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参考答案
1.C
【详解】A.根据麦克斯韦电磁场理论,变化的电场产生磁场,但不一定产生变化的磁场;变化的磁场产生电场,
但不一定产生变化的电场,故A错误;
B.在真空中无线电波、红外线、可见光、紫外线的波长依次变短,无线电波、红外线、可见光、紫外线都是电
磁波,它在真空中的速度相同,故B错误;
C.在LC振荡电路中,电容器极板上的电荷量最大时,电容器的电场能最大,则线圈产生的磁场能最小,磁场
能大小与电流大小变化同步,所以电路中的电流最小,故C正确;
D.在电磁波发射技术中,使载波随各种信号而改变的技术叫作调制,故D错误。故选C。
2.A
mv2 BqR
【详解】A.粒子离开回旋加速器时动能最大,根据Bqv ,可得v
R m
1 q2B2R2
粒子获得的最大动能为E mv2
k 2 2m
所以要想粒子获得的最大动能增大,可增加磁感应强度B,故A正确;
B.根据左手定则,满足正电荷向下偏转,所以B板带正电,为发电机的正极,A极板是发电机方向的负极,故
B错误;
E
C.速度选择器不能判断带电粒子的电性,不管是正电,还是负电,速度大小满足Eq=qvB即v= ,还要速度
B
方向满足从P入射,粒子才能匀速通过速度选择器,故C错误;
D.磁电式电流表内部极靴产生的磁场为均匀辐向磁场,该磁场为非匀强磁场,故D错误。故选A。
3.B
【详解】由题知,直导线通入从M到N的恒定电流,则根据右手定则可知M、N左侧的磁场垂直纸面向里、右
侧的磁场垂直纸面向外,再由于线框中通有沿逆时针方向的恒定电流,根据左手定则可知:
AB导线受到的安培力向右,则导线AB向右弯曲;AC在MN左侧的导线受到的安培力斜向左下,则这部分导线
向左下弯曲、在MN右侧的导线受到的安培力斜向右上,则这部分导线向右上弯曲;BC在MN左侧的导线受到
的安培力斜向左上,则这部分导线向左上弯曲、在MN右侧的导线受到的安培力斜向右下,则这部分导线向右下
弯曲。故选B。
4.A
【详解】由图可知此时电容器下极板带正电,再根据合安培定则可知电流方向为从线圈流入下极板,所以该时刻
电容器正在充电,电容器内的电场强度正在增大,电路中电流正在减小,线圈中的磁场能正在减小,故A正确,
BCD错误。故选A。
5.B
【详解】C.由图像可知,t=0.02 s时磁通量变化率最大,R两端的电压瞬时值最大,故C错误;
B.由Φ-t图像可知T=2×10-2 st=0时刻Φ=0
根据U 2U 可知R两端的电压u随时间t变化的规律是u=14.1cos 100πt(V)故B正确;
m
D.通过R的电流i随时间t变化的规律是i=1.41cos 100πt(A)故D错误;
Rr
A.电动势的最大值E U 16.97V故A错误。故选B。
m R m
6.B
【详解】A.根据楞次定律和安培定则可得,回路中的感应电流方向为顺时针方向,所以金属杆中感应电流的方
向是由M 流向N ,故A错误;
l
B.图示位置的回路中金属杆切割磁感线的有效长度为 ,此时金属杆产生的感应电动势大小为
sin
答案第1页,共7页
学科网(北京)股份有限公司1 l 2 Bl2
E B 故B正确;
2 sin 2sin2
C.设金属杆接入回路的长度为x,其接入回路的电阻为Rrx
1
金属杆转动切割磁感线产生的感应电动势大小E Bx2
2
1
Bx2
则感应电流的大小为 E 2 Bx
I
R rx 2r
由于x逐渐减小,所以回路中感应电流逐渐减小,故C错误;
ΔΦ
D.由于金属杆切割磁感线的有效长度逐渐减小,所以接入回路的电阻逐渐减小,不能根据q 计算回路中通
R
Bl
过金属杆某横截面的电荷量,则q 故D错误。故选B。
2rtan
7.C
【详解】A.电源电压u随时间t变化的表达式是u6 2sin100t则2f 100
解得电源电压的频率 f 50Hz理想变压器不会改变频率,则副线圈中电流的频率为50Hz,方向每秒钟改变100
次,故A错误;
B.理想变压器原、副线圈的匝数比为1:2,则原、副线圈的电压比为1:2,即n 原:n 副 1:2该理想变压
原 t 副 t
器原、副线圈中磁通量的变化率之比为 原: 副 1:1故B错误;
t t
C.滑片P向上移动时,R 阻值增大,副线圈所在电路总阻值增大,其干路电流减小,所以原线圈所在电路电流
3
减小,则R 的分压减小,电源电压不变,则原线圈的分压增大,导致副线圈的电压增大,R 两端的电压增大,
1 2
流过电阻R 的电流增大,故C正确;
2
D.当电流表的示数为0.5A时,副线圈的电压U 0.5A8Ω4V原、副线圈的匝数比为1:2,则原线圈的电压
副
1
U 4V 2V电源电压有效值U 6V则电阻R 的分压U U U 6V2V4V通过R 的电流大小为
原 2 1 1 副 1
U 4
I 1 A2A故D错误;故选C。
1 R 2
1
8.B
【详解】AB.由于t ∶t ∶t =3∶3∶1,作出粒子运动轨迹图如图所示,它们对应的圆心角分别为90°、90°、30°,由
1 2 3
v2
几何关系可知轨道半径大小分别为R <R R <R =2L由qvB=m
2 3; 1 3
R
可知三个速度的大小关系可能是v <v <v 故A错误,B正确;
2 1 3
2R 2m 1 m q
C.粒子运动周期T= = 则t = T= 解得 = 故C错误;
v qB 1 4 2qB m 2Bt
1
v2 q v
D.由qvB=m R =2L解得粒子的比荷 = 3 故D错误。
R 3 m 2BL
3
答案第2页,共7页
学科网(北京)股份有限公司故选B。
9.BD
【详解】A.由图像乙得,从计时开始两条支路都存在电流,分别是I 和I ,断开K后瞬间,L的电流要减小,
1 2
于是L中产生自感电动势,阻碍自身电流的减小,电流逐渐减小为零;因此本实验是:开关断开,电路中产生
了感应电流,演示断电自感现象,A正确,不符合题意;
BCD.断开开关前后的一小段时间内,通过自感线圈的电流方向是不变的,则自感线圈所在支路的电流如曲线a
所示,乙图中的曲线a表示电流传感器A 测得的数据;I I
2 1 2
说明电感的直流电阻是小于灯泡的电阻的;断开开关之前通过线圈的电流大于通过小灯泡的电流,则断开开关后,
线圈产生自感电动势阻碍电流减小,线圈相当电源,由于线圈、电阻和灯泡重新组成回路,则小灯泡先突然变亮
再逐渐熄灭,C正确,不符合题意、BD错误,符合题意。故选BD。
10.AB
【详解】C.带电粒子在复合场中一定受洛伦兹力而做直线运动,一定为匀速运动,选项C错误;
A.带电粒子沿ab做匀速直线运动,根据左手定则可知洛伦兹力垂直ab方向向上,而电场力方向垂直平行板向
下,此二力不在一条直线上,可知一定受重力,选项A正确;
B.带电粒子只受三个力,应用矢量三角形定则可知洛伦兹力垂直ab向上,则粒子带正电,选项B正确;
D.为锐角,可知mg和qE两个力成锐角,此二力合力大于qE,又重力和电场力的合力大小等于qv B,即
0
qEqv B,即Ev B,选项D错误。
0 0
故选AB。
11.AC
答案第3页,共7页
学科网(北京)股份有限公司sin
【详解】A.根据折射定律得n 可得sinncos故A正确;
sin(90o)
L L L
B.由几何关系可知激光在内芯中的传播路程L 1 2 L L 故B错误;
0 sin sin sin
c c L nL
C.由n 解得激光在内芯中传播的速度v 若0,则激光在内芯中传播的时间t
v n v c
故C正确;
D.若增大,则折射角增大,激光在内芯的内侧面入射角减小,小于临界角,则激光不会发生全反射,故D错
误。故选AC。
12.CD
【详解】A.在电磁铁系统进入线圈时,根据右手定则可知,若俯视则线圈内的感应电流方向为逆时针,故A错
误;
B.模型车做减速度运动,线圈对电磁系统作用力的方向与模型车运动方向相反,故B错误;
C.在电磁铁系统的磁场全部进入任意一个线圈的过程中,通过线圈的电荷量为 E t BLL
qIt t t 1 2
R R R
故C正确;
B2L2L
D.取向右为正方向,根据动量定理有BILt mvmv 即BqL mvmv 解得vv 1 2
1 0 1 0 0 mR
故D正确。故选CD。
42a
13. B 17.4 1.82
b
【详解】(1)[1]为了减小空气阻力的影响,小球应选择密度大一些的铁球;为了保证小球摆动过程,摆长保持
不变,应选用细丝线,且上端用铁夹夹住。
故选B。
(2)[2]10分度游标卡尺的精确值为0.1mm,由图甲可知摆球的直径为d 17mm40.1mm17.4mm
54.60
T s1.82s
(4)[3]单摆的周期为 60
2
Lr 42 42
(5)[4]设小球半径为r,根据单摆周期公式可得T 2 可得T2 L r
g g g
42 b 42a
可知T2L图像的斜率为k 解得g
g a b
14.(1)A(2)D(3)BC
【详解】(1)光源通过透镜会聚后变成点光源,然后通过滤光片后变成单色光,经过单缝后变成线光源,所以
M、N、P三个光学元件依次为滤光片、单缝、双缝。
故选A。
(2)测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上,说明分化板中心线与双缝不平行,可以转动测量
头。故选D。
l
(3)A.根据条纹间距公式x 可知,若将滤光片向右平移一小段距离,光屏上相邻两条亮条纹中心的距
d
离不变,故A错误;
l
B.根据条纹间距公式x 可知,若将双缝间的距离d减小,光屏上相邻两条暗条纹中心的距离增大,故B
d
正确;
答案第4页,共7页
学科网(北京)股份有限公司l
C.根据条纹间距公式x 可知,若将滤光片由绿色换成红色,波长变大,则光屏上相邻两条暗条纹中心的
d
距离增大,故C正确;
a
D.为了减小测量误差,可用测微目镜测出n条亮条纹间的距离a,则相邻两条亮条纹间距为x ,故D错
n1
误。故选BC。
15.(1)94m(2)①两次;②见解析
【详解】(1)两车速度相等时,恰好相遇,设运动时间为t ,则v a t 2sat 解得t 7s
1 0 2 1 11 1
1
甲车位移x v t a t 2s2
1 01 2 2 1
1
乙车位移x at2
2 2 11
两车之间的距离xx x 解得x94m
1 2
(2)①设甲车从0时刻到速度减为零所用时间为t ,对甲车分析v a (t 4)0解得t 16s
2 0 2 2 2
1 1
设t 时并排,则v t a (t 4)2 at2x 解得t 4s16s,t 12s16s
3 0 3 2 2 3 2 13 0 3 3
由此可知两车相遇两次
1
②当t 4s时x at 2 16m
3 3 2 13
1
当t 12s时x at 2 144m
3 3 2 13
16.(1)20V/m(2)1.33T(3)3.08102J
【详解】(1)由于小球a在x0区域后做匀速圆周运动因此Eqmg
代入数据可得电场强度大小为E20V/m
1
(2)小球在管内水平方向做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律Bqv ma又 at2 L
0 2
h
竖直方向做匀速运动,向下运动的距离为h,因此t 代入数据可得B1.33T
v
0
48
(3)小球离开管时的速度v at m/s
水平 17
下降的过程中,洛伦兹力不做功,只有重力和弹力做功
1 1
根据动能定理mghW m v2 v2 mv2解得W 3.08102J
N 2 水平 0 2 0 N
BL 9 mR 2gh BLCm 2gh
17.(1) 2gh, 2gh(2) mgh(3) ,
8R 16 3B2L2 B2L2C4m
1
【详解】(1)对P棒,由动能定理得mgh mv2
2 0
解得P棒刚进入磁场的速度大小为v 2gh
0
当P棒进入磁场时产生感应电动势EBLv
0
P棒为电源,M、N两棒并联,则有I 2RI R又I I I
M N M N
答案第5页,共7页
学科网(北京)股份有限公司E
由欧姆定律得电路的总电流I
2RR
并
2RR 2 BL
R R各式联立得流经M棒的电流I 2gh
并 2RR 3 M 8R
(2)P棒进入磁场,M、N两棒所受的安培力F I LB,F I LB
M M N N
由牛顿第二定律得F ma ,F 2ma
M M N N
联立可得M、N两棒的加速度关系为a :a 1:1
M N
由此可知,M、N两棒加速度相同其运动总是相对静止的,由于P棒受到的安培力与M、N棒受到的安培力的合
力为0,所以三棒组成的系统动量守恒。若P棒与M棒恰好不发生碰撞,则三棒速度相等,设此时的三棒速度
均为v ,以向右为正方向
1
根据动量守恒定律有mv (mm2m)v
0 1
根据能量守恒,该过程系统损失的机械能E 全部转化为电路电阻的焦耳热
损
1 1 2R
故得E = mv2 (mm2m)v2=Q 该过程P棒中产生的焦耳热Q = Q
损 2 0 2 1 总 P R 总
总
8 9
R =2RR R联立各式解得Q = mgh
总 并 3 P 16
(3)P棒进入磁场到三棒速度相等的过程,对P棒
由动量定理得BI Lt mv mv 又 E t BLx
1 1 1 0 qI t 1 t 1 t 1
1 1 R 1 R 1 R R
总 总 总 总
2mR 2gh
联立解得P棒与M棒恰好不发生碰撞时,M棒离磁场左边界的距离x
1 B2L2
4mR 2gh 2mR 2gh
根据题意,若初始时M棒离磁场左边界的距离为x x
0 3B2L2 1 B2L2
则P棒与M棒一定发生碰撞并粘在一起。
设导体棒P与导体棒M碰撞前瞬间的速度为v ,导体棒M、N的速度大小均为v
2 3
碰撞前过程根据动量守恒定律有mv mv (m2m)v
0 2 3
同样对P棒,由动量定理得BI Lt mv mv
2 2 2 0
BLx 3BLx
又qI t 0 0
2 2 R 8R
总
1 1
联立解得v 2gh,v 2gh
2 2 3 6
设导体棒P与导体棒M碰撞粘在一起后瞬间的速度为v
4
则根据动量守恒定律可得二者碰撞时满足mv mv (mm)v
2 3 4
之后导体棒P、M整体与导体棒N通过安培力发生作用,设导体三棒最终共同速度为v
5
则根据动量守恒定律可得2mv 2mv (2m2m)v
4 3 5
答案第6页,共7页
学科网(北京)股份有限公司1 1
联立解得v 2gh,v 2gh
4 3 5 4
此过程对P、M整体,由动量定理得BI Lt 2mv 2mv
3 3 5 4
BLd
又qI t
3 3 R/
总
R/ R R2R
总 PM
mR 2gh
联立解得满足题意的d的最小值d
min 3B2L2
当P、M、N三棒达到稳定运动时
1
导体棒切割磁感线产生感应电动势为EBLv BL 2gh
5 4
闭合电键,根据动量定理BIL·t 4mv v 而I·t q CU CBLv
6 5 C 6
BLCm 2gh
联立解得闭合开关S电容器最终的带电量q
C B2L2C4m
答案第7页,共7页
学科网(北京)股份有限公司