20xx人教版高中物理選修一模塊檢測(cè)b版含解析-資料下載頁(yè)
2024-11-28 20:10本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，選對(duì)的得4分，選錯(cuò)或不答的得0分). 1．在法拉第時(shí)代，下列驗(yàn)證“由磁產(chǎn)生電”設(shè)想的實(shí)驗(yàn)中，能觀察到感應(yīng)電流的是(). C．將一房間內(nèi)的線圈兩端與相鄰房間的電流表連接，往線圈中插入條形磁鐵后，再到相鄰。D．繞在同一鐵環(huán)上的兩個(gè)線圈，分別接電源和電流表，在給線圈通電或斷電的瞬間，觀察。解析產(chǎn)生感應(yīng)電流必須滿足的條件：①電路閉合；②穿過(guò)閉合電路的磁通量要發(fā)生變化．選。2．將一個(gè)閉合金屬環(huán)用絲線懸于O點(diǎn)，如圖1所示．虛線左邊有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁。場(chǎng)，而右邊沒(méi)有磁場(chǎng)．下列現(xiàn)象能夠發(fā)生的是(). B．金屬環(huán)的擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，小到某一數(shù)值后做等幅擺動(dòng)。D．金屬環(huán)最后一次向左擺動(dòng)時(shí)，最終停在平衡位置左側(cè)某一點(diǎn)處。解析左邊有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬環(huán)在穿越磁場(chǎng)邊界時(shí)，由于磁通量發(fā)生。B．G1的指針立即回到零點(diǎn)，而G2的指針緩慢地回到零點(diǎn)
【正文】 (2)在 ab邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)區(qū)域時(shí) ， ab邊兩端的電壓 ； (3)在線框被拉入磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程中 ， 線框產(chǎn)生的熱量 ． 答案 (1)BLv4R (2)3BLv4 (3)B2L3v4R 解析 (1)ab邊切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 E＝ BLv 所以通過(guò)線框的電流為 I＝ E4R＝ BLv4R (2)ab邊兩端電壓為路端電壓，故 Uab＝ I3 R＝ 3BLv4 (3)線框被拉入磁場(chǎng)的整個(gè)過(guò)程所用時(shí)間 t＝ Lv 線框中產(chǎn)生的熱量 Q＝ I24 Rt＝ B2L3v4R 15． (12 分 )如圖 12 所示為交流發(fā)電機(jī)示意圖 ， 匝數(shù)為 n＝ 100匝的矩形線圈 ， 邊長(zhǎng)分別為 10cm和 20cm， 內(nèi)阻為 5Ω， 在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞 OO′ 軸以 50 2rad/s 的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng) ， 線圈外部和 20Ω的電阻 R相連接 ． 求 ： 圖 12 (1)S 斷開(kāi)時(shí) ， 電壓表的示數(shù) ； (2)開(kāi)關(guān) S 合上時(shí) ， 電壓表和電流表的示數(shù) ； (3)通過(guò)電阻 R的電流最大值是多少 ？ 電阻 R上所消耗的電功率是多少 ？ 答案 (1)50V (2)40V 2A (2)2 2A 80W 解析 (1)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值 Em＝ nBSω＝ 100 50 2 V＝ 50 2 V S 斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)為電源電動(dòng)勢(shì)的有效值 E＝ Em2＝ 50 V. (2)當(dāng)開(kāi)關(guān) S 合上時(shí)，由閉合電路歐姆定律得 I＝ ER＋ r＝ 5020＋ 5 A＝ 2 A U＝ IR＝ 2 20 V＝ 40 V 故電壓表的示數(shù)為 40 V，電流表的示數(shù)為 2 A. (3)通過(guò) R的電流最大值 Im＝ 2I＝ 2 2 A. 電阻 R上所消耗的電功率 P＝ UI＝ 40 2 W＝ 80 W. 16． (14 分 )如圖 13甲所示 ， 光滑且足夠長(zhǎng)的金屬導(dǎo)軌 MN、 PQ平行地固定在同一水平面上 ，兩導(dǎo)軌間距 L＝ ， 電阻 R＝ ， 導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量 m＝ ab， 位于兩導(dǎo)軌之間的金屬桿的電阻 r＝ ， 導(dǎo)軌的電阻可忽略不計(jì) ． 整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 磁場(chǎng)方向豎直向下 ． 現(xiàn)用一水平外力 F水平向右拉金屬桿 ， 使之由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng) ， 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好 ， 若理想電壓表的示數(shù) U隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖乙所示 ． 從金屬桿開(kāi)始運(yùn)動(dòng)經(jīng) t＝ 5s 時(shí) ， 求 ： 圖 13 (1)通過(guò)金屬桿的感應(yīng)電流的大小和方向 ； (2)金屬桿的速度大小 ； (3)外力 F的瞬時(shí)功率 ． 答案 (1)1A 電流方向由 b→ a (2)5m/s (3)1W 解析 (1)由題圖乙可知， t＝ 5s 時(shí)的 U＝ 此時(shí)電路中的電流 (即通過(guò)金屬桿的電流 )I＝ UR＝ 1A 用右手定則判斷出，此時(shí)電流的方向?yàn)橛?b指向 a (2)金屬桿產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝ I(R＋ r)＝ 因 E＝ BLv，所以 5s 時(shí)金屬桿的速度大小 v＝ EBL＝ 5m/s (3)金屬桿速度為 v時(shí)，電壓表的示數(shù)應(yīng)為 U＝ RR＋ rBLv 由題圖乙可知， U與 t 成正比，由于 R、 r、 B及 L均為不變量，所以 v 與 t 成正比，即金屬桿應(yīng)沿水平方向向右做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) ． 金屬桿運(yùn)動(dòng)的加速度 a＝ vt＝ 1m/s2 根據(jù)牛頓第二定律，在 5s 末時(shí)對(duì)金屬桿有 F－ BIL＝ ma，解得 F＝ 此時(shí) F的瞬時(shí)功率 P＝ Fv＝ 1W
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