二象限內(nèi)存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小分別為和B、方向均垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng).一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的粒子垂直于x軸射入第二象限,隨后垂直于y軸進(jìn)入第一象限,最后經(jīng)過(guò)x軸離開(kāi)第一象限.粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【詳解】運(yùn)動(dòng)軌跡如圖:
即運(yùn)動(dòng)由兩部分組成,第一部分是個(gè)周期,第二部分是個(gè)周期, 粒子在第二象限運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)的角度為90°,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為;粒子在第一象限轉(zhuǎn)過(guò)的角度為60°,則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為;則粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:,故B正確,ACD錯(cuò)誤..
7. 從太陽(yáng)和其他星體發(fā)射出的高能粒子流,在射向地球時(shí),由于地磁場(chǎng)的存在,改變了運(yùn)動(dòng)方向,對(duì)地球起到了保護(hù)作用。地磁場(chǎng)的示意圖(虛線,方向未標(biāo)出)如圖所示,赤道上方的磁場(chǎng)可看成與地面平行,若有來(lái)自宇宙的一束粒子流,其中含有α(He的原子核)、β(電子)、γ(光子)射線以及質(zhì)子,沿與地球表面垂直的方向射向赤道上空,則在地磁場(chǎng)的作用下( )
A. α射線沿直線射向赤道B. β射線向西偏轉(zhuǎn)
C. γ射線向東偏轉(zhuǎn)D. 質(zhì)子向北偏轉(zhuǎn)
【答案】B
【解析】
【詳解】赤道上方磁場(chǎng)方向與地面平行、由南向北,根據(jù)左手定則可知,帶正電的α射線和質(zhì)子向東偏轉(zhuǎn),帶負(fù)電的β射線向西偏轉(zhuǎn),不帶電的γ射線不偏轉(zhuǎn)。
故選B。
8. 直流電路如圖所示,在滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),下列說(shuō)法不正確的( )
A. 電源的總功率一定減小
B. 電源的效率一定增大
C. 電源的內(nèi)部損耗功率一定減小
D. 電源的輸出功率一定先增大后減小
【答案】D
【解析】
【詳解】由電路圖可知,當(dāng)滑動(dòng)變阻滑片向右移動(dòng)時(shí),滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值增大,電路總電阻變大,電源電動(dòng)勢(shì)不變,由閉合電路的歐姆定律可知,電路總電流I變?。?br>A.電源電動(dòng)勢(shì)E不變,電流I變小,電源總功率P=EI減小,故A正確,不符合題意;
B.電源的效率
,
電源內(nèi)阻r不變,滑動(dòng)變阻器阻值R變大,則電源效率增大,故B正確,不符合題意;
C.電源內(nèi)阻r不變,電流I減小,源的熱功率PQ=I2r減小,故C正確,不符合題意;
D.當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值與電源內(nèi)阻相等時(shí),電源輸出功率最大,由于不知道最初滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值與電源內(nèi)阻間的關(guān)系,因此無(wú)法判斷電源輸出功率如何變化,故D錯(cuò)誤,符合題意.
9. 如圖所示,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)電阻為r.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí),發(fā)現(xiàn)電壓表V1、V2示數(shù)變化的絕對(duì)值分別為ΔU1和ΔU2,下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A. 小燈泡L1、L3變暗,L2變亮
B. 小燈泡L3變暗,L1、L2變亮
C. ΔU1ΔU2
【答案】BD
【解析】
【詳解】AB.當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸片P從右端滑到左端時(shí),變阻器接入電路的電阻減小,外電路總電阻減小,總電流增大,路端電壓減小,則變亮.變阻器的電阻減小,并聯(lián)部分的電阻減小,則并聯(lián)部分電壓減小,則L3變暗.總電流增大,而的電流減小,則的電流增大,則變亮,故A錯(cuò)誤B正確;
CD.電壓表的示數(shù)減小,電壓表的示數(shù)增大,由于路端電壓減小,所以,故C錯(cuò)誤,D正確.
故選BD。
【名師點(diǎn)睛】在分析電路動(dòng)態(tài)變化時(shí),一般是根據(jù)局部電路變化(滑動(dòng)變阻器,傳感器電阻)推導(dǎo)整體電路總電阻、總電流的變化,然后根據(jù)閉合回路歐姆定律推導(dǎo)所需電阻的電壓和電流的變化(或者電流表,電壓表示數(shù)變化),也就是從局部→整體→局部
10. 如圖所示,在光滑的水平桌面上,a和b是兩條固定的平行長(zhǎng)直導(dǎo)線,通過(guò)的電流強(qiáng)度相等.矩形線框位于兩條導(dǎo)線的正中間,通有順時(shí)針?lè)较虻碾娏?,在a、b產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用下靜止.則a、b的電流方向可能是
A 均向左
B. 均向右
C. a的向左,b的向右
D. a的向右,b的向左
【答案】CD
【解析】
【詳解】由右手螺旋定則可知,若a、b兩導(dǎo)線的電流方向相同,在矩形線框上、下邊處產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反,由于矩形線框上、下邊的電流方向也相反,則矩形線框上、下邊所受的安培力相同,所以不可以平衡,則要使矩形線框靜止,a、b兩導(dǎo)線的電流方向相反,故CD正確.
二、非選擇題:本題共5小題,共60分。
11. (1)用多用電表的歐姆擋測(cè)量阻值時(shí),選擇倍率為“×100”歐姆擋,按正確的實(shí)驗(yàn)操作步驟測(cè)量,表盤(pán)指針位置如圖所示,該電阻的阻值約為_(kāi)_______Ω;
(2)下列關(guān)于用多用電表歐姆擋測(cè)電阻的說(shuō)法中正確的是________;
A.測(cè)量電阻時(shí),如果紅、黑表筆分別插在負(fù)、正插孔,則不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果
B.測(cè)量阻值不同的電阻時(shí),都必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零
C.測(cè)量電路中的電阻時(shí),應(yīng)該把該電阻與電路斷開(kāi)
(3)用多用電表探測(cè)二極管的極性,用歐姆擋測(cè)量,黑表筆接a端,紅表筆接b端時(shí),指針偏轉(zhuǎn)角較大,然后黑、紅表筆反接指針偏轉(zhuǎn)角較小,說(shuō)明________(填“a”或“b”)端是二極管正極;
(4)若這塊多用電表經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用導(dǎo)致內(nèi)部電池電動(dòng)勢(shì)變小,內(nèi)阻變大,則用這塊電表的歐姆擋測(cè)電阻時(shí)測(cè)量值________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
【答案】 ①. ②. AC ③. a ④. 偏大
【解析】
【詳解】[1]歐姆表的讀數(shù)為;
[2]A.電流的流向不影響電阻的使用,所以紅黑表筆反接不影響測(cè)量結(jié)果,故A正確;
B.只有換擋后需要進(jìn)行歐姆調(diào)零,換電阻不換擋位,不需要進(jìn)行歐姆調(diào)零,故B錯(cuò)誤;
C.為防止有電源時(shí)燒壞表頭,或者其他電阻影響測(cè)量結(jié)果,所以測(cè)量電阻時(shí),應(yīng)將電阻與電路斷開(kāi),故C正確。
故選AC;
[3]黑表筆電勢(shì)高于紅表筆,當(dāng)黑表筆接a端,紅表筆接b端時(shí),指針偏轉(zhuǎn)角較大,說(shuō)明電阻較小,即此時(shí)二極管導(dǎo)通,所以a端為二極管正極;
[4]電動(dòng)勢(shì)減小,內(nèi)阻增大,會(huì)使測(cè)量時(shí)的電流偏小,即指針偏角小,即電阻測(cè)量值偏大。
12. 如圖甲所示為某同學(xué)測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的電路圖。其中R為電阻箱,Rx為保護(hù)電阻。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
(1)將電阻箱的阻值調(diào)到合適的數(shù)值,閉合開(kāi)關(guān)s1、s2,讀出電流表示數(shù)為I,電阻箱讀數(shù)為10.0Ω。斷開(kāi)s2,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表示數(shù)仍為I,此時(shí)電阻箱讀數(shù)為5.2Ω,則Rx=______Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2)S2斷開(kāi),S1閉合,調(diào)節(jié)R,得到多組R和I的數(shù)值,并畫(huà)出圖像,如圖乙所示。由圖像可得,電源電動(dòng)勢(shì)E=______V,內(nèi)阻r=_____Ω。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(3)本實(shí)驗(yàn)中,因?yàn)槲纯紤]電流表的內(nèi)阻,所以電源內(nèi)阻的測(cè)量值________真實(shí)值。(填“大于”或“小于”)
【答案】 ①. 4.8 ②. 3.0 ③. 1.2 ④. 大于
【解析】
【詳解】(1)[1].兩次的電流相等,則外電阻相等,則Rx=10.0Ω-5.2Ω=4.8Ω;
(2)[2][3].根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得
E=I(R+Rx+r)
整理可得
可見(jiàn)圖線的斜率為
圖線的縱截距為
結(jié)合圖象中的數(shù)據(jù)可得
E=3.0V
r=1.2Ω
(3)[4].若考慮電流表內(nèi)阻影響,則表達(dá)式變?yōu)?br>則測(cè)量值等于電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻之和,則此時(shí)內(nèi)阻的測(cè)量值大于真實(shí)值。
13. 如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab,置于傾角為θ的光滑斜面上.導(dǎo)體棒與斜面的水平底邊始終平行.已知導(dǎo)體棒通以從b向a的電流,電流為I,重力加速度為g.
(1)若勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上,為使導(dǎo)體棒靜止在斜面上,求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;
(2)若勻強(qiáng)磁場(chǎng)大小、方向都可以改變,要使導(dǎo)體棒能靜止在斜面上,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值和對(duì)應(yīng)的方向.
【答案】(1) (2) 方向垂直斜面向上
【解析】
【分析】(1)導(dǎo)體棒受重力、支持力和安培力處于平衡,根據(jù)共點(diǎn)力平衡求出安培力的大小,再根據(jù)FA=BIL求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小;;
(2)導(dǎo)體棒所受重力的大小方向不變,支持力的方向不變,根據(jù)三角形定則求出安培力的最小值,從而求出磁感應(yīng)強(qiáng)度的最小值和方向.
【詳解】(1) 根據(jù)共點(diǎn)力平衡得,mgtanθ=BIL
;
(2) 根據(jù)三角形定則知,當(dāng)安培力沿斜面向上時(shí),安培力最小
mgsinθ=BIL 解得,B=
B垂直于斜面向上.
【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵會(huì)根據(jù)共點(diǎn)力平衡求解力,以及知道根據(jù)三角形定則,當(dāng)安培力的方向與支持力方向垂直時(shí),安培力有最小值.
14. 有一方向如圖的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的場(chǎng)區(qū),寬度d=8cm,一帶電粒子沿垂直電場(chǎng)線和磁感線方向射入場(chǎng)區(qū)后,恰可做直線運(yùn)動(dòng),若撤去磁場(chǎng),帶電粒子穿過(guò)場(chǎng)區(qū)后向下側(cè)移了3.2cm。若撤去電場(chǎng),求帶電粒子穿過(guò)場(chǎng)區(qū)后的側(cè)移量。(不計(jì)粒子重力)
【答案】4cm
【解析】
【詳解】由題意可知,電場(chǎng)和磁場(chǎng)同時(shí)存在時(shí)勻速直線運(yùn)動(dòng)
只有電場(chǎng)時(shí),粒子做類平拋運(yùn)動(dòng):
又
得
只有磁場(chǎng)時(shí),粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則
解得
故穿過(guò)場(chǎng)區(qū)后的側(cè)移量
15. 如圖所示,半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直于紙面向里,一帶負(fù)電的粒子(不計(jì)重力)沿水平方向以速度v正對(duì)圓心入射,通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了60°。
(1)求粒子的比荷及粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;
(2)如果想使粒子通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域后速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大,在保持原入射速度的基礎(chǔ)上,需將粒子的入射點(diǎn)沿圓弧向上平移的距離d為多少?
【答案】(1),;(2)
【解析】
【詳解】(1)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng),由洛倫茲力提供向心力得
由幾何關(guān)系可得
聯(lián)立解得粒子的比荷為
粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)周期為
粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間
聯(lián)立解得
(2)當(dāng)粒子的入射點(diǎn)和出射點(diǎn)的連線是磁場(chǎng)圓的直徑時(shí),粒子速度偏轉(zhuǎn)的角度最大,如圖所示
由圖可知
平移距離為
解得
這是一份遼寧省實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期12月月考物理試題(Word版附解析),共26頁(yè)。試卷主要包含了選擇題,非選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份湖北省武昌實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期12月月考物理試卷(含答案),共14頁(yè)。試卷主要包含了單選題,多選題,計(jì)算題,實(shí)驗(yàn)題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份37,湖北省武漢市武昌實(shí)驗(yàn)中學(xué)2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期12月月考物理試卷,共5頁(yè)。試卷主要包含了選擇題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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