物理卷·2018届吉林省松原市扶余一中高二上学期期末物理试卷（解析版） 24页

‎2016-2017学年吉林省松原市扶余一中高二（上）期末物理试卷 ‎　‎ 一、选择题（56分，每小题4分）‎ ‎1．关于感应电流，下列说法中正确的是（　　）‎ A．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流 B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 D．只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流 ‎2．关于洛伦兹力，下列说法正确的是（　　）‎ A．电荷处于磁场中一定受到洛伦兹力 B．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力 C．某运动电荷在某处未受到洛伦兹力，该处的磁感应强度一定为零 D．洛伦兹力可改变运动电荷的运动方向 ‎3．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过c点的导线所受安培力的方向（　　）‎ A．与ab边平行，竖直向上 B．与ab边平行，竖直向下 C．与ab边垂直，指向左边 D．与ab边垂直，指向右边 ‎4．将分别标有“6V，6W”和“6V，3W”的两只灯泡串联到电源的两端，电源内阻为2Ω，要使两个灯泡都不被烧坏，电源的电动势最大为（　　）‎ A．9V B．12V C．13V D．10V ‎5．两电荷量分别为+Q和﹣Q的点电荷a、b，相距为r，在它们连线的中点O处放置另一带电荷量为q的点电荷c，则点电荷c所受的电场力的大小为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎6．关于回旋加速器的工作原理，下列说法正确的是（　　）‎ A．电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋 B．电场和磁场同时用来加速带电粒子 C．同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由加速电压决定 D．同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由磁感应强度B决定和加速电压决定 ‎7．一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感应电动势e随于时间t的变化如图所示．下面说法中正确的是（　　）‎ A．t1时刻通过线圈的磁通量为零 B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大 ‎8．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（　　）‎ A．F2 B．F1•F2 C．F1+F2 D．2F1+F2‎ ‎9．在方向如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0射入场区，则（　　）‎ A．若v0＞，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0‎ B．若v0＞，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0‎ C．若v0＜，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0‎ D．若v0＜，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0‎ ‎10．某学生在研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，接通S后，他将大内阻的电压表并联在A，C两点间，电压表读数为U，当并联在A，B两点间时，电压表读数也为U，当并联在B，C两点间时，电压表的读数为零，则出现此种情况的原因可能是（R1，R2的阻值相差不大）（　　）‎ A．AB段断路 B．BC段短路 C．AB段短路 D．BC段断路 ‎11．如图所示，光滑平行导体轨M、N固定在水平面上，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合电路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（　　）（不考虑两根导线之间的相互作用）‎ A．P、Q将互相远离 B．P、Q相互相靠拢 C．磁铁的加速度小于g D．磁铁的加速度仍为g ‎12．关于磁场对通电直导线的作用力（安培力），下列说法正确的是（　　）‎ A．通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用 B．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场的方向垂直 C．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直 D．通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由B和I所确定的平面 ‎13．某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是（　　）‎ A．沿AB方向磁场的迅速减弱 B．沿AB方向磁场的迅速增强 C．沿BA方向磁场的迅速增强 D．沿BA方向磁场的迅速减弱 ‎14．如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是（　　）‎ A．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭 B．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮 C．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等 D．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等 ‎　‎ 二．填空题（共14分，每空2分）‎ ‎15．如图所示，两根平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab和cd跨放在导轨上，ab电阻大于cd电阻．当cd在外力F2作用下匀速向右滑动时，ab在外力F1作用下保持静止，则ab两端电压Uab和cd两端电压Ucd相比，Uab　　Ucd，外力F1和F2相比，F1　　F2（填“＞”、“=”或“＜”）．‎ ‎16．一个边长为10cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框匝数n=100，线框平面与磁场垂直，电阻为20Ω．磁感应强度随时间变化的图象如图所示．则前两秒产生的电动势为　　 V．‎ ‎17．质量为m=50g的铜棒，长L=10cm，用长度均为L的两根软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=5T，通电后，棒向纸外偏转的最大偏角θ=37°，此铜棒中电流的大小为　　A．‎ ‎18．一理想变压器，原线圈1100匝，接在220V交流电路上．现用它对10只“36V 60W”的灯泡供电，副线圈需要　　匝，通过原线圈的电流　　．如果其中一只灯泡突然短路，则通过原线圈的电流会　　（填增大、不变、减小，等于零）．‎ ‎　‎ 三．计算题（本题共3小题，=17*Arabic19、=18*Arabic20题每小题各10分，21题8分，共28分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位，直接写结果的不得分）‎ ‎19．如图所示是一个交流发电机的示意图．线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=10cm，B=1T，线圈匝数n=10，线圈电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以10r/s的转速匀速转动．求：‎ ‎（1）安培表和电压表的读数．‎ ‎（2）从如图示位置开始经过秒时感应电动势的瞬时值多大？‎ ‎（3）从如图所示位置开始转过90°角的过程中的平均感应电动势值多大？‎ ‎20．如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面并指向纸面外，磁感应强度为B．一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xoy平面内，与x轴正向的夹角为θ．若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比及带点粒子在磁场中的运动时间．‎ ‎21．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=1Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T．导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接解良好．导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s．求：‎ ‎（1）感应电动势E和感应电流I；‎ ‎（2）在0.1s时间内，拉力的冲量IF的大小；‎ ‎（3）若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压U．‎ ‎　‎ ‎2016-2017学年吉林省松原市扶余一中高二（上）期末物理试卷 参考答案与试题解析 ‎　‎ 一、选择题（56分，每小题4分）‎ ‎1．关于感应电流，下列说法中正确的是（　　）‎ A．线圈不闭合时，即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈中也没有感应电流 B．穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部就一定有感应电流产生 C．只要闭合电路内有磁通量，闭合电路中就有感应电流产生 D．只要电路的一部分作切割磁感线的运动，电路中就一定有感应电流 ‎【考点】感应电流的产生条件．‎ ‎【分析】产生感应电流的条件是穿过闭合电路的磁通量发生变化，或闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动．根据这个条件进行选择．‎ ‎【解答】解：A、不闭合电路在磁场即使穿过线圈的磁通量发生变化，线圈也没有感应电流．故A正确； ‎ B、螺线管不闭合时，即使穿过螺线管的磁通量发生变化时，螺线管内部也没有感应电流产生，故B错误； ‎ C、闭合电路中的一部分导体做切割磁感线运动，闭合回路的磁通量不一定发生了变化，电路中不一定有感应电流．故C错误．‎ D、电路若不闭合，在部分电路切割时电路中不会产生感应电流，故D错误； ‎ 故选：A．‎ ‎　‎ ‎2．关于洛伦兹力，下列说法正确的是（　　）‎ A．电荷处于磁场中一定受到洛伦兹力 B．运动电荷在磁场中一定受到洛伦兹力 C．某运动电荷在某处未受到洛伦兹力，该处的磁感应强度一定为零 D．洛伦兹力可改变运动电荷的运动方向 ‎【考点】洛仑兹力．‎ ‎【分析】运动电荷在磁场中受到的磁场力为洛伦兹力，其方向由左手定则来确定，而大小则是由F=Bqv求得．‎ ‎【解答】解：A、电荷处于磁场中，不受到洛伦兹力，因为电荷没有运动，故A错误；‎ B、运动电荷在磁场中平行与磁场方向时，则没有洛伦兹力；故B错误；‎ C、若运动电荷与磁场方向平行，则没有洛伦兹力，但有磁场存在，故C错误；‎ D、根据左手定则可知，洛伦兹力垂直与速度的方向，则一定改变运动电荷的运动方向，故D正确；‎ 故选：D ‎　‎ ‎3．在等边三角形的三个顶点a、b、c处，各有一条长直导线垂直穿过纸面，导线中通有大小相等的恒定电流，方向如图．过c点的导线所受安培力的方向（　　）‎ A．与ab边平行，竖直向上 B．与ab边平行，竖直向下 C．与ab边垂直，指向左边 D．与ab边垂直，指向右边 ‎【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；磁感应强度；左手定则．‎ ‎【分析】通电导线在磁场中受到安培力，方向是由左手定则可确定，而通电导线与通电导线间的安培力由通电导线周围存在磁场是由安培定则来确定，则对放入其中的通电导线有安培力作用，从而由安培力的叠加可确定其方向．‎ ‎【解答】解：等边三角形的三个顶点a、b、c处均有一通电导线，且导线中通有大小相等的恒定电流．‎ 由安培定则可得：导线a、b的电流在c处的合磁场方向竖直向下．‎ 再由左手定则可得：安培力的方向是与ab边垂直，指向左边．‎ 故选：C ‎　‎ ‎4．将分别标有“6V，6W”和“6V，3W”的两只灯泡串联到电源的两端，电源内阻为2Ω，要使两个灯泡都不被烧坏，电源的电动势最大为（　　）‎ A．9V B．12V C．13V D．10V ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】求出两灯的电阻和额定电流，保证两灯均不被烧坏，所以电流取额定电流小的，再根据闭合电路的欧姆定律求电源的电动势．‎ ‎【解答】解：两灯的额定电流分别为 保证两灯均不被烧坏，电流I=0.5A 两灯电阻 根据闭合电路欧姆定律，故D正确，ABC错误；‎ 故选：D ‎　‎ ‎5．两电荷量分别为+Q和﹣Q的点电荷a、b，相距为r，在它们连线的中点O处放置另一带电荷量为q的点电荷c，则点电荷c所受的电场力的大小为（　　）‎ A． B． C． D．‎ ‎【考点】库仑定律．‎ ‎【分析】q所受的电场力是点电荷+Q和﹣Q对q的静电力的合成，根据库仑定律求解q所受电场力的大小．‎ ‎【解答】解：+Q对q的静电力大小为F1=k，方向水平向右，‎ ‎﹣Q对q的静电力对q的静电力大小为F2=k，方向水平向右，‎ 所以q所受的电场力的大小为：F=F1+F2=，故D正确，ABC错误．‎ 故选：D．‎ ‎　‎ ‎6．关于回旋加速器的工作原理，下列说法正确的是（　　）‎ A．电场用来加速带电粒子，磁场则使带电粒子回旋 B．电场和磁场同时用来加速带电粒子 C．同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由加速电压决定 D．同一加速器，对某种确定的粒子，它获得的最大动能由磁感应强度B决定和加速电压决定 ‎【考点】质谱仪和回旋加速器的工作原理．‎ ‎【分析】回旋加速器是利用电场进行加速，磁场进行偏转的．当离子在磁场中圆周运动的半径等于D形盒半径时，速度最大，动能最大，根据洛伦兹力充当向心力，列式得到最大速度的表达式，再进行分析增加最大速度的方法．‎ ‎【解答】解：AB、回旋加速器是利用电场进行加速，磁场进行偏转的，在磁场中速度的大小不变．故A正确，B错误．‎ CD、设D形盒的半径为R，当离子圆周运动的半径等于R时，获得的动能最大，则由Bqv=m可得：v=，则最大动能Ekm=mv2=．可见，最大动能与加速电压无关，故CD错误；‎ 故选：A ‎　‎ ‎7．一矩形线圈，绕垂直匀强磁场并位于线圈平面内的固定轴转动．线圈中的感应电动势e随于时间t的变化如图所示．下面说法中正确的是（　　）‎ A．t1时刻通过线圈的磁通量为零 B．t2时刻通过线圈的磁通量的绝对值最大 C．t3时刻通过线圈的磁通量变化率的绝对值最大 D．每当e变换方向时，通过线圈的磁通量绝对值都为最大 ‎【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；磁通量．‎ ‎【分析】一矩形线圈在匀强磁场内绕固定轴转动，线圈中的感应电动势e随于时间t的变化规律可得，线圈从垂直中性面开始计时；磁通量为零时，磁通量变化率最大；每当线圈经过中性面时，电流方向改变．‎ ‎【解答】解：A、由图可知，t1时刻线圈的感应电动势最小（零），则磁通量的变化率也为零，所以通过线圈的磁通量为最大，故A错误；‎ B、由图可知，t2时刻线圈的感应电动势最大，则磁通量的变化率也为最大，所以通过线圈的磁通量为零，故B错误；‎ C、由图可知，t3时刻线圈的感应电动势最小（零），则磁通量的变化率也为零，所以C错误；‎ D、每当e变换方向时，即感应电动势为零时，则通过线圈的磁通量绝对值都为最大．故D正确；‎ 故选：D ‎　‎ ‎8．如图所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为（　　）‎ A．F2 B．F1•F2 C．F1+F2 D．2F1+F2‎ ‎【考点】平行通电直导线间的作用．‎ ‎【分析】当两根通大小相同方向相反的电流时，a受到的一个F1磁场力，然后再加入一匀强磁场，则a受到F2磁场力．则此时b受到的磁场力大小与a相同，方向相反．‎ ‎【解答】‎ 解：如图所示，两根长直线，电流大小相同，方向相反．则a受到b产生磁场的作用力向左大小为F1，那么b受到a产生磁场的作用力向右大小为F1′，这两个力大小相等，方向相反．‎ 当再加入匀强磁场时产生的磁场力大小为F0，则a受到作用力为F2=F1+F0，或F2=F1﹣F0 ‎ 而对于b由于电流方向与a 相反，所以b受到作用力为F2′=F1+F0，或F2′=F1﹣F0，这两个力大小相等，方向相反．将F1=F2﹣F0，或F1=F2+F0 代入F2′=F1+F0，或F2′=F1﹣F0，可得，‎ F2′=F2；故A正确，BCD错误；‎ 故选：A ‎　‎ ‎9．在方向如图所示的匀强电场（场强为E）和匀强磁场（磁感应强度为B）共存的场区，一电子沿垂直电场线和磁感线方向以速度v0射入场区，则（　　）‎ A．若v0＞，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0‎ B．若v0＞，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0‎ C．若v0＜，电子沿轨迹Ⅰ运动，射出场区时，速度v＞v0‎ D．若v0＜，电子沿轨迹Ⅱ运动，射出场区时，速度v＜v0‎ ‎【考点】带电粒子在混合场中的运动．‎ ‎【分析】电子进入电磁场中，受到洛伦兹力与电场力两个力作用，由已知条件，分析两个力的大小，由左手定则判断出洛伦兹力方向，确定出电场力方向，即可确定电子的偏转方向，根据电场力做功的正负，分析速度的变化．‎ ‎【解答】‎ 解：A、B电子进入电磁场中，受到洛伦兹力与电场力两个力作用，由左手定则判断可知，洛伦兹力方向向下，而电场力方向向上．若v0＞，则qv0B＞qE，即洛伦兹力大于电场力，电子向下偏转，沿轨迹Ⅱ运动，洛伦兹力不做功，而电场力对电子负功，动能减小，速度减小，故速度v＜v0．故A错误，B正确．‎ C、D若v0＜，则qv0B＜qE，即洛伦兹力小于电场力，电子向上偏转，沿轨迹Ⅰ运动，洛伦兹力不做功，而电场力对电子正功，动能增加，速度增大，故速度v＞v0．故C正确，D错误．‎ 故选BC ‎　‎ ‎10．某学生在研究串联电路电压特点的实验时，接成如图所示的电路，接通S后，他将大内阻的电压表并联在A，C两点间，电压表读数为U，当并联在A，B两点间时，电压表读数也为U，当并联在B，C两点间时，电压表的读数为零，则出现此种情况的原因可能是（R1，R2的阻值相差不大）（　　）‎ A．AB段断路 B．BC段短路 C．AB段短路 D．BC段断路 ‎【考点】闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】接通S后，将电压表并联在A、C两点间的电压表读数为6V，说明电源没有故障．当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U，说明AB间断路．当并联在B、C两点间时，电压表的读数为零，电路中没有电流，B、C间没有故障．‎ ‎【解答】解：‎ A、接通S后，将电压表并联在A、C两点间的电压表读数为U，说明电源没有故障．当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U，当并联在B、C两点间时，电压表的读数为零，说明AB间有断路，因为电路中没有电流，B、C间为定值电阻，根据欧姆定律U=IR可知，B、C间电压就应为零，这时，A点电势与电源的正极相等，B点电势与电源的负极电势相等．故A正确；‎ B、由题，电压表并联在B、C两点间时，读数为零，可能B、C间短路．故B正确．‎ C、若A、B短路，电压表并联在A、B两点间时，电压表读数应为零，与题设条件不符．故C错误．‎ D、若B、C间断路，电压表并联在B、C两点间时，读数应为6V，与题设条件不符．故D错误．‎ 故选：AB ‎　‎ ‎11．如图所示，光滑平行导体轨M、N固定在水平面上，两根导体棒P、Q平行放于导轨上，形成一个闭合电路，当一条形磁铁从高处下落接近回路时（　　）（不考虑两根导线之间的相互作用）‎ A．P、Q将互相远离 B．P、Q相互相靠拢 C．磁铁的加速度小于g D．磁铁的加速度仍为g ‎【考点】楞次定律．‎ ‎【分析】当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，分析导体的运动情况．‎ ‎【解答】解：A、B当一条形磁铁从高处下落接近回路时，穿过回路的磁通量增加，根据楞次定律：感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化，可知，P、Q将互相靠拢，回路的面积减小一点，使穿过回路的磁场减小一点，起到阻碍原磁通量增加的作用．故A错误，B正确．‎ C、D由于磁铁受到向上的安培力作用，所以合力小于重力，磁铁的加速度一定小于g．故C正确，D错误．‎ 故选：BC．‎ ‎　‎ ‎12．关于磁场对通电直导线的作用力（安培力），下列说法正确的是（　　）‎ A．通电直导线在磁场中一定受到安培力的作用 B．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟磁场的方向垂直 C．通电直导线在磁场中所受安培力的方向一定跟电流的方向垂直 D．通电直导线在磁场中所受安培力的方向垂直于由B和I所确定的平面 ‎【考点】安培力．‎ ‎【分析】当电流与磁场平行时，不受安培力；当电流与磁场不平行时，根据左手定则判断安培力方向．‎ ‎【解答】解：A、放在匀强磁场中的通电导线，如果电流与磁场平行，则一定不受磁场的作用力，故A错误；‎ BCD、当电流与磁场不平行时，根据左手定则，知磁场对通电导线的安培力方向一定既垂直于电流方向，又垂直于磁场方向，即垂直于由B和I所确定的平面，故BCD正确；‎ 故选：BCD．‎ ‎　‎ ‎13．某空间出现了如图所示的一组闭合的电场线，这可能是（　　）‎ A．沿AB方向磁场的迅速减弱 B．沿AB方向磁场的迅速增强 C．沿BA方向磁场的迅速增强 D．沿BA方向磁场的迅速减弱 ‎【考点】电磁波的发射、传播和接收；电场线；楞次定律．‎ ‎【分析】根据麦克斯韦电磁场理论可知闭合电场是由变化的磁场产生的，根据安培定则判断出感应磁场方向，然后由楞次定律分析答题．‎ ‎【解答】解：根据安培定则可知感应电场产生的磁场方向竖直向下，根据麦克斯韦电磁场理论可知磁场一定变化的．‎ 若有沿AB方向上的磁场，与感应磁场方向相同，则磁场正逐渐减弱；若有沿BA方向的磁场，与感应磁场方向相反，则磁场正逐渐增强，故AC正确，BD错误．‎ 故选：AC．‎ ‎　‎ ‎14．如图所示，E为电池，L是电阻可忽略不计、自感系数足够大的线圈，D1、D2是两个规格相同且额定电压足够大的灯泡，S是控制电路的开关．对于这个电路，下列说法正确的是（　　）‎ A．闭合开关S待电路达到稳定，再将S断开瞬间，D2立即熄灭，D1闪亮一下再熄灭 B．闭合开关S待电路达到稳定，D1熄灭，D2比原来更亮 C．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小相等 D．刚闭合开关S的瞬间，通过D1、D2的电流大小不相等 ‎【考点】自感现象和自感系数；闭合电路的欧姆定律．‎ ‎【分析】线圈中的电流增大时，产生自感电流的方向与原电流的方向相反，阻碍增大；线圈中的电流减小时，产生自感电流的方向与原电流的方向相同，阻碍减小，并与灯泡D1构成电路回路．‎ ‎【解答】解：A、S闭合稳定后再断开开关，D2立即熄灭，但由于线圈的自感作用，L相当于电源，与D1组成回路，D1要闪亮一下才熄灭，故A正确；‎ B、闭合开关S待电路达到稳定时，D1被短路，D2比开关S刚闭合时更亮，故B正确；‎ CD、S闭合瞬间，由于自感线圈相当于断路，所以两灯是串联，电流相等，故C正确，D错误；‎ 故选：ABC．‎ ‎　‎ 二．填空题（共14分，每空2分）‎ ‎15．如图所示，两根平行光滑长直金属导轨，其电阻不计，导体棒ab和cd跨放在导轨上，ab电阻大于cd电阻．当cd在外力F2作用下匀速向右滑动时，ab在外力F1作用下保持静止，则ab两端电压Uab和cd两端电压Ucd相比，Uab　=　‎ Ucd，外力F1和F2相比，F1　=　F2（填“＞”、“=”或“＜”）．‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；楞次定律．‎ ‎【分析】cd切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，cd和ab两端的电压都是外电压．整个回路中的电流处处相等，通过安培力的大小公式，结合共点力平衡比较拉力的大小．‎ ‎【解答】解：由图看出，cd切割磁感线产生感应电动势，相当于电源，ab是外电路，由于导轨电阻不计，所以cd和ab两端的电压都是外电压，所以Uab=Ucd．‎ 由于电流相等，由公式F=BIL，可知两棒所受的安培力相等，因为两棒都处于平衡状态，拉力都等于安培力，则F1=F2．‎ 故答案为：=，=．‎ ‎　‎ ‎16．一个边长为10cm的正方形金属线框置于匀强磁场中，线框匝数n=100，线框平面与磁场垂直，电阻为20Ω．磁感应强度随时间变化的图象如图所示．则前两秒产生的电动势为　1　 V．‎ ‎【考点】法拉第电磁感应定律．‎ ‎【分析】在B﹣t图中同一条直线磁通量的变化率是相同的．由法拉第电磁感应定律可得出感应电动势大小恒定 ‎【解答】解：根据B﹣t图中同一条直线磁通量的变化率是相同的，所以电动势为定值，即为：E=nS=100××0.12V=1V；‎ 故答案为：1‎ ‎　‎ ‎17．质量为m=50g的铜棒，长L=10cm，用长度均为L的两根软导线水平地悬吊在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B=5T，通电后，棒向纸外偏转的最大偏角θ=37°，此铜棒中电流的大小为　0.75　A．‎ ‎【考点】共点力平衡的条件及其应用；安培力．‎ ‎【分析】对导体棒正确进行受力分析，导体棒的受重力、力平衡可表示安培力，进而可求电流大小．‎ ‎【解答】解：对导体棒受重力，绳的拉力，安培力，侧视图如图（从右向左看），受力图如下所示：‎ 根据力的平衡得：‎ BIL=mgtan37°‎ 故答案为：0.75‎ ‎　‎ ‎18．一理想变压器，原线圈1100匝，接在220V交流电路上．现用它对10只“36V 60W”的灯泡供电，副线圈需要　180　匝，通过原线圈的电流　2.73A　．如果其中一只灯泡突然短路，则通过原线圈的电流会　增大　（填增大、不变、减小，等于零）．‎ ‎【考点】变压器的构造和原理．‎ ‎【分析】副线圈的电压为36VV，根据电压比等于线圈匝数比即可求解匝数；根据原副线圈的功率相等列式求解原线圈的电流 ‎【解答】解：根据，得 代入数据：‎ 解得：‎ 输出功率 输入电流 其中的一只灯泡突然短路，相当于电阻减为0，则副线圈电阻减小，输出功率增大，输出功率等于输入功率，由知通过原线圈的电流会增大 故答案为：180 2.73 增大 ‎　‎ 三．计算题（本题共3小题，=17*Arabic19、=18*Arabic20题每小题各10分，21题8分，共28分，计算时必须有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位，直接写结果的不得分）‎ ‎19．如图所示是一个交流发电机的示意图．线框abcd处于匀强磁场中，已知ab=bc=10cm，B=1T，线圈匝数n=10，线圈电阻r=5Ω，外电路负载电阻R=5Ω，线圈以10r/s的转速匀速转动．求：‎ ‎（1）安培表和电压表的读数．‎ ‎（2）从如图示位置开始经过秒时感应电动势的瞬时值多大？‎ ‎（3）从如图所示位置开始转过90°角的过程中的平均感应电动势值多大？‎ ‎【考点】交流发电机及其产生正弦式电流的原理；正弦式电流的图象和三角函数表达式．‎ ‎【分析】（1）电压表的示数为有效值，根据正弦式交流电的有效值公式及欧姆定律可求得电压表的示数；‎ ‎（2）由最大值可求得瞬时表达式；‎ ‎（3）由法拉第电磁感应定律求出电动势的平均值．‎ ‎【解答】解：（1）角速度ω=2πn=20π；‎ 交流电的最大值为：Em=NBSω=10×0.1×0.1×20π=2πv ‎ 则有效值：E===πV；‎ 电流I==A 电压表的示数：U=IR=R==V ‎ ‎（2）电动势瞬时值表达式e=Emcos2πnt，当t=s时，e=π=3.14V ‎（3）‎ 磁通量的变化量△Φ=BS=1×0.01=0.01Wb；‎ 交流电的周期：T==0.1s；‎ 线圈转过的角度θ=；用时t==s 平均电动势=n=10×=4V；‎ 答：（1）电压表的示数为V；电流表示数为A；‎ ‎（2）如图示位置开始经过s时感应电动势的瞬时值为3.14V；‎ ‎（3）平均电动势为4V．‎ ‎　‎ ‎20．如图所示，在y＜0的区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直于xoy平面并指向纸面外，磁感应强度为B．一带正电的粒子以速度v0从O点射入磁场，入射方向在xoy平面内，与x轴正向的夹角为θ．若粒子射出磁场的位置与O点的距离为l，求该粒子的电量和质量之比及带点粒子在磁场中的运动时间．‎ ‎【考点】带电粒子在匀强磁场中的运动．‎ ‎【分析】带正电粒子射入磁场后，由于受到洛仑兹力的作用，做匀速圆周运动，设从A点射出磁场，已知O、A间的距离为L，作出初速度和弦OA的垂直平分线交点即为圆心，进而画出运动轨迹．射出时速度的大小仍不变，射出方向与轴的夹角仍为θ．‎ ‎【解答】解：带正电的粒子射入磁场后，由于受到洛伦兹力的作用，粒子将沿图示的轨迹运动，从A点射出磁场，O、A间的距离为L，射出时速度的大小仍为v0，射出方向与x轴的夹角仍为θ．由于洛伦兹力提供向心力，则：qv0B=m R为圆轨道的半径，解得：R=‎ 圆轨道的圆心位于OA的中垂线上，由几何关系可得： =Rsinθ 联立两式解得=‎ 粒子在磁场中运动的时间，又 联立 解得 答：该粒子的电量和质量之比为，‎ 粒子在磁场中的运动时间为．‎ ‎　‎ ‎21．如图所示，足够长的平行光滑金属导轨水平放置，宽度L=0.4m，一端连接R=1Ω的电阻．导轨所在空间存在竖直向下的匀强磁场，磁感应强度B=1T．导体棒MN放在导轨上，其长度恰好等于导轨间距，与导轨接解良好．导轨和导体棒的电阻均可忽略不计．在平行于导轨的拉力F作用下，导体棒沿导轨向右匀速运动，速度v=5m/s．求：‎ ‎（1）感应电动势E和感应电流I；‎ ‎（2）在0.1s时间内，拉力的冲量IF的大小；‎ ‎（3）若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒，其它条件不变，求导体棒两端的电压U．‎ ‎【考点】导体切割磁感线时的感应电动势；动量定理；电势差．‎ ‎【分析】（1）由E=BLv求出导体棒切割磁感线产生的感应电动势，由欧姆定律求出感应电流，根据右手定则判断感应电流的方向；‎ ‎（2）由F=BIL求出导体棒受到的安培力，由左手定则判断出安培力的方向，然后由平衡条件求出拉力，并确定拉力的方向，由I=Ft计算出拉力的冲量；‎ ‎（3）将MN换为电阻r=1Ω的导体棒时，由闭合电路的欧姆定律求出电流，然后由U=IR即可求出导体棒两端的电压．‎ ‎【解答】解：（1）由法拉第电磁感应定律可得，感应电动势为：‎ ‎ E=BLv=1×0.4×5V=2.0V ‎ 感应电流为：‎ ‎ I==A=2A ‎ 根据右手定则得导体棒MN中电流的流向为：N→M； ‎ ‎（2）由左手定则判断可知，MN棒所受的安培力方向向左．‎ 导体棒匀速运动，安培力与拉力平衡，则有：‎ ‎ F=BIL=1×2×0.4N=0.8N，‎ 拉力的冲量：IF=Ft=0.8×0.1=0.08N•s ‎（3）将MN换为电阻r=1Ω的导体棒，电路中的电流：I′==A=1A 由欧姆定律：U=I′•R=1×1=1V 答：（1）感应电动势是2.0V，感应电流是2A，方向导体棒MN中电流的流向为：N→M；‎ ‎（2）在0.1s时间内，拉力的冲量IF的大小是0.08N•s；‎ ‎（3）若将MN换为电阻r=1Ω的导体棒，其它条件不变，导体棒两端的电压是1V．‎ ‎　‎ ‎2017年1月16日