2021年高考物理总复习训练 单元评估检测(九)(含解析)
2021版高考物理一轮复习单元质检九磁场 (4)
单元质检九磁场(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2019·河南郑州模拟)如图所示,两根无限长导线均通以恒定电流I,两根导线的直线部分和坐标轴非常接近,弯曲部分是以坐标原点O为圆心、半径相同的一段圆弧,规定垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向,已知直线部分在原点O处不形成磁场,此时两根导线在坐标原点处的磁感应强度为B,下列四个选项中均有四根同样的、通以恒定电流I的无限长导线,O处磁感应强度也为B的是()2.(2019·江西南昌模拟)奥斯特在研究电流的磁效应实验时,将一根长直导线南北放置在小磁针的正上方,导线不通电时,小磁针在地磁场作用下静止时N极指向北方。
现在导线中通有由南向北的恒定电流I,小磁针转动后再次静止时N极指向()A.北方B.西方C.西偏北方向D.北偏东方向3.(2019·浙江杭州月考)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度,下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平的右臂下方,线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态,若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是()4.在绝缘圆柱体上a、b两个位置固定有两个金属圆环,当两环通有图示电流时,b处金属圆环受到的安培力为F1;若将b处金属圆环移动位置c,则通有电流为I2的金属圆环受到的安培力为F2。
今保持b处于金属圆环原来位置不变,在位置c再放置一个同样的金属圆环,并通有与a处金属圆环同向、大小为I2的电流,则在a位置的金属圆环受到的安培力()A.大小为|F1-F2|,方向向左B .大小为|F 1-F 2|,方向向右C .大小为|F 1+F 2|,方向向左D .大小为|F 1+F 2|,方向向右5.(2019·福建漳州模拟)不计重力的两个带电粒子1和2经小孔S 垂直于磁场边界,且垂直于磁场方向进入匀强磁场,在磁场中的轨迹如图所示。
2021年高考物理总复习训练 单元评估检测(一)(含解析)
2021年高考物理总复习训练单元评估检测(一)(含解析)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
1~5题为单选题,6~8题为多选题)1.(xx·增城模拟)下列说法正确的是( )A.研究张继科打出的弧旋乒乓球,可把乒乓球看作质点B.研究在女子万米比赛中的“长跑女王”特鲁纳什·迪巴巴,可把特鲁纳什·迪巴巴看作质点C.参考系必须选取静止不动的物体D.在空中运动的物体不能作为参考系【解析】选B。
研究张继科打出的弧旋乒乓球,是研究乒乓球的动作,故不能看作质点,A错误;研究在女子万米比赛中的“长跑女王”特鲁纳什·迪巴巴,可看作质点,B正确;参考系的选择是任意的,任何物体都可以作为参考系,故C、D错误。
2.(xx·安庆模拟)安徽省野寨中学在去年的秋季运动会中,高二(9)班的某同学创造了100m和200 m短跑项目的学校纪录,他的成绩分别是10.84 s和21.80 s。
关于该同学的叙述正确的是( )A.该同学100 m的平均速度约为9.23 m/sB.该同学在100 m和200 m短跑中,位移分别是100 m和200 mC.该同学的200 m短跑的平均速度约为9.17 m/sD.该同学起跑阶段加速度与速度都为零【解析】选A。
平均速度v==m/s=9.23 m/s,A正确;位移是从始位置指向末位置的有向线段,200 m的比赛有弯道,位移小于200 m,该同学的200 m短跑的平均速度小于m/s=9.17 m/s,B、C错误;该同学起跑阶段加速度不为零,速度为零,D错误。
3.某质点的位移随时间的变化关系式为x=8t-2t2,x与t的单位分别是m与s,则质点的速度为零的时刻是( )A.4 s末B.3 s末C.2 s末D.1 s末【解析】选C。
根据x=v0t+at2=8t-2t2得质点的初速度v0=8m/s,加速度a=-4m/s2,故C正确。
4.汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~50s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。
专题09 静电场-2021年高考物理真题与模拟题分类训练(教师版含解析)
专题09 静电场1.(2021·山东高考真题)如图甲所示,边长为a 的正方形,四个顶点上分别固定一个电荷量为q +的点电荷;在202x a ≤<区间,x 轴上电势ϕ的变化曲线如图乙所示。
现将一电荷量为Q -的点电荷P 置于正方形的中心O 点,此时每个点电荷所受库仑力的合力均为零。
若将P 沿x 轴向右略微移动后,由静止释放,以下判断正确的是( )A .212Q q +=,释放后P 将向右运动 B .212Q q +=,释放后P 将向左运动 C .2214Q q +=,释放后P 将向右运动 D .2214Q q +=,释放后P 将向左运动 【答案】C 【解析】对y 轴正向的点电荷,由平衡知识可得222222(2)2()2q q Qqk k k a a a += 解得2214Q q +=因在202x a ≤<区间内沿x 轴正向电势升高,则场强方向沿x 轴负向,则将P 沿x 轴正向向右略微移动后释放,P 受到向右的电场力而向右运动。
故选C 。
2.(2021·浙江高考真题)如图所示,在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔,高塔的功能最有可能的是A.探测发射台周围风力的大小B.发射与航天器联系的电磁波C.预防雷电击中待发射的火箭D.测量火箭发射过程的速度和加速度【答案】C【解析】在火箭发射塔周围有钢铁制成的四座高塔,因铁制的高塔有避雷作用,其功能是预防雷电击中发射的火箭。
故选C。
3.(2021·浙江高考真题)某书中有如图所示的图,用来表示横截面是“<”形导体右侧的电场线和等势面,其中a、b是同一条实线上的两点,c是另一条实线上的一点,d是导体尖角右侧表面附近的一点。
下列说法正确的是()A.实线表示电场线B.离d点最近的导体表面电荷密度最大C.“<”形导体右侧表面附近电场强度方向均相同D.电荷从a点到c点再到b点电场力做功一定为零【答案】D【解析】A.处于静电平衡的导体,是个等势体,则整个导体为等势体,由于电场线方向总是与等势面垂直,所以实线不是电场线,是等势面,则A错误;B.根据等势面的疏密表示场强的强弱,则d点的场强较弱,并且电场强度越大的地方电荷密度越大,所以C .在“<”形导体右侧表面上下部分附近电场强度方向不相同,所以C 错误;D .由于a 、b 在同一等势面上,则电荷从a 点到c 点再到b 点电场力做功一定为零,所以D 正确;故选D 。
2021高考物理一轮复习优练题9含解析新人教版20211017370
2021高考物理一轮复习优练题9含解析新人教版20211017370李仕才一、选择题1、如图甲所示,足够长的木板B静置于光滑水平面上,其上放置小滑块A。
木板B受到随时刻t变化的水平拉力F作用时,用传感器测出木板B的加速度a,得到如图乙所示的a-F 图象,g取10 m/s2,则( )A.滑块A的质量为4 kgB.木板B的质量为1 kgC.当F=10 N时木板B的加速度为4 m/s2D.滑块A与木板B间的动摩擦因数为0.1【答案】BC【解析】由图知,当F=8 N时,加速度为:a=2 m/s2,对整体分析:F=(m A+m B)a,解得:m A+m B=4 kg,当F大于8 N时,A、B发生相对滑动,对B有:a==F-,由图示图象可知,图线的斜率:k===1,解得:m B=1 kg,滑块A的质量为:m A =3 kg。
当a=0时,F=6 N,代入解得μ=0.2,故A、D错误,B正确;依照F=10 N>8 N时,滑块与木板相对滑动,B的加速度为:a B=a==F-μg=(1×10-0.2×30) m/s2=4 m/s2。
故C正确。
2、假设地球可视为质量平均分布的球体。
已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0,在赤道的大小为g;地球自转的周期为T,引力常量为G。
地球的密度为( )A. B.C. D.【答案】B【解析】在两极时有=mg0,得地球质量M=;在赤道时有mg0-mg=m R,得地球半径R=,因此地球密度ρ==·,选项B正确。
3、如图甲所示,静止在水平地面上的物块A,受到水平拉力F的作用,F与时刻t的关系如图乙所示。
设物块与地面间的最大静摩擦力f m的大小与滑动摩擦力大小相等。
则()A.0~t1时刻内F的冲量为零B.t2时刻物块A的速度最大C.t3时刻物块A的动能最大D.0~t3时刻内F对物块A先做正功后做负功【答案】C【解析】冲量为力对时刻的积存,物体的速度为零,故A正确;t1-t3时刻内,物体受到的水平拉力F大于摩擦力,且合力方向与运动方向相同,则物体一直做加速运动,速度越来越大,故B错误,C正确;0~t1,物块静止,F不做功,t1-t3时刻内,物体受到的水平拉力F大于摩擦力,且合力方向与运动方向相同,则物体一直做加速运动,力F与物体的位移方向相同,故力F一直做正功,故D错误。
2021-2022年高考物理一轮复习第九单元动量与能量真题与模拟单元重组卷新人教版
重组卷新人教版一、选择题(本题共12小题,共48分。
在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.[xx·河北冀州月考]在光滑的水平桌面上有两个在同一直线上运动的小球a和b,正碰前后两小球的位移随时间变化的关系如图所示,则小球a和b的质量之比为( )A.2∶7 B.1∶4C.3∶8 D.4∶1答案B解析由位移—时间图象的斜率表示速度可得,正碰前,小球a的速度v1=1-4 1-0 m/s=-3 m/s,小球b的速度v2=1-01-0m/s=1 m/s;正碰后,小球a、b的共同速度v=2-16-1m/s=0.2 m/s。
设小球a、b的质量分别为m1、m2,正碰过程,根据动量守恒定律有m1v1+m2v2=(m1+m2)v,得m1m2=v-v2v1-v=14,选项B正确。
2.[xx·江西检测]如图所示,左端固定着轻弹簧的物块A静止在光滑的水平面上,物块B以速度v向右运动,通过弹簧与物块A发生正碰。
已知物块A、B 的质量相等。
当弹簧压缩到最短时,下列说法正确的是( )A.两物块的速度不同B.两物块的动量变化等值反向C.物块B的速度方向与原方向相反D.物块A的动量不为零,物块B的动量为零答案B解析物块B接触弹簧时的速度大于物块A的速度,弹簧逐渐被压缩,当两物块的速度相同时,弹簧压缩到最短,选项A、D均错误;根据动量守恒定律有Δp A+Δp B=0,得Δp A=-Δp B,选项B正确;当弹簧压缩到最短时,物块B的速度方向与原方向相同,选项C错误。
3.[xx·黑龙江模拟]如图所示,将质量为M1、半径为R且内壁光滑的半圆槽置于光滑水平面上,左侧靠墙角,右侧靠一质量为M2的物块。
今让一质量为m的小球自左侧槽口A的正上方h高处从静止开始落下,与圆弧槽相切自A点进入槽内,则以下结论中正确的是( )A.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量守恒B.小球在槽内运动的全过程中,小球与半圆槽在水平方向动量不守恒C.小球在槽内运动的全过程中,小球、半圆槽和物块组成的系统动量守恒D.若小球能从C点离开半圆槽,则其一定会做竖直上抛运动答案B解析当小球在槽内由A到B的过程中,墙壁对槽有力的作用,小球与半圆槽组成的系统水平方向动量不守恒,故A、C错误,B正确。
2021版高考物理一轮复习单元质检九磁场(含解析)
单元质检九磁场(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题8分,共64分。
在每小题给出的四个选项中,第1~5题只有一项符合题目要求,第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得8分,选对但不全的得4分,有选错的得0分)1.(2019·河南郑州模拟)如图所示,两根无限长导线均通以恒定电流I,两根导线的直线部分和坐标轴非常接近,弯曲部分是以坐标原点O为圆心、半径相同的一段圆弧,规定垂直于纸面向里的方向为磁感应强度的正方向,已知直线部分在原点O处不形成磁场,此时两根导线在坐标原点处的磁感应强度为B,下列四个选项中均有四根同样的、通以恒定电流I的无限长导线,O处磁感应强度也为B的是()2.(2019·江西南昌模拟)奥斯特在研究电流的磁效应实验时,将一根长直导线南北放置在小磁针的正上方,导线不通电时,小磁针在地磁场作用下静止时N极指向北方。
现在导线中通有由南向北的恒定电流I,小磁针转动后再次静止时N极指向()A.北方B.西方C.西偏北方向D.北偏东方向3.(2019·浙江杭州月考)如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度,下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长MN相等,将它们分别挂在天平的右臂下方,线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态,若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是()4.在绝缘圆柱体上a、b两个位置固定有两个金属圆环,当两环通有图示电流时,b处金属圆环受到的安培力为F1;若将b处金属圆环移动位置c,则通有电流为I2的金属圆环受到的安培力为F2。
今保持b处于金属圆环原来位置不变,在位置c再放置一个同样的金属圆环,并通有与a处金属圆环同向、大小为I2的电流,则在a位置的金属圆环受到的安培力()A.大小为|F1-F2|,方向向左B .大小为|F 1-F 2|,方向向右C .大小为|F 1+F 2|,方向向左D .大小为|F 1+F 2|,方向向右5.(2019·福建漳州模拟)不计重力的两个带电粒子1和2经小孔S 垂直于磁场边界,且垂直于磁场方向进入匀强磁场,在磁场中的轨迹如图所示。
2021高考物理一轮复习练习题9含解析新人教版20210919414
2021高考物理一轮复习练习题9含解析新人教版20210919414李仕才一、选择题1、如图所示,三条绳子的一端都系在细直杆顶端,另一端都固定在水平地面上,将杆竖直紧压在地面上,若三条绳长度不同,下列说法正确的有( )A.三条绳中的张力都相等B.杆对地面的压力大于自身重力C.绳子对杆的拉力在水平方向的合力为零D.绳子拉力的合力与杆的重力是一对平稳力【答案】BC2、(2020山东省德州市高三上学期期中考试)如图所示,长为L的轻杆,一端固定在水平转轴O上,另一端固定一个质量为m的小球.现让杆绕转轴O在竖直平面内匀速转动,角速度为ω,重力加速度为g.某时刻杆对球的作用力方向恰好与杆垂直,则现在杆与水平面的夹角θ满足()A. sinθ=B. tanθ=C. sinθ=D. tanθ=【答案】A【解析】小球所受重力和杆子的作用力的合力提供向心力,受力如图所示;依照牛顿第二定律有:mgsinθ=mLω2解得:sinθ=故A 正确,BCD 错误.故选:A .3、(2020届安徽省合肥四中段考)如图所示,(a )图表示光滑平台上,物体A 以初速度v 0滑到上表面粗糙的水平小车内,车与水平面间的动摩擦因数不计;(b )图为物体A 与小车B 的v -t 图象,由此可知A. 小车内表面长度B. 物体A 与小车B 的质量之比C. A 与小车B 上表面的动摩擦因数D. 小车B 获得的动能 【答案】BC【解析】由图象可知,AB 最终以共同速度1v 匀速运动,不能确定小车内表面长度,故A 错误;由动量守恒定律得, 01)A A B m v m m v =+(,解得: 101A B m v m v v =-,故能够确定物体A 与小车B 的质量之比,故B 正确;由图象能够明白A 相对小车B 的位移0112x v t ∆=,依照能量守恒得: ()22011122A A AB m g x m v m m v μ∆=-+,依照B 中求得质量关系,能够解出动摩擦因数,故C 正确;由于小车B 的质量不可知,故不能确定小车B 获得的动能,故D错误。
2021年高考物理总复习训练 单元评估检测(三)(含解析)
2021年高考物理总复习训练单元评估检测(三)(含解析)一、选择题(本题共6小题,每小题8分,共48分。
1~4题是单选题,5、6题是多选题)1.在滑冰场上,甲、乙两个小孩分别坐在滑冰板上,原来静止不动,在相互猛推一下后分别向相反方向运动。
假定两板与冰面间的动摩擦因数相同。
已知甲在冰上滑行的距离比乙远,这是由于( )A.在推的过程中,甲推乙的力小于乙推甲的力B.在推的过程中,甲推乙的时间小于乙推甲的时间C.在刚分开时,甲的初速度大于乙的初速度D.在分开后,甲的加速度大小小于乙的加速度大小【解析】选C。
在推的过程中,作用力与反作用力大小相等,相互作用时间相同,故A、B均错。
分开后,两者滑动摩擦力分别为F f1=μm1g,F f2=μm2g,则各自的加速度分别为a1==μg,a2==μg,两者做匀减速直线运动的加速度大小相等,则根据v2=2ax可知=,因为x1>x2,则v1>v2,故C对,D错。
【加固训练】(多选)(xx·泰州模拟)如图所示,在匀速前进的磁悬浮列车里,小明将一小球放在水平桌面上,且小球相对桌面静止。
关于小球与列车的运动,下列说法正确的是( )A.若小球向前滚动,则磁悬浮列车在加速前进B.若小球向后滚动,则磁悬浮列车在加速前进C.磁悬浮列车急刹车时,小球向前滚动D.磁悬浮列车急刹车时,小球向后滚动【解析】选B、C。
当列车加速前进时,车速增大,小球由于惯性仍保持原有的速度,即相对桌子向后滚动,故A错误,B正确;当列车急刹车时,车速减慢,而小球由于惯性仍保持原有的速度,即相对于桌子向前滚动,故C正确,D错误。
2.质量为60kg的人站在水平地面上,用定滑轮装置将质量为m=40kg的重物送入井中。
当重物以2m/s2的加速度加速下落时,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则人对地面的压力大小为(g取10m/s2)( )A.200 NB.280 NC.320 ND.920 N【解析】选B。
近年高考物理一轮复习单元评估检测(九)(2021年整理)
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单元评估检测(九)(45分钟100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分。
1~7题为单选题,8~10题为多选题)1。
关于电场力与洛伦兹力,下列说法中正确的是( )A.电荷只要处在电场中,就会受到电场力的作用B。
电荷只要处在磁场中,就会受到磁场力的作用C.洛伦兹力的方向在磁感线上D。
运动的电荷在磁场中一定会受到洛伦兹力的作用【解析】选A。
电场的基本性质是对放入其中的电荷有力的作用,电荷只要在电场中就会受到电场力作用,故A正确;只有运动电荷在磁场中才可能受到洛伦兹力作用,故B错误;由左手定则可知,洛伦兹力与磁感线相互垂直,故C错误;运动的电荷在磁场中平行于磁场的方向运动时,不会受到洛伦兹力的作用,故D错误。
2。
如图所示,空间中有垂直纸面向里的匀强磁场,一不可伸缩的软导线绕过纸面内的小动滑轮P(可视为质点),两端分别拴在纸面内的两个固定点M、N处,并通入由M到N的恒定电流I,导线PM和PN始终伸直.现将P从左侧缓慢移动到右侧,在此过程中导线MPN 受到的安培力大小()A。
始终不变 B.逐渐增大C。
先增大后减小D。
先减小后增大【解析】选A。
在P从左侧缓慢移动到右侧的过程中,导线MPN受到的安培力可等效为直导线MN通过电流I时受到的安培力,即导线MPN受到的安培力大小始终不变,选项A正确。
2021版高考物理一轮复习单元评估检测
2021版高考物理一轮复习单元评估检测(45分钟100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。
1~6题为单选题,7、8题为多选题)1.某人在医院做了一次心电图,结果如图所示。
假如心电图仪卷动纸带的速度为1.5 m/min,图中方格纸每小格长1 mm,则此人的心率为( )A.80次/minB.70次/minC.60次/minD.50次/min【解析】选C。
设心脏跳动周期为T,由图读出相邻峰值之间的距离s=25 mm=0.025 m,则T== s=1 s;因此人的心率为f==1次/s=60次/min。
故选C。
2.宇航员在月球上离月球表面高10 m处由静止开释一片羽毛,羽毛落到月球表面上的时刻大约是( )A.1.0 sB.1.4 sC.3.5 sD.12 s【解析】选C。
在月球上没有空气阻力,羽毛做自由落体运动,因此h=at2,其中a=,代入得t=2 s≈3.5 s,C正确。
3.测速仪安装有超声波发射和接收装置,如图所示,B为测速仪,A为汽车,两者相距335 m。
某时刻B发出超声波,同时A由静止开始做匀加速直线运动,当B接收到反射回来的超声波信号时A、B相距355 m,已知声速为340 m/s,则下列说法正确的是 ( )A.经1 s,B接收到返回的超声波B.超声波追上A车时,A车前进了10 mC.A车加速度的大小为10 m/s2D.A车加速度的大小为5 m/s2【解题指导】从B发出超声波到接收到反射回来的超声波信号这段时刻内,求出A的位移,由于超声波从B 发出到A与被A反射到被B接收所需的时刻相等,依照匀变速直线运动的推论求出超声波从B发出到A这段时刻内A的位移,从而得出超声波从B到A的位移,依照声速求出运行的时刻,从而再依照Δx=aT2求出汽车运动的加速度。
【解析】选C。
超声波从B发出到A与被A反射到被B接收所需的时刻相等,在整个这段时刻内汽车的位移x=355 m-335 m=20 m。
浙江专版2021年高考物理一轮复习单元评估检测九选修3_2含解析
单元评估检测(九)选修3—2(90分钟100分)一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分)1。
(2019·湖州模拟)将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中,线圈平面与磁场方向垂直。
关于线圈中产生的感应电动势和感应电流,下列表述正确的是 ()A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大,感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快,感应电动势越大D。
感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同【解析】选C。
由法拉第电磁感应定律E=n知,感应电动势的大小与线圈匝数有关,A错误;感应电动势正比于,与磁通量的大小无直接关系,B错误,C正确;根据楞次定律知,感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化,即“增反减同”,D错误。
2.(多选)如图甲所示,圆形线圈P静止在水平桌面上,其正上方固定一螺线管Q,P和Q共轴,Q中通有变化电流i,电流随时间变化的规律如图乙所示,P所受的重力为G,桌面对P的支持力为F N,则()A.t1时刻F N 〈G,P有扩大的趋势B。
t2时刻F N=G,此时穿过P的磁通量最大C。
t3时刻F N=G,此时P中有感应电流D。
t4时刻F N〉G,P有收缩的趋势【解析】选B、C。
当螺线管中电流增大时,其形成的磁场不断增强,因此线圈P中的磁通量增大,根据楞次定律可知线圈P将阻碍其磁通量的增大,故线圈有远离(即两者排斥,F N>G)和面积收缩的趋势,A错误;当螺线管中电流不变时,其形成磁场不变,线圈P中的磁通量不变,因此线圈中无感应电流产生,故t2时刻F N=G,此时穿过P的磁通量最大,故B正确、D错误;t3时刻螺线管中电流为零,但是线圈P中磁通量是变化的,因此此时线圈中有感应电流,C正确。
3.(多选)(2019·杭州模拟)如图所示,有两根与水平方向成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,磁感应强度为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v m,则()A.如果B增大,v m将变大B.如果α变大,v m将变大C.如果R变大,v m将变大D。
2021届高考物理一轮复习:单元检测九 磁场(含解析)
单元检测九 磁场考生注意:1.本试卷共4页.2.答卷前,考生务必用蓝、黑色字迹的钢笔或圆珠笔将自己的姓名、班级、学号填写在相应位置上.3.本次考试时间90分钟,满分100分.4.请在密封线内作答,保持试卷清洁完整.一、选择题(本题共12小题,每小题4分,共48分.1~8小题只有一个选项符合要求,选对得4分,选错得0分;9~12小题有多个选项符合要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.)1.(2019·黑龙江齐齐哈尔市联谊校期末)如图1所示,两根绝缘轻质弹簧的劲度系数均为k ,竖直静止吊起一根长为L 的匀质水平金属棒AC ,金属棒处在与棒垂直的水平匀强磁场中,当金属棒中通入由A 端流向C 端的电流I 时,两弹簧的伸长量均增加了x .关于该匀强磁场的磁感应强度的大小和方向,下列判断正确的是( )图1A .大小为kx IL,方向水平向里 B .大小为kx IL ,方向水平向外 C .大小为2kx IL ,方向水平向里 D .大小为2kx IL,方向水平向外 2.(2019·山东临沂市上学期期末)如图2所示,绝缘粗糙固定斜面处于垂直斜面向上的匀强磁场B 中,通有垂直纸面向里的恒定电流I 的金属细杆水平静止在斜面上.若仅把磁场方向改为竖直向上,则( )图2A .金属杆所受的摩擦力一定变大B .金属杆所受的摩擦力一定变小C .金属杆所受的安培力大小保持不变D .金属杆对斜面的压力保持不变3.(2019·甘肃兰州市第一次诊断)如图3所示,矩形abcd 内存在匀强磁场,ab =2ad ,e 为cd 的中点.速率不同的同种带电粒子从a 点沿ab 方向射入磁场,其中从e 点射出的粒子速度为v 1;从c 点射出的粒子速度为v 2,则v 1∶v 2为(不计粒子重力)( )图3 A .1∶2B .2∶5C .1∶3D .3∶54.(2019·山东潍坊市二模)中核集团研发的“超导质子回旋加速器”,能够将质子加速至光速的12,促进了我国医疗事业的发展.若用如图4所示的回旋加速器分别加速氕、氘两种静止的原子核,不考虑加速过程中原子核质量的变化,以下判断正确的是( )图4A .氘核射出时的向心加速度大B .氕核获得的最大速度大C .氘核获得的最大动能大D .氕核动能增大,其偏转半径的增量不变5.(2020·山东德州市月考)电磁流量计是一种测量导电液体流量的装置(单位时间内通过某一截面的液体体积,称为流量),其结构如图5所示,上、下两个面M 、N 为导体材料,前后两个面为绝缘材料.流量计的长、宽、高分别为a 、b 、c ,左、右两端开口,在垂直于前、后表面向里的方向加磁感应强度大小为 B 的匀强磁场,某次测量中,与上、下两个面M 、N 相连的电压表示数为 U ,则管道内液体的流量为( )图5A.U B cB.U Bb C .UBc D .UBb6.(2019·山东泰安市质量检测)如图6所示,正方形区域abcd 内存在磁感应强度为B 的匀强磁场,e 是ad 的中点,f 是cd 的中点,如果在a 点沿对角线方向以速率v 射入一带负电的粒子(重力不计),恰好从e 点射出.若磁场方向不变,磁感应强度变为B 2,粒子的射入方向不变,速率变为2v .则粒子的射出点位于( )图6A .e 点B .d 点C .df 间D .fc 间7.如图7所示,正三角形的三条边都与圆相切,在圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,质子11H 和氦核42He 都从顶点A 沿∠BAC 的角平分线方向射入磁场,质子11H 从C 点离开磁场,氦核42He 从相切点D 离开磁场,不计粒子重力,则质子和氦核的入射速度大小之比为( )图7A .6∶1B .3∶1C .2∶1D .3∶28.(2019·福建南平市第二次综合质检)如图8所示,在边长为L 的正方形区域abcd 内有垂直纸面向里的匀强磁场,有一个质量为m 、带电荷量大小为q 的离子(重力不计),从ad 边的中点O 处以速度v 垂直ad 边界向右射入磁场区域,并从b 点离开磁场.则( )图8A .离子在O 、b 两处的速度相同B .离子在磁场中运动的时间为πm 4qBC .若增大磁感应强度B ,则离子在磁场中的运动时间增大D .若磁感应强度B <4m v 5qL,则该离子将从bc 边射出 9.(2020·山西临汾市模拟)如图9所示,在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道,圆心O 与轨道左、右最高点a 、c 在同一水平线上,水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直.一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点a 滑下,则下列说法中正确的是( )图9A .滑块经过最低点b 时的速度与磁场不存在时相等B .滑块从a 点到最低点b 所用的时间比磁场不存在时短C .滑块经过最低点b 时对轨道的压力与磁场不存在时相等D .滑块能滑到右侧最高点c10.(2019·山东淄博市3月一模)如图10所示,半径为R 的四分之一圆形区域内存在着垂直纸面向里的匀强磁场,过(-2R,0)点垂直x 轴放置一线形粒子发射装置,能在0<y ≤R 的区间内各处沿x 轴正方向同时发射出速度均为v 、带正电的同种粒子,粒子质量为m 、电荷量为q .不计粒子的重力及粒子间的相互作用力.若某时刻粒子被装置发射出后,经过磁场偏转恰好击中y 轴上的同一位置,则下列说法中正确的是( )图10A .粒子击中点距O 点的距离为RB .磁场的磁感应强度为m v qRC .粒子离开磁场时速度方向相同D .粒子从离开发射装置到击中y 轴所用时间t 的范围为2R v ≤t <(π+2)R 2v11.(2019·山东聊城市二模)如图11所示,圆心角为90°的扇形COD 内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场,E 点为半径OD 的中点,现有比荷大小相等的两个带电粒子a 、b ,以不同的速度分别从O 、E 点沿OC 方向射入磁场,粒子a 、b 分别从D 、C 两点射出磁场,不计粒子所受重力及粒子间相互作用,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则下列说法中正确的是( )图11A .粒子a 带负电,粒子b 带正电B .粒子a 、b 在磁场中运动的加速度之比为2∶5C .粒子a 、b 的速度之比为5∶2D .粒子a 、b 在磁场中运动的时间之比为180∶5312.(2020·湖北武汉市月考)如图12(a)所示,在半径为R 的虚线区域内存在周期性变化的磁场,其变化规律如图(b)所示.薄挡板MN 两端点恰在圆周上,且MN 所对的圆心角为120°.在t =0时,一质量为m 、电荷量为+q 的带电粒子,以初速度v 从A 点沿直径AOB 射入场区,运动到圆心O 后,做一次半径为R 2的完整的圆周运动,再沿直线运动到B 点,在B 点与挡板碰撞后原速率返回(碰撞时间不计,电荷量不变),运动轨迹如图(a)所示.粒子的重力不计,不考虑变化的磁场所产生的电场,下列说法正确的是( )图12A .磁场方向垂直纸面向外B .图(b)中B 0=2m v qRC .图(b)中T 0=(π+1)R vD .若t =0时,质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子,以初速度v 从A 点沿AO 入射,偏转、碰撞后,仍可返回A 点二、计算题(本题共4小题,共52分)13.(12分)(2019·湖北宜昌市四月调研)如图13所示,在倾角为θ的斜面上,固定有间距为l 的平行金属导轨,现在导轨上,垂直导轨放置一质量为m的金属棒ab,整个装置处于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,导轨与电动势为E、内阻为r的电源连接,金属棒ab与导轨间的动摩擦因数为μ,且μ<tan θ,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,金属棒和导轨的电阻不计,现闭合开关,发现滑动变阻器接入电路的阻值为0时,金属棒不能静止.图13(1)判断金属棒所受的安培力方向;(2)求使金属棒在导轨上保持静止时滑动变阻器接入电路的最小阻值R1和最大阻值R2.14.(12分)(2019·贵州安顺市适应性监测(三))如图14所示,在xOy平面内的y轴左侧有沿y 轴负方向的匀强电场,y轴右侧有垂直纸面向里的匀强磁场,y轴为匀强电场和匀强磁场的理想边界.一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力)从x轴上的N点(-L,0)以速度v0沿x轴正方向射出.已知粒子经y轴的M点(0,-32L)进入磁场,若粒子离开电场后,y轴左侧的电场立即撤去,粒子最终恰好经过N点.求:图14(1)粒子进入磁场时的速度大小及方向;(2)匀强磁场的磁感应强度大小.15.(13分)(2019·山东德州市上学期期末)如图15所示,水平放置的平行板电容器上极板带正电,下极板带负电,两极板间存在场强为 E 的匀强电场和垂直纸面向里的磁感应强度大小为B 的匀强磁场.现有大量带电粒子沿中线 OO ′ 射入,所有粒子都恰好沿 OO ′ 做直线运动.若仅将与极板垂直的虚线MN 右侧的磁场去掉,则其中比荷为q m的粒子恰好自下极板的右边缘P 点离开电容器.已知电容器两极板间的距离为3mE qB2,带电粒子的重力不计.图15(1)求下极板上 N 、P 两点间的距离;(2)若仅将虚线 MN 右侧的电场去掉,保留磁场,另一种比荷的粒子也恰好自P 点离开,求这种粒子的比荷.16.(15分)(2020·河南示范性高中模拟)如图16所示,竖直线MN 左侧存在水平向右的匀强电场,右侧存在垂直纸面向外的匀强磁场,其磁感应强度大小B =π×10-2 T ,在P 点竖直下方,d =72π m 处有一垂直于MN 的足够大的挡板.现将一重力不计、比荷q m=1×106 C/kg 的正电荷从P 点由静止释放,经过Δt =1×10-4 s ,该电荷以v 0=1×104 m/s 的速度通过MN 进入磁场.求:图16(1)P 点到MN 的距离及匀强电场的电场强度E 的大小;(2)电荷打到挡板的位置到MN 的距离;(3)电荷从P 点出发至运动到挡板所用的时间.答案精析1.D [弹簧伸长量增加,则金属棒所受安培力方向竖直向下,由左手定则可知,磁场的方向水平向外;设金属棒所受安培力的大小为F 安,对金属棒,F 安=BIL =2kx ,解得:B =2kx IL,故D 正确,A 、B 、C 错误.] 2.C [由公式F =BIL 可知,金属杆受到的安培力大小不变,故C 正确;磁场方向改变前:弹力为mg cos θ,摩擦力大小为|mg sin θ-F |,磁场方向改变后:弹力为mg cos θ+F sin θ,摩擦力大小为:|mg sin θ-F cos θ|,所以金属杆对斜面的压力变大,摩擦力的变化不确定,故A 、B 、D 错误.]3.B [速率不同的同种带电粒子从a 点沿ab 方向射入磁场,从e 点、c 点射出磁场对应的轨迹如图:由几何关系可得:r 1=ad 、(r 2-ad )2+(2ad )2=r 22,则r 2=52ad ,r 1r 2=25.带电粒子在磁场中运动时,洛伦兹力充当向心力,有q v B =m v 2r ,解得:v =qBr m ;则v 1v 2=r 1r 2=25.故B 项正确,A 、C 、D 项错误.]4.B [由q v B =m v 2r 得:v m =qBR m ,则a =v m 2R =B 2q 2R m 2,E km =12m v m 2=B 2q 2R 22m,氕核的质量较小,两核的带电荷量相同,故选项B 正确,A 、C 错误;由r =m v qB =2mE k qB可知氕核动能增大,其偏转半径的增量要改变,选项D 错误.]5.B [最终离子在电场力和洛伦兹力作用下平衡,有:q v B =q U c解得:U =v Bc ,液体的流速为:v =U cB ; 则流量为:Q =v bc =U B b ,故选B.] 6.C [当磁感应强度为B ,粒子速率为v 时,半径R =m v qB; 当磁感应强度变为B 2,粒子速率变为2v 时,半径R ′=2m v q ·12B =4R 如图所示,过a 点作速度v 的垂线,即为粒子在a 点所受洛伦兹力的方向,延长cd 交该垂线于O 点,由题图可知Oa =4R ,Od =ad =2ae =22R <R ′,Of =Od +df =32R >R ′,因此粒子出射点应在df 间.]7.A [设三角形的边长为L ,根据几何关系可以得到磁场圆的半径为R =36L ,质子进入磁场时的运动轨迹如图甲所示,由几何关系可得r 1=R tan 60°=12L 氦核进入磁场时的运动轨迹如图乙所示,由几何关系可得:r 2=R tan 30°=16L粒子在磁场中运动时洛伦兹力提供向心力,即q v B =m v 2r ,可得v =Bqr m,结合两个粒子的轨迹半径与比荷可求得质子和氦核的入射速度大小之比为6∶1,故A 正确.]8.D [离子在磁场中做匀速圆周运动,在O 、b 两处的速度大小相同,但是方向不同,选项A 错误;离子在磁场中运动的半径满足:R 2=L 2+(R -12L )2,解得R =5L 4,则离子在磁场中运动的弧长所对应的圆心角的正弦值为sin θ=0.8,即θ=53°,运动的时间t =θ360°T =53°360°·2πm qB >πm 4qB,选项B 错误;若增大磁感应强度B ,由R =m v qB,则离子在磁场中运动的半径减小,离子将从ab 边射出,此时离子在磁场中运动对应的弧长减小,则运动时间减小,选项C 错误;若离子从bc 边射出,则R =m v qB >5L 4,即B <4m v 5qL,选项D 正确.] 9.AD [滑块下滑时受到重力、洛伦兹力、轨道的支持力,洛伦兹力与轨道支持力不做功,只有重力做功,由动能定理可知,滑块经过最低点b 时的速度与磁场不存在时相等,故A 正确;根据能量守恒定律得滑块能滑到右侧最高点c ,故D 正确;滑块在下滑过程中,在任何位置的速度与有没有磁场无关,因此滑块从a 点到最低点所用时间与磁场不存在时相等,故B 错误;滑块到达最低点b 时,若存在磁场,由牛顿第二定律得:F N -mg -q v b B =m v b 2r,可得:F N =mg +q v b B +m v b 2r ,若磁场不存在,则F N1=mg +m v b 2r,根据牛顿第三定律,滑块经最低点时对轨道的压力比磁场不存在时大,故C 错误].10.ABD [由题意,某时刻发出的粒子都击中了y 轴上同一点,因最高点射出的粒子只能击中(0,R ),则粒子击中点距O 点的距离为R ,选项A 正确;从最低点射出的粒子也击中(0,R ),则粒子做匀速圆周运动的半径为R ,由洛伦兹力提供向心力得:q v B =m v 2R ,B =m v qR,选项B 正确;粒子运动的半径都相同,但是入射点不同,则粒子离开磁场时的速度方向不同,选项C 错误;粒子从最低点射出时运动时间最长,此时粒子在磁场中的偏转角为90°,最长时间为t 1=14T +R v =14×2πR v +R v =π+22v R .从最高点直接射向(0,R )的粒子运动时间最短,则最短的时间为t 2=2Rv ,选项D 正确.] 11.ABD [据题中条件,画出两粒子的轨迹如图:由左手定则可判断粒子a 带负电,粒子b 带正电,故A 项正确;设扇形COD 的半径为R ,据几何关系可得,r a =R 2、(r b -R 2)2+R 2=r b 2,则r a r b =R25R 4=25.据q v B =m v 2r ,解得:v =qBr m,两粒子的比荷相等,则粒子a 、b 的速度之比为2∶5;据q v B =ma ,解得:a =q v Bm ,两粒子的比荷相等,则粒子a 、b 在磁场中运动的加速度之比为2∶5,故B 项正确,C 项错误;由图知,粒子a 轨迹的圆心角θa =180°;据sin θb =Rr b =0.8可得,粒子b 轨迹的圆心角θb =53°;据t =θ360°T 、T =2πmqB 可得,粒子a 、b 在磁场中运动的时间之比为180∶53,故D 项正确.]12.BC [根据粒子轨迹,由左手定则可知,磁场方向垂直纸面向里,选项A 错误;由牛顿第二定律:q v B 0=m v 2R 2,解得B 0=2m v qR ,选项B 正确;虚线区域内不加磁场时粒子做匀速直线运动,t 1=R v ,虚线区域内加磁场后粒子做匀速圆周运动,t 2=sv =2π×R 2v =πR v ,磁场变化的周期:T 0=t 1+t 2=(π+1)Rv ,选项C 正确;若t =0时,质量为m 、电荷量为-q 的带电粒子,以初速度v 从A 点沿AO 入射,到达O 点后向下偏转,与板碰撞后,到达B 板,与B 碰撞后向上偏转90°,然后从磁场中飞出,则不能返回A 点,选项D 错误.] 13.(1)平行于斜面向上(2)BEl mg sin θ+μmg cos θ-r BElmg sin θ-μmg cos θ-r 解析 (1)由左手定则可判断金属棒所受安培力的方向平行于斜面向上(2)金属棒所受安培力F =B E R +r l ,故R =R 1时,F 有最大值F 1,所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向平行斜面向下,则由平衡条件得F N1=mg cos θ F 1=mg sin θ+F fmax F fmax =μF N1 又F 1=B ER 1+rl ,联立解得:R 1=BElmg sin θ+μmg cos θ-rR =R 2时,F 有最小值F 2,所受的摩擦力为最大静摩擦力,方向平行斜面向上,同理可得F 2=mg sin θ-μmg cos θ 又F 2=B ER 2+rl联立解得:R 2=BElmg sin θ-μmg cos θ-r .14.(1)2v 0 与x 轴正方向成60°角斜向下 (2)43m v 09Lq解析 (1)粒子在电场中做类平抛运动,有:3L 2=12at 12, L =v 0t 1,设粒子到达M 点的速度大小为v ,方向与x 轴正方向成θ角;轨迹如图:则有:tan θ=at 1v 0,v =v 0cos θ联立解得:θ=60°,v =2v 0;即粒子进入磁场时的速度大小为2v 0,方向与x 轴正方向成60°角斜向下. (2)设粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为R ,有q v B =m v 2R ,由几何关系有:3L2+L tan θ=2R cos θ, 联立解得B =43m v 09Lq .15.(1)3mE qB 2(2)4q7m解析 (1)粒子自 O 点射入到虚线MN 的过程中做匀速直线运动,qE =q v B 粒子过MN 时的速度大小v =EB仅将MN 右侧磁场去掉,粒子在MN 右侧的匀强电场中做类平抛运动, 沿电场方向:3mE 2qB 2=qE 2m t 2垂直于电场方向:x =v t由以上各式计算得出下极板上N 、 P 两点间的距离x =3mEqB 2. (2)仅将虚线MN 右侧的电场去掉,粒子在MN 右侧的匀强磁场中做匀速圆周运动,设经过 P 点的粒子的比荷为q ′m ′,其做匀速圆周运动的半径为 R ,由几何关系得:R 2=x 2+(R -3mE 2qB 2)2解得R =7mE4qB 2又q ′v B =m ′v 2R解得:q ′m ′=4q7m.16.(1)0.5 m 100 N/C (2)32π m (3)143×10-4 s 解析 (1)电荷在电场中做匀加速直线运动,P 点到MN 的距离为x =12v 0Δt解得x =0.5 m由速度公式v 0=a Δt 由牛顿第二定律qE =ma 解得E =100 N/C(2)电荷在磁场中做匀速圆周运动,由牛顿第二定律可得:q v 0B =m v 02r解得r =1πm运动周期T =2πrv 0=2×10-4 s电荷在电场、磁场中的运动轨迹如图, O 点到挡板的距离为d -3r =12πm 则cos ∠AON =12,即∠AON =60°则A 点到MN 的距离x AN =r sin 60° =32πm. (3)电荷在电场中运动的总时间:t 1=3Δt =3×10-4 s 电荷在磁场中运动的圆弧所对的圆心角为θ=π+π-π3=53π电荷在磁场中运动的总时间t 2=θ2πT解得t 2=53×10-4 s则电荷从P 点出发至运动到挡板所需的时间为t =t 1+t 2=143×10-4 s .。
2021高考物理一轮训练学题(9)(含解析)新人教版
2021高考物理一轮训练学题(9)(含解析)新人教版李仕才1、一个物体做末速度为零的匀减速直线运动,比较该物体在减速运动的倒数第 3 m、倒数第2 m、最后1 m内的运动,下列说法中正确的是( )A.经历的时刻之比是1∶2∶3B.平均速度之比是3∶2∶1C.平均速度之比是1∶(2-1)∶(3-2)D.平均速度之比是(3+2)∶(2+1)∶1【答案】D2、(多选)在探究静摩擦力变化的规律及滑动摩擦力变化的规律的实验中,特设计了如图16甲所示的演示装置,力传感器A与运算机连接,可获得力随时刻变化的规律,将力传感器固定在光滑水平桌面上,测力端通过细绳与一滑块相连(调剂力传感器高度可使细绳水平),滑块放在较长的小车内,小车一端连接一根轻绳并跨过光滑的轻定滑轮系一只空沙桶(调剂滑轮可使桌面上部轻绳水平),整个装置处于静止状态.实验开始时打开力传感器同时缓慢向沙桶里倒入沙子,小车一旦运动起来,赶忙停止倒沙子,若力传感器采集的图象如图乙,则结合该图象,下列说法正确的是( )A.可求出空沙桶的重力B.可求出滑块与小车之间的滑动摩擦力的大小C.可求出滑块与小车之间的最大静摩擦力的大小D.可判定第50 s后小车做匀速直线运动(滑块仍在车内)【答案】ABC点评:上面的实验案例考查了静摩擦力与滑动摩擦力的区分.本题的难点分为:(1)对摩擦力分类的判定,考虑到最大静摩擦力大于滑动摩擦力,故在t=50 s时刻为最大静摩擦力突变为滑动摩擦力的临界点,最大静摩擦力为3.5 N.(2)在50 s以后,沙和沙桶的重力一定大于滑动摩擦力,故小车加速运动,不可视为平稳状态来处理.3、如图(a),一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出( )A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度【答案】ACD【解析】由v-t图象可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a=,依照牛顿第二定律得mg sin θ+μmg cos θ=ma ,即g sin θ+μg cos θ=.同理向下滑行时g sin θ-μg cos θ=,两式联立得sin θ=,μ=.可见能运算出斜面的倾斜角度θ以及动摩擦因数,选项A 、C 正确;物块滑上斜面时的初速度v 0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为,因此沿斜面向上滑行的最远距离为x =t 1,依照斜面的倾斜角度可运算出向上滑行的最大高度为x sin θ=t 1×=,选项D 正确;仅依照v-t 图象无法求出物块的质量,选项B 错误.4、某人爬山,从山脚爬上山顶,然后又沿原路返回到山脚,上山的平均速度为v 1,下山的平均速度为v 2,则往返的平均速度的大小和平均速率分别是( )A.v 1+v 22、v 1+v 22B.v 1-v 22、v 1-v 22C.0、v 1-v 2v 1+v 2D.0、2v 1v 2v 1+v 2【答案】D5、一物体以初速度v 0做匀减速直线运动,第1 s 内通过的位移为x 1=3 m ,第2 s 内通过的位移为x 2=2 m ,又通过位移x 3物体的速度减小为0,则下列说法错误的是( )A.初速度v 0的大小为2.5 m/sB.加速度a 的大小为1 m/s 2C.位移x 3的大小为1.125 mD.位移x 3内的平均速度大小为0.75 m/s【答案】A6、足球运动员已将足球踢向空中,如图1所示,描述足球在向斜上方飞行过程某时刻的受力,其中正确的是(G 为重力,F 为脚对球的作用力,F 阻为阻力)( )图1【答案】B7、(多选)已知力F ,且它的一个分力F 1跟F 成30°角,大小未知,另一个分力F 2的大小为33F ,方向未知,则F 1的大小可能是( )A.33FB.23FC.33FD.F 【答案】AC8、(多选)如图1所示,用细绳把小球悬挂起来,当小球静止时,下列说法中正确的是( )图1A .小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对作用力和反作用力B .细绳对小球的拉力和小球对细绳的拉力是一对作用力和反作用力C .小球受到的重力和细绳对小球的拉力是一对平稳力D .小球受到的重力和小球对细绳的拉力是一对平稳力 【答案】BC9、如图7所示,质量分别为m 1、m 2的两个物体通过轻弹簧连接,在力F 的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动(m 1在光滑地面上,m 2在空中).已知力F 与水平方向的夹角为θ.则m 1的加速度大小为( )图7A.m1+m2Fcos θB.m1+m2Fsin θC.m1Fcos θD.m2Fsin θ【答案】A10、如图4所示为粮袋的传送装置,已知A 、B 两端间的距离为L ,传送带与水平方向的夹角为θ,工作时运行速度为v ,粮袋与传送带间的动摩擦因数为μ,正常工作时工人在A端将粮袋放到运行中的传送带上.设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,重力加速度大小为g.关于粮袋从A到B的运动,以下说法正确的是( )图4A.粮袋到达B端的速度与v比较,可能大,可能小也可能相等B.粮袋开始运动的加速度为g(sin θ-μcos θ),若L足够大,则以后将以速度v做匀速运动C.若μ≥tan θ,则粮袋从A端到B端一定是一直做加速运动D.不论μ大小如何,粮袋从Α到Β端一直做匀加速运动,且加速度a≥g sin θ【答案】A11、拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具(如图13).设拖把头的质量为m,拖杆质量可忽略;拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ,重力加速度为g.某同学用该拖把在水平地板上拖地时,沿拖杆方向推拖把,拖杆与竖直方向的夹角为θ.图13(1)若拖把头在地板上匀速移动,求推拖把的力的大小.(2)设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与现在地板对拖把的正压力的比值为λ.已知存在一临界角θ0,若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力有多大,都不可能使拖把从静止开始运动.求这一临界角的正切tan θ0.【答案】(1)sin θ-μcos θμmg (2)tan θ0=λ【解析】(1)设该同学沿拖杆方向用大小为F 的力推拖把.将推拖把的力沿竖直和水平方向分解,依照平稳条件有F cos θ+mg =F N ① F sin θ=F f ②式中F N 和F f 分别为地板对拖把的正压力和摩擦力. 因此F f =μF N ③联立①②③式得F =sin θ-μcos θμmg ④使⑦式成立的θ角满足θ≤θ0,那个地点θ0是题中所定义的临界角,即当θ≤θ0时,不管沿拖杆方向用多大的力都推不动拖把.故临界角的正切为tan θ0=λ.易错诊断 本题的易错点在于不明白得题目中“若θ≤θ0,则不管沿拖杆方向的推力多大,都不可能使拖把从静止开始运动“的含义,分析不出临界条件而出错.拖把无法从静止开始运动应满足F sin θ≤λF N .12、.(2020·山东烟台质检)如图11甲所示,A车原先临时停在一水平路面上,B车在后面匀速向A车靠近,A车司机发觉后启动A车,以A车司机发觉B车为计时起点(t=0),A、B两车的v-t图象如图乙所示.已知B车在第1 s内与A车的距离缩短了x1=12 m.图11(1)求B车运动的速度v B和A车的加速度a的大小.(2)若A、B两车可不能相撞,则A车司机发觉B车时(t=0)两车的距离x0应满足什么条件?【答案】(1)12 m/s 3 m/s2 (2)x0>36 m【解析】(1)在t1=1 s时A车刚启动,两车间缩短的距离x1=v B t1代入数据解得B车的速度v B=12 m/svBA车的加速度a=t2-t1将t2=5 s和其余数据代入解得A车的加速度大小a=3 m/s2。
2021高考物理一轮复习单元评估检测九磁场含解析
单元评估检测(九)(第九章)(45分钟100分)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分,1〜6题为单选题,7〜10题为多选题)1.在重复奥斯特电流磁效应的实验时,需要考虑减少地磁场对实验的影响,则以下关于奥斯特实验的说法中正确的是()A.通电直导线竖直放置时,实验效果最好B.通电直导线沿东西方向水平放置时,实验效果最好C.通电直导线沿南北方向水平放置时,实验效果最好D.只要电流足够大,不管通电直导线怎样放置,实验效果都很好【解析】选C。
由于在地球表面小磁针静止时北极指北、南极指南,所以通电直导线沿南北方向水平放置时,电流在小磁针所在位置的磁场方向为东西方向,此时的效果最好。
2.电流天平是一种测量磁场力的装置,如图所示。
两相距很近的通电平行线圈I和II,线圈I固定,线圈II置于天平托盘上。
当两线圈均无电流通过时,天平示数恰好为零。
下列说法正确的是()A.当天平示数为负时,两线圈电流方向相同B.当天平示数为正时,两线圈电流方向相同C.线圈I对线圈II的作用力大于线圈H对线圈I的作用力D.线圈I对线圈II的作用力与托盘对线圈II的作用力是一对相互作用力【解析】选A。
当两线圈电流方向相同时,表现为相互吸引,电流方向相反时,表现为相互排斥,故当天平示数为正时,两者相互排斥,电流方向相反,当天平示数为负时,两者相互吸引,电流方向相同,A正确B错误;线圈I对线圈II的作用力与线圈II对线圈I的作用力是一对相互作用力,等大反向,C错误;静止时,线圈II平衡,线圈I对线圈II的作用力与托盘对线圈H的作用力施力物体不同,受力物体相同,不满足相互作用力的条件,D错误。
【总结提升】本题的原理是两通电直导线间的相互作用规律:两条平行的通电直导线之间会通过磁场发生相互作用。
①电流方向相同时,将会吸引:②电流方向相反时,将会排斥。
3.如图所示,一个不计重力的带电粒子以v。
沿各图的虚线射入场中。
A中I是两条垂直纸平而的长直导线中等大反向的电流,虚线是两条导线连线的中垂线;B中+Q是两个位置固定的等量同种点电荷的电荷量,虚线是两点电荷连线的中垂线;C中I是圆环线圈中的电流,虚线过圆心且垂直圆环平面;D中是正交的匀强电场和匀强磁场,虚线垂直于电场和磁场方向,磁场方向垂直纸面向外。
高考物理二轮复习 评估验收模拟卷(九)(含解析)
学习资料高考仿真模拟卷(九)(时间:70分钟;满分:110分)第Ⅰ卷二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共48分.在每小题给出的四个选项中,第14~18题只有一项符合题目要求,第19~21题有多项符合题目要求.全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.14.以下有关近代物理内容的若干叙述正确的是()A.比结合能越小,表示原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定B.光电效应和康普顿效应深入揭示了光的粒子性,前者表明光子具有能量 ,后者表明光子既具有能量,也具有动量C.某原子核经过一次α衰变和两次β衰变后,核内中子数减少6个D.错误!Bi的半衰期是5天,12 g 错误!Bi经过15天后衰变了1。
5 g 错误!Bi15.甲、乙两物块在同一直线上运动的x-t图象如图所示,乙物块做匀变速运动,加速度大小为0。
2 m/s2,两图线相切于坐标点(5 s,-3 m),下列说法正确的是( )A.前5 s内甲、乙的运动方向一直相反B.t=5 s时甲、乙相遇且速度相同C.乙的初速度大小为1。
8 m/sD.t=0时甲、乙相距2.8 m16.如图所示,在天花板下用细线悬挂一半径为R的金属圆环,圆环处于静止状态,圆环一部分处在垂直于环面的磁感应强度大小为B的水平匀强磁场中,环与磁场边界交点A、B 与圆心O连线的夹角为120°,此时悬线的张力为F.若圆环通电,使悬线的张力刚好为零,则环中电流大小和方向是()A.电流大小为错误!,电流方向沿顺时针方向B.电流大小为错误!,电流方向沿逆时针方向C.电流大小为错误!,电流方向沿顺时针方向D.电流大小为错误!,电流方向沿逆时针方向17.半径为R的某均匀球形天体上,两“极点”处的重力加速度大小为g,“赤道”处的重力加速度大小为“极点”处的错误!。
已知引力常量为G,则下列说法正确的是() A.该天体的质量为错误!B.该天体的平均密度为错误!C.该天体的第一宇宙速度为错误!D.该天体的自转周期为2π错误!18.如图所示的电路中,电源电动势为E、内阻为r,R0为定值电阻,电容器的电容为C,闭合开关S,增大可变电阻R的阻值,电压表示数的变化量为ΔU,电流表示数的变化量为ΔI,则( )A.电压表示数U和电流表示数I的比值不变B.变化过程中ΔU和ΔI的比值增大C.电容器的电荷量增加,增加量为CΔUD.电阻R0两端电压减小,减小量为ΔU19.如图(a)所示,木板OA可绕轴O在竖直平面内转动,某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8 N的力作用下加速度与倾角的关系.已知物块的质量m=1 kg,通过DIS实验,描绘出了如图(b)所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线(θ<90°).若物块与木板间的动摩擦因数为0.2,假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力,g取10 m/s2.则下列说法中正确的是()A.由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ2之间时,物块所受摩擦力一定为零B.由图象可知木板与水平面的夹角大于θ2时,物块所受摩擦力一定沿木板向上C.根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为 6 m/s2D.根据题意可以计算,当θ=45°时,物块所受摩擦力为f=μmg cos 45°=错误! N 20。
2021年高考物理真题训练09 静电场(原卷版)
专题09 静电场1.(2020·江苏省高考真题)如图所示,绝缘轻杆的两端固定带有等量异号电荷的小球(不计重力)。
开始时,两小球分别静止在A、B位置。
现外加一匀强电场E,在静电力作用下,小球绕轻杆中点O转到水平位置。
取O点的电势为0。
下列说法正确的有()A.电场E中A点电势低于B点B.转动中两小球的电势能始终相等C.该过程静电力对两小球均做负功D.该过程两小球的总电势能增加2.(2020·山东省高考真题)真空中有两个固定的带正电的点电荷,电荷量不相等。
一个带负电的试探电荷置于二者连线上的O点时,仅在电场力的作用下恰好保持静止状态。
过O点作两正电荷连线的垂线,以O点为圆心的圆与连线和垂线分别交于a、c和b、d,如图所示。
以下说法正确的是()A.a点电势低于O点B.b点电势低于c点C.该试探电荷在a点的电势能大于在b点的电势能D.该试探电荷在c点的电势能小于在d点的电势能3.(2020·全国高考课标3卷)如图,∠M是锐角三角形PMN最大的内角,电荷量为q(q>0)的点电荷固定在P点。
下列说法正确的是()A.沿MN边,从M点到N点,电场强度的大小逐渐增大B.沿MN边,从M点到N点,电势先增大后减小C.正电荷在M点的电势能比其在N点的电势能大D.将正电荷从M点移动到N点,电场力所做的总功为负4.(2020·全国高考课标2卷)如图,竖直面内一绝缘细圆环的上、下半圆分别均匀分布着等量异种电荷。
a、b为圆环水平直径上的两个点,c、d为竖直直径上的两个点,它们与圆心的距离均相等。
则()A.a、b两点的场强相等B.a、b两点的电势相等C.c、d两点的场强相等D.c、d两点的电势相等【答案】ABC【解析】5.(2020·全国高考课标2卷)CT扫描是计算机X射线断层扫描技术的简称,CT扫描机可用于对多种病情的探测。
图(a)是某种CT机主要部分的剖面图,其中X射线产生部分的示意图如图(b)所示。
2021年高三物理一轮总复习9月第一次阶段性复习诊断试卷 Wor 含解析
2021年高三物理一轮总复习9月第一次阶段性复习诊断试卷 Wor 含解析一、选择题(每小题4分,共40分)。
1、滑块a、b沿水平面上同一条直线发生碰撞;碰撞后两者粘在一起运动;经过一段时间后,从光滑路段进入粗糙路段.两者的位置x随时间t变化的图象如图所示.由图象可知( )A.相碰前,a在减速,b在加速B.碰撞后,第1秒内a的速度为C.进入粗糙路段后,a的加速度逐渐减小D.相碰前,a、b的速度方向相同,加速度方向相反2、如图所示,轻弹簧的两端各受50N拉力F作用,稳定后弹簧伸长了10cm;(在弹性限度内);那么下列说法中正确的是()A.该弹簧的劲度系数k=1000N/mB.该弹簧的劲度系数k=500N/mC.若将该弹簧的左端固定,只在右端施加50N拉力F作用,则稳定后弹簧将伸长5cm D.根据公式k=F/x,弹簧的劲度系数k将会随弹簧弹力F的增大而增大3、如图所示,A、B为两个质量均为m、半径相同材质不同的篮球,充足气后在两竖直放置的平行板之间由静止释放,两者一起以加速度a=g做匀加速直线运动,已知运动过程中两球之间的弹力F=mg,忽略两球之间的摩擦,两球心连线与水平方向成30°角,忽略空气阻力,则平行板对A球的作用力为()A. mg B. mg C. mg D. mg4、如图a所示,质量为m的半球体静止在倾角为θ的平板上,当θ从0缓慢增大到90°的过程中,半球体所受摩擦力F f与θ的关系如图b所示,已知半球体始终没有脱离平板,半球体与平板间的动摩擦因数为,最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,重力加速度为g,则()A.O~q段图象可能是直线B.q﹣段图象可能是直线C.q=D.p=5、如图所示,固定在水平地面上的物体A,左侧是圆弧面,右侧是倾角为θ的斜面,一根轻绳跨过物体A顶点上的小滑轮,绳两端分别系有质量为m1、m2的小球,当两球静止时,小球m1与圆心连线跟水平方向的夹角也为θ,不计一切摩擦,圆弧面半径远大于小球直径,则m1、m2之间的关系是()A.m1=m2 B.m1=m2tanθC.m1=m2cotθD.m1=m2cosθ6、两个物体A和B,质量分别为和,用跨过定滑轮的轻绳相连,不计滑轮处摩擦A静止与水平地面上,如图所示,,则以下说法正确的是()A、绳上拉力大小为B、物体A对地面的压力大小为C、物体A对地面的摩擦力大小为D、地面对物体A的摩擦力方向向右7、如图为两质点AB的速度﹣时间图象,下列说法正确的是( )A.A做的是直线运动,B不可能做曲线运动B.在t0时刻AB相遇,相遇前A的速度大于B的速度C.A做的是匀速运动,B做的是加速度增大的加速运动D.在0~t0内,A的位移大于B的位移8、一辆汽车沿着一条平直的公路行驶,公路旁边与公路平行有一行电线杆,相邻电线杆间的间隔均为50m,取汽车驶过某一根电线杆的时刻为零时刻,此电线杆作为第1根电线杆,此时刻汽车行驶的速度为5m/s,若汽车的运动为匀变速直线运动,在10s末汽车恰好经过第3根电线杆,则下列说法中正确的是()A.汽车的加速度为1m/s2B.汽车继续行驶,经过第7根电线杆时瞬时速度大小为25m/sC.汽车在第3根至第7根间运动所需要的时间为20sD.汽车在第3根至第7根间的平均速度为20m/s9、如图是我国过去农村人拉耧种麦的照片,假设无论怎样变化,耧插入地面的深度不变(即耧所受地面阻力不变),每个人的拉力大小不变,四人始终在耧前与运动方向垂直的一直线上,且人肩上绳距地面的高度不变,那么要增大拉力沿水平方向的合力,可采取的措施是()A.仅增大四个人之间的间距B.仅减小四个人的间距C.仅缩短拉绳D.仅增长拉绳10、在一正方形小盒内装一质量为m的小圆球,盒与球一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,如图所示.若不计摩擦,下滑过程中小圆球对方盒前壁的压力为F N,对方盒底面的压力F N′,则下列叙述正确的是()A.F N′=mgcosθ B.F N′=mgsinθ C.F N=0 D.F N=mgsinθ第II卷非选择题二、填空题(每小题5分,共20分)11、有一水龙头漏水,当第一滴水滴到地面时,第二滴刚好开始自由下落,用尺测得水龙头离地面高度为h,用秒表记录时间,当某一滴水刚好落到地面时按下秒表计时,并数“1”,当第n滴水到达地面时,再次按下秒表,读出秒表时间为t,由此可粗略求出当地的重力加速度为g.(1)滴水间隔T=__________.(2)重力加速度的表达式g=__________.12、客运电梯简化模型如图甲所示,电梯的加速度a随时间t变化的关系如图乙所示.已知电梯在t=0时由静止开始上升,电梯总质最m=2.0×103kg,忽略一切阻力.电梯在上升过程中受到的最大拉力F=______N,电梯在前2s内的速度改变量△v=______m/s.13、如图所示,放在倾角为30°的斜面上的物体A,被跨过光滑定滑轮的细绳拉住,绳子另一端吊一物体B,已知A的重力为20 N,A与斜面间的最大静摩擦力为4 N,要使A在斜面上保持静止,则物体B的重力取值范围是________,当B的重力是12 N时,A受到的静摩擦力大小为________,方向________.14、一辆汽车装满货物的总质量为5×103 kg,在平直公路上由东向西行驶,汽车牵引力为8×103 N,汽车受到的阻力为汽车总重力的0.1倍,则汽车在水平方向的合力大小为 N,方向向.(取g=10N/kg)三、计算题(每小题10分,共40分)15、一个滑雪运动员以一定的初速度沿斜面向上滑动,利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度随时间变化的关系图象如图所示,求:(1)运动员下滑的加速度a;(2)运动员沿斜面向上滑行的最大距离x.16、近几年,国家取消了7座及以下小车在法定长假期间的高速公路收费,给自驾出行带来了很大的实惠,但车辆的增多也给道路的畅通增加了压力,因此交管部门规定,上述车辆通过收费站口时,在专用车道上可以不停车拿(交)卡而直接减速通过。
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2021年高考物理总复习训练单元评估检测(九)(含解析)一、选择题(本题共6小题,每小题8分,共48分。
1~4题为单选题,5、6题为多选题)1.穿过闭合回路的磁通量Φ随时间t变化的图像分别如图①~④所示,下列关于回路中产生的感应电动势的论述,正确的是( )A.图①中,回路产生的感应电动势恒定不变B.图②中,回路产生的感应电动势一直在变大C.图③中,回路在0~t1时间内产生的感应电动势小于在t1~t2时间内产生的感应电动势D.图④中,回路产生的感应电动势先变小再变大【解析】选D。
图①中Φ不变,=0,感应电动势等于0,故A错误;在图②中,恒定,产生的感应电动势也恒定,故B错误;在图③中,0~t1内的||大于t1~t2内的||,故C错误;在图④中,图线斜率先减小后增大,所以感应电动势也是先变小后变大,故选项D正确。
2.如图所示,螺线管匝数n=1500匝,横截面积S=20cm2,螺线管导线电阻r=1Ω,电阻R=4Ω,磁感应强度B随时间变化的B-t图像如图所示(以向右为正方向),下列说法正确的是( )A.电阻R的电流方向是从A到CB.感应电流的大小随时间均匀增大C.电阻R两端的电压为6VD.C点的电势为4.8V【解析】选D。
由楞次定律,电阻R的电流方向是从C到A,选项A错误。
由于磁感应强度均匀增大,根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律,感应电流的大小保持不变,选项B错误。
螺线管内产生的感应电动势E=nS=1500×20×10-4×2V=6 V,电流I=1.2A,电阻R两端的电压为U=IR=4.8V,C点的电势为4.8V,选项C 错误,D正确。
3.(xx·新乡模拟)如图所示,abcd为一边长为L、匝数为N的正方形闭合线圈,绕对称轴OO′匀速转动,角速度为ω,空间中只有OO′左侧存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,若闭合线圈的总电阻为R,则( )A.线圈中电动势的有效值为NBL2ωB.线圈中电动势的最大值为NBL2ωC.在转动一圈的过程中,线圈中有一半时间没有电流D.当线圈转到图中所处的位置时,穿过线圈的磁通量为NBL2【解析】选B。
线圈中电动势的最大值E m=NBL2ω,有效值E==NBL2ω。
在转动的过程中,线圈始终有一半在磁场中运动,故线圈中始终有电流通过。
图中所示位置,穿过线圈的磁通量为BL2,正确选项为B。
4.如图所示,边长为L的正方形导线框质量为m,由距磁场H高处自由下落,其下边ab进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边cd刚刚穿出磁场时,速度减为ab边进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L,则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( )A.2mgLB.2mgL+mgHC.2mgL+mgHD.2mgL+mgH【解析】选C。
正方形导线框由距磁场H高处自由下落到磁场上边缘时速度为v=,进入磁场后,磁通量变化有感应电流产生,受到磁场对电流向上的安培力作用,安培力对线框做负功,使机械能转化为电能,从而产生焦耳热,据Q=ΔE机=mg(H+2L)-m()2=2mgL+mgH,故选C。
5.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。
已知发电机线圈内阻为 5.0Ω,现外接一只电阻为95.0Ω的灯泡,如图乙所示,则( )A.电压表的示数为220 VB.电路中的电流方向每秒钟改变100次C.灯泡实际消耗的功率为484 WD.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J【解析】选B、D。
由甲图可知电动势有效值E=220V,周期T=2×10-2s,则f=50Hz,线圈在一个周期内两次经过中性面,每经过中性面一次,电流方向改变一次,所以每秒钟电流方向改变100次,故B正确;电压表示数U=IR=×95V=209V,故选项A错误;灯泡的实际功率P==459.8W,故C错误;内阻每秒产生的焦耳热Q=I2Rt=()2×5×1J=24.2 J,故D正确。
【加固训练】(多选)如图所示,理想变压器原、副线圈的匝数比为11∶2,原线圈两端的输入电压u=220sin100πt(V),电表均为理想电表,滑动变阻器R接入电路部分的阻值为10Ω。
下列叙述中正确的是( )A.该交流电的频率为50 HzB.电压表的读数为40VC.电流表的读数为4 AD.若滑动变阻器的滑片P向a端移动,电流表的读数变大【解析】选A、C。
根据原线圈两端输入电压的表达式可知,交流电的频率f==Hz=50 Hz,A正确;变压器原线圈电压的有效值为U1=220V,利用变压器的变压比U1∶U2=n1∶n2,可求得U2=40V,电压表的读数为40V,B错误;电流表的读数为I==4A,C正确;若滑动变阻器的滑片P向a端移动,接入电路的电阻增大,而U2不变,电流表示数变小,D错误。
6.如图所示,金属棒AB垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上,棒与导轨接触良好,棒AB和导轨的电阻均忽略不计,导轨左端接有电阻R,垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过平面,现以水平向右的恒力F拉着棒AB向右移动,t秒末棒AB的速度为v,移动距离为x,且在t秒内速度大小一直在变化,则下列判断正确的是( )A.t秒内AB棒所受安培力方向水平向左且逐渐增大B.t秒内AB棒做加速度逐渐减小的加速运动C.t秒内AB棒做匀加速直线运动D.t秒末外力F做功的功率为【解析】选A、B。
由右手定则可知棒AB中感应电流的方向是由B到A,再由左手定则可判断棒AB所受安培力的方向水平向左,根据安培力的表达式F安=可知,安培力逐渐增大,A正确;由牛顿第二定律F-=ma可知,棒AB做加速度逐渐减小的加速运动,B正确,C错误;t秒末外力F做功的功率为P=Fv,由于棒AB不是做匀加速直线运动,故x≠t,D错误。
二、实验题(12分)7.热敏电阻是传感电路中常用的电子元件,现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求特性曲线尽可能完整。
已知常温下待测热敏电阻的阻值为40~50Ω。
热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:盛有热水的热水瓶(图中未画出)、电源(3V、内阻可忽略)、直流电流表(内阻约1Ω)、直流电压表(内阻约5kΩ)、滑动变阻器(0~10Ω)、开关、导线若干。
(1)图中,a、b、c三条图线能反映出热敏电阻的伏安特性曲线的是。
(2)在虚线框中画出实验电路图,要求测量误差尽可能小。
(3)根据电路图,在图中的实物图上连线。
【解析】(1)热敏电阻随温度的升高,阻值减小,在I-U图线中,任一点的=,可见c正确。
(2)热敏电阻为40~50Ω。
由电压表、电流表内阻知临界阻值R0==Ω=50Ω,即热敏电阻属小电阻,应用“外接法”,因要描绘伏安曲线电压从0开始连续变化,因此用滑动变阻器的“分压式”接法,电路图如图所示。
(3)实物连线如图:答案:(1)c (2)、(3)见解析三、计算题(本题共2小题,共40分。
需写出规范的解题步骤)8.(20分)(xx·南昌模拟)发电机转子是边长为0.2m的正方形,线圈匝数为100匝,内阻为8Ω,初始位置如图所示,以ad、bc中点连线为轴、600r/min的转速在T的匀强磁场中转动,灯泡电阻为24Ω,则:(1)从图示位置开始计时,写出感应电动势的瞬时值表达式。
(2)灯泡实际消耗的功率为多大?(3)线圈从图示位置转过的过程中外力做的功。
(4)线圈从图示位置转过的过程中通过线圈某截面的电量q。
【解析】(1)由题意可知,ω=rad/s=20πrad/s, (2分)电动势最大值E=NBSω=100××0.2×0.2×20πV=80V, (2分)表达式e=80sin20πt(V) (2分) (2)电流有效值I==A=A (3分)灯泡的功率P=I2R1=75W (2分) (3)T==s=0.1s,t==s (2分)外力做的功W=UIt=××J=2.5J (3分)(4)当θ=时,ΔS=S-S·cos=S=0.02m2 (2分)电量q===C=C (2分)答案:(1)e=80sin20πt(V) (2)75W (3)2.5J(4)C9.(20分)(xx·南京模拟)矩形裸导线框长边的长度为2l,短边的长度为l,在两个短边上均接有阻值为R的电阻,其余部分电阻均不计。
导线框的位置如图所示,线框内的磁场方向及分布情况如图,大小为B=B0cos()。
一电阻为R的光滑导体棒AB与短边平行且与长边始终接触良好。
起初导体棒处于x=0处,从t=0时刻起,导体棒AB在沿x方向的外力F的作用下做速度为v的匀速运动。
导体棒AB从x=0运动到x=2l的过程中,试求:(1)某一时刻t产生的电动势。
(2)某一时刻t所受的外力F。
(3)整个回路产生的热量。
【解析】(1)在t时刻AB棒的坐标为x=vt (2分)感应电动势e=B l v=B0l vcos (3分) (2)回路总电阻R总=R+R=R (2分) 回路感应电流I== (2分)棒匀速运动时有F=F安=BI l解得:F=(0≤t≤) (4分)(3)导体棒AB在切割磁感线的过程中产生半个周期的正弦交流电感应电动势的有效值为E=B0l v (2分)回路产生的电热Q=t (2分)通电时间t= (2分)解得Q= (1分)答案:(1)B0l vcos (2) (0≤t≤)(3)【加固训练】(xx·枣庄模拟)如图甲所示,MN、PQ是固定于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距L=2.0m;R是连在导轨一端的电阻,质量m=1.0kg的导体棒ab垂直跨在导轨上,电压传感器与这部分装置相连。
导轨所在空间有磁感应强度B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场。
从t=0开始对导体棒ab施加一个水平向左的外力F,使其由静止开始沿导轨向左运动,电压传感器测出R两端的电压随时间变化的图线如图乙所示,其中OA段是直线,AB段是曲线,BC段平行于时间轴。
假设在从1.2s开始以后,外力F的功率P=4.5W 保持不变。
导轨和导体棒ab的电阻均可忽略不计,导体棒ab在运动过程中始终与导轨垂直,且接触良好。
不计电压传感器对电路的影响(g取10m/s2)。
求:(1)导体棒ab做匀变速运动的加速度及运动过程中最大速度的大小。
(2)在1.2~2.4s的时间内,该装置产生的总热量Q。
(3)导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ和电阻R的值。
【解析】(1)导体棒内阻不计,E=U,B、L为常数,在0~1.2s内导体棒做匀加速直线运动。
设导体棒加速度为a,t1=1.2s时导体棒速度为v1,由图可知,此时电压U1=0.9V。
E1=U1=BLv1得v1=0.9m/s由a=得a=0.75m/s2从图可知,t=2.4s时R两端的电压最大,E m=1.0V由E m=BLv m得v m=1.0m/s(2)在1.2~2.4s内,由功能关系得P·Δt=m-m+Q解得Q=5.305J(3)当t=1.2s时,设拉力为F1,则F1==5.0N同理,设t=2.4s时拉力为F2,则F2==4.5N导体棒受力如图所示,根据牛顿第二定律F1-f-F安1=maF2-f-F安2=0mg-N=0f=μN又F安1=BI1L=F安2=BI2L=代入数据可得μ=0.2,R=0.4Ω答案:(1)0.75m/s2 1.0 m/s (2)5.305 J(3)0.2 0.4Ω21811 5533 唳20640 50A0 傠28062 6D9E 涞l/ 33951 849F 蒟z=30294 7656 癖24490 5FAA 循-31803 7C3B 簻7-。