A.与门B.或门C .非门D .与非门4.有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行,线框小于磁场的宽度,现使此线框水平向右匀速穿过磁场区域,保持速度方向与ab边垂直.设电流逆时针方向为正,则下框在上述过程中感应电流随时间变化的规律正确的是福建师大附中09-10学年高二上学期期末考试卷物理(理科)出卷人:陈炜烜审核人:张滨金中(完卷时间:90分钟;满分:100分)全卷共四大题,18小题。
所有答案写在答卷上,考完后只交答卷一•单项选择题(6小题,每小题4分,共24分•每题所给出的四个选项只有一个选项正确,选对得4分, 选错或不选得0分)1. 关于电场强度的叙述,正确的是A. 沿着电场线的方向,场强越来越小B. 电场中某点的场强就是单位电量的电荷在该点所受的电场力C. 电势降落的方向就是场强的方向D. 负点电荷形成的电场,离点电荷越近,场强越大2. 下列说法中正确的是A. 运动电荷在磁感应强度不为零的地方,一定受到洛仑兹力的作用B. —小段通电导线在某处不受安培力的作用,则该处的磁感应强度一定为零C. 电荷在某处不受电场力的作用,则该处的电场强度一定为零D. 由B= F/IL可知,磁感应强度的方向与F的方向一致3 .为了保障行驶安全,一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置:只要有一扇门没有关紧,汽车就不能启动。
如果规定:车门关紧时为“ 1”,未关紧时为“ 0”;当输出信号为“1”时,汽车可以正常启动行驶,当输出信号为“ 0”时,汽车不能启动。
能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是底边bc的长度运动过程中始终列各图中表示线第4题图中第9题图.不定项选择题(6小题,每小题 4分,共24分.每题所给出的四个选项中有一个或一个以上选项正 确,全部选对得4分,选对但不全得 2分,选错或不选得 0分) 7.下列说法正确的是 A. 电路中如果存在感应电动势,那么就一定存在感应电流 B. 电路中如果有感应电流,那么就一定有感应电动势 C. 穿过电路的磁通量越大,电路中的感应电流一定越大D. 穿过电路的磁通量变化率越大,电路中产生的感应电动势越大 &下列说法中正确的是A. 录音机在磁带上录制声音时,利用了电磁感应原理B. 日光灯的工作原理是自感现象C. 金属中的涡流会产生热量,生活中的电磁炉是利用这原理而工作的D. 电动机的工作原理是运动产生电流 9.如图,电路为演示自感现象的实验电路 .实验时,先闭合开关 S ,过线圈L 的电流为l i ,通过小灯泡E 的电流为12,小灯泡处于正迅速断开开关 S 则可观察到灯泡 E 闪亮一下后熄灭,在灯E 闪5.在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈图所示。
导轨上放一根导线 ab ,磁感线垂直于导轨所在平线a b 加速向右运动时, M 所包围的小闭合线圈 N 产生的感向,及所具有的形变趋势是:A. N 有顺时针方向的电流,且有收缩的趋势B. N 有顺时针方向的电流,且有扩张的趋势C. N 有逆时针方向的电流,且有收缩的趋势D. N 有逆时针方向的电流,且有扩张的趋势Ma• • •B.M 相接,如面。
当导应电流方6•如图所示,水平放置、足够长的光滑导轨上放置一根导体棒ab , ab 棒有电阻,导轨的电阻不计,导轨 的一端接一滑动变阻器 R 电路中还连接理想电表, 整个装置处在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里. 现使ab 以速度u 向右做匀速直线运动,改变滑动 变阻器的阻值,则电压表示数和电流表示数的关系 图线为下面的哪个图线? b第5题图a第6题图UA UB UC D稳定后设通常发光状态, 亮短暂过程A. 线圈L 中电流11逐渐减为零B. 线圈L 两端a 端电势高于b 端C. 小灯泡E 中电流由l i 逐渐减为零,方向与 丨2相反D. 小灯泡E 中电流由12逐渐减为零,方向不变10.如图所示,虚线间空间存在由匀强电场 E 和匀强磁场 B 组成的正交或平行的电场和磁场,有一个带正电小球(电量为+q ,质量为 m 从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下,带电小球通过 下列重力场、电场和磁场混合场时,可能沿直线运动的是11.如图所示,平行的实线代表电场线, 方向未知,电荷量为1X 10-2C 的正电荷在电场中只受电场力作用,该电荷由A 点移到B 点,动能损失了 0. 1 J ,若A 点电势为 10V ,贝U A. B 点电势为零 B. 电场线方向向左 C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线 aD.电荷运动的轨迹可能是图中曲线b12. 如图所示,电动势为 E 内阻为r 的电源与三个灯泡和三相接。
只合上开关S,三个灯泡都能正常工作。
如果再合 则下列表述正确的是 A .电源输出功率减小B . L 1上消耗的功率增大C.通过R 上的电流增大 D .通过R 上的电流增大 三、实验题(13题6分,14题10分,共16分) 13.( 6分)用如图所示的电路( R 、 R 为标准定值电阻,阻量电源的电动势 E 和内电阻r ,则:(1) 需要读取的数据是 _________________ 、 ___________第10题图X K X X第11题图(2)电动势表达式E= _______ 内电阻表达式r= _______第12题图个电阻上S2 ,第13题图14 . (10分)为了确定一卷金属漆包线的长度,可通过测定其电阻值和去掉漆层后金属导线的直径来实现。
现仅有下列器材:① 待测漆包线:电阻值R L 在1 0- 20 Q 之间,其材料的电阻率10 8 m ;2② 电流表:量程0. 6A ;③电压表:量程3V ;④ 电源E :电动势约3V ,内阻不计; ⑤ 滑动变阻器R :阻值范围0〜10Q ; ⑥ 螺旋测微器,开关S ,导线若干。
(1 )若这卷漆包线的电阻值为 R L,金属导线的直径为d ,金属电阻率为 ,则这卷漆包线的长度L = ________________ (用R L 、d 、 )。
(2 )下图A 、B 、C 中分别为用螺旋测微器测得漆包线的直径d ,用漆包线上电压U 和电流I 的读度示意图,请分别写出对应的读数:d = ______ mm , U= ________ V ______ , I = __________ A _____可求得该卷漆包线的长度L = m 。
三、计算题(共36分。
解答应画出受力分析图、写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不得分,有数值计算的题目,答案必须明确写出数值和单位。
)15.( 10分)一个正方形导线圈边长l 0.2m ,共有N=100匝,其总电阻r 4 ,线圈与阻值 R 16的外电阻连成闭合回路. 线圈所在区域存在着匀强磁场, 磁场方向垂直线圈所在平面向外,如图甲所示;磁感应强度的大小随时间变化,如图乙所示. (1) 0-4s 内线圈产生的感应电动势.(2) 0-4s 内,电阻R 中的电流强度大小和方向。
第15题图电压表、毫安表测金属圏A第14题图團16.( 13分)如图所示,质量为m边长为L的正方形线框,强磁场上方由静止自由下落,线框电阻为R匀强磁场的H.( L<H),磁感应强度为B,线框下落过程中ab边与行且保持水平.已知ab边刚进入磁场时和ab边刚穿出磁从有界的匀宽度为磁场边界平场时线框都一、i做减速运动,加速度大小都为-g .求:3(1) ab边刚进入磁场时和ab边刚出磁场时的速度大小;(2 )线框进入磁场的过程中,产生的热量;(3) cd边刚进入磁场时,线框的速度大小. 1 r W V ■a -M- M! IB B! -a- M! X X X X X XXB X X X X X X H X X X X X X x v .—I—三lb. ——— _a_ - ------- ----- ------ 一第16题图17.( 13分)如图所示,在x v 0且y v 0的区域内存在垂匀强磁场,磁感应强度B大小为2X 10-4T,在x>0且y存在与x轴正方向成45 o角向上方向的匀强电场。
已知1.60X 10-27kg的质子从x轴上的M点沿与x轴负方向成直射入磁场,结果质子从y轴的N点射出磁场而进入匀场偏转后打到坐标原点Q已知OM ON =l =0.2.. 2 mx x XX,B■X X第17题图直纸面向里的v0的区域内质量m为45 o角向下垂强电场,经电不计质子的重力,带电量e=1. 60X 10-19C,求:(1 )质子从射入匀强磁场到O点所用的时间;(2)匀强电场的场强大小。
四.附加题(本题10分,基本作对才能得分。
只有前面正卷部分能做到加入总分,总分最多加到100分)18.在竖直平面内放置一长为L、内壁光滑的薄壁玻璃管,在玻璃管的80分以上的,所得的附加分才能a端放置一个直径比玻璃管直径略小的小球,小球带电荷量为一q、质量为m玻璃管右边的空间存在着匀强磁场与匀强电场.匀强磁场方向垂直于纸面向外,磁感应强度为B;匀强电场方向竖直向下,电场强度大小为m©q.如图所示,场的左边界与玻璃管平行,右边界足够远.玻璃管带着小球以水平速度V。
垂直于左边界进入场中向右运动,由于水平外力F的作用,玻璃管进入场中速度保持不变,一段时间后小球从玻璃管b端滑出并能在竖直平面内运动,最后从左边界飞离电磁场.运动过程中小球的电荷量保持不变,不计空气阻力.(1 )试分析小球在玻璃管中的运动情况;(2)试求小球从玻璃管b端滑出时的速度大小;(3)试求小球离开场时的运动方向与左边界的夹角.b\E附加题图福建师大附中09-10学年高二上学期期末考试卷物理(理科)参考答案题号123456答案D C A D C A题号789101112答案BD BC AC CD ABD C213.( 6分)①闭合S i , S 2接1时电流表的读数I i ; 闭合S , S 接2时电流表的读数I 2 (2 分) 1 11 2 (R 1 R 2 )② 丨2丨1(2分); 11R 1 12 R 2 (2 分) (本题1 0 d 2R L (2分) 2 ) 0. 200(2 分)2 . 40(2 分)0 . 48 (2 分) n ① t 15.( 1)根据法拉第电磁感应定律 E 40( 2 分) B S -t (3 分)求出 E = 2V (2 分) (2)根据全电路欧姆定律 0.1(A ) (2 分) 根据楞次定律 由P 经电阻流到Q (2 分)16.( 13 分) 解析:(1) ab 边刚进入磁场时和 ab 边刚出磁场时, 由牛顿第二定律可得B 2L 2v 1 mg mgr g , 解得v4mgR 3B 2L 2 (4分)由ab 边刚进入磁场时到 法一:由能量守恒可得 1 2 1 mgH mv mv2 2 解得QmgH法二:由动能定理可得1 2 mgH W F Amv 2ab 边刚出磁场的过程, (5分)解得 Q W F A mgH1 2 mv 2(5分)设cd 边刚进入磁场时线框的速度大小为 v ,考察从cd 边刚进入磁场到 ab 边刚出磁场的过程, (3) 由动能定理可得1 2 1 2 L ) mv mv 2 2mg (H解得v 1呷A" 2g (H L )9B 4L 4 (4分)17.【解析】 (1 )设带电粒子射入磁场时的速度大小为 v ,由于带电粒子垂直射入匀强磁场带电粒子在磁场中做圆周运动,圆心位于 MN 中点0', 由几何关系可知,轨道半径 r =1 cos45=0.2m(2 分)又 Bqv = m — r畏带电粒子衣磁场中运动时¥1为加在电场中运动的时间为松总时间再九T 溯W nHaaHM2 Bq/cos45'(2)带电粒子在电场甲做真平摊运动.设加速度为a 则'(2分》(1分)18.解:(1 )小球在玻璃管中沿水平方向做匀速直线运动 竖直方向做初速为零的匀加速直线运动(1分)(2)由E mg/q 得,Eq mg 即重力与电场力平衡(所以小球在管中运动的加速度为:a ■Fy ■Bv °q( 1分)m m设小球运动至b 端时的y 方向速度分量为 v y ,则:v : 2aL ( 1 分)所以小球运动至b 端时速度大小为v .'2Bv °q L v 2 ( 1 分)V m内玻璃管的运动距离 x v 0t ( 1分)2由牛顿第二定律得:qvB mv -R4 192 10 1.6 10 0.21.6 10274 103 m/s(1 分)(3)设小球在管中运动的时间为 t ,小球在磁场中做圆周运动的半径为 R 运动轨迹如图所示, t 时间(2 分)(1仁分)—筲5=2.07x10* (f )门分)【答案】(1) 2.07 X 10-4 ( s )(2) 1.6V/m(1分)或小球做类平抛运动 (2分) 1分)2x x由几何关系得:sin 1(1分)R因为,X1 v yR vv y qv o Bt mv所以X i R - V°t x (1 分)v mv qB可得sin 0故0-,即小球飞离磁场时速度方向垂直于磁场边界向左(1 分)。