题目列表(包括答案和解析)
6.(2009·南通中学质检二)某匀强磁场垂直穿过一个线圈平面,磁感应强度B随时间t变化的规律如图所示.若在某1s内穿过线圈的磁通量的变化量为零,则该1s开始的时刻是
( )
A.第1.51s B.第1.69s
C.第s D.第s
[答案] C
[解析] 前2s内磁感应强度方程B=0.2+0.4t,后2s磁感应强度方程是B=1-0.3(t-2),因某1s内穿过线圈中的磁通量的变化量为零,故这1s始末时刻的磁感应强度相同,有1-0.3[(t+1)-2]=0.2+0.4t,解得t=s.
5.(2009·广东模拟)如图(甲)所示,两个闭合圆形线圈A、B的圆心重合,放在同一水平面内,线圈A中通以如图(乙)所示的变化电流,t=0时电流方向为顺时针(如图中箭头所示).在t1-t2时间内,对于线圈B,下列说法中正确的是 ( )
A.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有扩张的趋势
B.线圈B内有顺时针方向的电流,线圈有收缩的趋势
C.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有扩张的趋势
D.线圈B内有逆时针方向的电流,线圈有收缩的趋势
[答案] A
[解析] 在t1-t2时间内,通入线圈A中的电流是正向增大的,即逆时针方向增大的,其内部会产生增大的向外的磁场,穿过B的磁通量增大,由楞次定律可判定线圈B中会产生顺时针方向的感应电流.线圈B中电流为顺时针方向,与A的电流方向相反,有排斥作用,故线圈B将有扩张的趋势.
4.如图所示,MN是一根固定的通电长直导线,电流方向向上.今将一金属线框abcd放在导线上,让线框的位置偏向导线的左边,两者彼此绝缘,当导线中的电流I突然增大时,线框的整体受力情况为 ( )
A.受力向左 B.受力向右
C.受力向上 D.受力为零
[答案] B
[解析] 线框内左边部分磁感线穿出,右边部分磁感线穿入,由于线框位置偏向导线左边,所以整个线框的合磁感线是穿出的,并且随电流的增大而增大.用“阻碍磁通量变化”来考虑线框受磁场力作用要运动的方向,显然,线框只有向右运动,因此线框所受的磁场力应向右.
3.(2010·安徽省合肥市高三调研)绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示.线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起.则下列说法中正确的是 ( )
A.若保持电键闭合,则铝环不断升高
B.若保持电键闭合,则铝环停留在某一高度
C.若保持电键闭合,则铝环跳起到某一高度后将回落
D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变
[答案] CD
[解析] 若保持电键闭合,磁通量不变,感应电流消失,所以铝环跳起到某一高度后将回落;正、负极对调,同样磁通量增加,由楞次定律可知,铝环向上跳起.
2.在下图所示的闭合铁芯上绕有一组线圈,与滑动变阻器、电池构成闭合电路,a、b、c为三个闭合金属圆环,假定线圈产生的磁场全部集中在铁芯内,则当滑动变阻器的滑片左、右滑动时,能产生感应电流的金属圆环是 ( )
A.a、b两个环 B.b、c两个环
C.a、c两个环 D.a、b、c三个环
[答案] A
[解析] 当滑片左右滑动时,通过a、b的磁通量变化,而通过c环的合磁通量始终为零,故a、b两环中产生感应电流,而c环中不产生感应电流.
1.(2009·湖南长沙二中质检)电磁感应现象中产生感应电流,关于能量转化问题以下说法中正确的是 ( )
A.一定是磁场能转化为电能
B.一定是电场能转化为电能
C.一定是机械能转化为电能
D.以上说法均不正确
[答案] D
[解析] 发电机是机械能转化为电能,变压器是电能从一个螺线管转移给另一个螺线管.
14.(2009·广东韶关4月)用伏安法测量一个阻值约为20Ω的未知电阻Rx的阻值,有下列器材:
电源E(电动势3V,内阻可忽略不计);
电流表A1(量程0-50mA,内阻约12Ω);
电流表A2(量程0-3A,内阻约0.12Ω);
电压表V1(量程0-3V,内阻约3kΩ);
电压表V2(量程0-15V,内阻约15kΩ);
滑动变阻器R1(0-10Ω,允许最大电流2.0A);
滑动变阻器R2(0-1000Ω,允许最大电流0.5A);
定值电阻R(30Ω,允许最大电流1.0A);
开关、导线若干.
(1)在以上备选器材中,电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________(填写器材的字母代号);
(2)请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图(要求所测量的值的变化范围尽可能大一些,所用器材用对应的符号标出).
(3)某次测量中,电压表读数为U时,电流表读数为I,则计算待测电阻阻值的表达式Rx=________.
[答案] (1)A1 V1 R1 (2)电路图如图所示 (3)-R
[解析] (1)电源电动势为3V,选用电压表V2,量程太大,故应选表V1.电流表A2的量程太大,应选A1.若直接用V1测量Rx两端的电压U<ImRx≈(0.05×20)V=1V,V1的指针偏转不到1/3,为减少读数误差,Rx应与定值电阻R串联.滑动变阻器接成分压式,选择R1控制电路较方便.
(2)因(R+Rx)<,电流表应接成外接进行测量.
(3)用伏安法测得数据U、I,有=R+Rx,故Rx=-R.
13.某电压表的内阻在20-50kΩ之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材;
待测电压表V(量程3V)
电流表A1(量程200μA)
电流表A2(量程5μA)
电流表A3(量程0.6A)
滑动变阻器R(最大阻值1kΩ)
电源E(电动势4V)
电键S
(1)所提供的电流表中,应选用______.(填写字母代号)
(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据,试在图中的方框中画出符合要求的实验电路图.(其中电源和电键及其连线已画出)
[答案] (1)A1 (2)如下图所示
[解析] 图为安培表和伏特表串联在一起.若滑动变阻器作为限流使用,电压表的电压超过其量程.故应采用分压式连接.通过估算发现,电流表A3量程过大,测量误差大,不宜用.
12.(2009·江苏四市4月)有一个两用电表的电路如图所示,电流计G的量程Ig=1mA,内阻Rg=100Ω,定值电阻R1=9900Ω,R2=1.01Ω.
(1)若要当做电流表使用,双刀双掷开关应与________连接(填“ab”或“cd”),其量程为________A;
(2)若要当做电压表使用,双刀双掷开关应与________连接(填“ab”或“cd”),其量程为________V.
(3)为了防止电流从“负接线柱”流入表头而损伤表头,可以在表头两端并联一个理想的二极管,在虚线框内画出二极管的连接方法,并说明它是怎样保护表头的.
[答案] (1)cd 0.1 (2)ab 10 (3)二极管左负右正,当电流从“负接线柱”流入表头时,二极管单向导通,电流不通过G表因而能保护表头.
[解析] (1)双刀双掷开关与cd连接,R2与G表并联,R1不起作用,扩大后的电流表量程为I=Ig=×0.001A≈0.1A.
(2)双刀双掷开关与ab连接,G表与R1串联,R2不起作用,扩大后的电压表量程U=Ig(Rg+R1)=(1×10-3×10000)V=10V.
(3)见答案.
11.从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测得多组数据.
电流表,量程10mA,内阻待测(约40Ω)
电流表,量程500μA,内阻r2=750Ω
电压表,量程10V,内阻r3=10kΩ
电阻R1,阻值约为100Ω
滑动变阻器R2,总阻值约50Ω
电源E,电动势1.5V,内阻很小
开关S,导线若干
(1)画出实验电路图,标明所用器材的代号.
(2)若选取测量中的一组数据来计算r1,则所用的表达式r1=________,式中各符号的意义是________.
[答案] (1)电路如图所示
(2),式中I1、I2分别是电流表、的读数,r1、r2分别是电流表、的内阻
[解析] 必选的器材有电源E、开关S、导线若干.的满偏电压约为UA1=Ig1·r1=0.4V,为满足尽可能高的精度的要求,量程10V的电压表不能选用,而电流表的内阻确定,且满偏电压UA2=Ig2·r2=0.375V,可当电压表用来测的电压.由于并联的、端电压只有零点几伏,而电源电动势有1.5V,可串联R1作保护电阻,为满足多测几组数据,滑动变阻器R2采用分压式供电方式.
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