A.都保持不变 B.甲不变,乙增大
C.都增大 D.甲增大,乙不变
5.如图所示,半径为R的闭合金属环处于垂直环面的匀强磁场中,现用平行环面的拉力F,欲将金属环从磁场边界匀速拉出,则拉力F随金属环的位移x变化的图线为下图中的
6.如右图所示,两个互感器,在图中圆圈内a、b表示电表,已知电压比为100:
1;电流比为10:
1,电压表的示数为220V,电流表的示数为10A,则
A.a为电流表,b为电压表
B.a为电压表,b为电流表
C.线路输送电功率是2200W
D.线路输送电功率是2.2×106W
7.如图,小灯泡A、B完全相同,带铁芯的线圈上的直流电阻可忽略,则( )
A.S闭合瞬间,A、B同时发光,接着A变暗至熄灭,B变的更亮
B.S闭合瞬间,A不亮,B立即亮
C.S闭合瞬间,A、B都不立即亮
D.稳定后在断开S瞬间,B灯立即熄灭,A灯亮一下后熄灭
8
.在右图所示电路中,电阻R、电感线圈L、电容器C并联接在某一交流电源上,三个相同的交流电流表的示数相同.若保持电源的电压不变,而将其频率增大,则三个电流表的示数I1、I2、I3的大小关系是()
A.I1=I2=I3B.I1>I2>I3
C.I2>I1>I3D.I3>I1>I2
9.如图所示,导体棒ab长为4L,匀强磁场的磁感应
强度为B,导体绕过O点垂直纸面的轴以角速度
ω匀速转动,aO=L.则a端和b端的电势差Uab
的大小等于()
A.2BL2ωB.4BL2ω
C.6BL2ωD.8BL2ω
10.如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为B.一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则
A.如果B增大,vm将变大
B.如果α变大,vm将变大
C.如果R变大,vm将变大
D.如果m变小,vm将变大
二、非选择题:
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须写出数值的单位。
11、在用DIS装置做“通电螺线管的磁感应强度测量”的学生实验时:
(1)实验目的是:
观察通电螺线管的磁感应强度大小,并研究其。
(2)做实验时,螺线管需接入6V或3V的稳压电源,若某同学在螺线管上接线柱的左右两端接上6V电压,经过磁传感器数次移动测量后并经过计算器处理后屏上出现如图
(1)所示的图线。
当该同学仅改变稳压电源的时,屏上会出现图
(2)中(a)的图线,当再调节电压为时,屏上会出现图
(2)中(b)的图线。
12.给你如下器材:
热敏电阻、电铃、电源继电器,滑动变阻器,开关和导线若干。
试从所给器材中选用一些器材制作一个高温自动报警器,要求是:
不必要的器材尽量不用,画出电路图。
并单述其工作原理.
13.如图是所示的光控电路是用二极管LED模仿路灯,该类二极管的正向导通电压大于1.8V,RG为光敏电阻,R1的最大值51kΩ,R2为330Ω。
其中AY为斯密特触发,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某一个值(1.6V)时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平(0.25V),而当输入端A的电压下到另一个值的时候(0.8V),Y会从低电平跳到高电平(3.4V).
(1)请分析该电路的工作原理
(2)到了节日,要想在傍晚时天亮一点就点,应该把R1的阻值调大些还是调小些?
说明这样做的道理。
14.(13分)在科技活动中某同学利用自制的电子秤来称量物体的质量,如图所示,为电子秤的原理图,托盘和弹簧的电阻与质量均不计.滑动变阻器的滑动端与弹簧上端连接,当托盘中没有放物体时,电压表示数为零.设变阻器的总电阻为R,总长度为l,电源电动势为E,内阻为r,限流电阻的阻值为R0,弹簧劲度系数为k,不计一切摩擦和其他阻力,电压表为理想表,当托盘上放上某物体时,电压表的示数为U,求此时称量物体的质量.
15.据报道,我国最近实施的“双星”计划发射的卫星中放置一种磁强计,用于测定地磁场的磁感应强度等研究项目。
磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面积是宽为a、高为b的长方形,放在沿y轴正方向的匀强磁场中,导体中通有沿x正方向、大小为I的电流。
已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电量为e。
金属导电过程中,自由电子做定向移动可视为匀速运动。
测出金属导体前后两个侧面间的电势差为U。
(1)金属导体前后两个侧面(z=a为前侧面,z=0为后侧面)哪个电势较高?
(2)求磁场磁感应强度B的大小。
16.如图所示,磁感应强度为0.5T的匀强磁场方向与导轨平面垂直,导轨和金属杆的电阻不计且接触良好,电表都是交流电表。
已知金属杆在外力的作用下,以O为平衡位置在MN之间做简谐振动,其速度随时间的变化规律为v=20sin31.4tm/s,导轨的宽度L=20cm,闭合铁芯两臂线圈的匝数分别是n1=800匝,n2=200匝,R=5Ω。
求:
(1)金属杆的感应电动势随时间的变化规律;
(2)t=0时刻,两只电表的示数分别是多少;
(3)在一个周期内,外力所做的功。
n1n2
17、如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN,PQ是放在同一水平面内的平行长直导轨,其间距L=0.2m,R是连在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量m=0.1㎏的导体棒,从零时刻开始,对ab施加一个大小为F=0.45N,方向水平向左的恒定拉力,使其从静止开始沿导轨运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且良好接触,图乙是棒的速度一时间图象,其中AO是图象在O点的切线(切线的斜率即为棒在O点的加速度),AB是图象的渐近线。
(1)除R以外,其余部分的电阻均不计,求R的阻值。
(2)当棒的位移为100m时,其速度已经达到10m/s,求此过程中电阻上产生的热量。
18.如图所示,一个质量为m,带电量为+q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从点b处穿过x轴,速度方向与x轴正方向的夹角为300.粒子的重力不计,试求:
(1)圆形匀强磁场区域的最小面积.
(2)粒子在磁场中运动的时间.
(3)b到O的距离.
座位号:
答卷
高二物理(尖子班用)
一、选择题答案涂在答题卡上(答在其它地方无效)
二、非选择题:
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须写出数值的单位。
11、(6分)
(1);
(2);。
12、(12分)
13、(12分)
14、(15分)
15、(15分)
16、(16分)
17、(17分)
18、(17分)
参考答案:
1BC2A3.A4B5D6BD7AD8、D9.B10BC11、分布规律,正、负极,3V
12、解析:
选择热敏电阻、电铃、电源继电器及导线若干,连接电路如图2。
原理:
当温度升高,热敏电阻电阻减小,螺线管中电流增大,电磁铁磁性变强,衔铁被吸下,与触头接触,含电铃电路闭合,电铃鸣响报报警。
13.
(1)光敏电阻RG的阻值会随着光照强度的增大而减小,此时电阻R1上的电压增大,A端的电势降低,为低电平,由于AY是非门电路,此时Y端输出为高电平3.4V,此时加在二极管的电压为U=5.0V–3.4V=1.6V<1.8V即小于二极管的导通电压,二极管不发光。
光敏电阻RG的阻值会随着光照强度的减弱而增大,,此时电阻R1上的电压减小,A端的电势升高,为高电平,由于AY是非门电路,此时Y端输出为低电平0.25V,此时加在二极管的电压为U=5.0V–0.25V=4.75V>1.8V即大于二极管的导通电压,二极管发光。
(2)应将电阻R1的阻值调小些,光敏电阻RG在有一定光照时,阻值虽小,此时电阻R1上获得电压U1还是变小,A端的电势是高电势,Y端的电平是低电平,二极管导通发光。
14、解:
设托盘上放上质量为m的物体时,弹簧的压缩量为x,由题设知:
mg=kx,则x=
①(2分)
由全电路欧姆定律知:
I=
②(3分)
U=I·R′=I·
③(3分)
联立①②③求解得
(2分)
15.(14分)解:
(1)由左手定则可知,电子受到的洛仑兹力沿z轴正方向,电子向前侧面偏转。
故后侧面电势较高。
(4分)
(2)设自由电子匀速运动的速度为v,则由电流的微观表达式有I=neabv①(3分)
金属导体前后两个侧面间的电场强度
②(2分)
达到稳定状态时,自由电子所受洛仑兹力与电场力平衡,则有
③(3分)
由以上三式解得,磁感应强度的大小为B=
(2分)
16解:
(1)
V4’
(2)电表的示数是正弦式交流电的有效值
(3)外力做的功全部转化为电能 即
17、
18、解:
(1)带电粒子在磁场中运动时,洛仑兹力提供向心力(2分)
其转动半径为(2分)
带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,连接粒子在磁场区入射点和出射点得弦长为:
(2分)
要使圆形匀强磁场区域面积最小,其半径刚好为l的一半,即:
(2分)
其面积为
(2分)
(2)带电粒子在磁场中轨迹圆弧对应的圆心角为1200,带电粒子在磁场中运动的时间为转动周期的
,
(4分)
(3)带电粒子从O处进入磁场,转过1200后离开磁场,再做直线运动从b点射出时ob距离:
(4分)