期末复习培优提升训练四—2020-2021学年高二下学期物理人教版选修3-2Word版含答案
文档属性
| 名称 | 期末复习培优提升训练四—2020-2021学年高二下学期物理人教版选修3-2Word版含答案 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 436.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-07-16 09:26:53 | ||
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文档简介
2020-2021学年高二下学期期末复习培优提升训练七（人教版选修3-2）
一、单选题
1．如图所示，质量均为m的金属棒ab、cd与足够长的水平金属导轨垂直且接触良好，两金属棒与金属导轨间的动摩擦因数为μ，磁感应强度为B的匀强磁场的方向竖直向下．则ab棒在恒力作用下向右运动的过程中，有( )
A．安培力对ab棒做正功
B．安培力对cd棒做正功
C．ab棒做加速度逐渐减小的加速运动，最终匀速运动
D．cd棒做加速度逐渐减小的加速运动，最终匀速运动
2．、为光滑的水平平行金属导轨，、为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过、所在的平面，如图所示，则：（ ）
A．若固定，使向右滑动，则回路中电流方向为
B．若向左、向右同时运动，则回路中电流为零
C．若、以相同的速度一起向右滑动，则回路中电流方向为
D．若、都向左运动，且两杆速度，则回路中电流方向为
3．图（甲）为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻，定值电阻，AB间电压。开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在某时刻断开开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图（乙）所示。则（ ）
A．线圈L的直流电阻
B．断开开关后通过电灯的电流方向向右
C．断开开关瞬间能够观察到电灯闪亮一下再熄灭
D．在时刻线圈L中的感应电动势的大小约为2.4V
4．如图所示线圈匝数为n的小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动．矩形线圈电阻为r，矩形线圈通过两刷环接电阻R，理想电压表接在R两端．当线圈以角速度ω匀速转动，下列说法正确的是（
）
A．从线圈与磁场平行位置开始计时瞬时电动势表达式为
B．线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为
C．当线圈平面转到与磁场垂直时电压表示数为零
D．线圈从与磁场平行位置转过90°过程中通过电阻R的电荷量为
5．相比于4G网络技术，供电问题是困扰5G网络技术发展的难题之一，一个100kV变电站给某4G基站供电，线路电阻为90Ω，现要将该基站改造为5G基站；如图所示。5G基站功耗为4kW，要求线路损耗为总功耗的20%，在只更换变压器（均为理想变压器）的前提下，高压变压器的原、副线圈匝数比应变为（ ）
（ ）
A．100∶3
B．200∶3
C．250∶3
D．400∶3
6．如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道固定在水平面上，轨道的圆心处固定了一条形磁铁．一半径为r，质量为m的金属球从半圆轨道的一端由静止释放（金属球紧贴轨道，其球心在半圆轨道的水平直径上），金属球在轨道上来回往复运动，重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计．下列说法正确的是（
）
A．由于没有摩擦，金属球来回往复运动时，每次都能到达相同的高度
B．金属球第一次到达轨道最低点的速度是，后续每次到达最低点的速度都小于
C．金属球最终停在轨道最低点，运动过程中系统产生的总热量为mg（R-r）
D．金属球运动过程中有感应电动势产生，但因没有闭合回路，所以没有产生感应电流
二、多选题
7．下列说法正确的是（ ）
A．如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U
B．如图乙所示，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极
C．如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是Eq＝qvB，即
D．如图丁所示，是霍尔效应示意图，导体上表面的电势比下表面的高
8．两根通电长直导线平行放置，电流大小分别为I1和I2，电流的方向如图所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上。导线中的电流在这四点产生磁场的磁感应强度可能为零的是
A．a点
B．b点
C．c点
D．d点
9．如图所示，分别为匀强磁场的右边界和下边界，边界夹角45°，磁场方向竖直向下，均匀材料制成的单匝长方形闭合线圈ABCD，放置在水平面上，边长AB=2AD=2L，线圈总电阻为R。使线圈以平行边界PQ向左的速度v0匀速进入磁场。线圈进入磁场过程中边框与磁场边界交点分别计为M和N。D和N重合为计时起点，下列表示线圈内电流强度i与时间t的变化图象、MN两点电势差U与时间t变化的图象可能正确的是
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，一足够长的光滑平行金属轨道水平放置，左端与一电阻R相连，处于方向竖直向上的匀强磁场中金属杆在恒定外力F作用下，从静止开始向右加速运动，一段时间之后金属杆以最大速度匀速运动．金属杆始终保与轨道垂直且接触良好轨道和金属杆的电阻及空气阻力均可忽略不计．下列说法正确的是
A．杆从静止开始匀加速运动直到匀速
B．杆加速运动过程中的平均速度大于匀速运动速度的一半
C．当金属杆的速度大小为最大速度一半时，它的加速度大小也等于最大加速度的一半
D．从开始运动到获得最大速度，安培力做的功的绝对值等于金属杆动能的增加值
三、填空题
11．如图所示是饮水器的自动控制电路．左边是对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1．只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热．饮水器的使用原理是同时满足水位高于S1及水温较低，饮水器对水加热．
（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否．Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry．
（2）为了提高加热起始温度，变阻器Ry应该调的_____________（选填“大一些”或“小一些”）．
12．在“研究电磁感应现象”实验中：
（1）某实验小组桌上没有干电池，但有一多用电表，为弄清电流表指针摆动方向与电流方向的关系，组内一同学将多用电表调到适当档位，表笔与电流表试触后，得出：当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。后借用其他实验小组的干电池做该步骤，证明他的结论是正确的。试问：当电流计G指针向左偏转时，他是用多用电表的______表笔与电流计G左端的接线柱相连（填“红”或“黑”）。
将灵敏电流计G与线圈L连接，线圈上导线绕法如图所示。完成（2）、（3）两问。
（2）将磁铁N极向下从线圈L上方竖直插入L时，灵敏电流计的指针将________偏转（选填“向左”“向右”或“不”）。
（3）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，a点电势________b点电势（填“高于”、“等于”或“低于”）。
五、解答题
13．一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500kW，路端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1：5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器能量损耗，求：
（1）升压变压器副线圈两端的电压；
（2）用户得到的功率；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比。
14．有一个面积为
S=100cm2的
500
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=（5+0.4t）T，线圈电阻
r=2Ω，定
值电阻
R=8Ω，求：
（1）线圈回路中的感应电动势；
（2）a、b两点间电压
Uab．
15．如图所示，在甲、乙、丙三幅图中，标出感应电流的方向。
16．如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=0.6m，左端接有阻值R=0.8Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.2Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动。导轨足够长，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，棒与导轨间的接触电阻及导轨电阻不计，求：
(1)
5s末，金属棒MN产生的电动势大小；
(2)
5s末，金属棒MN
两端的电压大小；
(3)
5s内通过电阻R的电荷量q；
试卷第2页，总2页
试卷第1页，总1页
参考答案
1．C
【详解】
对于棒，因为，所以从静止开始加速运动，棒运动会切割磁感线产生感应电流，从而使棒受到一个向左的安培力，这样加速度会减小，最终会做匀速运动；而棒所受到的最大安培力与摩擦力相同，所以总保持静止状态，即安培力对棒做负功，对棒不做功；
A.
与分析不符，故A错误；
B.
与分析不符，故B错误；
C.
与分析相符，故C正确；
D.
与分析不符，故D错误．
2．A
【详解】
A．若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则可判断出应产生顺时针的电流，故A正确。
B．若ab向左，cd向右，ab、cd所围的线圈面积增大，磁通量增大，由楞次定律得知，abdc中有顺时针的电流，故B错误；
C．若ab、cd同向且速度大小相同，ab、cd所围的线圈面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故C错误；
D．若ab、cd向右运动，但vcd=vab，则abdc所围面积不变，磁通量也不变，故无电流电流，故D错误；
故选A。
3．D
【详解】
A．断开开关前，通过线圈的电流为1.5A，则
R总=
则线圈的直流电阻
RL=R总-R=2Ω
故A错误；
B．
由楞次定律可知，断开开关后，线圈产生的感应电流向右，则通过灯泡的电流向左。故B错误；
C．
断开开关前通过灯泡的电流
由图象可知，断开开关后，通过灯泡的电流从1.5A逐渐减小到零，灯泡逐渐变暗。故C错误；
D．由图象可知，在t2=1.6×10-3s时同线圈的电流为0.3A，线圈的自感电动势
E=I（R1+R+RL）=0.3×（4+2+2）=2.4V
故D正确。
故选D。
4．B
【解析】
【详解】
A.交流发电机产生电动势的最大值Em＝nBSω，图示位置电动势最大，所以从线圈与磁场
平行位置开始计时瞬时电动势为e＝nBSωcosωt，故A错误；
C.电压表示数显示的是电压有效值，不为零，故C错误；
D.线圈从与磁场平行位置转过90°过程中通过电阻R的电荷量为，故D错误；
B.线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为，故B正确．
5．B
【详解】
变电站输出功率
流经线路电阻的电流为
变电站输出电流
则匝数比为
故选B。
6．C
【详解】
A.金属球在运动过程中，穿过金属球的磁通量不断变化，在金属球内形成闭合回路，产生涡流，金属球要产生的热量，机械能不断地减少，所以金属球能到达的最大高度不断降低，直至金属球停在半圆轨道的最低点，故A错误；
B.从开始到金属球第一次到达轨道最低点的过程，根据能量守恒定律得
mg（R-r）=Q+mv2，可知，，由于机械能不断减少，所以，后续每次到达最低点的速度都小于，故B错误．
C.金属球最终停在轨道最低点，根据能量守恒定律得系统产生的总热量
Q总=mg（R-r），故C正确．
D.金属球运动过程中有感应电动势产生，在金属球内形成闭合回路，所以能产生感应电流，故D错误．
7．BC
【详解】
A．由洛仑兹力提供向心力可得
解得回旋加速器的最终速度公式
则动能为
可知粒子最终动能与加速电压无关，故A错误；
B．磁感线由N极指向S极，由左手定则可知带正电的粒子将向下偏转，所以B极板将聚集正电荷，是发电机的正极，故B正确；
C．带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是电场力与洛仑兹力等大反向，即
Eq＝qvB
解得
故C正确；
D．由左手定则可知自由电子向上偏转，即上表面将聚集负电荷，所以上表面的电势比下表面的低，故D错误。
故选BC。
8．AB
【详解】
A．根据安培定则可知两电流在a
点磁感应强度的方向相反，若
I1＜I2由于a离I1近，故在a点I1的磁感应强度的大小可能等于I2的磁感应强度。则a点磁感应强度可能为0．故A正确；
?B．根据安培定则可知两电流在b点的磁感应强度的方向相反，若I1＞I2，由于I2离b点近，则B点点I1的磁感应强度的大小可能等于I2的磁感应强度，故b点磁感应强度可为0．故B正确；
CD．根据安培定则可知两电流在
c
点?的B的方向分别向右下方和左下方，故合成后c点的磁感应强度不为0；同理两电流在
d
点?的B的方向分别向左下方和右下方，故合成后b点的磁感应强度不为0；故CD错误；
故选AB。
9．AD
【详解】
B．拫据法拉第电磁感应定律E=Blv0，随着线圈进入，切割有效长度逐渐增大，根据闭合电路欧姆定律i=，电流随时间成正比，直到AD全部进入磁场为止，AD进入磁场后有效长度不变，有电流，B错误；
A．同理，BC边进入磁场过程中有效长度随时间均匀减小，电流减小，A正确；
C．MN两点电压为路端电压，即MBCN段分得电压，在AD进入磁场过程中U=E·，所以U=Bv02t·（1-）=Bv02t-Bv02，为开口向下的二次函数，C错误；
D．直到AD全部进入磁场为止，此后感应电动势不变，MBCN段长度随时间均匀减小，所以电压U随时间均匀减小，BC进入磁场过程中U=Bv0（L-v0t）()为开口向上的二次涵数，D正确。
10．BC
【详解】
金属杆受到的安培力随着速度的增加而增大，则金属杆受到的合外力越来越小，加速度越来越小，最终达到速度vm，选项A错误；由于加速度减小，根据金属杆的v-t图像可知金属杆的平均速度大于vm，选项B正确；当金属杆的速度为vm时，安培力和拉力F相等，，当金属杆的速度为
vm时，安培力，此时的加速度，选项C正确；克服安培力做功等于电路中产生的热能，选项D错误；故选BC.
11．（1）
“与”；远大于
（2）小一些
【详解】
（1）[1][2]．由图可知，饮水机的自动加热原理是：当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作；
当水温较低时和水浸没S1，两个条件同时满足时，QC之间才有高电压输出，发热器才会工作，故P应是与逻辑门．Rx是一个热敏电阻，低温时Rx应远大于Ry．
（2）[3]．由原理可知，当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势；为了提高加热起始温度，即水的温度稍高一些，Rx阻值比较小了一点时，A点仍然是高电压；变阻器Ry应该调的小一些．
考点：传感器
12．黑
向左
高于
【详解】
(1)[1]
当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。多用表电流“红进黑出”故他是用多用电表的黑表笔与电流计G左端的接线柱相连。
(2)[2]
将磁铁N极向下从线圈L上方竖直插入L时，线圈磁通量向下增大，根据楞次定律可知，感应电流从G左端流入，灵敏电流计的指针将向左偏转。
(3)[3]
当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，线圈磁通量向上减小，根据楞次定律可知，a点相当于电源正极，电势高于b点电势。
13．（1）2500V；（2）440kW；（3）10：1
【详解】
(1)升压变压器副线圈两端的电压
=2500V
(2)输电导线上的电流
=200A
输电导线上的功率损失
P损=I22r线=60kW
用户得到的功率
P用=P1-P损=440kW
(3)输电导线上的电压损失
ΔU=I2r线=300V
降压变压器原线圈两端的电压
U3=U2-ΔU=2200V
降压变压器原、副线圈的匝数比为
10∶1
14．(1)2V；(2)1.6V
【详解】
解：(1)线圈磁通量的变化率为：
由法位第电磁感应定律得回路中的感应电动势为：
(2)由闭合电路欧姆定律得回路中感应电流大小为：
a、b两点间的电压为路端电压：
15．
【详解】
根据右手定则可知，导线中的电流方向如图；
16．(1)3.0V；(2)2.4V；(3)7.5Wb
【详解】
(1)
金属棒5s末的速度为：
感应电动势为
(2)
5s末回路中的电流大小为
此时金属棒MN
两端的电压，即R两端的电压为
(3)5s内导体棒的位移
磁通量的变化量
平均感应电动势为
电流的平均值为
A
电量为
答案第1页，总2页
答案第1页，总2页
一、单选题
1．如图所示，质量均为m的金属棒ab、cd与足够长的水平金属导轨垂直且接触良好，两金属棒与金属导轨间的动摩擦因数为μ，磁感应强度为B的匀强磁场的方向竖直向下．则ab棒在恒力作用下向右运动的过程中，有( )
A．安培力对ab棒做正功
B．安培力对cd棒做正功
C．ab棒做加速度逐渐减小的加速运动，最终匀速运动
D．cd棒做加速度逐渐减小的加速运动，最终匀速运动
2．、为光滑的水平平行金属导轨，、为跨在导轨上的两根金属杆，匀强磁场垂直穿过、所在的平面，如图所示，则：（ ）
A．若固定，使向右滑动，则回路中电流方向为
B．若向左、向右同时运动，则回路中电流为零
C．若、以相同的速度一起向右滑动，则回路中电流方向为
D．若、都向左运动，且两杆速度，则回路中电流方向为
3．图（甲）为某同学研究自感现象的实验电路图，用电流传感器显示各时刻通过线圈L的电流。电路中电灯的电阻，定值电阻，AB间电压。开关S原来闭合，电路处于稳定状态，在某时刻断开开关S，此时刻前后电流传感器显示的电流随时间变化的图线如图（乙）所示。则（ ）
A．线圈L的直流电阻
B．断开开关后通过电灯的电流方向向右
C．断开开关瞬间能够观察到电灯闪亮一下再熄灭
D．在时刻线圈L中的感应电动势的大小约为2.4V
4．如图所示线圈匝数为n的小型旋转电枢式交流发电机的原理图，其矩形线圈面积为S，在磁感应强度为B的匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴匀速转动．矩形线圈电阻为r，矩形线圈通过两刷环接电阻R，理想电压表接在R两端．当线圈以角速度ω匀速转动，下列说法正确的是（
）
A．从线圈与磁场平行位置开始计时瞬时电动势表达式为
B．线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为
C．当线圈平面转到与磁场垂直时电压表示数为零
D．线圈从与磁场平行位置转过90°过程中通过电阻R的电荷量为
5．相比于4G网络技术，供电问题是困扰5G网络技术发展的难题之一，一个100kV变电站给某4G基站供电，线路电阻为90Ω，现要将该基站改造为5G基站；如图所示。5G基站功耗为4kW，要求线路损耗为总功耗的20%，在只更换变压器（均为理想变压器）的前提下，高压变压器的原、副线圈匝数比应变为（ ）
（ ）
A．100∶3
B．200∶3
C．250∶3
D．400∶3
6．如图所示，半径为R的光滑半圆形轨道固定在水平面上，轨道的圆心处固定了一条形磁铁．一半径为r，质量为m的金属球从半圆轨道的一端由静止释放（金属球紧贴轨道，其球心在半圆轨道的水平直径上），金属球在轨道上来回往复运动，重力加速度大小为g，空气阻力忽略不计．下列说法正确的是（
）
A．由于没有摩擦，金属球来回往复运动时，每次都能到达相同的高度
B．金属球第一次到达轨道最低点的速度是，后续每次到达最低点的速度都小于
C．金属球最终停在轨道最低点，运动过程中系统产生的总热量为mg（R-r）
D．金属球运动过程中有感应电动势产生，但因没有闭合回路，所以没有产生感应电流
二、多选题
7．下列说法正确的是（ ）
A．如图甲所示，是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，要想粒子获得的最大动能增大，可增加电压U
B．如图乙所示，是磁流体发电机的结构示意图，可以判断出B极板是发电机的正极，A极板是发电机的负极
C．如图丙所示，是速度选择器，带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是Eq＝qvB，即
D．如图丁所示，是霍尔效应示意图，导体上表面的电势比下表面的高
8．两根通电长直导线平行放置，电流大小分别为I1和I2，电流的方向如图所示，在与导线垂直的平面上有a、b、c、d四点，其中a、b在导线横截面连线的延长线上，c、d在导线横截面连线的垂直平分线上。导线中的电流在这四点产生磁场的磁感应强度可能为零的是
A．a点
B．b点
C．c点
D．d点
9．如图所示，分别为匀强磁场的右边界和下边界，边界夹角45°，磁场方向竖直向下，均匀材料制成的单匝长方形闭合线圈ABCD，放置在水平面上，边长AB=2AD=2L，线圈总电阻为R。使线圈以平行边界PQ向左的速度v0匀速进入磁场。线圈进入磁场过程中边框与磁场边界交点分别计为M和N。D和N重合为计时起点，下列表示线圈内电流强度i与时间t的变化图象、MN两点电势差U与时间t变化的图象可能正确的是
A．
B．
C．
D．
10．如图所示，一足够长的光滑平行金属轨道水平放置，左端与一电阻R相连，处于方向竖直向上的匀强磁场中金属杆在恒定外力F作用下，从静止开始向右加速运动，一段时间之后金属杆以最大速度匀速运动．金属杆始终保与轨道垂直且接触良好轨道和金属杆的电阻及空气阻力均可忽略不计．下列说法正确的是
A．杆从静止开始匀加速运动直到匀速
B．杆加速运动过程中的平均速度大于匀速运动速度的一半
C．当金属杆的速度大小为最大速度一半时，它的加速度大小也等于最大加速度的一半
D．从开始运动到获得最大速度，安培力做的功的绝对值等于金属杆动能的增加值
三、填空题
11．如图所示是饮水器的自动控制电路．左边是对水加热的容器，内有密封绝缘的电热丝发热器和接触开关S1．只要有水浸没S1，它就会导通；水面低于S1时，不会加热．饮水器的使用原理是同时满足水位高于S1及水温较低，饮水器对水加热．
（1）Rx是一个热敏电阻，低温时呈现高电阻，右边P是一个___________（选填“与”、“或”、“非”）逻辑门，接在0～5V电源之间，图中J是一个继电器，可以控制发热器工作与否．Ry是一个可变电阻，低温时Rx应_____________（选填“远大于”、“远小于”）Ry．
（2）为了提高加热起始温度，变阻器Ry应该调的_____________（选填“大一些”或“小一些”）．
12．在“研究电磁感应现象”实验中：
（1）某实验小组桌上没有干电池，但有一多用电表，为弄清电流表指针摆动方向与电流方向的关系，组内一同学将多用电表调到适当档位，表笔与电流表试触后，得出：当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。后借用其他实验小组的干电池做该步骤，证明他的结论是正确的。试问：当电流计G指针向左偏转时，他是用多用电表的______表笔与电流计G左端的接线柱相连（填“红”或“黑”）。
将灵敏电流计G与线圈L连接，线圈上导线绕法如图所示。完成（2）、（3）两问。
（2）将磁铁N极向下从线圈L上方竖直插入L时，灵敏电流计的指针将________偏转（选填“向左”“向右”或“不”）。
（3）当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，a点电势________b点电势（填“高于”、“等于”或“低于”）。
五、解答题
13．一小型发电站通过升压、降压变压器把电能输给用户，已知发电机的输出功率为500kW，路端电压为500V，升压变压器原、副线圈的匝数比为1：5，两变压器间输电线的总电阻为1.5Ω，降压变压器的输出电压为220V，不计变压器能量损耗，求：
（1）升压变压器副线圈两端的电压；
（2）用户得到的功率；
（3）降压变压器原、副线圈的匝数比。
14．有一个面积为
S=100cm2的
500
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=（5+0.4t）T，线圈电阻
r=2Ω，定
值电阻
R=8Ω，求：
（1）线圈回路中的感应电动势；
（2）a、b两点间电压
Uab．
15．如图所示，在甲、乙、丙三幅图中，标出感应电流的方向。
16．如图所示，一对光滑的平行金属导轨固定在同一水平面内，导轨间距L=0.6m，左端接有阻值R=0.8Ω的电阻，一质量m=0.1kg，电阻r=0.2Ω的金属棒MN放置在导轨上，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T。棒在水平向右的外力作用下，由静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动。导轨足够长，棒在运动过程中始终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，棒与导轨间的接触电阻及导轨电阻不计，求：
(1)
5s末，金属棒MN产生的电动势大小；
(2)
5s末，金属棒MN
两端的电压大小；
(3)
5s内通过电阻R的电荷量q；
试卷第2页，总2页
试卷第1页，总1页
参考答案
1．C
【详解】
对于棒，因为，所以从静止开始加速运动，棒运动会切割磁感线产生感应电流，从而使棒受到一个向左的安培力，这样加速度会减小，最终会做匀速运动；而棒所受到的最大安培力与摩擦力相同，所以总保持静止状态，即安培力对棒做负功，对棒不做功；
A.
与分析不符，故A错误；
B.
与分析不符，故B错误；
C.
与分析相符，故C正确；
D.
与分析不符，故D错误．
2．A
【详解】
A．若固定ab，使cd向右滑动，由右手定则可判断出应产生顺时针的电流，故A正确。
B．若ab向左，cd向右，ab、cd所围的线圈面积增大，磁通量增大，由楞次定律得知，abdc中有顺时针的电流，故B错误；
C．若ab、cd同向且速度大小相同，ab、cd所围的线圈面积不变，磁通量不变，故不产生感应电流，故C错误；
D．若ab、cd向右运动，但vcd=vab，则abdc所围面积不变，磁通量也不变，故无电流电流，故D错误；
故选A。
3．D
【详解】
A．断开开关前，通过线圈的电流为1.5A，则
R总=
则线圈的直流电阻
RL=R总-R=2Ω
故A错误；
B．
由楞次定律可知，断开开关后，线圈产生的感应电流向右，则通过灯泡的电流向左。故B错误；
C．
断开开关前通过灯泡的电流
由图象可知，断开开关后，通过灯泡的电流从1.5A逐渐减小到零，灯泡逐渐变暗。故C错误；
D．由图象可知，在t2=1.6×10-3s时同线圈的电流为0.3A，线圈的自感电动势
E=I（R1+R+RL）=0.3×（4+2+2）=2.4V
故D正确。
故选D。
4．B
【解析】
【详解】
A.交流发电机产生电动势的最大值Em＝nBSω，图示位置电动势最大，所以从线圈与磁场
平行位置开始计时瞬时电动势为e＝nBSωcosωt，故A错误；
C.电压表示数显示的是电压有效值，不为零，故C错误；
D.线圈从与磁场平行位置转过90°过程中通过电阻R的电荷量为，故D错误；
B.线圈转一周的过程中回路产生的焦耳热为，故B正确．
5．B
【详解】
变电站输出功率
流经线路电阻的电流为
变电站输出电流
则匝数比为
故选B。
6．C
【详解】
A.金属球在运动过程中，穿过金属球的磁通量不断变化，在金属球内形成闭合回路，产生涡流，金属球要产生的热量，机械能不断地减少，所以金属球能到达的最大高度不断降低，直至金属球停在半圆轨道的最低点，故A错误；
B.从开始到金属球第一次到达轨道最低点的过程，根据能量守恒定律得
mg（R-r）=Q+mv2，可知，，由于机械能不断减少，所以，后续每次到达最低点的速度都小于，故B错误．
C.金属球最终停在轨道最低点，根据能量守恒定律得系统产生的总热量
Q总=mg（R-r），故C正确．
D.金属球运动过程中有感应电动势产生，在金属球内形成闭合回路，所以能产生感应电流，故D错误．
7．BC
【详解】
A．由洛仑兹力提供向心力可得
解得回旋加速器的最终速度公式
则动能为
可知粒子最终动能与加速电压无关，故A错误；
B．磁感线由N极指向S极，由左手定则可知带正电的粒子将向下偏转，所以B极板将聚集正电荷，是发电机的正极，故B正确；
C．带电粒子能够沿直线匀速通过速度选择器的条件是电场力与洛仑兹力等大反向，即
Eq＝qvB
解得
故C正确；
D．由左手定则可知自由电子向上偏转，即上表面将聚集负电荷，所以上表面的电势比下表面的低，故D错误。
故选BC。
8．AB
【详解】
A．根据安培定则可知两电流在a
点磁感应强度的方向相反，若
I1＜I2由于a离I1近，故在a点I1的磁感应强度的大小可能等于I2的磁感应强度。则a点磁感应强度可能为0．故A正确；
?B．根据安培定则可知两电流在b点的磁感应强度的方向相反，若I1＞I2，由于I2离b点近，则B点点I1的磁感应强度的大小可能等于I2的磁感应强度，故b点磁感应强度可为0．故B正确；
CD．根据安培定则可知两电流在
c
点?的B的方向分别向右下方和左下方，故合成后c点的磁感应强度不为0；同理两电流在
d
点?的B的方向分别向左下方和右下方，故合成后b点的磁感应强度不为0；故CD错误；
故选AB。
9．AD
【详解】
B．拫据法拉第电磁感应定律E=Blv0，随着线圈进入，切割有效长度逐渐增大，根据闭合电路欧姆定律i=，电流随时间成正比，直到AD全部进入磁场为止，AD进入磁场后有效长度不变，有电流，B错误；
A．同理，BC边进入磁场过程中有效长度随时间均匀减小，电流减小，A正确；
C．MN两点电压为路端电压，即MBCN段分得电压，在AD进入磁场过程中U=E·，所以U=Bv02t·（1-）=Bv02t-Bv02，为开口向下的二次函数，C错误；
D．直到AD全部进入磁场为止，此后感应电动势不变，MBCN段长度随时间均匀减小，所以电压U随时间均匀减小，BC进入磁场过程中U=Bv0（L-v0t）()为开口向上的二次涵数，D正确。
10．BC
【详解】
金属杆受到的安培力随着速度的增加而增大，则金属杆受到的合外力越来越小，加速度越来越小，最终达到速度vm，选项A错误；由于加速度减小，根据金属杆的v-t图像可知金属杆的平均速度大于vm，选项B正确；当金属杆的速度为vm时，安培力和拉力F相等，，当金属杆的速度为
vm时，安培力，此时的加速度，选项C正确；克服安培力做功等于电路中产生的热能，选项D错误；故选BC.
11．（1）
“与”；远大于
（2）小一些
【详解】
（1）[1][2]．由图可知，饮水机的自动加热原理是：当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势，且有水浸没S1，B也为高电势，则QC之间才有高电压输出，电磁继电器有电流通过，将吸动S2闭合，发热器工作；
当水温较低时和水浸没S1，两个条件同时满足时，QC之间才有高电压输出，发热器才会工作，故P应是与逻辑门．Rx是一个热敏电阻，低温时Rx应远大于Ry．
（2）[3]．由原理可知，当水温较低时，Rx阻值较大，A为高电势；为了提高加热起始温度，即水的温度稍高一些，Rx阻值比较小了一点时，A点仍然是高电压；变阻器Ry应该调的小一些．
考点：传感器
12．黑
向左
高于
【详解】
(1)[1]
当电流从电流计G左端流入时，指针向左偏转。多用表电流“红进黑出”故他是用多用电表的黑表笔与电流计G左端的接线柱相连。
(2)[2]
将磁铁N极向下从线圈L上方竖直插入L时，线圈磁通量向下增大，根据楞次定律可知，感应电流从G左端流入，灵敏电流计的指针将向左偏转。
(3)[3]
当条形磁铁从图中虚线位置向右远离L时，线圈磁通量向上减小，根据楞次定律可知，a点相当于电源正极，电势高于b点电势。
13．（1）2500V；（2）440kW；（3）10：1
【详解】
(1)升压变压器副线圈两端的电压
=2500V
(2)输电导线上的电流
=200A
输电导线上的功率损失
P损=I22r线=60kW
用户得到的功率
P用=P1-P损=440kW
(3)输电导线上的电压损失
ΔU=I2r线=300V
降压变压器原线圈两端的电压
U3=U2-ΔU=2200V
降压变压器原、副线圈的匝数比为
10∶1
14．(1)2V；(2)1.6V
【详解】
解：(1)线圈磁通量的变化率为：
由法位第电磁感应定律得回路中的感应电动势为：
(2)由闭合电路欧姆定律得回路中感应电流大小为：
a、b两点间的电压为路端电压：
15．
【详解】
根据右手定则可知，导线中的电流方向如图；
16．(1)3.0V；(2)2.4V；(3)7.5Wb
【详解】
(1)
金属棒5s末的速度为：
感应电动势为
(2)
5s末回路中的电流大小为
此时金属棒MN
两端的电压，即R两端的电压为
(3)5s内导体棒的位移
磁通量的变化量
平均感应电动势为
电流的平均值为
A
电量为
答案第1页，总2页
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