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- 2021-06-01 发布
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2016-2017学年江苏省徐州市王杰中学高二(上)期中物理试卷
一、单项选择题(本题共27小题,每小题3分,共81分.)
1.A、B两物体均不带电,相互摩擦后A带负电荷,电荷量大小为Q,则B的带电情况是( )
A.带正电荷,电荷量大于Q B.带正电荷,电荷量等于Q
C.带负电荷,电荷量大于Q D.带负电荷,电荷量等于Q
2.图中展示的是下列哪种情况的电场线( )
A.单个正点电荷 B.等量异种点电荷
C.单个负点电荷 D.等量同种点电荷
3.真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的2倍,距离保持不变,它们之间的相互作用力变为( )
A. B.F C.4F D.16F
4.两点电荷形成电场的电场线分布如图所示,A、B是电场 线上的两点.关于A、B两点的电场强度,下列判断正确的是( )
A.EA>EB,方向相同 B.EA>EB,方向不同
C.EA<EB,方向相同 D.EA<EB,方向不同
5.两个完全相同的金属小球所带电荷量分别为+5Q和﹣Q,将两小球接触之后再分开,则它们所带的电荷量分别为( )
A.+2Q,+2Q B.+3Q,+3Q C.+5Q,﹣Q D.+3Q,+Q
6.下列说法错误的是( )
A.摩擦时失去电子的物体带正电
B.所有带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍
C.只有体积很小的带电体才能看成点电荷
D.电荷守恒定律在各种变化中都成立
7.如图所示,绝缘细线悬挂着的两小球带同种电荷,将它们相互靠近,观察到两小球向两侧偏离的角度增大,由此可以推断( )
A.同种电荷相互吸引,距离越近电荷间的作用力越大
B.同种电荷相互吸引,距离越近电荷间的作用力越小
C.同种电荷相互排斥,距离越近电荷间的作用力越大
D.同种电荷相互排斥,距离越近电荷间的作用力越小
8.下列对静电现象的认识中,正确的是( )
A.摩擦起电说明了电荷可以创生
B.自然界中只存在正、负两种电荷
C.在高大的烟囱中安装静电除尘器是静电的防止
D.在高大的建筑物顶端装上避雷针是静电的利用
9.关于电容器和电容,下列说法错误的是( )
A.电容器贮存电荷的同时也就贮存了电能
B.给电容器充电时,两极板分别带上等量的异号电荷
C.电容器不带电时电容为零
D.电容的单位是法拉
10.如图所示,AB是某电场中的一根电场线,在线上O点放一个自由静止的负电荷,它将沿电场线向B点运动,下列判断中正确的是( )
A.电场线由A指向B,EA>EB
B.电场线由A指向B,EA<EB
C.电场线由B指向A,EA=EB
D.电场线由B指向A,无法比较EA 和EB的大小
11.关于通电螺旋线管磁极的判断,下列示意图中正确的是( )
A. B. C. D.
12.关于磁感线,下列说法中正确的是( )
A.两条磁感线可以相交
B.磁感线是磁场中实际存在的线
C.磁感线的疏密程度反映磁场的强弱
D.磁感线总是从N极出发,到S极终止
13.如图所示,示波管中的电子束水平向右运动,若在示波管所在区域加垂直纸面向里的匀强磁场,则电子束将( )
A.向上偏转 B.向下偏转 C.向纸外偏转 D.向纸里偏转
14.在通电直导线与磁场方向垂直的情况下,为研究安培力与电流大小的关系,实验时应保持不变的物理量是( )
A.只有电流
B.只有磁感应强度
C.只有导线在磁场中的长度
D.磁感应强度和导线在磁场中的长度
15.如图所示,一通电直线竖直放置,其右侧A、B两点的磁感应强度分别为BA和BB,则( )
A.BA>BB,方向均垂直纸面向里 B.BA<BB,方向均垂直纸面向里
C.BA>BB,方向均垂直纸面向外 D.BA<BB,方向均垂直纸面向外
16.如图所示,在水平匀强磁场中竖直放置一矩形线圈,线圈平面与磁场垂直,若线框面积为S,则通过线框的磁通量为( )
A.S/B B.B/S C.BS D.0
17.关于磁感应强度B的概念,下列说法中正确的是( )
A.根据磁感应强度B的定义式B=可知,磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
B.一小段通电导线放存磁感应强度为零处,它所受的磁场力一定为零
C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,该处的磁感应强度一定为零
D.磁场中某处磁感应强度的方向,与通电导线在该处所受磁场力的方向相同
18.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环以轴心沿如图方向转动时,则a、b、c、d四个小磁针的运动情况是( )
A.a、b、d不动,c的N极朝纸外
B.a、b、d的N极朝纸内,c的N极朝纸外
C.d不动,c的N极朝纸外.a、b的N极朝纸内
D.a、b、d的N极朝纸外,c的N极朝纸内
19.关于正常工作的发电机、电动机和白炽灯,以下说法中正确的是( )
A.发电机是将电能转化为机械能的装置
B.电动机是将机械能等能转化为电能的装置
C.电动机消耗的电能大于产生的热能,白炽灯消耗的电能等于产生的热能
D.电动机消耗的电能等于产生的热能,白炽灯消耗的电能大于产生的热能
20.在下列各图中,已标出了磁感应强度B的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受安培力F的方向,其中正确的是( )
A. B. C. D.
21.传感器已广泛应用在生产、生活中,下列关于传感器的说法正确的是( )
A.火警报警器使用了压力传感器
B.冰箱控温系统使用了温度传感器
C.商场里的自动门使用了光传感器
D.夜间自动打开的路灯使用了温度传感器
22.下列关于电场、磁场及电磁波的说法中正确的是( )
A.均匀变化的电场在周围空间产生均匀变化的磁场
B.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
C.电磁波的频率与它传播的速度大小成正比
D.电磁波可以在真空中传播
23.如图所示,线圈平面与条形磁铁的轴线垂直,现将线圈沿轴线由A点平移到B点,穿过线圈磁通量的变化情况是( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大,后变小
24.在赤道处沿东西方向放置一根通电直导线,电流方向由东向西,则导线受到地磁场的作用力的方向为( )
A.向上 B.向下 C.向东 D.向北
25.如图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,下述过程中使线圈产生感应电流的是( )
A.以bc边为轴转动60°
B.将线圈向下平移
C.将一半在匀强磁场外的线圈向右平移到磁场内
D.将线圈向上平移
26.对匝数一定的线圈,下列说法中正确的是( )
A.线圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定就大
C.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
27.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法正确的是( )
A.合上开关S接通电路,A2灯先亮,A1灯逐渐变亮,最后一样亮
B.合上开关S接通电路,A1和A2始终一样亮
C.断开开关S切断电路,A1和A2都立刻熄灭
D.断开开关S切断电路,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭
二、填空题(本题共2小题,每小题4分,共8分)
28.如图所示为一个按正弦规律变化的交变电流的I﹣t图象,由图可知:该交变电流的频率为 Hz.电流的有效值为 A.
29.现代科技离不开电磁波,历史上首先预言电磁波存在的物理学家是 ,他认为变化的磁场会产生电场;如图所示,螺线管的匝数为100匝,在0.1s内穿过螺线管的磁通量变化了0.02Wb,则螺线管两端产生的感应电动势为 V.
三、计算题(本题共2小题,共11分)
30.真空中有一个电场,电场线如图所示.在这个电场中的A点放入电量为5.0×10﹣9C的点电荷,它受到的电场力为3.0×10﹣4N.
(1)画出A点电场强度的方向.
(2)求出A点电场强度的大小.
(3)若把该点电荷从电场中移走,则A点电场强度是多大?
31.把一根长l=10cm的导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中,
(1)当导线中通以I1=2A的电流时,导线受到的安培力大小为1.0×10﹣7N,则该磁场的磁感应强度为多少?
(2)若该导线中通以I2=3A的电流,则此时导线所受安培力大小是多少?方向如何?
2016-2017学年江苏省徐州市王杰中学高二(上)期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、单项选择题(本题共27小题,每小题3分,共81分.)
1.A、B两物体均不带电,相互摩擦后A带负电荷,电荷量大小为Q,则B的带电情况是( )
A.带正电荷,电荷量大于Q B.带正电荷,电荷量等于Q
C.带负电荷,电荷量大于Q D.带负电荷,电荷量等于Q
【考点】元电荷、点电荷.
【分析】物体相互摩擦后会带电,这就是摩擦起电,在摩擦起电过程中,得到电子的物体带负电,失去电子的物体带正电;摩擦起电过程中,电荷是守恒的,正负电荷的代数和保持不变.
【解答】解:A、B两物体均不带电,相互摩擦后A带负电荷,电荷量大小为Q,
根据电荷守恒定律得B的带电情况是带正电荷,电荷量等于Q.故ACD错误,B正确.
故选:B.
2.图中展示的是下列哪种情况的电场线( )
A.单个正点电荷 B.等量异种点电荷
C.单个负点电荷 D.等量同种点电荷
【考点】电场线.
【分析】根据电场线从正电荷或无穷远出发,到负电荷或无穷远终止,结合对称性即可解答.
【解答】解:A、单个正点电荷的电场,其电场线从正电荷出发,到无穷远终止,电场线是直线,与图不符,故A错误.
BD、根据电场线从正电荷出发,到负电荷终止,以及对称性,可知,该电场是两个等量异种点电荷的电场.故B正确,D错误.
C、单个负点电荷的电场,其电场线从无穷远出发,到负电荷终止,电场线是直线,与图不符,故C错误.
故选:B
3.真空中有两个静止的点电荷,它们之间的作用力为F,若它们的带电量都增大为原来的2倍,距离保持不变,它们之间的相互作用力变为( )
A. B.F C.4F D.16F
【考点】库仑定律.
【分析】由库仑力公式可得出两次作用力的表达式,则可求得距离减小后的相互作用力.
【解答】解:由库仑定律可得:
变化前 F=K;
变化后F′==4F,故C正确,ABD错误;
故选C.
4.两点电荷形成电场的电场线分布如图所示,A、B是电场 线上的两点.关于A、B两点的电场强度,下列判断正确的是( )
A.EA>EB,方向相同 B.EA>EB,方向不同
C.EA<EB,方向相同 D.EA<EB,方向不同
【考点】电势差与电场强度的关系;电场强度.
【分析】电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线的切线方向表示电场强度的方向.由此分析即可.
【解答】解:电场线的疏密代表场强的强弱,电场线越密,电场强度越大,从图可以看出,A点处的电场线的密集程度大于B点处电场线的密集程度,故EA>EB;
又电场线的切线方向表示电场强度的方向,由图可知,A、B两点的电场强度的方向不同.故ACD错误,B正确.
故选:B
5.两个完全相同的金属小球所带电荷量分别为+5Q和﹣Q,将两小球接触之后再分开,则它们所带的电荷量分别为( )
A.+2Q,+2Q B.+3Q,+3Q C.+5Q,﹣Q D.+3Q,+Q
【考点】电荷守恒定律.
【分析】这两个带电体接触后负电荷完全中和,剩余的电荷平均分配,由此解答.
【解答】解:两个完全相同的金属小球所带电荷量分别为+5Q和﹣Q,将两小球接触之后再分开,两球所带的电量先中和再平分,所以两球所带电荷量分别为+2Q和+2Q.
故选:A.
6.下列说法错误的是( )
A.摩擦时失去电子的物体带正电
B.所有带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍
C.只有体积很小的带电体才能看成点电荷
D.电荷守恒定律在各种变化中都成立
【考点】电荷守恒定律;元电荷、点电荷.
【分析】不论静电感应带电,还是摩擦起电,它们不会创造电荷,只是电荷的转移,从一物体转移另一物体,或从一部分转移另一部分,当电荷间距远大于自身大小时,才能看成点电荷,点电荷的电量不确定,但是元电荷的整数倍.
【解答】解:A、物体存在电中性,当失去电子时,物体一定带正电,故A正确;
B、物体带电是由于得到或失去电子,所以所有带电体的电荷量都是元电荷e的整数倍,故B正确;
C、只要带电体的大小和形状在所研究的问题中可以忽略,则带电体即可以看成点电荷,并不是只有体积小的带电体才能看成点电荷,故C错误;
D、根据电荷守恒的规律可知,电荷守恒定律在各种变化中都成立,故D正确.
本题选错误的,故选:C.
7.如图所示,绝缘细线悬挂着的两小球带同种电荷,将它们相互靠近,观察到两小球向两侧偏离的角度增大,由此可以推断( )
A.同种电荷相互吸引,距离越近电荷间的作用力越大
B.同种电荷相互吸引,距离越近电荷间的作用力越小
C.同种电荷相互排斥,距离越近电荷间的作用力越大
D.同种电荷相互排斥,距离越近电荷间的作用力越小
【考点】库仑定律.
【分析】同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引;根据库仑定律可知,当电荷量不变时,间距越小,则库仑力越大,即可求解.
【解答】解:将它们相互靠近,观察到两小球向两侧偏离的角度增大,可以推断两个小球带同种电荷,且距离越近电荷间的作用力越大,故C正确,ABD错误;
故选:C
8.下列对静电现象的认识中,正确的是( )
A.摩擦起电说明了电荷可以创生
B.自然界中只存在正、负两种电荷
C.在高大的烟囱中安装静电除尘器是静电的防止
D.在高大的建筑物顶端装上避雷针是静电的利用
【考点】* 静电的利用和防止;电荷守恒定律.
【分析】明确电荷守恒定律的应用,自然界只存在正负两种电荷,电荷是不能被创生、也不能被消灭;
明确生活中有关静止的防止和应用规律,知道静止防止是为了防止静电的危害,而静电应用是利用静电的性质而完成某些工作.
【解答】解:A、摩擦起电的原因是电荷的转移,并没有创生出电荷,故A错误;
B、自然界只存在正、负两种电荷,故B正确;
C、在高大的烟囱中安装静电除尘器是静电的应用,故C错误;
D、在高大的建筑物顶端装上避雷针是静电的防止,故D错误.
故选:B.
9.关于电容器和电容,下列说法错误的是( )
A.电容器贮存电荷的同时也就贮存了电能
B.给电容器充电时,两极板分别带上等量的异号电荷
C.电容器不带电时电容为零
D.电容的单位是法拉
【考点】电容.
【分析】两个相互靠近又彼此绝缘的导体就构成了电容器;由于电荷间的相互吸引,而可以容纳电荷量.要明确电容的性质,知道电容与电压和电量无关.
【解答】解:A、电容器贮存电荷的同时也就贮存了电能,故A正确;
B、给电容器充电时,两极板分别带上等量的异号电荷,与正极相连的极板带上正电,另一极板带上负电,故B正确;
C、电容是电容器容纳电荷本领的物理量,其大小与带电量和电压无关,故C错误.
D、电容的单位为法拉,故D正确.
本题选错误的,故选:C.
10.如图所示,AB是某电场中的一根电场线,在线上O点放一个自由静止的负电荷,它将沿电场线向B点运动,下列判断中正确的是( )
A.电场线由A指向B,EA>EB
B.电场线由A指向B,EA<EB
C.电场线由B指向A,EA=EB
D.电场线由B指向A,无法比较EA 和EB的大小
【考点】电场线;电场强度.
【分析】根据负电荷的运动方向判断电场力的方向,从而确定场强方向.而场强的大小由电场线的疏密反映,电场线越密场强越大.
【解答】解:由题,负电荷由静止开始从O运动到B,负电荷所受电场力方向从0到B,场强方向与电场力方向相反,即场强方向由B指向A.由于电场线的分布情况未知,所以场强如何变化无法确定,无法确定电场强度的大小,故D正确,ABC错误.
故选:D
11.关于通电螺旋线管磁极的判断,下列示意图中正确的是( )
A. B. C. D.
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.
【分析】通电螺线管周围有磁场存在,根据右手安培定则可判定电流方向与磁场方向的关系.
【解答】解:由右手安培定则可判定通电导线周围的磁场方向.
A、伸开右手弯曲四指,让四指所指方向与电流方向相同,则大拇指所指向为通电螺线管内部磁感线的方向.故A正确;
B、伸开右手弯曲四指,让四指所指方向与电流方向相同,则大拇指所指向为通电螺线管内部磁感线的方向.因此左端应是S极,故B错误;
C、伸开右手弯曲四指,让四指所指方向与电流方向相同,则大拇指所指向为通电螺线管内部磁感线的方向.因此左端应该是S极,故C错误;
D、伸开右手弯曲四指,让四指所指方向与电流方向相同,则大拇指所指向为通电螺线管内部磁感线的方向.因此左端应是N极,故D错误;
故选:A
12.关于磁感线,下列说法中正确的是( )
A.两条磁感线可以相交
B.磁感线是磁场中实际存在的线
C.磁感线的疏密程度反映磁场的强弱
D.磁感线总是从N极出发,到S极终止
【考点】磁感线及用磁感线描述磁场.
【分析】据磁感线的特点分析即可,磁感线有如下特点:磁感线是人们为形象描述磁场而假想的,在磁体外部由N极指向S极,在内部有S极指向N极的闭合曲线,其疏密程度反映磁场的强弱,切线方向表示该点的磁场方向.
【解答】解:AC、据磁感线是疏密程度反映磁场的强弱,切线方向表示磁场的方向,而磁感应强度为矢量,其方向有唯一性,所以磁感线不相交,故A错误,C正确.
BD、磁感线是人们为形象描述磁场而假想的,在磁体外部由N极指向S极,在内部有S极指向N极的闭合曲线,故BD错误.
故选:C.
13.如图所示,示波管中的电子束水平向右运动,若在示波管所在区域加垂直纸面向里的匀强磁场,则电子束将( )
A.向上偏转 B.向下偏转 C.向纸外偏转 D.向纸里偏转
【考点】洛仑兹力.
【分析】由左手定则判断出电子束受到的安培力方向,最后根据电子束的受力方向判断电子束如何偏转.
【解答】解:在示波管处电流磁场方向垂直于纸面向里;
电子束由左向右运动,电子束形成的电流方向水平向左,
由左手定则可知,电子束受到的安培力竖直向下,则电子束向下偏转,故B正确;
故选:B.
14.在通电直导线与磁场方向垂直的情况下,为研究安培力与电流大小的关系,实验时应保持不变的物理量是( )
A.只有电流
B.只有磁感应强度
C.只有导线在磁场中的长度
D.磁感应强度和导线在磁场中的长度
【考点】安培力.
【分析】安培力F=BIL,根据控制变量法探究实验.
【解答】解:根据安培力公式F=BIL,根据控制变量法研究安培力与电流大小的关系,实验时应保持不变的物理量是B和L,即磁感应强度和导线在磁场中的长度.
故选:D.
15.如图所示,一通电直线竖直放置,其右侧A、B两点的磁感应强度分别为BA和BB,则( )
A.BA>BB,方向均垂直纸面向里 B.BA<BB,方向均垂直纸面向里
C.BA>BB,方向均垂直纸面向外 D.BA<BB,方向均垂直纸面向外
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向;磁感应强度.
【分析】正确利用安培定则直接判断通电直导线周围磁场方向,并由越靠近导线的,磁场越强,即可求解.
【解答】解:利用安培定则可以判断出通电直导线周围的磁场线分布情况,如图中电流方向向上,则右侧磁场垂直纸面向里,且越靠近导线的,磁场越强,故BCD错误,A正确.
故选:A.
16.如图所示,在水平匀强磁场中竖直放置一矩形线圈,线圈平面与磁场垂直,若线框面积为S,则通过线框的磁通量为( )
A.S/B B.B/S C.BS D.0
【考点】磁通量.
【分析】在匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直时,磁通量公式是Φ=BS.
【解答】解:由题图可知,线框在匀强磁场中,且线框平面与磁场方向垂直,所以通过线框的磁通量是 Φ=BS.故C正确,ABD错误.
故选:C
17.关于磁感应强度B的概念,下列说法中正确的是( )
A.根据磁感应强度B的定义式B=可知,磁感应强度B与F成正比,与IL成反比
B.一小段通电导线放存磁感应强度为零处,它所受的磁场力一定为零
C.一小段通电导线在某处不受磁场力作用,该处的磁感应强度一定为零
D.磁场中某处磁感应强度的方向,与通电导线在该处所受磁场力的方向相同
【考点】磁感应强度.
【分析】本题考查了磁场的大小与方向,磁感应强度B=是采用比值法定义的,B大小与F、IL无关,B由磁场本身决定,当电流方向与磁场方向不在同一直线上时,导体才受到磁场力作用,磁场力的方向与电流、磁场垂直.
【解答】解:A、磁感应强度B=是采用比值法定义的,B大小与F、IL无关,B由磁场本身决定,故A错误;
B、根据F=BIL可知,当磁感应强度为零处,它所受磁场力一定为零,故B正确.
C、当导体方向与磁场方向在一条线上时,导体不受磁场力作用,此时磁感应强度并非为零,故C错误;
D、根据左手定则可知,磁场方向与磁场力方向垂直,故D错误.
故选B.
18.如图所示,圆环上带有大量的负电荷,当圆环以轴心沿如图方向转动时,则a、b、c、d四个小磁针的运动情况是( )
A.a、b、d不动,c的N极朝纸外
B.a、b、d的N极朝纸内,c的N极朝纸外
C.d不动,c的N极朝纸外.a、b的N极朝纸内
D.a、b、d的N极朝纸外,c的N极朝纸内
【考点】通电直导线和通电线圈周围磁场的方向.
【分析】正电荷的定向移动方向是电流的方向,负电荷的定向移动方向与电流方向相反;
在磁场中,小磁针静止时N极所指的方向是磁场的方向;
由安培定则判断出a、b、c、d各处磁场方向,然后确定小磁针的转动情况.
【解答】解:圆环带有负电荷,圆环顺时针转动时,产生的等效电流方向沿逆时针方向;由安培定则可知,a、b、d所在处磁场垂直于纸面向里,c处磁场垂直于纸面向外,故a、b、d处的小磁针的N极朝纸内转动,c处小磁针的N极朝纸外转动,故B正确;
故选B.
19.关于正常工作的发电机、电动机和白炽灯,以下说法中正确的是( )
A.发电机是将电能转化为机械能的装置
B.电动机是将机械能等能转化为电能的装置
C.电动机消耗的电能大于产生的热能,白炽灯消耗的电能等于产生的热能
D.电动机消耗的电能等于产生的热能,白炽灯消耗的电能大于产生的热能
【考点】焦耳定律.
【分析】电动机内有线圈,不是纯电阻,消耗的电能要大于产生的热能;而白炽灯是纯电阻,则消耗的电能等于产生的热能.
【解答】解:A、发电机工作过程中就是将机械能转化为电能,故A错误
B、电动机的工作过程中是电能转化为机械能,故B错误;
C、电动机内部有线圈,通电后要产生热能,同时要转动,产生机械能.所以电动机消耗的电能均大于产生的热能,而白炽灯仅仅是电阻,消耗的电能全等于产生的热能.故C正确;
D、电动机内部有线圈,通电后要产生热能,同时要转动,产生机械能.所以电动机消耗的电能均大于产生的热能,而白炽灯仅仅是电阻,消耗的电能全等于产生的热能.故D错误
故选:C
20.在下列各图中,已标出了磁感应强度B的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受安培力F的方向,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【考点】安培定则.
【分析】根据左手定则,让磁感线从掌心进入,并使四指指向电流的方向,这时拇指所指的方向就是导线受的安培力的方向.
【解答】解:根据左手定则可得:
A、图中安培力的方向是垂直导体棒向上的,故A正确;
B、电流方向与磁场方向在同一直线上,不受安培力作用,故B错误;
C、图中安培力的方向是竖直导体棒向下的,故C错误;
D、图中安培力的方向垂直纸面向外,故D错误.
故选:A
21.传感器已广泛应用在生产、生活中,下列关于传感器的说法正确的是( )
A.火警报警器使用了压力传感器
B.冰箱控温系统使用了温度传感器
C.商场里的自动门使用了光传感器
D.夜间自动打开的路灯使用了温度传感器
【考点】传感器在生产、生活中的应用.
【分析】了解各种传感器的特点、工作原理,和它们在仪器设备中的应用原理,据此即可正确解答.
【解答】解:A、火警报警器使用了温度传感器,故A错误;
B、冰箱控温系统使用了温度传感器,故B正确.
C、一般人体都有恒定的体温,一般在37度,所以会发出特定波长10UM左右的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的10UM左右的红外线而进行工作的.人走向门口时,门会自动打开,是因为安装了红外线传感器.从而能感知红外线,导致门被打开,故C错误;
D、灯要求夜晚亮、白天熄.则白天有光,黑夜没有光,则是由光导致电路的电流变化,所以电路中光传感器导致电阻变化,实现动控制,因此是利用半导体的光敏性,即为光电传感器,故D错误;
故选:B
22.下列关于电场、磁场及电磁波的说法中正确的是( )
A.均匀变化的电场在周围空间产生均匀变化的磁场
B.只要空间某处的电场或磁场发生变化,就会在其周围产生电磁波
C.电磁波的频率与它传播的速度大小成正比
D.电磁波可以在真空中传播
【考点】电磁波谱;电场.
【分析】变化的电场可以产生磁场;变化的磁场可以产生电场;均匀变化的电场产生恒定的磁场;均匀变化的磁场产生恒定的电场.电场和磁场交替产生,向外传播,形成电磁波.电磁波可以在介质中传播,也可以在真空中传播,可以反射,也可以折射,只有在同一均匀介质中才能沿直线匀速传播.
【解答】解:A、均匀变化的磁场产生恒定的电场,故A错误.
B、均匀变化的电场和磁场变化时只能产生恒定的磁场和电场;故不会产生电磁波;故B错误;
C、电磁波的频率是由电磁波本身决定的.与波速无关,故C错误.
D、电磁波是种能量形式,电磁波的传播不需要介质,可以在真空中传播,故D正确;
故选:D
23.如图所示,线圈平面与条形磁铁的轴线垂直,现将线圈沿轴线由A点平移到B点,穿过线圈磁通量的变化情况是( )
A.变大 B.变小
C.不变 D.先变大,后变小
【考点】磁通量.
【分析】磁通量用穿过线圈平面的磁感线的条数表示,根据条形磁铁磁感线的分布情况进行分析.
【解答】解:线圈在N极和S极附近时,磁场较强,磁感线较密,穿过线圈的磁感线较多,磁通量较大,而远离条形磁铁磁极附近,磁场变弱,磁感线较疏,穿过线圈的磁通量较小.故线圈在A出的磁通量比较大.线圈从A到B的过程中磁通量逐渐减小.故B正确,ACD错误;
故选:B
24.在赤道处沿东西方向放置一根通电直导线,电流方向由东向西,则导线受到地磁场的作用力的方向为( )
A.向上 B.向下 C.向东 D.向北
【考点】洛仑兹力;左手定则.
【分析】解答本题首先要明确地球磁场的分布情况:地理的南极为磁场的北极;同时注意电流方向为正电荷运动方向,然后根据左手定则直接进行判断即可.
【解答】解:地球磁场的南北极和地理的南北极相反,因此在赤道上方磁场方向从南指向北,电流的方向从东向西,依据左手定则可得安培力方向向下,故ACD错误,B正确.
故选:B.
25.如图所示,矩形线圈与磁场垂直,且一半在匀强磁场内一半在匀强磁场外,下述过程中使线圈产生感应电流的是( )
A.以bc边为轴转动60°
B.将线圈向下平移
C.将一半在匀强磁场外的线圈向右平移到磁场内
D.将线圈向上平移
【考点】感应电流的产生条件.
【分析】磁通量是穿过线圈的磁感线的条数.对照产生感应电流的条件:穿过电路的磁通量发生变化进行分析判断有无感应电流产生.
【解答】解:A、以bc边为轴转动5°,穿过线圈的磁通量仍为Φ=B,保持不变,没有感应电流产生,不符合题意.故A错误.
B、将线圈向下平移时,穿过线圈的磁通量不变,没有感应电流产生,不符合题意.故B错误.
C、将一半在匀强磁场外的线圈向右平移到磁场内,磁通量一定增大,故可以产生感应电流,故C正确;
D、将线圈向上平移时,线圈所包含的磁通量不变,故不会产生感应电流,故D错误.
故选:C
26.对匝数一定的线圈,下列说法中正确的是( )
A.线圈放在磁场越强的位置,线圈中产生的感应电动势一定越大
B.线圈中磁通量变化越快,线圈中产生的感应电动势一定就大
C.线圈中磁通量变化越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
D.线圈中磁通量越大,线圈中产生的感应电动势一定越大
【考点】法拉第电磁感应定律.
【分析】由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势的大小除与线圈匝数有关外,还与磁通量变化快慢有关.
【解答】解:A、由E=N得,线圈中产生的感应电动势大小由磁通量变化快慢决定,与磁感强度强弱无关,故A错误;
B、由E=N得,线圈中产生的感应电动势大小由磁通量变化快慢决定,故B正确;
C、由E=N得,线圈中产生的感应电动势大小由磁通量变化快慢决定,与磁通量的变化大小无关,故C错误;
D、由E=N得,线圈中产生的感应电动势大小由磁通量变化快慢决定,与磁通量的大小无关,故D错误;
故选:B.
27.如图所示的电路中,A1和A2是完全相同的灯泡,线圈L的电阻可以忽略,下列说法正确的是( )
A.合上开关S接通电路,A2灯先亮,A1灯逐渐变亮,最后一样亮
B.合上开关S接通电路,A1和A2始终一样亮
C.断开开关S切断电路,A1和A2都立刻熄灭
D.断开开关S切断电路,A2立刻熄灭,A1过一会儿才熄灭
【考点】自感现象和自感系数.
【分析】电感器对电流的变化有阻碍作用,当电流增大时,会阻碍电流的增大,当电流减小时,会阻碍其减小.
【解答】解:AB、合上开关S接通电路,A2立即亮,线圈对电流的增大有阻碍作用,所以通过A1的电流慢慢变大,最后两灯泡的电压一样大,所以一样亮.故A正确,B错误;
CD、断开开关S切断电路时,通过A2的用来的电流立即消失,线圈对电流的减小有阻碍作用,所以通过A1的电流会慢慢变小,并且通过A2,所以两灯泡一起过一会儿熄灭,但通过A2的灯的电流方向与原来的方向相反.故CD错误
故选:A
二、填空题(本题共2小题,每小题4分,共8分)
28.如图所示为一个按正弦规律变化的交变电流的I﹣t图象,由图可知:该交变电流的频率为 50 Hz.电流的有效值为 10 A.
【考点】交流的峰值、有效值以及它们的关系.
【分析】由交流电的图象的纵坐标的最大值读出电流的最大值,读出周期,求出频率.
【解答】解:根据图象可知该交流电的电流最大值是Im=20A,有效值为:
I==10A
周期T=0.02s,则频率为:
f==50Hz
故答案为:50,10.
29.现代科技离不开电磁波,历史上首先预言电磁波存在的物理学家是 麦克斯韦 ,他认为变化的磁场会产生电场;如图所示,螺线管的匝数为100匝,在0.1s内穿过螺线管的磁通量变化了0.02Wb,则螺线管两端产生的感应电动势为 20 V.
【考点】电磁波的产生;法拉第电磁感应定律.
【分析】麦克斯韦建立了电磁场理论,预言了电磁波的存在.赫兹用实验证实电磁波存在.根据法拉第电磁感应定律即可求得结果.
【解答】解:麦克斯韦建立了电磁场理论:变化的电场周围产生磁场,变化的磁场周围产生电场;并预言了电磁波的存在,而赫兹用实验证实电磁波存在.
根据法拉第电磁感应定律得:E=n=100×V=20V
故答案为:麦克斯韦,20.
三、计算题(本题共2小题,共11分)
30.真空中有一个电场,电场线如图所示.在这个电场中的A点放入电量为5.0×10﹣9C的点电荷,它受到的电场力为3.0×10﹣4N.
(1)画出A点电场强度的方向.
(2)求出A点电场强度的大小.
(3)若把该点电荷从电场中移走,则A点电场强度是多大?
【考点】电场线;电场强度.
【分析】电场中某点的电场强度方向沿着该点切线方向.
电场强度是描述电场强弱的物理量,它是由电荷所受电场力与其电量的比值来定义,比值与电场力及电量均无关.
【解答】解:(1)
(2)已知F=3.0×10﹣4N,q=5.0×10﹣9C
由,代入数据得E=6.0×104N/C
(3)不变,仍为E=6.0×104N/C
答:(1)如图.
(2)A点电场强度的大小是6.0×104N/C.
(3)若把该点电荷从电场中移走,则A点电场强度不变,仍为E=6.0×104N/C
31.把一根长l=10cm的导线垂直磁感线方向放入如图所示的匀强磁场中,
(1)当导线中通以I1=2A的电流时,导线受到的安培力大小为1.0×10﹣7N,则该磁场的磁感应强度为多少?
(2)若该导线中通以I2=3A的电流,则此时导线所受安培力大小是多少?方向如何?
【考点】安培力;左手定则.
【分析】(1)已知B与L互相垂直,根据安培力的公式F=BIL,求磁感应强度B.
(2)根据安培力的公式F=BIL,求出安培力的大小,并用左手定则判断出安培力的方向.
【解答】解:(1)
代入数据得:B=5×10﹣7T
故磁场的磁感应强度为5×10﹣7T.
(2)由F=BIL
代入数据得:F=1.5×10﹣7N
方向竖直向上
故安培力的大小1.5×10﹣7N,方向竖直向上.