一、选择题:本题共11小题,每小题4分,共44分。在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项符合题意。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,错选或不答的得0分。 1.下列说法正确的是:( )
A.根据地球自转方向和地磁场的方向可以判断地球是带负电的 B.奥斯特提出分子电流假说,法拉第发现了电磁感应现象
C. 洛仑兹发现了磁场对运动电荷的作用规律,安培发现了磁场对电流的作用规律 D.真空冶炼炉利用涡流冶炼金属,变压器是利用自感原理制成的。
2.两个完全相同、圆心重合的圆形导线圈,可以绕通过它们的公共直径的轴线xx′自由转动。初始时,两线圈互相垂直。现分别通以大小相等的电流,电流方向如图所示,设每个线圈中电流在圆心处产生的磁感强度为B,当两线圈转动而达到稳定时,圆心O处的磁感强度的大小是:( )
A.B; B.2B; C.2B; D.0
3.如图所示,一台理想变压器的原线圈和副线圈的匝数比为n1∶n2=1∶2,原线圈接在交流电压220伏上.Q为保险丝,其允许通过的电流不超过2安;R为负载电阻.那么变压器正常工作时,R的阻值应( ) A.不高于220欧 B.不高于440欧 C.不低于220欧 D.不低于440欧
4.在如图所示电路中,电源内阻不可忽略。开始时电键K1、K2均闭合,现先断开电键K1,则电压表与电流表的示数均发生变化,设它们的示数变化量之比为M1=?U1/?I1,再断开电键K2,两表新的示数变化量之比为M2=?U2/?I2,若已知R2<R3,则比较M1与M2的绝对值的大小应有: ( )
A.M1>M2 ; B.M1=M2; C.M1<M2; D.无法确定。
5.如图所示的电路中,电源电动势为E,内阻r不能忽略.R1和R2是两个定值电阻,L是一个自感系数较大的线圈.开关S原来是断开的.从闭合开关S到电路中电流达到稳定为止的时间内,通过R1的电流I1和通过R2的电流I2的变化情况是 ( )
A.I1开始较大而后逐渐变小 B.I1开始很小而后逐渐变大 C.I2开始很小而后逐渐变大 D.I2开始较大而后逐渐变小
6.如图所示,圆形线圈共n匝,线圈平面与磁场方向夹600角,磁感应强度B 随时间均匀增加,采用下列哪种方式能使线圈中的电流变为原来的2倍( )
A.使线圈面积变为原来的2倍 B.使线圈匝数变为原来的2倍 C.使线圈半径变为原来的2倍 D.使线圈平面与磁场垂直
7.有一种测量体重的电子秤,其原理如图所示,它主要由三部分构成:踏板、压力传感器R(一个阻值随压力大小而变化的电阻器)、显示体重的仪表G(实质是理想电流表).踏板的质量可忽略不计,已知理想电流表的量程为3A,电源电动势为12V,内阻为2Ω,电阻R随压
力变化的函数表达式为R =30–0.02F(F和R的单位分别是N和Ω).下列说法正确是( ) A.该秤能测量的最大体重是1400N B.该秤能测量的最大体重是1300N
C.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线) 应标在电流表G刻度盘0.375A处
D.该秤零刻度线(即踏板空载时的刻度线) 应标在电流表G刻度盘0.400A处
8.如图所示,一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框,在外力作用下,以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场区.这两个磁场的磁感应强度大小相等,方向相反.线框的运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直,取逆时针方向的电流为正.若从图示位置开始计时,关于线框中产生的感应电流i与运动时间t之间的函数图象,正确的是 ( )
9.某交流发电机给灯泡供电,产生正弦式交变电流的图象如图所示,下列说法中正确的是( )
A.交变电流的频率为0.02Hz B.交变电流的瞬时表达式为 i=5cos100πt(A) C.在t=0.01s时,穿过交流发电机线圈的磁通量最大
D.若发电机线圈电阻为0.4Ω,则其产生的热功率为5W
10. 如图所示,表面粗糙的斜面固定于地面上,并处于方向垂直纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m、带电量为+Q的小滑块从斜面顶端由静止下滑。在滑块下滑的过程中,下列判断正确的是 ( )
A.若斜面足够长,滑块受到的摩擦力先增大后不变 B.滑块到达地面时的动能与B的大小无关
C.滑块受到的洛伦兹力方向垂直斜面向下 D.B很大时,滑块可能静止在斜面上
11. 关于多用电表的使用,下列做法正确的是( )
A.把多用电表的选择开关旋至适当的直流电压挡,用图甲所示电路,合上开关S,则可测小灯泡两端的电压
B.把多用电表的选择开关旋至适当的直流电流挡,用图乙所示电路,合上开关S,则可测通过小灯泡的电流
C.把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡,进行调零后,用图丙所示电路,开关S保持断
开,则可测小灯泡的电阻
D.把多用电表的选择开关旋至适当的欧姆挡,进行调零后,用图丁所示电路,会观察到此时欧姆表的示数很小
二、填空题:本题共2小题, 12题4分,15题10分,共14分。请把答案填在答题纸上。
12. 用如图所示的电路研究楞次定律,闭合电键S后,将线圈A插入线圈B中时,发现电流计G指针向右偏一下,如果A插进B后保持不动,再将滑动变阻器的滑片P迅速向左移动,G表的指针将向 偏一下。如果不用A,而将一条形磁铁的N极由上而下插入B,G表的指针将向 偏一下。(填“左”或“右”)
13.有一根细而均匀的导电材料样品(如图a所示),截面为同心圆环(如图b所示),此样品长L约为6cm,电阻约为100Ω,已知这种材料的电阻率为?,因该样品的内径太小,无法直接测量。现提供以下实验器材:
A.20分度的游标卡尺 B.螺旋测微器
C.电流表A1(量程50mA,内阻r1=100Ω) D.电流表A2(量程100mA,内阻r2约为40Ω)
a b E.电流表A3(量程3A,内阻r3约为0.1Ω) F.滑动变阻器R(0-10Ω,额定电流2A)
G.直流电源E(12V,内阻不计)
H.导电材料样品Rx(长L约为6cm,电阻约为100Ω) I.开关一只,导线若干
请根据上述器材设计一个尽可能精确地测量该样品内径d的实验方案,回答下列问题:
(1)(4分)用游标卡尺测得该样品的长度如图甲所示,其示数L= mm;用螺旋测微器测得该样品的外径如图乙所示,其示数D= mm。
(2)(3分)请选择合适的仪器,画出最佳实验电路图,并标明所选器材前的字母代号。 (3)(3分)用已知物理量的符号和测量量的符号来表示样品的内径d。 d=
三、计算题:本题共3小题,第14题8分,第15题10分,第16题14分,共32分。请把答案写在答题纸上。解答时请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能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。 14.(8分)质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置,在科学研究中具有重要应用。如图所示是质谱仪工作原理简图,电容器两极板相距为d,两板间电压为U,极板间的匀强磁场的磁感应强度为B1,方向垂直纸面向外。一束电荷量相同但质量不同的粒子沿电容器的+ B1- 中线平行于极板射入电容器,沿直线穿过电容器后进入另一磁感
a b 应强度为B2、方向垂直纸面向外的匀强磁场。结果分别打在感光片上的a、b两点,设a、b两点之间距离为x,粒子所带电荷量B2为q,且不计重力。
求:(1)该束带电粒子的电性和速率?
(2)打在a、b两点的粒子的质量之差? 15.(10分)如图所示,电动机牵引一根原来静止的、长L为1m、质量m为0.1kg的导体棒MN上升,导体棒的电阻R为1Ω,架在竖直放置的框架上,它们处于磁感应强度B为1T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直.当导体棒上升h=3.8m时,获得稳定的速度,导体棒上产生的热量为2J,电动机牵引棒时,电压表、电流表的读数分别为7V、1A,电动机内阻r为1Ω,不计框架电阻及一切摩擦,求:(1)电动机的输出功率?(2)导体棒达到稳定时的速度? (3)导体棒从静止至达到稳定速度所需要的时间?
16.(14分)两块平行金属板MN、PQ水平放置,两板间距为d、板长为l,在紧靠平行板右侧的等边三角形区域内存在着垂直纸面的匀强磁场,三角形底边BC与PQ在同一水平线上,顶点A与MN在同一水平线上,如图所示。一个质量为m、电荷量为+q的粒子沿两板中心线以初速度v0水平射入,若在两板间加某一恒定电压,粒子离开电场后垂直AB边从D点进入磁场,BD=1AB,并垂直AC边射出(不
4计粒子的重力)。求:(1)两极板间电压; (2)三角形区域内磁场的磁感应强度的大小和方向;
(3)若两板间不加电压,三角形区域内的磁场方向垂直纸面向外。要使粒子进入磁场区域后能从AB边射出,试求所加磁场的磁感应强度最小值。
四、选考题(共10分,请从给出的两道题中任选一道作答,如果多做,则按所做的第一题计分)
17.[选修3-3](10分)
(1)(4分)下列说法中正确的是 。

