【文章內容簡介】 的電路中，兩個相同的小燈泡L1和L2分別串聯(lián)一個帶鐵芯的電感線圈L和一個滑動變阻器R。閉合開關S后，調整R，使L1和L2發(fā)光的亮度一樣，此時流過兩個燈泡的電流均為I。然后，斷開S。若t′時刻再閉合S，則在t′前后的一小段時間內，正確反映流過L1的電流i流過L2的電流i2隨時間t變化的圖像是【答案】B【解析】由電路實物圖可得，與滑動變阻器R串聯(lián)的L2，沒有自感直接變亮，電流i2變化圖像如A中圖線。C、D錯誤。帶鐵芯的電感線圈串聯(lián)的L1，由于自感強電流逐漸變大，B正確。31．（08北京）hBdabc22.（16分）均勻導線制成的單匝正方形閉合線框abcd，每邊長為L，總電阻為R，總質量為m。將其置于磁感強度為B的水平勻強磁場上方h處，如圖所示。線框由靜止自由下落，線框平面保持在豎直平面內，且cd邊始終與水平的磁場邊界面平行。當cd邊剛進入磁場時，（1）求線框中產生的感應電動勢大小；（2）求cd兩點間的電勢差大?。唬?）若此時線框加速度恰好為零，求線框下落的高度h所應滿足的條件。解：（1）cd邊剛進入磁場時，線框速度： 線框中產生的感應電動勢：(2)此時線框中電流： ，cd兩點間的電勢差： (3)安培力：根據(jù)牛頓第二定律：，由a=0解得下落高度滿足：32．（07北京）24．（20分）用密度為d、電阻率為ρ、橫截面積為A的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abb180。a180。如圖所示，金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場方向平行。設勻強磁場僅存在于相對磁極之間，其他地方的磁場忽略不計?？烧J為方框的aa180。邊和bb180。邊都處在磁極間，極間磁感應強度大小為B。方框從靜止開始釋放，其平面在下落過程中保持水平（不計空氣阻力）。⑴求方框下落的最大速度vm（設磁場區(qū)域在豎直方向足夠長）；⑵當方框下落的加速度為g/2時，求方框的發(fā)熱功率P；⑶已知方框下落的時間為t時，下落的高度為h，其速度為vt（vtvm）。若在同一時間t內，方框內產生的熱與一恒定電流I0在該框內產生的熱相同，求恒定電流I0的表達式。NS金屬方框SL激發(fā)磁場的通電線圈圖1 裝置縱截面示意圖LNSSaa180。bb180。磁極金屬方框圖2 裝置俯視示意圖1 ⑵ ⑶ 較難2（1）方框質量：方框電阻：方框下落速度為v時，產生的感應電動勢：感應電流：方框下落過程，受到重力G及安培力F，方向豎直向下，方向豎直向下 當F=G時，方框達到最大速度，即v=vm，則：方框下落的最大速度：（2）方框下落加速度為時，有：，則：方框的發(fā)熱功率：（3）根據(jù)能量守恒定律，有： 解得恒定電流I0的表達式 。33．（06北京）24．（20分）磁流體推進船的動力來源于電流與磁場間的相互作用。圖1是在平靜海面上某實驗船的示意圖，磁流體推進器由磁體、電極和矩形通道（簡稱通道）組成。如圖2所示，通道尺寸a=、b=、c=。工作時，在通道內沿z軸正方向加B=；沿x軸負方向加勻強電場，使兩金屬板間的電壓U=；海水沿y軸方向流過通道。已知海水的電阻率ρ=?m。⑴船靜止時，求電源接通瞬間推進器對海水推力的大小和方向； ⑵船以vs=。若以船為參照物，由于通道的截面積小于進水口的截面積，在通道內海水速率增加到vd=。求此時兩金屬板間的感應電動勢U感；前進方向磁流體推進器圖1進水口出水口abcUzx y金屬板絕緣板圖2⑶船行駛時，通道中海水兩側的電壓按U180。=UU感計算，海水受到電磁力的80%可以轉化為對船的推力。當船以vs=，求海水推力的功率。24.（20分）（1）根據(jù)安培力公式，推力F1＝I1Bb，其中：I1＝則：對海水推力的方向沿y軸正方向（向右）（2）V（3）根據(jù)歐姆定律，I2＝安培推力：F2 ＝ I2 B b = 720 N對船的推力：F ＝ 80% F2 ＝ 576 N推力的功率：P＝Fvs = 80% F2 vs=2880W34．（09北京）23．（18分）單位時間內流過管道橫截面的液體體積叫做液體的體積流量（以下簡稱流量）。由一種利用電磁原理測量非磁性導電液體（如自來水、啤酒等）流量的裝置，稱為電磁流量計。它主要由將流量轉換為電壓信號的傳感器和顯示儀表兩部分組成。傳感器的結構如圖所示，圓筒形測量管內壁絕緣，其上裝有一對電極和c,a,c間的距離等于測量管內徑D，測量管的軸線與a、c的連接放像以及通過電線圈產生的磁場方向三者相互垂直。當導電液體流過測量管時，在電極a、c的間出現(xiàn)感應電東勢E，并通過與電極連接的儀表顯示出液體流量Q。設磁場均勻恒定，磁感應強度為B。acBDv液體入口測量管通電線圈測量管軸線接電源液體出口通電線圈顯示儀器(1)已知，設液體在測量管內各處流速相同，試求E的大?。ǎ?2)一新建供水站安裝了電磁流量計，在向外供水時流量本應顯示為正值。但實際顯示卻為負值。經檢查，原因是誤將測量管接反了，既液體由測量管出水口流入，從如水口流出。因為已加壓充滿管道。不便再將測量管拆下重裝，請你提出使顯示儀表的流量指示變?yōu)檎钡暮啽惴椒ǎ?3)顯示儀表相當于傳感器的負載電阻，其阻值記為 a、c間導電液體的電阻r隨液體電阻率色變化而變化，從而會影響顯示儀表的示數(shù)。試以E、R。r為參量，給出電極a、c間輸出電壓U的表達式，并說明怎樣可以降低液體電阻率變化對顯示儀表示數(shù)的影響。答案：（1）103V（2）見解析（3），見解析【解析】（1）導電液體通過測量管時，相當于導線做切割磁感線的運動，在電極a、c 間切割感應線的液柱長度為D， 設液體的流速為v，則產生的感應電動勢為：E=BDv ①由流量的定義，有：Q=Sv= ②式聯(lián)立解得：代入數(shù)據(jù)得：（2）能使儀表顯示的流量變?yōu)檎档姆椒ê啽?，合理即可，如：改變通電線圈中電流的方向，是磁場B反向，或將傳感器輸出端對調接入顯示儀表。（3）傳感器的顯示儀表構成閉合電路，有閉合電路歐姆定律： ③輸入顯示儀表是a、c間的電壓U，流量示數(shù)和U一一對應，E與液體電阻率無關，而r隨電阻率的變化而變化，由③式可看出，r變化相應的U也隨之變化。在實際流量不變的情況下，儀表顯示的流量示數(shù)會隨a、c間的電壓U的變化而變化，增大R，使R＞＞r，則U≈E,這樣就可以降低液體電阻率的變化對顯示儀表流量示數(shù)的影響。35．（10北京）23.（18分）利用霍爾效應制作的霍爾元件以及傳感器，廣泛應用于測量和自動控制等領域。如圖1，將一金屬或半導體薄片垂直置于磁場B中，在薄片的兩個側面a、b間通以電流I時，另外兩側c、f間產生電勢差，這一現(xiàn)象稱為霍爾效應。其原因是薄片中的移動電荷受洛倫茲力的作用向一側偏轉和積累，于是c、f間建立起電場EH，同時產生霍爾電勢差UH。當電荷所受的電場力與洛倫茲力處處相等時，EH和UH達到穩(wěn)定值，UH的大小與I和B以及霍爾元件厚度d之間滿足關系式UH＝RH，其中比例系數(shù)RH稱為霍爾系數(shù)，僅與材料性質有關。（1）設半導體薄片的寬度（c、f間距）為l，請寫出UH和EH的關系式。若半導體材料是電子導電的，請判斷圖1中c、f哪端的電勢高。（2）已知半導體薄片內單位體積中導電的電子數(shù)為n，電子的電荷量為e，請導出霍爾系數(shù)RH的表達式。（通過橫截面積S的電流I＝nevS，其中v是導電電子定向移動的平均速率）；（3）圖2是霍爾測速儀的示意圖，將非磁性圓盤固定在轉軸上，圓盤的周邊等距離地嵌裝著m個永磁體，相鄰永磁體的極性相反。霍爾元件置于被測圓盤的邊緣附近。當圓盤勻速轉動時，霍爾元件輸出的電壓脈沖信號圖像如圖3所示。，霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，請導出圓盤轉速N的表達式。除此之外，請你展開“智慧的翅膀”，提出另一個實例或設想?！敬鸢浮浚?） c端電勢高 （2） 提出的實例或設想合理即可【解析】（1） c端電勢高（2）由UH＝RH ① 得： ②當電場力與洛倫茲力相等時 得： ③又 I＝nevS ④將③、④代入②得：（3），霍爾元件輸出的脈沖數(shù)目為P，則： 圓盤轉速為：b. 提出的實例或設想合理即可 交變電流36．（07北京）交流電源R1R2圖1i/At/102sO+圖21 2 317．電阻RR2與交流電源按照圖1方式連接，R1=10Ω，R2 =20Ω。合上開關S后，通過電阻R1的正弦交變電流i隨時間t變化的情況如圖2所示。則 B易A． B．R1兩端的電壓有效值是6VC． D．R2兩端的電壓最大值是6V37．0u/V123（08北京）18．一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1: n2=11: 5。原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u如圖所示。副線圈僅接入一個10 Ω的電阻。則 （ D ）A．流過電阻的電流是20 AB．與電阻并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是C．經過1分鐘電阻發(fā)出的熱量是6103 JD．變壓器的輸入功率是1103 W[解析] 由圖象：，得：故B錯。，故A錯。，故C錯。，故D正確。 綜合38．（09北京）15．類比是一種有效的學習方法，通過歸類和比較，有助于掌握新知識，提高學習效率。在類比過程中，既要找出共同之處，又要抓住不同之處。某同學對機械波和電磁波進行類比，總結出下列內容，其中不正確的是A．機械波的頻率、波長和波速三者滿足的關系，對電磁波也適用B．機械波和電磁波都能產生干涉和衍射現(xiàn)象C．機械波的傳播依賴于介質，而電磁波可以在真空中傳播D．機械波既有橫波又有縱波，而電磁波只有縱波【答案】D【解析】波長、波速、頻率的關系對任何波都是成立的，對電磁波當然成立，故A選項正確；干涉和衍射是波的特性，機械波、電磁波都是波，這些特性都具有，故B項正確；機械波是機械振動在介質中傳播形成的，所以機械波的傳播需要介質而電磁波是交替變化的電場和磁場由近及遠的傳播形成的，所以電磁波傳播不需要介質，故C項正確；機械波既有橫波又有縱波，但是電磁波只能是橫波，其證據(jù)就是電磁波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象，而偏振現(xiàn)象是橫波才有的， D項錯誤。故正確答案應為D。39．（10北京）20．如圖，若x軸表示時間，y軸表示位置，則該圖像反映了某質點做勻速直線運動時，位置與時間的關系。若令x軸和y軸分別表示其它的物理量，則該圖像又可以反映在某種情況下，相應的物理量之間的關系。下列說法中正確的是A．若x軸表示時間,y軸表示功能，則該圖像可以反映某物體受恒定合外力作用做直線運動過程中，物體動能與時間的關系B．若x軸表示頻率，y軸表示動能，則該圖像可以反映光電效應中，光電子最大初動能與入射光頻率之間的關系C．若x軸表示時間，y軸表示動量，則該圖像可以反映某物在沿運動方向的恒定合外力作用下，物體動量與時間的關系D．若x軸表示時間，y軸表示感應電動勢，則該圖像可以反映靜置于磁場中的某閉合回路，當磁感應強度隨時間均勻增大時，增長合回路的感應電動勢與時間的關系【答案】C【解析】根據(jù)動量定理P－P0=Ft得P=P0+Ft說明動量和時間是線性關系，縱截距為初動量，C正確。結合得，說明動能和時間是拋物線，A錯誤。根據(jù)光電效應方程，說明最大初動能和入射光頻率是線性關系，但截距為負值，B錯誤。當磁感應強度隨時間均勻增大時，增長合回路的磁通量均勻增大，根據(jù)法拉第電磁感應定律增長合回路的感應電動勢等于磁通量的變化率，是一個定值不隨時間變化，D錯誤。40．（07北京）23．（18分）環(huán)保汽車將為2008年奧運會場館服務。某輛以蓄電池為驅動能源的環(huán)保汽車，總質量m=3103kg。當它在水平路面上以v=36km/h的速度勻速行駛時，驅動電機的輸入電流I=50A，電壓U=300V。在此行駛狀態(tài)下：⑴求驅動電機的輸入功率P電；⑵若驅動電機能夠將輸入功率的90%轉化為用于牽引汽車前進的機械功率P機，求汽車所受阻力與車重的比值（g取10m/s2）；⑶設想改用太陽能電池給該車供電，其他條件不變，求所需太陽能電池板的最小面積。結合計算結果，簡述你對該設想的思考。已知太陽輻射的總功率P0=41026W，太陽到地球的距離r=1011m，太陽光傳播到達地面的過程中大約有30%的能量損耗，該車所用太陽能電池的能量轉化效率約為15%。⑴104W ⑵ ⑶100m2（現(xiàn)在還不能達到設計要求，要進一步提高太陽能電池轉化率，減小車的質量，提高電動機效率。） 中23