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1、磁場2
一 、單選題(本大題共5小題 。在每小題給出的四個選項中,只有一個選項是符合題目要求的)
a
b
υ
S
N
1. 如圖所示,線圈兩端與電阻相連構成閉合回路,在線圈上方有一豎直放置的條形磁鐵,磁鐵的N極朝下.在將磁鐵的N極插入線圈的過程中
A.通過電阻的感應電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互排斥
B.通過電阻的感應電流的方向由a到b,線圈與磁鐵相互吸引
C.通過電阻的感應電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互排斥
D.通過電阻的感應電流的方向由b到a,線圈與磁鐵相互吸引
2. 如圖表示洛倫茲力演示儀,用于觀察運動電子在磁場中的運動,在實驗過程中下列選項錯
2、誤的是
A.不加磁場時電子束的徑跡是直線
B.加磁場并調(diào)整磁感應強度電子束徑跡可形成一個圓周
C.保持磁感應強度不變,增大出射電子的速度,電子束圓周的半徑減小
D.保持出射電子的速度不變,增大磁感應強度,電子束圓周的半徑減小
3. 如圖是在有勻強磁場的云室中觀察到的帶電粒子的運動軌跡圖,M、N是軌跡上兩點,勻強磁場B垂直紙面向里。該粒子在運動時,其質(zhì)量和電量不變,而動能逐漸減少,下列說法正確的是
N
B
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×
M
A.粒子在M點動能大,在N點動能小
B.粒子先經(jīng)過N點,后經(jīng)過
3、M點
C.粒子帶負電
D.粒子在M點受到的洛倫茲力大于N點的
4. 歐姆在探索通過導體的電流和電壓、電阻關系時,因無電源和電流表,他利用金屬在冷水和熱水中產(chǎn)生電動勢代替電源,用小磁針的偏轉(zhuǎn)檢測電源,具體做法是:在地磁場作用下處于水平靜止的小磁針上方,平行于小磁針水平放置一直導線,當該導線中通有電流時,小磁針會發(fā)生偏轉(zhuǎn);當通過該導線電流為I1時,小磁針偏轉(zhuǎn)了30o,問當他發(fā)現(xiàn)小磁針偏轉(zhuǎn)了60o,通過該直導線的電流為I2(直導線在某點產(chǎn)生的磁場與通過直導線的電流成正比)
A、I1=2I2 B、I1=3I2 C、I1=4I2 D、無法確定
5.
4、 如圖所示,水平銅盤半徑為r,置于磁感應強度為B,方向豎直向下的勻強磁場中,銅盤繞通過圓盤中心的豎直軸以角速度ω做勻速圓周運動,銅盤的邊緣及中心處分別通過導線與理想變壓器的原線圈相連,該理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)比為n:1,變壓器的副線圈與電阻為R的負載相連,則
A.負載R兩端的電壓為的
B.原線圈中的電流強度為通過R電流的
C.變壓器的副線圈磁通量為0
D.通過負載R的電流強度為0
二 、多選題(本大題共2小題 )
6. 如圖為小型交流發(fā)電機的示意圖,線圈繞垂直于磁場方向的水平軸OO′沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速為50r/s,線圈的電阻為,電阻,,降壓變壓器原副線圈
5、匝數(shù)比為10∶1,電壓表的示數(shù)為10V,如果從圖示位置開始計時,下列說法中正確的是
A.變壓器原線圈兩端的電壓為100 V
B.電阻R的功率為10W
C.電動勢的有效值為110 V
D.電動勢瞬時值表達式為
7. 如圖甲所示,在豎直平面內(nèi)有一單匝正方形線圈和一垂直于豎直平面向里的有界勻強磁場,磁場的磁感應強度為B,磁場上、下邊界AB和CD均水平,線圈的ab邊水平且與AB間有一定的距離.現(xiàn)在讓線圈無初速自由釋放,圖乙為線圈從自由釋放到cd邊恰好離開CD邊界過程中的速度一時間關系圖象.已知線圈的電阻為r,且線圈平面在線圈運動過程中始終處在豎直平面內(nèi),不計空
6、氣阻力,重力加速度為g,則根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)和題中所給物理量可得( ?。?
A.在0~t3時間內(nèi),線圈中產(chǎn)生的熱量為
B.在t2~t3時間內(nèi),線圈中cd兩點之間的電勢差為零
C.在t3~t4時間內(nèi),線圈中ab邊電流的方向為從b流向a
D.在0~t3時間內(nèi),通過線圈回路的電荷量為
三 、簡答題(本大題共2小題 )
8. 如圖所示,長為L的平行金屬板M、N水平放置,兩板之間的距離為d,兩板間有水平方向的勻強磁場,磁感應強度為B,一個帶正電的質(zhì)點,沿水平方向從兩板的正中央垂直于磁場方向進入兩板之間,重力加速度為g。
(1)若M板接直流電源正極
7、,N板接負極,電源電壓恒為U,帶電質(zhì)點以恒定的速度v勻速通過兩板之間的復合場(電場、磁場和重力場),求帶電質(zhì)點的電量與質(zhì)量的比值。
(2)若M、N接如圖所示的交變電流(M板電勢高時U為正),L=0.5m,d=0.4m,B=0.1T,質(zhì)量為m=1×10-4kg帶電量為q=2×10-2C的帶正電質(zhì)點以水平速度v=1m/s,從t=0時刻開始進入復合場(g=10m/s2)
a.定性畫出質(zhì)點的運動軌跡
b.求質(zhì)點在復合場中的運動時間
0
π
2π
3π
2
-2
U/10-2v
t/10-1s
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
8、× × × × × ×
M
N
m
q
d
L
v
9. 如圖所示,MN、PQ為豎直放置的兩根足夠長平行光滑導軌,相距為d=0.5m,M、P之間連一個R=1.5Ω的電阻,導軌間有一根質(zhì)量為m=0.2kg,電阻為r=0.5Ω的導體棒EF,導體棒EF可以沿著導軌自由滑動,滑動過程中始終保持水平且跟兩根導軌接觸良好。整個裝置的下半部分處于水平方向且與導軌平面垂直的勻強磁場中,磁感應強度為B=2T。取重力加速度g=10m/s2,導軌電阻不計。
9、(1)若導體棒EF從磁場上方某處沿導軌下滑,進入勻強磁場時速度為v=2m/s,
a.求此時通過電阻R的電流大小和方向
b.求此時導體棒EF的加速度大小
(2) 若導體棒EF從磁場上方某處由靜止沿導軌自由下滑,進入勻強磁場后恰好做勻速直線運動,求導體棒EF開始下滑時離磁場的距離。
Q
N
M
E
P
F
0.2016萬卷周測卷(十五)答案解析
一 、單選題
1.【答案】:A
2.【答案】:C
3.【答案】:B
4.【答案】:B
5.【答案】:D
二 、多選題
6.【答案】:AD
7.【答案】:AC
【考點】:導體切割磁感線時的感應電
10、動勢;電磁感應中的能量轉(zhuǎn)化.
【專題】:電磁感應——功能問題.
【分析】:由圖知線圈在t1時刻進入磁場做勻速運動,由圖象的面積可求得線圈的邊長,根據(jù)能量守恒求解熱量.在t2~t3時間內(nèi),線圈完全在磁場中運動,沒有感應電流,cd和ab邊切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢.根據(jù)右手定則判斷感應電流的方向.根據(jù)公式q=,求解電量.
【解析】: 解:A、由圖知線圈在t1時刻進入磁場做勻速運動,線圈的邊長為 L=ac=bd=v1(t2﹣t1)
在0~t3時間內(nèi),只有在t1~t2時間內(nèi)線圈產(chǎn)生熱量,產(chǎn)生的熱量為 Q=mgL=mgv1(t2﹣t1)
又據(jù)平衡條件得 mg=
聯(lián)立得 Q=,故A正確.
B、
11、在t2~t3時間內(nèi),線圈中cd切割磁感線,兩點之間的電勢差等于感應電動勢,不零,故B錯誤.
C、在t3~t4時間內(nèi),線圈出磁場,磁通量減少,由楞次定律知線圈中ab邊電流的方向為從b流向a,故C正確.
D、在0~t3時間內(nèi),通過線圈回路的電荷量為 q===,故D錯誤.
故選:AC.
【點評】:本題是電磁感應與力學、電路知識的綜合,掌握電磁感應中的基本規(guī)律,如法拉第定律、歐姆定律,結合力學的動能定理和平衡條件進行研究.對于題中的熱量,也可以根據(jù)焦耳定律列式求解.
三 、簡答題
8. (1)勻強電場的電場強度為E=
粒子所受的電場力為:F電=qE
粒子所受的洛倫茲力為:F磁=Bq
12、v
由勻速可知:Bqv=qE+mg
得:.
(2)a、當M板電勢為正時,有qvB=mg+q,粒子在復合場中做勻速直線運動,當M板電勢為負時,有:mg=q,粒子在復合場中所受的合力為洛倫茲力,做勻速圓周運動,如圖所示。
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
M
N
m
q
d
L
b、運動時間:,代入數(shù)據(jù)解得:t=0.814s。
9. (1)a.電動勢:E=Bdv
由閉合電路歐姆定律:I=E/(R+r) I= Bdv/(R+r) I=1A
方向:由P指向M
b.導體棒所受安培力:F=BId
由牛頓第二定律:mg-F=ma
a=(mg-BId)/m a=5m/s2
(2)由于勻速:mg=BId
I=E/(R+r)
E=Bdv
v=mg(R+r)/B2d2 v=4m/s
由自由落體公式:v2=2gh
h=v2/2g=0.8m