广西贺州平桂管理区平桂高级中学高二下学期第一次月考物理试题含答案解析Word格式文档下载.docx
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D.电容器两极板间断路,因此串联着电容器的电路不能通交变电流
4.关于感应电流,下对说法正确的是( )
A.只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就一定有感应电流
B.只要闭合导线做切割磁感线运动,导线中就一定有感应电流
C.若闭合电路的一部分导体不做切割磁感线运动,闭合电路中一定没有感应电流
D.当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,闭合电路中一定有感应电流
5.如图所示,有一正方形闭合线圈,在足够大的匀强磁场中运动。
下列四个图中能产生感应电流的是
A.
B.
C.
D.
6.小型交流发电机中,矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动,产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系,如图所示,此线圈与一个R=10Ω的电阻构成闭合电路,不计电路的其他电阻,下列说法正确的是( )
A.该交流电的电压的有效值为100
V
B.该交流电的频率为50Hz
C.若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率是50W
D.该交流电压瞬时值的表达式u=100sin(25πt)
7.某线圈在匀强磁场中匀速转动,穿过它的磁通量φ随时间的变化规律如图所示,那么在图中( )
A.t1时刻,穿过线圈磁通量的变化率最大
B.t2时刻,穿过线圈的磁通量变化率为零
C.t3时刻,线圈中的感应电动势达最大值
D.t4时刻,线圈中的感应电动势达最大值
8.如图,内壁光滑的塑料管弯成的圆环平放在水平桌面上,环内有一带负电小球,整个装置处于竖直向下的磁场中,当磁场突然增大时,小球将()
A.沿逆时针方向运动
B.沿顺时针方向运动
C.在原位置附近往复运动
D.仍然保持静止状态
9.如图所示的电路中,L是自感系数足够大的线圈,它的电阻可忽略不计,P、Q是两个完全相同的灯泡,灯泡始终在正常工作范围内.则( )
A.S接通瞬间,P、Q同时亮
B.S接通瞬间,P先亮、Q后亮
C.S断开瞬间,P立即熄灭,Q过一会才熄灭
D.S断开瞬间,P、Q两灯立即熄灭
10.如图所示,闭合线圈正上方附近有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N极朝下但未插入线圈内部.在磁铁向上运动远离线圈的过程中()
A.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引
B.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥
C.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引
D.线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥
11.如图所示图象中不属于交变电流的有()
A.
B.
C.
D.
12.如图所示,导线ab和cd互相平行,则下列四种情况下导线cd中无电流的是( )
A.开关S闭合或断开的瞬间
B.开关S是闭合的,但滑动触头向左滑
C.开关S是闭合的,但滑动触头向右滑
D.开关S始终闭合,不滑动触头
二、多选题
13.下列哪些措施是为了防止涡流的危害()
A.电磁炉所用的锅要用平厚底金属锅
B.磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架,把线圈绕在铝框上
C.变压器的铁芯不做成整块,而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成
D.变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层
14.下图是验证楞次定律实验的示意图,竖直放置的线圈固定不动,将磁铁从线圈上方插入或拔出,线圈和电流表构成的闭合回路中就会产生感应电流.各图中分别标出了磁铁的极性、磁铁相对线圈的运动方向以及线圈中产生的感应电流的方向等情况,其中正确的是
C.
15.如图所示,磁感应强度为B的匀强磁场有理想界面,用力将矩形线圈从磁场中匀速拉出.在其他条件不变的情况时,下列说法正确的是( )
A.速度越大时,拉力做功越多
B.线圈电阻越大时,拉力做功越多
C.线圈边长L2越大时,拉力做功越多
D.线圈边长L1越大时,拉力做功越多
三、填空题
16.如图,金属环A用轻线悬挂,与长直螺线管共轴,并位于其左侧.若变阻器滑片P向左移动,则金属环A将向___________(填“左”或“右”)运动,并有___________(填“收缩”或“扩张”)趋势.
17.正弦交流电是由闭合线圈在匀强磁场中匀速转动产生的.线圈中感应电动势随时间变化的规律如图所示,则此感应电动势的有效值为__________
频率为__________
.
四、解答题
18.如图所示,两条平行金属导轨ab、cd置于匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里,两导轨间的距离l=0.6m.电阻R=2Ω,电阻为1Ω的金属杆MN沿两条导轨向右匀速滑动,速度v=10m/s,产生的感应电动势为3V.
(1)求磁场的磁感应强度B;
(2)通电10秒该电阻产生的焦耳热.
19.如图所示,面积为0.2m2的100匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面,已知磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t)T,定值电阻R1=6Ω,线圈电阻R2=4Ω,求:
(1)回路中的感应电动势大小;
(2)回路中电流的大小和方向;
(3)a、b两点间的电势差。
参考答案
1.A
【解析】
世界上第一个发现电磁感应现象的科学家是法拉第,故选A.
2.C
【详解】
根据法拉第电磁感应定律
知,磁感应强度大、磁通量大、磁通量变化量大,感应电动势不一定大,磁通量变化快,即磁通量变化率大,则感应电动势大,感应电动势与磁通量的变化快慢有关,故C正确,ABD错误.
3.C
电感对交变电流有阻碍作用,对直流电无阻碍作用,选项AB错误;
电阻对直流电和交变电流均有阻碍作用,选项C正确;
当电容器接到交流电源上时,电容器交替进行充电和放电,导致电荷定向移动,从而使电路中有交变电流,并不是自由电荷通过了电容器两板间的绝缘电介质,也不是绝缘电介质变成了导体,故D错误;
故选C.
点睛:
此题的难点是选项D,要理解电容器的充电与放电过程,注意恒定电流不能通过电容器,只有变化的电流才能产生充放电的过程.
4.D
A.根据法拉第电磁感应定律,线圈产生感应电流的条件是线圈要闭合,并且穿过线圈的磁通量发生改变,故A错误;
B.闭合导线切割磁感线,如果磁通量未发生改变则不会有感应电流产生;
闭合电路部分导体做切割磁感线有感应电流产生,所以闭合导线做切割磁感线运动不是一定产生感应电流,故B错误;
C.即使闭合电路的一部分导体如果不做切割磁感线的运动,但如果闭合电路在磁场中面积改变,磁通量也改变,就会有感应电流产生,故C错误;
D.根据法拉第电磁感应定律,闭合电路产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生改变,故D正确。
故选D。
5.D
线框垂直于磁感线运动,虽然切割磁感线,但穿过的磁通量没有变化,因此也不会产生感应电流,故A错误;
线框平行于磁场感应线运动,穿过线框的磁通量没有变化,不会产生感应电流,故B错误;
线框绕轴转动,但线框平行于磁场感应线穿过的磁通量没有变化,因此也不会产生感应电流,故C错误;
线框绕轴转动,导致磁通量发生变化,因此线框产生感应电流,故D正确.
6.C
由图可知,该交流电的电压的最大值为100V,则有效值为
,选项A错误;
该交流电的周期为T=0.04s,则频率为f=1/T=25Hz,选项B错误;
若将该交流电压加在阻值R=100Ω的电阻两端,则电阻消耗的功率是
,选项C正确;
,则该交流电压瞬时值的表达式u=100sin(50πt)V,选项D错误;
故选C.
7.D
A、
时刻,磁通量最大,磁通量的变化率为零,
时刻磁通量为零,磁通量的变化率最大,故AB错误;
C、
时刻,磁通量最大,磁通量的变化率为零,则感应电动势为零,故C错误;
D、
时刻磁通量为零,磁通量的变化率为最大,则感应电动势最大,故D正确.
解决本题的关键知道感应电动势与磁通量变化率的关系,知道图线的斜率反映感应电动势的大小.
8.B
磁感应强度竖直向下,B增加时,由楞次定律可知,变化的磁场产生的感生电场沿逆时针方向;
小球带负电,小球所受电场力沿顺时针方向,即沿顺时针方向加速运动,B正确,ACD错误;
故选B.
【点睛】
本题考查了楞次定律的应用,由楞次定律判断出感生电场的方向,是正确解题的前提与关键;
根据感生电场方向判断出带电小球受力方向,即可正确解题.
9.B
AB.灯P与电源串联,当电键S闭合时,灯P立即发光.通过线圈L的电流增大,穿过线圈的磁通量增大,根据楞次定律线圈产生的感应电动势阻碍电流的增大,电路的电流只能逐渐增大,Q逐渐亮起来,所以P比Q先亮,故A错误,B正确;
CD.由于线圈直流电阻忽略不计,当电流逐渐稳定时,两灯电流相等.稳定后当电键K断开后,由于自感,线圈中的电流只能慢慢减小,其相当于电源,与灯泡P、Q构成闭合回路放电,两灯都过一会儿熄灭,故CD错误。
故选B。
10.C
磁铁的N极朝下,穿过线圈的原磁场方向向下,磁铁向上运动远离线圈,磁通量减小,由楞次定律可知,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,由右手螺旋定则可知,线圈中产生与图中箭头方向相反的感应电流,由楞次定律中的“来拒去留”可知,磁铁远离线圈,所以磁铁和线圈相互吸引,故C正确.
11.D
ABC.交流电是指电流的方向发生变化的电流,电流的大小是否变化对其没有影响,电流的方向变化的是ABC,故ABC是交流电,不符合题意;
D.D图中的电流方向没有变化,D不是交流电,是直流电,符合题意。
12.D
开关S闭合或断开的瞬间,下方回路中的电流发生变化,ab中产生的磁场随之变化,穿过上面回路的磁通量变化,所以导线cd中有感应电流,故A错误;
开关S闭合,滑动触头向左滑动时,接入电路的电阻增大,回路中的电流减小,则ab产生的磁场减弱,则穿过上面回路的磁通量减小,将产生感应电流,故B错误;
开关S闭合,滑动触头向右滑动时,接入电路的电阻减小,回路中的电流增大,则ab产生的磁场增强,则穿过上面回路的磁通量增大,将产生感应电流,故C错误;
开关S始终是闭合的,不滑动触头,回路中电流不变,ab产生的磁场不变,穿过上面回路的磁通量不变,将无感应电流产生,故D正确.所以D正确,ABC错误.
13.CD
电磁炉是采用电磁感应原理,在金属锅上产生涡流,使锅体发热从而加热食物的,属于涡流的应用,故A不符合题意;
磁电式电表的线圈常常用铝框做骨架,起到电磁阻尼作用,是为了利用电磁感应,故B不符合题意;
变压器的铁芯不做成整块,而是用许多电阻率很大的硅钢片叠合而成,是为了减小变压器铁芯内产生的涡流,属于涡流的防止.故C正确;
变压器的铁芯每片硅钢片表面有不导电的氧化层,是为了减小变压器铁芯内产生的涡流,属于涡流的防止.故D正确;
故选CD.
14.CD
A.当磁铁N极向下运动时,线圈的磁通量变大,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相反.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:
沿线圈盘旋而上.故A不符合题意;
B.当磁铁S极向上运动时,线圈的磁通量变小,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相同.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:
沿线圈盘旋而上,故B不符合题意;
C.当磁铁S极向下运动时,线圈的磁通量变大,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相反.再根据安培定则,可判定感应电流的方向与图中电流方向相同.故C符合题意;
D.当磁铁N极向上运动时,线圈的磁通量变小,由增反减同可知,则感应磁场与原磁场方向相同.再根据安培定则,可判定感应电流的方向:
沿线圈盘旋而下,故D符合题意;
15.ACD
将矩形线圈从有边界的磁场中匀速拉出过程,线圈中产生的感应电动势E=BL1v;
感应电流I=E/R;
线圈所受的安培力F安=BIL1,联立得:
F安=
;
因线圈匀速运动,则拉力F=F安.拉力做功W=FL2=
则知,速度越大,边长L1越大,边长L2越大,拉力做功都越多,而线圈电阻越大,拉力做功越小.故选ACD.
线圈在磁场中受到的安培力与运动速度关系的推导是解决本题的关键.通过本题让学生掌握去寻找要求的量与已知量的关系,其他不变的量均可去除.
16.左,收缩
【分析】
[1][2]变阻器滑片P向左移动,电阻变小,电流变大,据楞次定律,感应电流的磁场方向与原电流磁场方向相反,故相互排斥,则金属环A将向左运动,因磁通量增大,金属环A有收缩趋势。
17.2200.0250
由图可知,此感应电动势的最大值为311V,有效值为
周期为0.02s;
频率为
.
18.
(1)0.5T
(2)20J
【解析】解:
(1)感应电动势
得磁感应强度
(2)电路中电流
通电10秒该电阻产生的焦耳热
19.
(1)4V;
(2)0.4A;
逆时针方向;
(3)2.4V
(1)根据题意磁感应强度随时间变化的规律为B=(2+0.2t)T,则
由法拉第电磁感应定律
(2)因为磁感应强度均匀增大,磁通量均匀增大,根据楞次定律,回路感应电流逆时针方向,通过R1的电流方向由下向上,通过的电流大小
(3)a、b两点间的电压即电源的路端电压
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