1.電磁波在日常生活中有廣泛的應(yīng)用，涉及科研、軍事、通信、醫(yī)療、能源等多個(gè)領(lǐng)域。下列關(guān)于電磁波的說法，正確的是( )
A. 利用電磁波傳遞信號可以實(shí)現(xiàn)無線通信，但電磁波不能通過電纜、光纜傳輸
B. 均勻變化的電場和均勻變化的磁場可以相互激發(fā)，形成電磁波
C. 用微波爐加熱食物時(shí)，通過紅外線傳熱使食物的溫度升高
D. 麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在，赫茲通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在
2.如圖1所示，水平桌面上固定的閉合金屬線圈處于磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖像如圖2所示，垂直桌面向上為正方向。從上向下看，金屬線圈中( )
A. 0～t1的時(shí)間內(nèi)電流為逆時(shí)針方向
B. t1～t2的時(shí)間內(nèi)電流為順時(shí)針方向
C. t2～t3與t3～t4的時(shí)間內(nèi)，電流方向相同
D. t4～t5的時(shí)間內(nèi)，電流逐漸減小
3.如圖1所示，正方形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生交變電流，其電動(dòng)勢e隨時(shí)間t變化的圖像如圖2所示。已知線圈的匝數(shù)為100，下列判斷正確的是( )
A. 正方形線圈可能是以ab邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)
B. 該交變電流電壓的有效值為100V
C. t=1.0×10?2s時(shí)，穿過線圈的磁通量為零
D. 穿過線圈的磁通量最大值為1100πWb
4.如圖所示，生產(chǎn)車間用直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)送貨物，一箱貨物的質(zhì)量為2kg，與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，電動(dòng)機(jī)線圈電阻為1Ω，電源電動(dòng)勢為8V，內(nèi)阻為1Ω，重力加速度g取10m/s2。貨物在電動(dòng)機(jī)的水平拉力作用下勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)理想電壓表的示數(shù)為7V。下列判斷正確的是( )
A. 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，其輸入功率為7W
B. 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，貨物勻速運(yùn)動(dòng)的速度為0.7m/s
C. 電動(dòng)機(jī)突然被卡住不動(dòng)，理想電壓表的示數(shù)為8V
D. 電動(dòng)機(jī)突然被卡住不動(dòng)，電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率為32W
5.回旋加速器的核心部件如圖所示，兩個(gè)半徑為R的中空半圓形D形盒，盒內(nèi)為勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，D形盒縫隙間高頻加速電場的電壓為U，頻率為f。電荷量為q的帶電粒子在兩盒內(nèi)均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在兩盒之間被電場加速，忽略相對論效應(yīng)，則下列說法正確的是( )
A. 該帶電粒子的比荷為2πfB
B. 該帶電粒子離開回旋加速器時(shí)的動(dòng)能為 4πfUB
C. 僅增大U，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能會增大
D. 增大B，并調(diào)整相應(yīng)的f，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能會減小
6.如圖所示的電路中，電感線圈L的電阻不計(jì)，燈泡L1的阻值大于燈泡L2的阻值。下列說法正確的是( )
A. 電感線圈對電流有阻礙作用，是一種互感現(xiàn)象
B. 閉合S，圖1中L1立即變亮，圖2中L1慢慢變亮
C. 斷開S，圖1中L2的電流方向與原來相反
D. 斷開S，圖2中L2會閃亮一下再熄滅
7.電阻不計(jì)的單匝圓形線圈固定在磁場中，線圈平面與磁場方向垂直。若一定值電阻R接在線圈的a、b兩端，如圖1所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度以ΔBΔt=0.1T/s均勻增大時(shí)，電阻R消耗的功率為P；若磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為0.5T，線圈閉合，在線圈邊緣與圓心O之間接入定值電阻R，如圖2所示，電阻不計(jì)的金屬棒Oc沿著半徑放在線圈上(與線圈接觸良好)，繞圓心O勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，電阻R消耗的功率也為P。金屬棒Oc轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為( )
A. 0.2πrad/sB. 0.4πrad/sC. 0.8πrad/sD. 1.6πrad/s
二、多選題：本大題共3小題，共18分。
8.如圖所示，豎直平面內(nèi)存在垂直豎直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，將一粗細(xì)均勻的電阻絲折成正方形導(dǎo)體框abcd，垂直放置于磁場中，ad邊水平且放在壓力傳感器上。現(xiàn)將a、d兩點(diǎn)通過輕質(zhì)導(dǎo)線接到直流電源上，通電后壓力傳感器的示數(shù)為0。已知導(dǎo)體框的質(zhì)量為m，重力加速度為g，輕質(zhì)導(dǎo)線對導(dǎo)體框沒有作用力。下列判斷正確的是( )
A. 接線柱1與電源的負(fù)極相連
B. ab邊受到的安培力大小為0
C. bc邊受到的安培力大小為14mg
D. 若將電源正負(fù)極調(diào)換，則壓力傳感器的示數(shù)為2mg
9.如圖所示的電路中，定值電阻R1=6R3，R2=3R3，兩個(gè)電源電動(dòng)勢相同，內(nèi)阻均不計(jì)，二極管為理想二極管。僅閉合開關(guān)S1時(shí)，電路中的總功率為P。下列說法正確的是( )
A. 僅閉合S1時(shí)，R1消耗的功率為49PB. 僅閉合S1時(shí)，R3消耗的功率為13P
C. 僅閉合S2時(shí)，R2消耗的功率為916PD. 僅閉合S2時(shí)，電路中的總功率為43P
10.如圖所示，間距l(xiāng)=1m的足夠長光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直固定，導(dǎo)軌在等高的a、b兩點(diǎn)斷開并用絕緣材料連接，頂端接一阻值R=0.5Ω的電阻，底端接一電容C=0.2F的電容器。整個(gè)裝置處于垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T。質(zhì)量均為m=0.8kg的金屬棒MN、PQ分別從導(dǎo)軌頂端和水平虛線ab的下方由靜止同時(shí)釋放，金屬棒PQ下落高度d=4m時(shí)，金屬棒MN已經(jīng)達(dá)到最大速度(還沒到達(dá)虛線ab)。兩金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，金屬棒與導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)，重力加速度g=10m/s2。在金屬棒PQ下落高度d=4m的過程中，下列判斷正確的是( )
A. 金屬棒PQ下落高度d=4m時(shí)的速度大小為4 5m/s
B. 金屬棒MN的最大速度為4m/s
C. 金屬棒PQ下落高度d=4m時(shí)，金屬棒MN下降的高度為2.4m
D. 電阻R上產(chǎn)生的熱量為14.8J
三、實(shí)驗(yàn)題：本大題共2小題，共16分。
11.同學(xué)們幫助老師整理實(shí)驗(yàn)室時(shí)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)用電流表G改裝的簡易歐姆表(尚未重新標(biāo)度)，電流表G表盤上的刻度值已經(jīng)模糊不清，但是刻度線仍均勻且清晰，同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)測量該歐姆表的最大內(nèi)阻。
(1)如圖1所示，將歐姆表內(nèi)的滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值調(diào)到最大，插入表筆，其中b應(yīng)該是_____表筆(填“紅”或“黑”)。
(2)將兩表筆與電阻箱的兩接線柱連接，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值。當(dāng)電流表G表盤上指針對準(zhǔn)某條刻度線時(shí)，數(shù)出指針偏轉(zhuǎn)的小格數(shù)n，并記錄下相應(yīng)電阻箱的阻值R，某次電阻箱的阻值如圖2所示，為_____Ω。
(3)改變電阻箱的阻值，重復(fù)步驟(2)，讀出多組小格數(shù)n和電阻箱的阻值R，作出1n?R圖像如圖3所示，圖線的斜率為k，截距為b，則歐姆表的最大內(nèi)阻為_____(用k，b表示)，若要用此圖像計(jì)算出歐姆表內(nèi)部電源的電動(dòng)勢，還需要知道的物理量是_____。
12.磁敏電阻是一種對磁敏感、具有磁阻效應(yīng)的電阻元件。某磁敏電阻的阻值R隨磁感應(yīng)強(qiáng)度B變化的曲線如圖1所示，物理學(xué)習(xí)小組將該磁敏電阻放入磁場中，通過測量其阻值來判斷磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小。實(shí)驗(yàn)室提供的器材有電源E(6V)、電壓表V(量程為0～5V，內(nèi)阻約5kΩ)、電流表A(量程為0～5mA，內(nèi)阻約5Ω)、滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為20Ω)和滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為3kΩ)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。
(1)實(shí)驗(yàn)為了多測幾組數(shù)據(jù)，要求磁敏電阻兩端的電壓從零開始變化，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇_____(填“R1”或“R2”)，按要求在圖2的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖_____。
(2)測得多組電壓表和電流表示數(shù)U、I，作U?I圖像如圖3所示，則磁敏電阻所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=_____T。
(3)磁敏電阻可以用于實(shí)現(xiàn)防盜門的安全監(jiān)測。如果防盜門被外力強(qiáng)制打開，導(dǎo)致磁場減弱，致使通過報(bào)警器的電流增大而響起來，則磁敏電阻與報(bào)警器應(yīng)該_____(填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)，已知電路中僅有電源、磁敏電阻和報(bào)警器。
四、計(jì)算題：本大題共3小題，共38分。
13.某個(gè)小型發(fā)電機(jī)的線圈匝數(shù)n=100，內(nèi)阻可忽略不計(jì)，在勻強(qiáng)磁場中以ω=300rad/s的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程中通過線圈的最大磁通量Φm= 260Wb。發(fā)電機(jī)的總功率P=100kW，通過升壓變壓器進(jìn)行高壓輸電，接近用戶端時(shí)再通過降壓變壓器降壓給用戶供電，示意圖如圖所示，升壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比n1n2=110，輸電線的總電阻R=5Ω，其他導(dǎo)線電阻不計(jì)，用戶端得到的電壓為U4=220V。求：
(1)升壓變壓器原線圈兩端的電壓U1；
(2)輸電線上損失的功率ΔP；
(3)降壓變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比。
14.如圖所示，正方形ABCD的邊長為l，P為BC邊的中點(diǎn)，一勻強(qiáng)電場平行于正方形所在的平面(圖中未畫出)。位于A處的粒子源向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射質(zhì)量為m、電荷量為?qq>0、初動(dòng)能為Ek0的粒子，經(jīng)過正方形邊界上不同的位置，其中到達(dá)正方形邊界上P點(diǎn)和D點(diǎn)的粒子動(dòng)能均為2Ek0。忽略粒子的重力和粒子間的相互作用。求：
(1)電場強(qiáng)度E；
(2)粒子經(jīng)過正方形邊界時(shí)的最大動(dòng)能。
15.研究帶電粒子偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)裝置基本原理圖如圖所示，Ⅰ區(qū)是位于xOy平面內(nèi)的半圓，直徑MN與x軸重合，且M點(diǎn)的坐標(biāo)為(?3R,0)，N點(diǎn)的坐標(biāo)為(?R,0)；Ⅱ區(qū)位于xOy平面內(nèi)的虛線x= ?R和y軸之間。其中Ⅰ區(qū)和Ⅱ區(qū)內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場。三個(gè)相同的粒子源和加速電場組成的發(fā)射器，可分別將質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子甲、乙、丙由靜止加速到v0，調(diào)節(jié)三個(gè)發(fā)射器的位置，使三個(gè)粒子同時(shí)從半圓形邊界上的a、b、c三個(gè)點(diǎn)沿著y軸正方向射入?yún)^(qū)域Ⅰ，b與半圓形區(qū)域的圓心O′的連線垂直于x軸，a、c到bO′的距離均為R2。乙粒子恰好從N點(diǎn)離開區(qū)域Ⅰ，丙粒子垂直于y軸離開區(qū)域Ⅱ。不計(jì)粒子的重力和粒子之間的相互作用。求：
(1)加速電場兩板間的電壓U；
(2)區(qū)域Ⅰ內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B0和區(qū)域Ⅱ內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B；
(3)甲粒子第一次通過y軸時(shí)的位置到原點(diǎn)O的距離。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】A.利用電磁波傳遞信號可以實(shí)現(xiàn)無線通信，電磁波能夠在真空中傳播，也能在介質(zhì)中傳播，即電磁波能通過電纜、光纜傳輸，故A錯(cuò)誤；
B.根據(jù)麥克斯韋電磁理論，均勻變化的電場能夠激發(fā)出恒定的磁場，均勻變化的磁場能夠激發(fā)出恒定的電場，可知，均勻變化的電場和均勻變化的磁場不能夠互激發(fā)，也不能夠形成電磁波，故B錯(cuò)誤；
C.微波爐加熱食物的原理主要是利用微波與食物中的水分子產(chǎn)生共振摩擦，使食物中水的溫度升高，進(jìn)而使食物本身的溫度也隨著升高，可知，用微波爐加熱食物時(shí)，并不是通過紅外線傳熱使食物的溫度升高，故C錯(cuò)誤；
D.1864年，英國青年物理學(xué)家麥克斯韋建立了電磁場理論，并預(yù)言了電磁波的存在。1888年德國青年物理學(xué)家赫茲第一次通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在，故D正確。
故選D。
2.【答案】C
【解析】A. 0～t1 的時(shí)間內(nèi)，磁場方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，從上向下看，金屬線圈中感應(yīng)電流為順時(shí)針方向，故A錯(cuò)誤；
B. t1～t2 的時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度一定，穿過線圈的磁通量不變，線圈之中沒有產(chǎn)生感應(yīng)電流，故B錯(cuò)誤；
C. t2～t3 的時(shí)間內(nèi)，磁場方向向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，穿過線圈的磁通量減小，根據(jù)楞次定律可知，從上向下看，金屬線圈中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向， t3～t4 的時(shí)間內(nèi)，磁場方向向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度增大，穿過線圈的磁通量增大，根據(jù)楞次定律可知，從上向下看，金屬線圈中感應(yīng)電流為逆時(shí)針方向，則 t2～t3 與 t3～t4 的時(shí)間內(nèi)，電流方向相同，故C正確；
D.根據(jù)圖像可知， t4～t5 的時(shí)間內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率逐漸增大，線圈面積一定，則穿過線圈的磁通量的變化率增大，根據(jù)法律的電磁感應(yīng)定律可知，電流逐漸增大，故D錯(cuò)誤。
故選C。
3.【答案】B
【解析】A.若以邊ab為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈中的磁通量一直為零，線圈中不會產(chǎn)生交變電流，所以正方形線圈不可能以ab邊為軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B.由圖2可知，該交變電動(dòng)勢的最大值 Em=100 2V，對于正弦式交變電流，根據(jù)E=Em 2
(E為有效值)，可得該交變電流電動(dòng)勢的有效值 E=100 2 2=100V，電壓有效值等于電動(dòng)勢有效值為100V，故B正確；
C. t=1.0×10?2s 時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢 e=0 ，此時(shí)線圈處于中性面位置，穿過線圈的磁通量最大，故C錯(cuò)誤；
D.根據(jù) Em=NBSω(N為匝數(shù)， BS=Φm 為磁通量最大值， ω 為角速度)，由圖2可知 T=2.0×10?2s，則 ω=2πT=2π2.0×10?2=100πrad/s，又因?yàn)?N=100 ， Em=100 2V，且 Em=NΦmω，所以 Φm=EmNω=100 2100×100π= 2100πWb，故D錯(cuò)誤。
4.【答案】A
【解析】A.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得 E=U+Ir
可得電路電流為 I=E?Ur=8?71A=1A
則電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，其輸入功率為 P入=UI=7×1W=7W
故A正確；
B.電動(dòng)機(jī)的熱功率為 P熱=I2RM=12×1W=1W
則電動(dòng)機(jī)的輸出功率為 P出=P入?P熱=7W?1W=6W
又 P出=Fv=μmgv
解得貨物勻速運(yùn)動(dòng)的速度為 v=P出μmg=60.5×2×10m/s=0.6m/s
故B錯(cuò)誤；
CD.電動(dòng)機(jī)突然被卡住不動(dòng)，則電路電流為 I′=ERM+r=81+1A=4A
理想電壓表的示數(shù)為 U′=I′RM=4×1V=4V
電動(dòng)機(jī)實(shí)際消耗的功率為 P′=U′I′=4×4W=16W
故CD錯(cuò)誤。
故選A。
5.【答案】A
【解析】A.帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的周期等于交變電場變化的周期，即1f=2πmqB，可得粒子的比荷qm=2πfB，故A正確；
BC.該帶電粒子離開回旋加速器時(shí)，軌道半徑等于回旋加速器的半徑，即qvB=mv2R，可得帶電粒子獲得的最大動(dòng)能為12mv2=(qBR)22m=πfqBR2，與加速電場的電壓無關(guān)，故BC錯(cuò)誤；
D.由上述分析可知，增大B，帶電粒子獲得的最大動(dòng)能會增大，故D錯(cuò)誤。
6.【答案】B
【解析】A.電感線圈對電流的阻礙作用是自感現(xiàn)象，互感現(xiàn)象是指兩個(gè)線圈之間的電磁感應(yīng)，A錯(cuò)誤；
B.閉合S，圖1中 L1 與電源直接相連，沒有電感阻礙電流，所以立即變亮；圖2中由于電感的自感作用，會阻礙電流的增大，所以慢慢變亮，B正確；
C.斷開S，圖1中電感 L2 產(chǎn)生自感電動(dòng)勢，相當(dāng)于新的電源，通過 L1 電流方向與原來的電流方向相同，C錯(cuò)誤；
D.已知燈泡 L1 的阻值大于燈泡 L2 的阻值，在圖2中穩(wěn)定時(shí) I L2>I L1 。斷開S，電感產(chǎn)生自感電動(dòng)勢， L1 與 L2 組成回路，自感電流從 I L1 開始減小，所以 L2 不會閃亮一下，而是逐漸熄滅，D錯(cuò)誤。
故選B。
7.【答案】B
【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 E=ΔΦΔt=ΔBΔtS
單匝線圈 N=1 ，設(shè)圓形線圈半徑為r，則 S=πr2
已知 ΔBΔt=0.1T/s
所以 E=0.1πr2
根據(jù) P=E2R
可得 P=(0.1πr2)2R
金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢 E′=12Bωr2
因?yàn)殡娮柘牡墓β室矠镻，所以 P=(12Bωr2)2R
由于兩圖中電阻R消耗功率P相等，則 (0.1πr2)2R=(12Bωr2)2R
等式兩邊R和r( r≠0 )可約去，得到 (0.1π)2=(12Bω)2
因?yàn)?B=0.5T
代入可得 (0.1π)2=(12×0.5ω)2
解得 ω=0.4πrad/s
故選B。
8.【答案】ACD
【解析】A.壓力傳感器的示數(shù)為0時(shí)，則導(dǎo)體框受到的安培力方向向上，與重力大小相等，根據(jù)左手定則，電流方向從d到a，接線柱1與電源的負(fù)極相連，選項(xiàng)A正確;
B.ab邊的電流方向與磁場方向垂直，受到的安培力不為0，選項(xiàng)B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)并聯(lián)電路的規(guī)律，若通過ab、bc、cd邊的電流為I，則通過ad邊的電流為3I，bc邊和ad邊受到安培力的合力4BIL=mg，則bc邊受到的安培力大小BIL=14mg，選項(xiàng)C正確;
D.若將電源正負(fù)極換過來，安培力方向向下，則壓力傳感器的示數(shù)為2mg，選項(xiàng)D正確。
9.【答案】BC
【解析】AB.僅閉合 S1 時(shí)，根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦?，可?R2 與 R1 并聯(lián)，再與 R3 串聯(lián)，設(shè)此時(shí)通過 R3 的電流為 I ，則 I=ER并+R3=E6R3?3R36R3+3R3+R3=E3R3
電路中的總功率為 P=I2R3+R并=3I2R3
根據(jù)串、并聯(lián)電路中電流與電阻的關(guān)系，可知流經(jīng) R1 的電流為 13I ，流經(jīng) R2 的電流為 23I ，則 R1 、 R3 消耗的功率分別為 P1=13I2?6R3=29P ， P3=I2?R3=13P
故A錯(cuò)誤，B正確；
CD.僅閉合 S2 時(shí)，根據(jù)二極管的單向?qū)щ娦裕芍?R2 與 R3 串聯(lián)，設(shè)此時(shí)通過 R3 的電流為 I′ ，則 I′=E3R3+R3=E4R3=34I
則 R2 消耗的功率 P2′=I′2?3R3=916P
電路中的總功率 P總=I′2?4R3=34P
故C正確，D錯(cuò)誤。
故選BC。
10.【答案】BC
【解析】A.金屬棒PQ下落過程，由牛頓第二定律 mg?BIl=ma
又 I=ΔQΔt=C?ΔUΔt=CBlΔvΔt
聯(lián)立，解得 a=8m/s2
可知金屬棒PQ做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可得 2ad=v2
解得 v=8m/s
故A錯(cuò)誤；
B.金屬棒MN達(dá)到最大速度時(shí)，其加速度為0，有 mg=BIl
又 I=ER ， E=Blvm
聯(lián)立，解得 vm=4m/s
故B正確；
C.金屬棒PQ下落高度 d=4m 時(shí)，經(jīng)歷的時(shí)間為 t=va=1s
此過程對金屬棒MN應(yīng)用動(dòng)量定理 mgt?BIlt=mvm?0
又 I=ER=Bl?tR=Bl?Rt
聯(lián)立，解得 ?=2.4m
故C正確；
D.根據(jù)能量守恒定律可得 mg?=12mvm2+Q
解得 Q=12.8J
故D錯(cuò)誤。
故選BC。
11.【答案】(1)黑
(2)1969.2
(3) bk 每一格表示的電流大小

【解析】(1)多用電表使用歐姆擋時(shí)，使用內(nèi)置電源，根據(jù)電流“紅進(jìn)黑出”原則，插入表筆，黑表筆與內(nèi)置電源正極相連，其中b應(yīng)該是黑表筆。
(2)根據(jù)讀數(shù)規(guī)則，電阻箱的阻值 R=1×1000Ω+9×100Ω+6×10Ω+9×1Ω+2×0.1Ω=1969.2Ω
(3)設(shè)每一小格代表的電流大小為 I0 ，歐姆表的最大內(nèi)阻為 Rg ，根據(jù)閉合電路歐姆定律得 E=nI0(Rg+R)
解得 1n=I0ER+I0ERg
根據(jù) 1n?R 圖像，圖線的斜率為k，截距為b，可知 I0ERg=b ， I0E=k
聯(lián)立解得 Rg=bk ， E=I0k
則歐姆表的最大內(nèi)阻為 Rg=bk ，若要用此圖像計(jì)算出歐姆表內(nèi)部電源的電動(dòng)勢，還需要知道的物理量是每一格表示的電流大小。
12.【答案】(1) R1
(2)0.45
(3)串聯(lián)

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)為了多測幾組數(shù)據(jù)，要求磁敏電阻兩端的電壓從零開始變化，為方便調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇阻值較小的 R1 ；因待測電阻阻值遠(yuǎn)大于安培表內(nèi)阻，則應(yīng)該采用電流表內(nèi)接，按要求在圖2的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖如圖
(2)所在位置磁敏電阻阻值 R=UI=4.51.5×10?3Ω=3000Ω
由圖線可知磁敏電阻所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B= 0.45 T
(3)如果防盜門被外力強(qiáng)制打開，導(dǎo)致磁場減弱，磁敏電阻阻值減小，致使通過報(bào)警器的電流增大而響起來，由“串反并同”，則磁敏電阻與報(bào)警器應(yīng)該串聯(lián)。
13.【答案】(1)發(fā)動(dòng)機(jī)輸出電壓的峰值為 Um=nΦmω=500 2V
升壓變壓器原線圈兩端的電壓 U1=Um 2=500V
(2)輸電線上損失的功率 ΔP=I2R
又 I=PU2 ， U1U2=n1n2
聯(lián)立，解得 ΔP=2000W
(3)根據(jù) U2=IR+U3
又 U3U4=n3n4
聯(lián)立，解得 n3n4=24511

14.【答案】(1)由于到達(dá)正方形邊界上P點(diǎn)和D點(diǎn)的粒子動(dòng)能均為 2Ek0 ，根據(jù)動(dòng)能定理可知，此過程電場力做功相等，即P點(diǎn)和D點(diǎn)電勢相等，則PD連線為一條等勢線，又由于動(dòng)能增大，則電場力對負(fù)粒子做正功，表明A點(diǎn)電勢小于P點(diǎn)電勢，則電場線垂直于PD斜向左上方，作出電場方向如圖所示
則有 UDA=Elcsθ
根據(jù)幾何關(guān)系有 tanθ=12ll=12
根據(jù)動(dòng)能定理有 ?qUAD=2Ek0?Ek0
其中 UAD=?UDA
解得 E= 5Ek02ql
(2)結(jié)合上述可知，當(dāng)粒子經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，電場力做功最多，此時(shí)粒子的動(dòng)能最大，根據(jù)動(dòng)能定理有 ?qUAC=Ekmax?Ek0
根據(jù)電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系有 UCA=Elcsθ+l2sinθ
其中 UAC=?UCA
解得 Ekmax=5Ek02

15.【答案】(1)根據(jù)動(dòng)能定理，粒子在加速電場中加速，有 qU=12mv02 ，解得 U=mv022q
(2)帶正電粒子甲、乙、丙在區(qū)域Ⅰ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其軌跡半徑分別為r1、r2、r3，由于三個(gè)粒子的質(zhì)量和帶電量均相等，再結(jié)合幾何關(guān)系可知 r1=r2=r3=R
根據(jù)洛倫茲力提供向心力 qv0B0=mv02R ，解得 B0=mv0qR
丙粒子在區(qū)域Ⅰ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由幾何關(guān)系(磁聚集)可知，丙粒子將從N點(diǎn)進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ，且其速度與x軸正方向的夾角為30°，丙粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)其軌跡半徑為r3′，由于丙粒子垂直y軸離開區(qū)域Ⅱ，由幾何關(guān)系可知 r′3sin30°=R
根據(jù)洛倫茲力提供向心力 qv0B=mv02r′3 ，解得 B=mv02qR
(3)甲粒子在區(qū)域Ⅰ中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑 r1=R ，根據(jù)幾何關(guān)系可知甲粒子在區(qū)域Ⅰ中運(yùn)動(dòng)的軌跡圓心角 θ=60° ，從O′飛出區(qū)域Ⅰ且其速度與x軸正方向的夾角為30°，甲粒子從O′飛出區(qū)域Ⅰ后，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)到區(qū)域Ⅱ的左邊界，再進(jìn)入?yún)^(qū)域Ⅱ做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，設(shè)甲粒子在區(qū)域Ⅱ中運(yùn)動(dòng)的軌跡半徑為r1′，根據(jù)洛倫茲力提供向心力 qv0B=mv02r′1 ，解得 r′1=2R
則甲粒子第一次通過y軸時(shí)的位置到原點(diǎn)O的距離為 y=Rtan30°+2R(1?cs30°)
解得 y=6?2 33R

相關(guān)試卷

河南省五市2024-2025學(xué)年高三（上）期末物理試卷-普通用卷：

這是一份河南省五市2024-2025學(xué)年高三（上）期末物理試卷-普通用卷，共19頁。

2024~2025學(xué)年河南省焦作市高二(上)期中物理試卷(解析版)：

這是一份2024~2025學(xué)年河南省焦作市高二(上)期中物理試卷(解析版)，共24頁。

2022-2023學(xué)年河南省焦作市普通高中高二（下）期末物理試卷（含詳細(xì)答案解析）：

這是一份2022-2023學(xué)年河南省焦作市普通高中高二（下）期末物理試卷（含詳細(xì)答案解析），共19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。

英語朗讀寶

相關(guān)試卷 更多

河南省焦作市普通高中2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題

河南省焦作市普通高中2020-2021學(xué)年高二上學(xué)期期末考試物理試題
河南省焦作市普通高中2020-2021學(xué)年高一（上）期末物理試題

河南省焦作市普通高中2020-2021學(xué)年高一（上）期末物理試題
河南省焦作市普通高中2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期末考試物理試卷

河南省焦作市普通高中2021-2022學(xué)年高一上學(xué)期期末考試物理試卷
2019-2020學(xué)年河南省焦作市普通高中高二上學(xué)期期末考試物理試題 PDF版

2019-2020學(xué)年河南省焦作市普通高中高二上學(xué)期期末考試物理試題 PDF版
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
期末專區(qū)
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯(cuò)誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個(gè)字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部