6.(江苏卷)如图所示的电路中,电源的电动势为E,内阻为r,电感L的电阻不计,电阻R的阻值大于灯泡D的阻值,在t=0时刻闭合开关S,经过一段时间后,在t=t1时刻断开S,下列表示A、B两点间电压UAB随时间t变化的图像中,正确的是
[答案]B
[解析]开关闭合时,线圈的自感阻碍作用,可看做电阻,线圈电阻逐渐减小,并联电路电阻逐渐减小。电压逐渐减小;开关闭合后再断开时,线圈的感应电流与原电流方向相同,形成回路,灯泡的电流与原来相反,并逐渐减小到0,所以本题选B。
考查自感和电压图象。 难度:难
5.(江苏卷)一矩形线框置于匀强磁场中,线框平面与磁场方向垂直,先保持线框的面积不变,将磁感应强度在1 s 时间内均匀地增大到原来的两倍,接着保持增大后的磁感应强度不变,在1 s 时间内,再将线框的面积均匀地减小到原来的一半,先后两个过程中,线框中感应电动势的比值为
(A) (B)1 (C)2 (D)4
[答案]B [解析]
,大小相等,选B。
难度:易 本题考查电磁感应定律的应用
4.(北京卷)在如图所示的电路中,两个相同的下灯泡L1和L2分别串联一个带铁芯的电感线圈L和一个滑动变阻器R。闭合开关S后,调整R,使L1和L2发光的亮度一样,此时流过两个灯泡的电流为I。然后,断开S。若时刻再闭合S,则在
前后的一小段时间内,正确反映流过L1的电流i1、流过L2的电流i2随时间t的变化的图像是
[答案]B
[解析]本体考查通电自感,与互动变阻器R串联的L2,没有自感直接变亮,电流变化图像和A中图线,CD错误。与带铁芯的电感线圈串联的L1,自感强电流逐渐变大,B正确。
3.(新课标卷)如图所示,两个端面半径同为R的圆柱形铁芯同轴水平放置,相对的端面之间有一缝隙,铁芯上绕导线并与电源连接,在缝隙中形成一匀强磁场.一铜质细直棒ab水平置于缝隙中,且与圆柱轴线等高、垂直.让铜棒从静止开始自由下落,铜棒下落距离为0.2R时铜棒中电动势大小为,下落距离为0.8R时电动势大小为
,忽略涡流损耗和边缘效应.关于
、
的大小和铜棒离开磁场前两端的极性,下列判断正确的是
A、>
,a端为正 B、
>
,b端为正
C、<
,a端为正 D、
<
,b端为正
[答案]D
[解析]根据,
,
,可见
<
。又根据右手定则判断电流方向从a到b,在电源内部,电流是从负极流向正极的,所以选项D正确。
2.(全国卷2)如图,空间某区域中有一匀强磁场,磁感应强度方向水平,且垂直于纸面向里,磁场上边界b 和下边界d水平。在竖直面内有一矩形金属统一加线圈,线圈上下边的距离很短,下边水平。线圈从水平面a开始下落。已知磁场上下边界之间的距离大于水平面a、b之间的距离。若线圈下边刚通过水平面b、c(位于磁场中)和d时,线圈所受到的磁场力的大小分别为、
和
,则
A.>
>
B.
<
<
C.>
>
D.
<
<
[答案]D
[解析]线圈从a到b做自由落体运动,在b点开始进入磁场切割磁感线所有受到安培力,由于线圈的上下边的距离很短,所以经历很短的变速运动而进入磁场,以后线圈中磁通量不变不产生感应电流,在c处不受安培力,但线圈在重力作用下依然加速,因此从d处切割磁感线所受安培力必然大于b处,答案D。
[命题意图与考点定位]线圈切割磁感线的竖直运动,应用法拉第电磁感应定律求解。
1.(全国卷1)某地的地磁场磁感应强度的竖直分量方向向下,大小为T。一灵敏电压表连接在当地入海河段的两岸,河宽100m,该河段涨潮和落潮时有海水(视为导体)流过。设落潮时,海水自西向东流,流速为2m/s。下列说法正确的是
A.河北岸的电势较高 B.河南岸的电势较高
C.电压表记录的电压为9mV D.电压表记录的电压为5mV
[答案]BD
[解析]海水在落潮时自西向东流,该过程可以理解为:自西向东运动的导体棒在切割竖直向下的磁场。根据右手定则,右岸即北岸是正极电势高,南岸电势低,D对C错。根据法拉第电磁感应定律V, B对A错。
[命题意图与考点定位]导体棒切割磁场的实际应用题。
16.(江苏省盐城市2010届高三年级5月第三次调研考试)如图所示,一块长度为a、宽度为b、厚度为d的金属导体,当加有与侧面垂直的匀强磁场B,且通以图示方向的电流I时,用电压表测得导体上、下表面MN间电压为U。已知自由电子的电量为e。下列说法中正确的是
A.M板比N板电势高
B.导体中自由电子定向移动的速度为v=U/Bd
C.导体单位体积内自由电子数越多,电压表的示数越大
D.导体单位体积内的自由电子数为BI/eUb
[答案]D
[解析]电子所受洛仑兹力方向向上,将向M板聚集,M板电热势比N板电势低,A错。稳定时,有,得
,B正确。将
代入
得,单位体积内的自由电子数为
,D正确。
15.(2010·福建省泉州市高三联考)带电粒子垂直匀强磁场方向运动时,会受到洛伦兹力的作用。下列表述正确的是
A.洛伦兹力对带电粒子做功
B.洛伦兹力不改变带电粒子的动能
C.洛伦兹力的大小与速度无关
D.洛伦兹力不改变带电粒子的速度方向
[答案]B
[解析]根据洛伦兹力的特点, 洛伦兹力对带电粒子不做功,A错.B对.根据,可知大小与速度有关. 洛伦兹力的效果就是改变物体的运动方向,不改变速度的大小。
14.(2010·浙江省温州市十校联合体高三 联考)如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成。已知:静电分析器通道的半径为R,均匀辐射电场的场强为E。磁分析器中有垂直纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B。问:
(1)为了使位于A处电量为q、质量为m的离子,从静止开始经加速电场加速后沿图中圆弧虚线通过静电分析器,加速电场的电压U应为多大?
(2)离子由P点进入磁分析器后,最终打在乳胶片上的Q点,该点距入射点P多远?
[解析](1)离子在加速电场中加速,根据动能定理有
离子在辐向电场中做匀速圆周运动,电场力提供向心力,有
解得
(2)离子在匀强磁场中做匀速圆周运动,洛伦兹力提供向心力,有
13.(2010·海南省海口市高三调研测试)如图所示,电源电动势为E,内阻为r,滑动变阻器电阻为R,开关K闭合。两平行极板间有匀强磁场,一带电粒子(不计重力)正好以速度v匀速穿过两板。以下说法正确的是:
A.保持开关闭合,将滑片p向上滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出
B.保持开关闭合,将滑片p向下滑动一点,粒子将可能从下极板边缘射出 C.保持开关闭合,将a极板向下移动一点,粒子将一定向下偏转
D.如果将开关断开,粒子将继续沿直线穿出
[答案]AB
[解析]保持开关闭合,将滑片p向上滑动一点,电容器电压变小,内部场强减弱,洛伦兹力大于电场力,若是带负电的粒子将可能从下极板边缘射出,A正确,同理B正确,C错误;将开关断开内部场强为零,粒子不可能沿直线穿出,D错误.
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