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一 勤 天 下 无 难 事 姓名________
第十二讲 综合复习(二)
一、选择题
1.如图所示,一理想变压器原、副线圈匝数比n1:n2=11:5。原线圈与正弦交变电源连接,输入电压。副线圈接入电阻的阻值R=100Ω。则 ( )
A通过电阻的电流是22A B.交流电的频率是100Hz
C. 与电阻并联的电压表的示数是100V D. 变压器的输入功率是484W
2.某控制电路如图所示,主要由电源(电动势为E、内阻为r)与定值电阻R1、R2及电位器(滑动变阻器)R连接而成,L1、L2是红绿两个指示灯,当电位器的触片向a端滑动时,下列说法正确的是( )
A.L1、L2两个指示灯都变亮 B.L1、L2两个指示灯都变暗
C.L1变亮,L2变暗 D.L1变暗,L2变亮
3.利用如图所示的方法可以测得金属导体中单位体积内的自由电子数n,现测得一块横截面为矩形的金属导体的宽为b,厚为d,并加有与侧面垂直的匀强磁场B,当通以图示方向电流I时,在导体上、下表面间用电压表可测得电压为U。已知自由电子的电荷量为e,则下列判断正确的是( )
A.上表面电势高[来源:gkstkgkstk] B.下表面电势高
C.该导体单位体积内的自由电子数为 D.该导体单位体积内的自由电子数为
4.如图甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L,一端通过导线与阻值为R的电阻连接。导轨上放一质量为m的金属杆,金属杆、导轨的电阻均忽略不计,匀强磁场垂直导轨平面向下。用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上,杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时,相对应的匀速运动速度v也会变化,v和F的关系如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A.金属杆在匀速运动之前做匀加速直线运动 B.流过电阻R的电流方向为a→R→b
C.由图像可以得出B、L、R三者的关系式为
a
R
b
F
10
8
6
4
2
0
1 2 3 4 5 6
F(N)
v (m/s)
甲
乙
D.当恒力F=3N时,电阻R上消耗的最大电功率为8W
5.如图甲所示,o点为振源,op=12cm,t=0时刻o点开始振动,产生向右沿直线传播的简谐横波,图乙为从t=0时刻开始描绘的p点的振动图像,下列判断中正确的是( )
A.该列波的周期为2s B.该列波的波速为4m/s
C.t=0至t=3s时间内振源o通过的路程为15cm
D. t=0时刻振源o处于平衡位置且沿y轴正方向运动
6.如图所示,有理想边界的匀强磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B,某带电粒子的比荷(电荷量与质量之比)大小为,由静止开始经电压为U的电场加速后,从O点垂直射入磁场,又从P点穿出磁场。 下列说法正确的是(不计粒子所受重力)( )
P
K
U
c
b
a
d
B
O
A.如果只增加U,粒子可以从dP之间某位置穿出磁场
B.如果只减小B,粒子可以从ab边某位置穿出磁场
C.如果既减小U又增加B,粒子可以从bc边某位置穿出磁场
D.如果只增加k,粒子可以从dP之间某位置穿出磁场
7.空间存在着平行于x轴方向的静电场,P、M、O、N、Q为x轴上的点,PQ间的电势φ随位置坐标x的变化如图所示。一个带电粒子仅在电场力下从M点由静止开始沿x轴向右运动,则下列判断中正确的是 ( )
A.粒子一定带正电 B.N点电势低于Q点电势
C.PO间的大小是10 V/m,方向与OQ间的场强方向相同
D.粒子从M向N运动过程中电势能先减小后增大
8.如图,在竖直向下的y轴两侧分布有垂直纸面向外和向里的磁场,磁感应强度大小B均随y坐标按B = B0 + ky(k为正的常量)的规律变化。两个完全相同的正方形线框甲和乙的上边均与y轴垂直,甲的初始位置高于乙的初始位置,两线框平面均与磁场垂直。现同时分别给甲、乙竖直向下的初速度和,且>,若磁场的范围足够大,不计甲、乙间的相互作用,以下说法正确的是 ( )
A.开始时线框中感应电流甲比乙大
B.开始时线框所受磁场的作用力甲比乙小
C.运动中两线框所受磁场的作用力方向相反
D.最终两线框以相同的速度匀速下落
9.如图所示,在空间存在着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。一水平放置的长度为L的金属杆ab与圆弧形金属导轨P、Q紧密接触,P、Q之间接有电容为C的电容器。若ab杆绕a点以角速度沿逆时针方向匀速转动,则下列说法正确的是 ( )
A.电容器与a相连的极板带正电 B.电容器与b相连的极板带正电
C.电容器的带电量是 D.电容器的带电量是
10.如图所示是一列简谐横波在某时刻的波形图,若此时质元P正处于加速运动过程中,则此时 ( )
A.质元Q和质元M均处于加速运动过程中 B.质元Q和质元N均处于加速运动过程中
C.质元Q处于加速运动过程中,质元M处于减速运动过程中
D.质元Q处于减速运动过程中,质元N处于加速运动过程中
二、计算题
11.如图所示,水平设置的三条光滑平行金属导轨、、位于同一水平面上,与、与相距均为=1m,导轨间横跨一质量为=1kg的金属棒MN,棒与三条导轨垂直,且始终接触良好。棒的电阻=2Ω,导轨的电阻忽略不计。在导轨间接一电阻为R=2Ω的灯泡,导轨间接一理想电压表。整个装置放在磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下。现对棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒从静止开始运动。试求:(1)若施加的水平恒力F=8N,则金属棒达到稳定时速度为多大?(2)若施加的水平外力功率恒定,且棒达到稳定时的速度为1.5m/s,则水平外力的功率为多大?此时电压表读数为多少?(3)若施加的水平外力使棒MN由静止开始做加速度为2m/s2的匀加速直线运动,且经历=1s时间,灯泡中产生的热量为12J,试求此过程中外力做了多少功?
V
L
M
N
F
B
a
b
c
d
d
12.如图所示,真空中直角坐标系XOY,在第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场,在第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度的大小均为B,在第二象限内有沿x轴正向的匀强电场,第三象限内有一对平行金属板M、N,两板间距为d。所加电压为U,两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场。一个正离子沿平行于金属板的轴线射入两板间并做直线运动,从A点(﹣L,0)垂直于x轴进入第二象限,从P(0,2L)进入第一象限,然后离子垂直于x轴离开第一象限,不计离子的重力,求:(1)离子在金属板间运动速度V0的大小(2)离子的比荷q/m(3)从离子进入第一象限开始计时,离子穿越x轴的时刻
13.如图所示,足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ与水平面成θ=30°角放置,一个磁感应强度B=1.00T的匀强磁场垂直穿过导轨平面,导轨上端M与P间连接阻值为R=0.30Ω的电阻,长L=0.40m、电阻r=0.10Ω的金属棒ab与MP等宽紧贴在导轨上,现使金属棒ab由静止开始下滑,其下滑距离与时间的关系如下表所示,导轨电阻不计,g=10m/s2
求:(1)在0.4s时间内,通过金属棒ab截面的电荷量;(2)金属棒的质量;(3)在0.7s时间内,整个回路产生的热量
14.(2013·广州模拟)如图所示,匀强电场场强E=4 V/m,方向水平向左,匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向垂直纸面向里,质量m=1 kg的带正电小物体A,从M点沿绝缘粗糙的竖直墙壁无初速度下滑,它滑行h=0.8 m到N点时脱离墙壁做曲线运动,在通过P点瞬时A受力平衡,此时其速度与水平方向成45°角,且P点与M点的高度差为H
=1.6 m,g取10 m/s2.试求:(1)A沿墙壁下滑时,克服摩擦力做的功W阻是多少?
(2)P点与M点的水平距离x是多少?
家庭作业
1.如图,在平面直角坐标系xOy内,第Ⅰ象限存在沿y轴负方向的匀强电场,第Ⅳ象限以ON为直径的半圆形区域内,存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场,磁感应强度为B.一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子,从y轴正半轴上y=h处的M点,以速度v0垂直于y轴射入电场,经x轴上x=2h处的P点进入磁场,最后以垂直于y轴的方向射出磁场.不计粒子重力,求:(1)电场强度大小E;(2)粒子在磁场中运动的轨道半径r;(3)粒子从进入电场到离开磁场经历的总时间t.
M
N
O
v
B
第19题图
2.如图,顶角为90°的光滑金属导轨MON固定在水平面上,导轨MO、NO的长度相等,M、N两点间的距离l=2m,整个装置处于磁感应强度大小B=0.5T、方向竖直向下的匀强磁场中。一根粗细均匀、单位长度电阻值r=0.5Ω/m的导体棒在垂直于棒的水平拉力作用下,从MN处以速度v=2m/s沿导轨向右匀速滑动,导体棒在运动过程中始终与导轨接触良好,不计导轨电阻,求:⑴导体棒刚开始运动时所受水平拉力F的大小;⑵开始运动后0.2s内通过导体棒的电荷量q;⑶导体棒通过整个金属导轨的过程中产生的焦耳热Q。
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