
1.在“新冠疫情”期間,為了減少人與人之間的接觸,人們采用了無接觸式測溫儀——“額溫槍”來測量人體溫度,該測溫儀利用的是( )
A. 紅外線傳感器B. 壓力傳感器C. 氣體傳感器D. 聲音傳感器
2.關(guān)于電磁波,下列說法正確的是( )
A. 和機(jī)械波一樣,電磁波不能在真空中傳播
B. 麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在
C. 均勻變化的磁場一定產(chǎn)生均勻變化的電場
D. 利用B超可觀察到母體內(nèi)的嬰兒情況,這屬于電磁波技術(shù)的應(yīng)用
3.如圖,將一金屬棒用兩根絕緣等長細(xì)線水平懸掛,處于垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場中。金屬棒中通有從N流向M的電流,靜止時兩細(xì)線對金屬棒的拉力大小相等。下列操作能使細(xì)線的拉力增大的是(金屬棒始終靜止)( )
A. 僅使電流的方向反向B. 僅使磁場的方向反向
C. 同時使電流和磁場的方向反向D. 僅增大金屬棒中的電流
4.如圖,在水平虛線上方存在垂直于紙面向里、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場,一不計重力的帶電粒子從水平虛線上的O點(diǎn)垂直于虛線射入磁場。下列說法正確的是( )
A. 若粒子速度方向不變,大小變?yōu)樵瓉淼?倍,則粒子在磁場中運(yùn)動的時間變?yōu)樵瓉淼?倍
B. 若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度,則粒子在磁場中運(yùn)動的時間減小
C. 若磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍,則粒子離開磁場的點(diǎn)到O點(diǎn)的距離變?yōu)樵瓉淼?倍
D. 若粒子的比荷變?yōu)樵瓉淼?倍,則粒子離開磁場的點(diǎn)到O點(diǎn)的距離變?yōu)樵瓉淼?倍
5.如圖,初始時刻矩形線圈abcd與勻強(qiáng)磁場平行,線圈繞ad邊勻速轉(zhuǎn)動,從圖示位置開始計時,經(jīng)六分之一周期時的感應(yīng)電動勢為2V,則該感應(yīng)電動勢的最大值為( )
A. 2VB. 2 2VC. 4VD. 4 2V
6.如圖,一小型發(fā)電廠發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的正弦交流電輸出電壓為u=250 2sin100πt(V),輸出功率為P=106W。利用升壓變壓器將電壓提高到104V向遠(yuǎn)處用戶輸電,輸電線總電阻為10Ω。下列說法正確的是( )
A. 升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為1: 4B. 輸電線中的電流為103A
C. 輸電線上損失的功率為105WD. 用戶得到的功率為8×105W
7.如圖所示形狀的閉合線圈以速率v水平向右勻速進(jìn)入垂直于線圈平面的勻強(qiáng)磁場(分布在xOy坐標(biāo)系第一象限的整個空間內(nèi),磁場方向如圖),從線圈A點(diǎn)到達(dá)原點(diǎn)O開始計時,線圈中的感應(yīng)電流i(規(guī)定逆時針方向?yàn)檎?隨時間t的變化圖線正確的是( )
A.
B.
C.
D.
8.如圖甲,t=0時,單匝矩形導(dǎo)體線圈abcd與垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場垂直,面積為S=5m2,電阻為R=10Ω。0~2s內(nèi),線圈繞垂直于磁場的軸(圖中未畫出)勻速轉(zhuǎn)動,穿過線圈的磁通量Φ隨時間t按如圖乙所示的余弦規(guī)律變化:2s~ 4s內(nèi)線圈保持靜止,磁感應(yīng)強(qiáng)度垂直于線圈平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間t按如圖丙所示的規(guī)律變化;之后重復(fù)0~ 4 s內(nèi)的情形。則此交流電電流的有效值為
( )
A. 5 AB. 5 2AC. 102AD. 10 A
二、多選題:本大題共3小題,共15分。
9.如圖,燈泡A的電阻小于燈泡B的電阻,線圈L的自感系數(shù)很大,直流電阻可忽略。下列說法正確的是( )
A. 閉合開關(guān)S的瞬間,A、B同時亮
B. 閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,A比B更亮
C. 斷開開關(guān)S后,A逐漸變暗,B閃亮一下然后逐漸變暗
D. 斷開開關(guān)S后,A、B中的電流方向均發(fā)生改變
10.如圖,一條形磁鐵豎直固定在水平地面上,在其上方有一水平固定光滑絕緣桌面,桌面上一導(dǎo)體圓形線圈以某一初速度從左向右沿直線通過條形磁鐵上方,在位置2時,條形磁鐵中心軸線過線圈圓心。線圈從位置1經(jīng)位置2運(yùn)動到位置3的過程中( )
A. 線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向一直不變
B. 從上往下看,線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電流先沿順時針方向后沿逆時針方向
C. 線圈做減速直線運(yùn)動
D. 線圈對桌面的壓力先大于線圈重力后小于線圈重力
11.如圖甲,兩固定平行且光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ與水平面的夾角均為θ=37°,M、P之間接電阻箱,電阻箱的阻值范圍為0~9.9Ω,導(dǎo)軌所在空間存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.5T。一質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,其電阻為r。現(xiàn)由靜止釋放金屬桿ab,測得其速度最大值為vm,改變電阻箱的阻值R,得到vm與R的關(guān)系如圖乙所示。已知金屬桿ab的長度和導(dǎo)軌間距均為L=2m,重力加速度大小取g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8,金屬桿ab與導(dǎo)軌始終保持良好接觸,導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。下列說法正確的是( )
A. 金屬桿ab的質(zhì)量為m=0.5kg
B. 金屬桿ab的電阻為r=2Ω
C. 當(dāng)R=2Ω時,金屬桿ab勻速下滑過程中電阻箱R兩端的電壓為6V
D. 當(dāng)R=1Ω時,若用時2s金屬桿ab達(dá)到最大速度,則此過程中金屬桿ab下滑的高度為3.6m
三、實(shí)驗(yàn)題:本大題共2小題,共15分。
12.某同學(xué)用以下實(shí)驗(yàn)裝置探究電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的感應(yīng)電流,G為靈敏電流計(已知電流從“+”接線柱流入,指針向右偏轉(zhuǎn);電流從“?”接線柱流入,指針向左偏轉(zhuǎn))。
(1)如圖甲,當(dāng)導(dǎo)體棒ab水平向右運(yùn)動時,該同學(xué)觀察到靈敏電流計的指針__________(填“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。
(2)如圖乙,閉合開關(guān)S的瞬間,該同學(xué)觀察到靈敏電流計的指針__________(填“向左偏轉(zhuǎn)”“向右偏轉(zhuǎn)”或“不偏轉(zhuǎn)”)。
(3)如圖乙,閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,快速移動滑動變阻器的滑片與緩慢移動滑動變阻器的滑片相比,觀察到靈敏電流計的指針偏角更__________(填“大”或“小”)。
13.小明想用實(shí)驗(yàn)室的器材設(shè)計一個測力計,可供選擇的器材如下:
A.兩節(jié)完全相同的干電池(電動勢E、內(nèi)阻r均未知);
B.電流表A1(量程為0~3mA,內(nèi)阻為r1=10Ω);
C.電流表A2(量程為0~0.6A,內(nèi)阻為r2=0.2Ω);
D.電壓表V1(量程為0~3V,內(nèi)阻未知);
E.電壓表V2(量程為0~15V,內(nèi)阻未知);
F.滑動變阻器R1(0~10Ω,允許通過的最大電流為2A);
G.滑動變阻器R2(0~100Ω,允許通過的最大電流為1A);
H.電阻箱R(0~999.9Ω);
I.壓敏電阻Rx,其阻值Rx隨所加壓力大小F變化的Rx?F圖像如圖丙所示;
J.開關(guān)S及導(dǎo)線若干。
(1)測量一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)阻,為使測量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,本實(shí)驗(yàn)采用如圖甲所示的電路,電流表應(yīng)選__________(填“B”或“C”),電壓表應(yīng)選__________(填“D”或“E”),滑動變阻器應(yīng)選__________(填“F”或“G”)。
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電壓表和電流表的示數(shù)得到了如圖乙所示的U?I圖像,則該干電池的電動勢為E=__________V,內(nèi)阻為r=__________Ω。
(3)將壓敏電阻Rx設(shè)計成量程為0~100N的測力計,需將壓敏電阻Rx與上述兩節(jié)干電池、電流表A1、電阻箱R串聯(lián)成如圖丁所示的電路。閉合開關(guān)S,為使壓敏電阻Rx所受壓力大小為100N時電流表A1指針滿偏,電阻箱接入電路的阻值為R=__________Ω,通過電流表A1的電流I隨壓力大小F變化的函數(shù)關(guān)系式為I=__________A(電阻箱接入電路的阻值R保持不變)。
四、計算題:本大題共3小題,共38分。
14.如圖,矩形線圈ABCD的匝數(shù)為N=100,AB邊長為L1=3cm,BC邊長為L2=5cm,線圈電阻為r=2Ω。線圈在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T的勻強(qiáng)磁場中繞OO′軸以角速度ω=10 2rad/s勻速轉(zhuǎn)動,外電路中電壓表的示數(shù)為2.5V,R為定值電阻,電表均為理想電表。當(dāng)線圈從圖示位置(線圈與磁感線平行)轉(zhuǎn)過180°的過程中,求:
(1)電流表的示數(shù);
(2)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱(結(jié)果可用π和根號表示)。
15.如圖,在直角坐標(biāo)系xOy的第三象限內(nèi)存在水平向右的勻強(qiáng)電場,第一象限的矩形區(qū)域OMNP內(nèi)存在方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場,OM=L,OP=2L。一質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的帶電粒子(不計重力)從坐標(biāo)為(?L,?2 3L)的A點(diǎn)以沿y軸正方向、大小為v0的初速度開始運(yùn)動,然后從O點(diǎn)射入場,最后從P點(diǎn)離開磁場區(qū)域。
(1)求勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大??;
(2)求矩形磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大??;
(3)若可調(diào)節(jié)矩形磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,要使帶電粒子從NP邊離開磁場區(qū)域,求磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍。
16.如圖,光滑絕緣水平桌面上有兩個相鄰的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,區(qū)域I的寬度為d1=2m,磁場豎直向下,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B1=2T;區(qū)域II的寬度為d2=2.32m,磁場豎直向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B2=0.5T。區(qū)域I的左邊有一質(zhì)量為M=4kg的“工”形導(dǎo)體框McNQdP,cd邊與磁場邊界平行,cd邊長度為L=1m,導(dǎo)體框的電阻忽略不計。一長度為L=1m、電阻為R=2Ω、質(zhì)量為m=2kg的導(dǎo)體棒平行于cd邊靜置于導(dǎo)體框上,兩者間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6.現(xiàn)用水平向右的恒力F1=24N拉導(dǎo)體棒,經(jīng)過一段時間后,導(dǎo)體棒恰好能夠勻速進(jìn)入?yún)^(qū)域I。又經(jīng)過一段時間后,導(dǎo)體棒離開區(qū)域I時,導(dǎo)體框cd邊恰好進(jìn)入?yún)^(qū)域I,此時水平向右的恒力變?yōu)镕2=12.75N。再經(jīng)過一段時間后,導(dǎo)體棒離開區(qū)域II。已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)體框始終保持良好接觸,重力加速度大小取g=10m/s2。求:
(1)導(dǎo)體棒和導(dǎo)體框均未進(jìn)入磁場前各自的加速度大??;
(2)導(dǎo)體棒剛進(jìn)入?yún)^(qū)域I時的速度大小和導(dǎo)體框cd邊剛進(jìn)入?yún)^(qū)域I時的速度大?。?br>(3)導(dǎo)體棒剛離開區(qū)域II時,導(dǎo)體棒和導(dǎo)體框的速度大小。
答案和解析
1.【答案】A
【解析】【分析】
本題考查傳感器的應(yīng)用。傳感器的作用是將溫度、力、光、聲音等非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量,它們的具體應(yīng)用要在平時學(xué)習(xí)中不斷積累。
【解答】
“額溫槍”是利用人體能發(fā)出紅外線來測量人體溫度的, A正確。
2.【答案】B
【解析】A.電磁波可以在真空中傳播,A錯誤;
B.麥克斯韋從理論上預(yù)言了電磁波的存在,B正確;
C.均勻變化的磁場產(chǎn)生穩(wěn)定的電場,C錯誤;
D.B超利用超聲波來觀察母體內(nèi)的嬰兒情況,D錯誤。
故選B。
3.【答案】D
【解析】【分析】
解決本題的關(guān)鍵能夠正確地受力分析,運(yùn)用共點(diǎn)力平衡進(jìn)行分析,注意由于磁場的方向始終與金屬棒垂直,根據(jù)左手定則判斷安培力的方向是關(guān)鍵。
金屬棒MN用細(xì)線水平懸掛在勻強(qiáng)磁場中,從N流向M的電流時,金屬棒受到向下的安培力作用,安培力大小為F=BIL,欲使細(xì)線的拉力增大,應(yīng)增大安培力,由此分析。
【解答】
A、電流反向,磁場不變,根據(jù)左手定則可知,安培力向上,細(xì)線上的拉力減小,故A錯誤;
B、磁場方向反向,由左手定則可知,安培力向上,細(xì)線上的拉力減小,故B錯誤;
C、同時將電流和磁場的方向反向,根據(jù)左手定則可知安培力大小方向不變,細(xì)線的拉力不變,故C錯誤;
D、電流方向不變,磁場方向不變,安培力的方向向下,當(dāng)增大電流時,安培力增大,可使細(xì)線的拉力增大,故D正確。
故選:D。
4.【答案】B
【解析】A.粒子在磁場中做半圓周運(yùn)動,時間為 T2 ,由
qvB=mv2R
T=2πRv
得
T=2πmqB
周期 T 與速度大小無關(guān),改變粒子的速度大小,粒子在磁場中運(yùn)動的時間不變,A錯誤;
B.增大磁感應(yīng)強(qiáng)度 B ,周期 T 減小,粒子在磁場中運(yùn)動的時間減小,B正確;
C.由
qvB=mv2R
得半徑
R=mvqB
若磁感應(yīng)強(qiáng)度變?yōu)樵瓉淼?倍,半徑變?yōu)樵瓉淼?12 ,粒子離開磁場的點(diǎn)到O點(diǎn)的距離即做半圓周運(yùn)動的直徑也變?yōu)樵瓉淼?12 ,C錯誤;
D.若粒子的比荷變?yōu)樵瓉淼?倍,半徑變?yōu)樵瓉淼?12 ,粒子離開磁場的點(diǎn)到O點(diǎn)的距離即做半圓周運(yùn)動的直徑也變?yōu)樵瓉淼?12 ,D錯誤。
故選B。
5.【答案】C
【解析】【分析】
本題主要考查了正弦交流電流相關(guān)知識點(diǎn)的理解與應(yīng)用,根據(jù)初始位置寫出瞬時值表達(dá)式,再結(jié)合經(jīng)六分之一周期時的感應(yīng)電動勢大小即可計算出最大值。
【解答】
圖示位置為與中性面垂直的位置,則從圖示位置開始計時,感應(yīng)電動勢的瞬時值表達(dá)式為e=emcsωt=emcs2πTt,由題意可知t=16T時,e=2V,則有2V=emcs(2πT·16T),解得em=4V,故C正確。
6.【答案】C
【解析】【分析】
求出升壓變壓器原線圈電壓的有效值U1,再分析副線圈的電壓U2,變壓器原、副線圈的匝數(shù)比等于電壓之比;根據(jù)P=UI計算輸電電流,根據(jù)P=I2R計算輸電線損失功率;根據(jù)功率關(guān)系求解用戶得到的功率
解決本題的關(guān)鍵掌握交變電流電壓的表達(dá)式,知道各量表示的含義,知道原、副線圈的電壓比等于匝數(shù)之比。
【解答】
解:A.原線圈電壓有效值為:U1=250V,副線圈電壓有效值為:U2=104V,升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n1n2=U1U2=25010000=140,故A錯誤;
B.輸電線中的電流為I2=P2U2=106104=100A,故B錯誤;
CD.輸電線上損失的功率為P損=I2R=1002×10=105W,用戶得到的功率為P用=106W?105W=9×105W,故C正確,D錯誤。
7.【答案】D
【解析】AB.線圈AB邊開始進(jìn)入磁場時,由楞次定律或者右手定則可知,線圈中感應(yīng)電流為瞬時針方向,即負(fù)方向,則選項(xiàng)AB錯誤;
CD.在 2Lv?3Lv 階段,線圈切割磁感線的有效長度為2L恒定不變,則感應(yīng)電流應(yīng)該不變,則C錯誤,D正確。
故選D。
8.【答案】C
【解析】【分析】
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律計算出不同階段的電動勢的大小,結(jié)合電流的定義式和有效值的計算公式完成解答。
【解答】
0~2s內(nèi),線圈繞垂直于磁場的軸勻速轉(zhuǎn)動,產(chǎn)生正弦式交變電流,感應(yīng)電動勢最大值Em=NBSω=NΦmω,由圖乙可知,Φm=20 2πWb,ω=2π4=π2rad/s,則電流有效值I1=Em 2·R=1A,
2s~ 4s內(nèi)線圈保持靜止,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B隨時間均勻變化,產(chǎn)生恒定電動勢,E=NΔΦΔt=20V,電流有效值I2=ER=2A,
整個周期內(nèi),根據(jù)電流有效值定義可知,I12·R·T2+I22·R·T2=I有效2·R·T,解得此交流電電流的有效值為I有效 = 102A,故選C。
9.【答案】BC
【解析】A.閉合開關(guān)S的瞬間,由于線圈的阻礙作用,A逐漸亮起來,B立即亮起來,故A錯誤;
B.閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,線圈相當(dāng)于一根無電阻的導(dǎo)線,A、B并聯(lián),A的電阻小于B的電阻,A比B更亮,故B正確;
C.斷開開關(guān)S后,A、B與線圈組成閉合回路,電流以線圈原電流開始減小,A以原電流減小,B的電流突然增大,B閃亮一下然后逐漸變暗,故C正確;
D.斷開開關(guān)S后,A的電流方向不變,B的電流方向改變,故D錯誤。
故選BC。
10.【答案】BC
【解析】AB.線圈從位置1向位置2運(yùn)動和從位置2向位置3運(yùn)動的這兩個過程中,穿過線圈的磁通量先向上增加后向上減小,根據(jù)楞次定律可知,從上往下看,線圈從位置1向位置2運(yùn)動和從位置2向位置3運(yùn)動的這兩個過程中,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向先沿順時針方向后沿逆時針方向,故A錯誤,B正確;
C.線圈所受安培力的方向與運(yùn)動方向相反,線圈做減速直線運(yùn)動,故C正確;
D.線圈從位置1向位置2運(yùn)動的過程中,為了阻礙穿過線圈的磁通量增大,線圈有離開磁鐵的趨勢,線圈對桌面的壓力小于線圈重力,在位置2時,線圈對桌面的壓力等于線圈重力,從位置2向位置3運(yùn)動的過程中,為了阻礙穿過線圈的磁通量減小,線圈有靠近磁鐵的趨勢,線圈對桌面的壓力大于線圈重力,故D錯誤。
故選BC。
11.【答案】BD
【解析】AB.當(dāng)金屬桿 ab 達(dá)到最大速度 vm 時,安培力等于重力沿導(dǎo)軌向下的分力即
mgsinθ=B2L2vmR+r
當(dāng) R=0 時, vm=4m/s ;當(dāng) R=2Ω 時, vm=8m/s ,代入上式解得
m=13kg , r=2Ω
故A錯誤,B正確;
C.當(dāng) R=2Ω 時, vm=8m/s ,金屬桿 ab 勻速下滑過程中電阻箱 R 兩端的電壓
U=RR+rBLvm
代入數(shù)據(jù)解得
U=4V
故C錯誤;
D.當(dāng) R=1Ω 時,由圖乙可得最大速度為 6m/s ,對金屬桿 ab 由動量定理得
mgsinθ?t?B2L2vtR+r=mvm
又
s=vt s 表示金屬桿 ab 沿導(dǎo)軌運(yùn)動的位移大小,代入數(shù)據(jù)解得
s=6m
則此過程中金屬桿 ab 下滑的高度為
h=s?sinθ=3.6m
故D正確。
故選BD。
12.【答案】(1)向左偏轉(zhuǎn);
(2)向左偏轉(zhuǎn);
(3)大。
【解析】(1)由右手定則可知,當(dāng)導(dǎo)體棒 ab 水平向右運(yùn)動時,感應(yīng)電流方向?yàn)?a→b ,電流從“?”接線柱流入,指針向左偏轉(zhuǎn)。
(2)閉合開關(guān)S的瞬間,穿過右側(cè)線圈的磁通量增大,感應(yīng)電流的磁場與左側(cè)線圈中電流產(chǎn)生的磁場方向相反,由右手螺旋定則可知,感應(yīng)電流從靈敏電流計的“?”接線柱流入,故指針向左偏轉(zhuǎn)。
(3)閉合開關(guān)S,電路穩(wěn)定后,快速移動滑動變阻器的滑片,左側(cè)線圈中電流變化得更快,電流產(chǎn)生的磁場也變化得更快,右側(cè)線圈中的磁通量也變化得更快,由法拉第電磁感應(yīng)定律可知,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢更大,感應(yīng)電流也更大,所以靈敏電流計的指針偏角更大。
13.【答案】(1) C D F
(2) 1.5 0.8
(3) 938.4 31200?2F
【解析】(1)[1][2][3]一節(jié)干電池的電動勢約 1.5V 左右,內(nèi)阻約 1Ω 左右,為使測量結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,電流表應(yīng)選量程為 0~0.6A 的C,電壓表應(yīng)選量程為 0~3V 的D,滑動變阻器應(yīng)選阻值范圍為 0~10Ω 的F。
(2)[1][2]根據(jù)
U=E?I(r+r2)
結(jié)合圖像可知,則該干電池的電動勢為
E=1.5V
內(nèi)阻為
r=1.5?1.00.5?0.2=0.8Ω
(3)[1][2]當(dāng)壓敏電阻 Rx 所受壓力大小為 100N 時,其阻值 Rx0=50Ω ,此時電流表 A1 指針滿偏,由閉合電路歐姆定律可知
2E=I1m2r+r1+R+Rx0
其中 E=1.5V , IIm=3×10?3A ,解得
R=938.4Ω
令 R內(nèi)=2r+r1+R ,則
R內(nèi)=950Ω
又因?yàn)?br>2E=IR內(nèi)+Rx
可得
I=3950+Rx
由壓敏電阻阻值 Rx 隨所加壓力大小 F 變化的 Rx?F 圖像可知
Rx=250?2F
代入解得
I=31200?2F
14.【答案】(1) I=0.25A ;(2) Q= 2π32J
【解析】(1)根據(jù)交變電流知識可知
Em=NBSω=NBL1L2ω
E=Em 2
由閉合電路歐姆定律可得
E=U+Ir
解得
I=0.25A
(2)線圈轉(zhuǎn)動的時間
t=πω
電阻 R 上產(chǎn)生的焦耳熱
Q=UIt
聯(lián)立求解,得
Q= 2π32J
15.【答案】(1) E=mv026qL ;(2) B0=mv0qL ;(3) 3mv03qL≤B≤mv0qL
【解析】(1)帶電粒子在電場中做類平拋運(yùn)動。 y 方向
2 3L=v0t x 方向
L=12at2
qE=ma
聯(lián)立求解,得
E=mv026qL
(2)設(shè)帶電粒子在 O 點(diǎn)的速度為 v ,與 y 軸的夾角為 θ ,矩形磁場區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B0
vx=at
tanθ=vxv0
v=v0csθ (或 v= v02+vx2 )
帶電粒子在磁場中的運(yùn)動軌跡如圖所示,由幾何關(guān)系可知
L=R0csθ
由牛頓第二定律有
qvB0=mv2R0
聯(lián)立求解,得
B0=mv0qL
(3)帶電粒子從P點(diǎn)離開磁場區(qū)域時,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小最大,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小最小時,帶電粒子的運(yùn)動軌跡如圖所示,由幾何關(guān)系可知
Rm=Rmsinθ+L
由牛頓第二定律有
qvBmin=mv2Rm
聯(lián)立求解,得
Bmin= 3mv03qL
所以磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的范圍為
3mv03qL≤B≤mv0qL
16.【答案】(1) a1=6m/s2 , a2=3m/s2 ;(2) 6m/s , 4m/s ;(3)導(dǎo)體棒的速度大小為 5.6m/s ,導(dǎo)線框的速度大小為 4.1m/s
【解析】(1)導(dǎo)體棒和導(dǎo)體框均未進(jìn)入磁場前,對導(dǎo)體棒有
F1?μmg=ma1
對導(dǎo)體框有
μmg=Ma2
解得
a1=6m/ s2 , a2=3m/s2
(2)導(dǎo)體棒在區(qū)域I中勻速運(yùn)動
B1I1L+μmg=F1
E1=I1R
E1=B1Lvm1
聯(lián)立求解,得
vm1=6m/s
運(yùn)動時間
t2=d1vm1
導(dǎo)體棒未進(jìn)入磁場前
vm1=a1t1
導(dǎo)體框cd邊加速運(yùn)動到區(qū)域I的左邊界,有
vM1=a2t1+t2
聯(lián)立求解,得
vM1=4m/s
這是一份2023-2024學(xué)年四川省成都市蓉城名校聯(lián)盟高一(下)開學(xué)物理試卷(含解析),共17頁。試卷主要包含了單選題,多選題,實(shí)驗(yàn)題,簡答題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份2022-2023學(xué)年四川省成都市蓉城名校聯(lián)考高二(下)期末物理試卷(含解析),共25頁。
這是一份四川省成都市蓉城名校2022-2023學(xué)年高二下學(xué)期期中聯(lián)考物理試卷(含答案),共19頁。試卷主要包含了單選題,多選題,實(shí)驗(yàn)題,計算題等內(nèi)容,歡迎下載使用。
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