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相关试卷

1、如图所示，在平面直角坐标系I象限中存在一个半径为R的圆形磁场区域，磁场边界与坐标轴相切，磁场方向垂直纸面向外。在II象限中存在沿x轴正方向的匀强电场，一个质量为m。电荷量为q（q>0）的带电粒子从A点以v₀速度沿y轴正方向射入电场中，从y轴上的C点离开电场之后能够进入磁场，并从磁场中的D点离开磁场，已知A、C、D三点的坐标分别为（ $-$ 2L，0）、（0，3L）和 $(\frac{8}{5} R, \frac{1}{5} R)$ 。不考虑重力作用，求：
（1）电场强度的大小E；
（2）带电粒子从D点离开磁场的速度大小；
（3）磁感应强度的大小。

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2、电磁弹射有多种类型，一种导轨型电磁弹射器的原理如图所示。两平行长直金属导轨固定在水平面上，导轨间垂直安放金属棒。金属棒与导轨接触良好，可沿导轨滑行。恒流源与导轨、金属棒组成闭合回路。导轨电流在两导轨间产生的磁场可视为匀强磁场，磁感应强度 $B$ 与导轨电流 $i$ 的关系式为 $B = k i$ （ $k$ 为已知常量）。已知回路中的电流为 $I$ ，两个导轨的间距为 $d$ ，金属棒的质量为 $m$ ，电阻为 $r$ ，从静止开始经过长为 $L$ 的发射距离，金属棒被弹射飞出。不计导轨电阻、回路自感及金属棒与导轨间的摩擦，求：

(1)、弹射过程中，金属棒受到的安培力的大小 $F$ ；

(2)、一次弹射任务消耗的电能 $E_{电}$ ；

(3)、以金属棒开始运动为零时刻，请推导出金属棒两端电压 $U$ 与时间 $t$ 的关系式，并定性画出 $U - t$ 图像。

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3、电能从发电厂送到用户，要用升压变压器升压后向远距离送电，在接近用户的地点再用降压变压器把电压降为用户所需电压。模拟电能输送过程，输电电路图如图所示。发电机的输出功率P₁=100kW，输出电压U₁=250V，两根输电线的总电阻R=10Ω，用户端电压U₄=220V，输电效率（用户得到的功率与发电机输出的功率之比）η=96%。升压变压器和降压变压器均为理想变压器。

(1)、求升压变压器输入的电流I₁；

(2)、求降压变压器原、副线圈匝数比n₃：n₄；

(3)、用户增加用电设备从而提高用电功率，若发电机通过调整工作状态使输出电压U₁不变而增大其输出功率来满足用户需求，试分析此时是否提高了输电效率，并简要说明理由。

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4、如图所示为“研究电磁感应现象”的实验装置，部分导线已连接。
（1）请用笔画线代替导线将图中未完成的电路连接好；
（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向左偏了下，然后将原线圈A迅速拔出副线圈B，那么此过程中，电流计的指针将向偏；若原线圈插入副线圈不动，然后将滑动变阻器阻值迅速减小，那么此时电流计的指针将向偏。
（3）看似简单的“电磁感应现象”，在历史研究上并非一帆风顺。瑞士物理学家科拉顿曾设计了一个利用磁铁在闭合线圈中获取电流的实验。他将一块磁铁放在螺线管中移动，试图在闭合线圈中产生电流，又在另一个小线圈中放一个小磁针，作为“灵敏电流计”。他将装置的两个部分放在了两个房间中，并用长导线连接，但是他无论如何尝试都没发现感应电流。请用所学知识分析以下问题：
①为何他要将装置两部分分别放在两个房间中？
②为何他发现不了感应电流？

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5、在“探究变压器线圈两端的电压和匝数的关系”实验中，可拆变压器如图所示，图中数字 $\times 100$ 表示线圈匝数。

（1）变压器的铁芯不是整块硅钢，而是用彼此绝缘的硅钢片叠成，其目的是。（填正确答案标号）
A. 为了减轻变压器的重量
B. 使原、副线圈彼此绝缘
C. 减少工作时产生涡流而发热
（2）实验中将电源接在原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间，用交流电压表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为4. 0V，则原线圈的输入电压可能为。（填正确答案标号）
A. 1. 5V B. 2. 0V C. 7. 0V D. 9. 0V
（3）实验发现，原、副线圈两端的电压比与它们的匝数比不相等，原因可能是（至少答出2种原因）。

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6、如图所示电路中，电源电动势为E，内阻为r，R₁为热敏电阻，阻值随温度升高后明显减小，R₂为定值电阻，阻值R₂ > r，电表都为理想电表。当环境温度升高后，电表示数变化量的绝对值分别用I、U₁、U₂和U表示，则下列说法正确的是（）

A、U₁ > U₂ B、 $\frac{Δ U_{1}}{Δ I}$ 减小， $\frac{Δ U_{2}}{Δ I}$ 不变 C、 $\frac{Δ U}{Δ I} > \frac{Δ U_{2}}{Δ I}$ D、热敏电阻的功率可能不变

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7、如图所示，理想变压器原、副线圈匝数比为 $2 : 1$ ，左侧A、C两点间接入交流电源U，定值电阻 $R_{1} = R_{2} = R$ 接在原线圈两端，电阻箱 $R_{3}$ 接在副线圈两端，初始状态 $R_{3} = R$ 。则（　　）

A、电阻箱中的电流为 $\frac{2 U}{9 R}$ B、电阻箱中的电流为 $\frac{U}{9 R}$ C、若减小 $R_{3}$ 阻值，电压表 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 示数都增大 D、若增大 $R_{3}$ 阻值，电压表 $V_{1}$ 、 $V_{2}$ 示数都增大

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8、空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界。一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射。这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子。不计重力。下列说法正确的是（　　）

A、入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同 B、入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同 C、在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同 D、在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹一定越长

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9、在某频道播出的节目中，海军电力工程专家马伟明院士表示，正在研制设计中的国产003型航母采用电磁弹射已成定局。电磁弹射就是采用电磁场的能量来推动被弹射的物体向外运动，电磁炮也是利用电磁弹射工作的。电磁炮的原理如图所示，若电容器的电容C=5×10^-2F，电磁炮释放前两端电压为2kV，利用这种装置可以把质量m=20g的弹体（包括金属杆的质量）在极短的时间内加速到300m/s发射出去。若这种装置的轨道宽L=2m、轨道内充满磁感应强度B=2.5T的匀强磁场，不计轨道摩擦且金属杆与轨道始终接触良好。则在这个过程中下列说法正确的是（　　）

A、电容器两端的电压将变为40V B、电容器两端的电压将变为2.5kV C、通过电磁炮的电荷量为1.2C D、通过电磁炮的电荷量为100C

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10、如图所示，平行导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中（方向向里），间距为L，左端电阻为R，其余电阻不计，导轨右端接一电容为C的电容器．现有一长2L的金属棒ab放在导轨上，ab以a为轴顺时针以ω转过90°的过程中，通过R的电荷量为（）

A、 $Q = \frac{\sqrt{3} B L^{2}}{2 R}$ B、 $Q = 2 B L^{2} ω C$ C、 $Q = \frac{B L^{2}}{R}$ D、 $Q = B L^{2} (\frac{\sqrt{3}}{2 R} + 2 ω C)$

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11、如图甲所示，一圆形线圈面积 $S = π R_{0}^{2} = 100 {cm}^{2}$ ，匝数 $N = 200$ ，电阻不计，处于匀强磁场中，磁感应强度B随时间t正弦变化的图像如图乙所示（取垂直纸面向里为正方向）。导线框右边与理想变压器的原线圈连接，已知变压器的原、副线圈的匝数比为 $1 : 10$ ，与副线圈连接的电阻 $R_{1} = R_{2} = 200 Ω$ 、D为理想二极管，下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 0.01 s$ 时，圆形线圈中有逆时针方向的电流 B、原线圈中交变电流的频率为 $100 π Hz$ C、1s内原线圈输入的能量为 $800 π^{2} J$ D、0~0.005s内，流过 $R_{1}$ 的电荷量为 $0.02 C$

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12、如图，甲是回旋加速器，乙是磁流体发电机，丙是多级直线加速器，丁是霍尔元件。下列说法正确的是（　　）

A、甲图中如果只增大磁感应强度B，即可增大粒子获得的最大动能 B、乙图可判断出通过电阻的电流从b流向a C、丙图中带电粒子在筒中做匀加速直线运动 D、丁图中若载流子带负电，稳定时C板电势低

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13、如图甲所示，虚线（磁场边界）左侧有一竖直向下的匀强磁场（磁感应强度为B），一正方形线框（边长为L，匝数为N，不计线框内阻）从图示位置绕水平上边O为轴顺时针匀速转动，以角速度 $ω$ 进入磁场区域。现将该线框产生的交流电接入图乙电路的CD端，定值电阻R₁阻值为R，L₁电阻为4R，忽略灯丝电阻随温度的变化，A₁为理想交流电流表，K为理想二极管，P为理想自耦变压器上的滑动触头， $P'$ 为滑动变阻器上的滑片。下列说法正确的是（　　）

A、线框转动切割产生的电动势最大值为 $\frac{1}{2} N B L^{2} ω$ B、电流表A₁的读数为 $\frac{\sqrt{2} N B L^{2} ω}{20 R}$ C、P不动， $P'$ 向下滑动时， $U_{2}$ 减小 D、P顺时针转动一个小角度，小灯泡L₂变亮

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14、如图所示，宇航员在某质量分布均匀的星球表面，从一斜坡上的P点沿水平方向以初速度v₀抛出一小球，测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q，斜面的倾角为α，已知该星球半径为R，引力常量为G，忽略星球自转的影响，求：

(1)、该星球表面的重力加速度大小；

(2)、该星球的密度；

(3)、该星球的第一宇宙速度大小。

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15、如图所示的装置可绕竖直轴O'O转动，可视为质点的小球与两细线AB、AC连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球的质量m=1kg，细线AC长l₁=1m，细线AB长l₂=0.2m，重力加速度g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)、当装置以大小为ω₁的角速度匀速转动时，细线AB上的拉力为零而细线AC与竖直方向夹角为37°，求角速度ω₁；

(2)、当装置以ω₂= $\sqrt{\frac{50}{3}}$ rad/s的角速度匀速转动时，求细线AC与细线AB的拉力大小。

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16、如图所示，在倾角α＝30°的光滑斜面上，有一长L＝0.4m的细绳，一端固定在O点，另一端拴一质量m＝0.2kg的小球。使小球在斜面上做圆周运动，g取10m/s²。

(1)、求小球通过最高点A时的最小速度。

(2)、如果细绳能承受的最大拉力为9N，小球通过最低点B时的最大速度为多大？

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17、如图甲所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动。当小球运动到圆形管道的最高点时，管道对小球的弹力与在最高点时的速度平方的关系如图乙所示（取竖直向下为正方向）。MN为通过圆心的一条水平线。不计小球半径、管道的粗细，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）

A、管道的半径为 $\frac{b^{2}}{g}$ B、小球的质量为 $\frac{a}{g}$ C、小球在MN以下的管道中运动时，外侧管壁对小球有作用力 D、小球在MN以上的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力

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18、已知火星的质量约为地球质量的 $\frac{1}{9}$ ，火星的半径约为地球半径的 $\frac{1}{2}$ 。下列关于火星探测器的说法正确的是（　　）

A、发射速度只要大于第一宇宙速度即可 B、发射速度只有达到第三宇宙速度才可以 C、发射速度应大于第一宇宙速度且小于第二宇宙速度 D、环绕火星运行的最大速度约为地球第一宇宙速度的 $\frac{\sqrt{2}}{3}$

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19、据报道，在太阳系外发现了首颗“宜居”行星，设其质量为地球质量的k倍，其半径为地球半径的p倍，由此可推知该行星表面的重力加速度与地球表面重力加速度之比为（　　）

A、 $\frac{k}{p}$ B、 $\frac{k}{p^{2}}$ C、 $\frac{k^{2}}{p}$ D、 $\frac{k^{2}}{p^{2}}$

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20、一倒立的圆锥筒，筒侧壁倾斜角度 $α$ 不变。一小球在的内壁做匀速圆周运动，球与筒内壁的摩擦可忽略，小球距离地面的高度为H，则下列说法中正确的是（）

A、H越高，小球做圆周运动的向心力越大 B、H越高，小球做圆周运动的线速度越小 C、H越高，小球做圆周运动的角速度越小 D、H越高，小球对侧壁的压力越小

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