置的时刻作为时间的零点,则磁场对线框的作用力F随时间t的变化图线应为哪个图( )
A. B. C.
D.
【答案】A 【解析】 【详解】在0?LL2L阶段,线框在磁场之外,感应电流为0.安培力为0;在 ?阶段,由vvv右手定则可得出电流的方向为逆时针方向,维持线框以恒定速度v沿x轴运动,所以感应电动势和电流不变,根据左手定则得出磁场对线框的作用力F的方向沿x轴的负方向;在
2L4L?阶段,线框全部进入磁场,穿过线圈的磁通量不变,感应电流为0,安培力为0;在vv4L5L?阶段,线框左边切割磁感线,由右手定则可得出电流的方向为顺时针的方向,维持vv线框以恒定速度v沿x轴运动,所以感应电动势和电流不变,根据左手定则得出磁场对线框的作用力F的方向沿x轴的负方向,综上分析可知,A符合题意,BCD不符合题意。 故选A.
9.如图所示,D是一只理想二极管,水平放置的平行板电容器AB内部原有带电微粒P处于静止状态.下列措施下,关于P的运动情况的说法正确的是( )
A. 保持S闭合,增大A、B板间距离,P仍静止 B. 保持S闭合,减小A、B板间距离,P向上运动 C. 断开S后,增大A、B板间距离,P向下运动 D. 断开S后,减小A、B板间距离,P仍静止 【答案】ABD 【解析】
【详解】A.保持S闭合,电源的路端电压不变.增大A、B板间距离,电容减小,由于二极管的单向导电性,电容器不能放电,其电量不变,由推论E?微粒所受电场力不变,仍处于静止状态.故A正确.
B.保持S闭合,电源的路端电压不变,电容器的电压不变,减少A、B板间距离,由E?知,板间场强增大,电场力增大,微粒将向上运动.故B正确. CD.断开S后,电容器电量Q不变,由推论E?4πKQ 得到,板间场强不变,εdU可d4πKQ得到,板间场强不变,微粒所受电εd场力不变,仍处于静止状态.故C错误,D正确.
10.地面附近空间中存在着水平方向的匀强电场和匀强磁场,已知磁场方向垂直纸面向里一个带电油滴沿着一条与竖直方向成α角的直线MN运动,如图所示,由此可以判断
A. 油滴一定做匀速运动 B. 油滴可以做变速运动
C. 如果油滴带正电,它是从M点运动到N点 D. 如果油滴带正电,它是从N点运动到M点 【答案】AC 【解析】
【详解】AB.油滴做直线运动,受重力、电场力和洛伦兹力作用,因为重力和电场力均为恒力,根据物体做直线运动条件可知,粒子所受洛伦兹力亦为恒力据f洛?qvB可知,粒子必定做匀速直线运动,故A正确,B错误;
CD.根据做直线运动的条件和受力情况(如图所示)可知,如果油滴带正电,由左手定则判
的断可知,油滴的速度从M点到N点,故C正确,D错误。 故选AC。
11.回旋加速器的原理如图所示,它由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是( )
A. 离子从电场中获得能量 B. 离子从磁场中获得能量
C. 只增大空隙间的加速电压可增大离子从回旋加速器中获得的动能 D. 只增大D形盒的半径可增大离子从回旋加速器中获得的动能 【答案】AD 【解析】
【详解】A.离子每次通过D形盒D1、D2间的空隙时,电场力做正功,动能增加,所以离子从电场中获得能量。故A正确;
B.离子在磁场中受到的洛伦兹力不做功,不能改变离子的动能,所以离子不能从磁场中获得能量。故B错误;
CD.设D形盒的半径为R,当离子圆周运动的半径等于R时,获得的动能最大,则由
v2qvB?m
R得
v?则最大动能
qBR mEkm12q2B2R2 ?mv?22m可见,最大动能与加速电压无关,增大D形盒的半径可增加离子从回旋加速器中获得的最大动能,故C错误,D正确。 故选AD。
12.如图所示,R1、R2、R3、R4均为可变电阻,C1、C2均为电容器,电源的电动势为E,内阻r≠0.若改变四个电阻中的一个阻值,则( )
A. 减小R1,C1、C2所带的电量都增加 B. 增大R2,C1、C2所带的电量都增加 C. 增大R3,C1、C2所带的电量都增加 D. 减小R4,C1、C2所带的电量都增加 【答案】BD 【解析】 【分析】
由电路图可知,电阻R2、R3、R4串联接入电路,电容器C1并联在电阻电阻R2两端,电容器C2与R2、R3的串联电路并联;根据电路电阻的变化,应用欧姆定律及串联电路特点判断电容器两端电压如何变化,然后由Q=CU判断出电容器所带电荷量如何变化.
【详解】A、减小R1,电容器C1、C2两端电压不变,电容器所带电量不变,故A错误; B、增大R2,整个电路电阻变大,由闭合电路欧姆定律可知,电路电流减小,路端电压变大,电阻R3、R4两端电压变小,电阻R2两端电压变大,电阻R2、R3串联电压变大,电容器C1、C2两端电压变大,由Q=CU可知,两电容器所带的电量都增加,故B正确;
C、增大R3,整个电路电阻变大,由闭合电路欧姆定律可知,电路电流减小,由U=IR可知,电阻R2两端电压变小,电容器C1两端电压变小;路端电压变大,电阻R4两端电压变小,电阻R2、R3串联电压变大,电容器C2两端电压变大,由Q=CU可知,电容器C1所带电荷量减少,C2所带的电量都增加,故C错误;
D、减小R4,电路总电阻变小,由闭合欧姆定律可知,电路电流变大,电阻R2两端电压变大,电阻R2、R3串联电压变大,电容器C1、C2两端电压都增大,由Q=CU可知C1、C2所带的电量都增加,故D正确; 故选BD.
13.如图,有两根和水平方向成?角的光滑平行的金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感强度为及一根质量为m的金属杆从轨道上由静止滑下.经过足够长的时间,金属杆的速度趋近于一个最大速度vm,则( )
A. 如果B增大,vm将变大 C. 如果R变大,vm将变大 【答案】BC 【解析】
B. 如果α变大,vm将变大 D. 如果m变小,vm将变大
B2L2vm当金属杆做匀速运动时,速度最大,此时有mgsinθ=F安,又安培力大小为 F安?
R联立得:vm?mgRsin? 根据上式分析得知:当只B增大时,vm将变小.故A错误;如果只
B2L2增大θ,vm将变大.故B正确;当只R增大,vm将变大,故C正确;只减小m,vm将变小.故D错误.故选BC.
点睛:本题第一方面要会分析金属棒的运动情况,第二方面要熟记安培力的经验公式
B2L2vm,通过列式进行分析. F安?R二、填空题(共14分,每空2分)
14.一多用电表的电阻档有三 个倍率,分别是×1、×10、×100.用×10档测量某电阻时,操作步骤正确,发现表头指针偏转角度很小,为了较准确地进行测量,应换到________档.如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数,那么缺少的步骤是__________,若补上该步骤后测量,表盘的示数如图,则该电阻的阻值是________Ω.
山西省怀仁市重点中学2024-2024学年高二上学期期末考试物理试题 Word版含解析
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