29.在题19图所示电路中,电池均相同,当电键S分别置于a、b两处时,导线间的安培力的大小为、,判断这两段导线( )
与之
A.相互吸引,B.相互排斥,C.相互吸引,D.相互排斥,【答案】D
>><<
【解析】电键S分别置于a、b两处时,电源分别为一节干电池、两节干电池,而电路中灯泡电阻不变,则电路中电流Ia<Ib,在处的磁感应强度Ba<Bb,应用安培力公式F=BIL可知<,又在电流方向相反、则相互排斥。 30.如图所示,一电子沿等量异种电荷的中垂线由A→O→B匀速飞过,电子重不计,则电子所受另一个力的大小和方向变化情况是()
A.先变大后变小,方向水平向左 B.先变大后变小,方向水平向右 C.先变小后变大,方向水平向左 D.先变小后变大,方向水平向右 【答案】B
【解析】试题分析:电子做匀速直线运动,知受电场力和外力平衡,外力的大小与电场力的大小相等,方向相反,根据电场力的变化判断外力的变化.
解:根据等量异种电荷周围的电场线分布知,从A→O→B,电场强度的方向不变,水平向右,电场强度的大小先增大后减小.则电子所受电场力的大小先变大,后变小,方向水平向左,则外力的大小先变大后变小,方向水平向右.故B正确,A、C、D错误. 故选:B.
【点评】解决本题的关键知道外力的大小与电场力的大小相等,方向相反,是一对平衡力. 31.正方形线圈abcd的一半处于匀强磁场中,线圈平面与磁场方向垂直。在线圈以ab为轴转动90o的过程中,穿过线圈的磁通量大小( )
A.一直减小 B.一直增大 C.先减小后增大 D.先不变后减小 【答案】D
【解析】在线圈以ab为轴旋转90°的过程中,由于线圈在垂直于磁场平面上的投影面积不变,即有效面积不变,故开始时磁通量不变;而当cd过进入磁场后,有效面积减小;故磁通量减小;故D正确,ABC错误。
32.一负电荷从电场中A点由静止释放,只受静电力作用,沿电场线运动到B点,它运动的v﹣t图象如图所示,则两点A、B所在区域的电场线分布情况可能是下图中的( )
A.【答案】B 【解析】
B. C. D.
试题分析:v﹣t图象中的斜率表示物体的加速度,所以根据电荷运动过程中v﹣t图象可知电荷的加速度越来越大,则电场力越来越大,电场强度越来越大,根据电场线与电场强度的关系可得出正确结果
解:由v﹣t图象可知,粒子做加速度逐渐减小的加速运动,因此该电荷所受电场力越来越小,电场强度越来越小,电场线密的地方电场强度大,且负电荷受力与电场方向相反,故ACD错误,B正确. 故选:B
【点评】本题结合v﹣t图象,关键要掌握电场强度与电场线,以及电荷受电场力与电场方向之间的关系
33.如图所示,MN是电场中的一条电场线,一电子从a点运动到b点速度在不断地增大,则下列结论正确的是( )
A.该电场是匀强电场
B.该电场线的方向由N指向M
C.电子在a处的加速度小于在b处的加速度
D.因为电子从a到b的轨迹跟MN重合,所以电场线实际上就是带电粒子在电场中的运动轨迹 【答案】B
【解析】电子从a点运动到b点速度在不断地增大,电子所受的电场力一定是由a指向b.因为电子带负电荷,所受的电场力方向与场强方向相反,可知电场线的方向一定是由N指向M.由于不知负电荷由a运动到b的过程中电场力的变化情况,因此无法确定场强大小关系,故A错误,B正确;由于无法判断,负电荷由a运动到b的过程中电场力的变化情况,所以无法判断加速度大小,故C错误;电场线不是带电粒子在电场中的运动轨迹,而是人们为了形象描述电场而假想的曲线,故D错误。所以B正确,ACD错误。
34.如图所示,用两根相同的细绳水平悬挂一段均匀载流直导线MN,电流I方向从M到N,绳子的拉力均为F.为使F=0,可能达到要求的方法是()
A.加水平向右的磁场 B.加水平向左的磁场 C.加垂直纸面向里的磁场 D.加垂直纸面向外的磁场 【答案】C
【解析】试题分析:以直导线MN为研究对象,开始没有电流时重力和绳子拉力大小相等,若使绳子上的拉力为零,则可以在该空间中加上磁场,使MN所受安培力方向向上即可. 解:根据左手定则可知,在MN中通入电流,在空间加上垂直与纸面的磁场,可以使MN受到向上的安培力,这样可以使MN受到绳子拉力为零,具体根据左手定则有:当MN中通入从M到N的电流时,要使安培力向上,可以加上垂直纸面向里的磁场,故ABD错误,C正确. 故选C.
【点评】本题考查了在磁场中的受力平衡问题,注意左手定则的灵活应用,明确磁场方向、电流方向、受力方向三者之间的关系.
35.一个可以自由运动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘,垂直放置,且两个线圈的圆心重合.当两线圈都通过如图所示方向的电流时,则从左向右看,线圈L1将( )
A.不动 B.顺时针转动
C.逆时针转动 D.向纸外平动 【答案】C
【解析】由于L1和L2中的电流的方向是相同的,它们会互相吸引,由于L2是不动的,所以L1会向L2靠近,所以从左向右看,线圈L1将逆时针转动,故C正确,ABD错误。 二、填空题
1.在“用多用表测电阻”的实验中,多用表选择开关处于“×10”挡,指针位于如图所示位置,被
3
测电阻阻值的测量值为_______Ω。若需测量一个约为2.0×10Ω的电阻,则选择开关应选_______(选填:“×10”、“×100”或“×1k”)挡。
【答案】 170 “×100”
【解析】选择×10档测量电阻时,由图示表盘可知,该电阻约为17×10=170Ω.若用此多用表
3
测量一个阻值约为2.0×10Ω的电阻,为了使测量比较准确,应选的欧姆档是×100档。 三、实验题
1.如图所示,在“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的实验中,M,N是通电螺线管轴线上的两点,且这两点到螺线管中心的距离相等.用磁传感器测量轴线上M、N之间各点的磁感应强度B的大小,并将磁传感器顶端与M点的距离记作x.
(1)采用的电源是稳压直流电源,用_____________传感器测量磁场 (2)如果实验操作正确,得到的B-x图象应为图中的
_________.
【答案】 磁 B
【解析】(1)用磁传感器测量螺线管的轴线上各点的磁感应强度.
(2)从外部逐渐靠近螺线管两端时,磁场逐渐增强,在螺线管内部,磁场基本上是匀强磁场,磁感应强度大于螺线管端点的磁感应强度,螺线管的磁场关于中点对称,由图示可知,图象B正确,ACD错误。
2.图所示是利用D IS测定电动机效率的电路,试完成下列问题:
(1)在实验中,通过B、C测得的物理量的数值分别是X、Y,电动机的内阻为r,则此时电动机的输入功率的表达式P入=__________;
(2)在实验中,电动机的转动使质量为m的物体在t时间内匀速上升了h高度,则电动机的效率η=___________。(重力加速度为g) 【答案】
【解析】(1)电压表读数是X,电流表读数是Y,故电动机输入功率为:P入=XY; (2)消耗的电能是XYt,产生的机械能等于重力势能的增加量mgh,也等于消耗的电能减去电动机内阻的热能,即XYt-Irt,故效率为:四、简答题
1.一个带电小球所带电荷量q=﹣4.0×10C,质量为2.0×10㎏,悬挂在一根绝缘细线上,小球放入电场后悬线偏离竖直方向30°如图所示.若小球所在处的电场强度沿水平方向.
﹣8
﹣3
2
。
(1)小球所在处电场强度的方向. (2)求出该处电场强度的大小是多少? 【答案】(1)水平向右. (2)2.89×10N/C
【解析】试题分析:对小球受力分析,受到重力、电场力和细线的拉力,根据电场力方向与场强方向的关系判断电性,根据共点力平衡条件和电场力F=qE列式求解场强E的大小和方向. 解:(1)小球受力分析,受到重力、电场力和细线的拉力,如图,小球带负电,所的电场力与电场强度方向相反,所以电场强度方向水平向右. (2)图中θ=30°,由平衡条件得 mgtanθ=qE 则得 E=
5
代入得 E=答:
=2.89×10N/C
5
(1)小球所在处电场强度的方向水平向右. (2)电场强度的大小是2.89×10N/C.
5
【点评】本题关键是对小球受力分析,然后根据共点力平衡条件并通过合成法求解. 2.A、B两个灯分别标有“220V、100W”和“220V、25W”的字样,现将它们串联在电路中,问:(1)通电后哪个灯较亮?(2)电路允许通过的最大电流是多大? 【答案】(1)B灯较亮 (2)0.114A
【解析】试题分析:AB串联在电路,电流的大小相同,根据P=IR可以分析灯泡的功率的大小;
在串联电路中,允许通过的最大电流等于其中额定电流最小的电阻。
(1)根据题意可知: 当AB串联时,电流相同,根据P=IR可知,PA<PB,所以B灯较亮. (2)在串联电路中,允许通过的最大电流等于其中额定电流最小的电阻. 由P=UI得额定电流:通过灯泡A的电流为:通过灯泡B的电流为:
则允许通过的最大电流Im=IB=0.114A.
点睛:本题主要考查了电功功率公式,当AB串联在电路中,允许的最大的电流应该保证电流最小的灯泡不能烧坏,此时电流为最大的,电压也是最大的。
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2
2