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高中物理教科版选修3-2练习:阶段水平测试(一) Word版含解析.doc
阶段水平测试(一)
(时间90分钟,满分100分)一、选择题(每小题4分。在每题给出的四个选项中,有的只有一个选项、有的有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的不得分。)
1.物理学的基本原理在生产生活中有着广泛的应用。下面列举的四种器件中,利用电磁感应原理工作的是( )
A.回旋加速器 B.电磁炉
C.质谱仪 D.示波管
解析:回旋加速器和质谱仪是利用洛伦兹力工作的,示波管是利用电场力工作的,电磁炉是利用电磁感应原理工作的,选项B正确。
答案:B
2.如图所示,光滑金属导轨框架MON竖直放置,水平方向的匀强磁场垂直MON平面。金属棒ab从abO=60°的位置由静止释放。在重力的作用下,金属棒ab的两端沿框架滑动。在金属棒ab由图示位置滑动到水平位置的过程中,金属棒ab中感应电流的方向是( )A.始终由a到b B.始终由b到a
C.先由a到b,再由b到a D.先由b到a,再由a到b
解析:由题意知,当金属棒ab与ON的夹角为45°时,三角形Oab的面积最大,此时穿过闭合回路的磁通量最大,故穿过闭合回路的磁通量先增加后减少,由楞次定律可知,感应电流的方向先由b到a,再由a到b,选项D正确。
答案:D
3.如图所示,A、B、C为三只相同的灯泡,且灯泡的额定电压均大于电源电动势,电源内阻不计,L是一个直流电阻不计、自感系数较大的线圈,先将K1、K2合上,稳定后突然断开K2。已知在此后过程中各灯均无损坏,则下列说法中正确的是( )A.C灯亮度保持不变
B.C灯闪亮一下后逐渐恢复到原来的亮度
C.B灯亮度保持不变
D.B灯后来的功率是原来的一半
解析:K1、K2均闭合,稳定后A灯不亮,通过线圈的电流是通过B、C两灯的电流之和。突然断开K2,通过线圈的电流减小,线圈中产生的自感电动势与原电流的方向相同,C灯闪亮一下后逐渐恢复到原来的亮度,选项A错误,B正确。稳定后通过B灯的电流是原来的一半,故B灯后来的功率是原来的1/4,选项C、D错误。
答案:B
4.在匀强磁场中,有一个接有电容器的导线回路,如图所示,已知电容C=30 μF,回路的宽和长分别为l1=5 cm,l2=8 cm,磁场变化率为5×10-2 T/s,则( )A.电容器带电荷量为2×10-9 C
B.电容器带电荷量为4×10-9 C
C.电容器带电荷量为6×10-9 C
D.电容器带电荷量为8×10-9 C
解析:回路中感应电动势等于电容器两板间的电压,U=E==· l1l2=5×10-2×0.05×0.08 V=2×10-4 V。电容器的电荷量为q=CU=CE=30×10-6×2×10-4 C=6×10-9 C,C选项正确。
答案:C
5.如图所示,竖直平面内有一金属圆环,半径为a,总电阻为R(指拉直时两端的电阻),磁感应强度为B的匀强磁场垂直穿过环平面,与环的最高点A用铰链连接长度为2a、电阻为的导体棒AB,AB由水平位置紧贴环面摆下,当摆到竖直位置时,B点的线速度为v,则这时AB两端的电压大小为( )A. B.
C. D.Bav
解析:摆到竖直位置时,AB切割磁感线的瞬时感应电动势E=B·2a·(v)=Bav。由闭合电路欧姆定律有UAB=·=Bav,故选A。
答案:A
6.[2013·福建高考]如图所示,矩形闭合导体线框在匀强磁场上方,由不同高度静止释放,用t1、t2分别表示线框ab边和cd边刚进入磁场的时刻。线框下落过程中形状不变,ab边始终保持与磁场水平边界线OO′平行,线框平面与磁场方向垂直。设OO′下方磁场区域足够大,不计空气影响,则下列哪一个图象不可能反映线框下落过程中速度v随时间t变化的规律( )
解析:由题意可知,线框先做自由落体运动,最终做匀加速直线运动。若ab边刚进入磁场时,速度较小,线框内产生的感应电流较小,线框所受安培力小于重力,则线框刚进入磁场的过程做加速度逐渐减小的加速运动,图象C有可能;若线框刚进入磁场时的速度较大,线框内产生的感应电流较大,线框所受安培力大于重力,则线框进入磁场的过程做加速度逐渐减小的减速运动,图象B有可能;若线框刚进入磁场时的速度恰好满足线框所受安培力等于重力,则线框匀速进入磁场,图象D有可能。
答案:A
7.如图所示,MN、PQ是间距为L的平行金属导轨,置于磁感应强度为B、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P间接有一阻值为R的电阻。一根与导轨接触良好、有效阻值为的金属导线ab垂直导轨放置,并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动,则(不计导轨电阻)( )A.通过电阻R的电流方向为P→R→M
B.a、b两点间的电压为BLv
C.a端的电势比b端的高
D.外力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热
解析:由右手定则可知通过金属导线的电流由b到a,则通
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