物理3-2总测试题(有答案)

试卷第1页，总4页物理3-2测试题一、不定项选择题1．如图1所示，甲、乙两个并排放置的共轴线圈，甲中通有如图2所示的电流，则下列判断正确的是A.在tl到t2时间内，甲乙相吸B.在t2到t3时间内，甲乙相吸C.在t1到t2时间内，乙中电流减小D.在t2到t3时间内，乙中电流减小2．如图所示，有一个闭合金属铜环放置在光滑水平的绝缘桌面上，铜环正上方有一个竖直的条形磁铁。则下列说法正确的是A.磁铁迅速向下运动，圆环对桌面的压力增大B.磁铁迅速向上运动，圆环有收缩的趋势C.磁铁迅速向右运动，圆环向右平动D.磁铁迅速向左运动，圆环对桌面的压力减小3．折叠光滑平行金属导轨ACDEFG，如图所示，AC和EF水平，CD和FG与水平面夹角为，A、E端接阻值为R的电阻，轨道宽度为L，水平轨道和倾斜轨道上有两根相同的导体棒a、b，导体棒质量均为m，电阻均为R，整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。导体棒a匀速运动时，导体棒b恰好静止在轨道上，设重力加速度为g，不计导轨电阻，则（）A.导体棒a向右运动B.导体棒a向左运动C.导体棒a运动的速度大小为22tanmgRBLD.导体棒a运动的速度大小为223tanmgRBL二、多项选择题4．如图所示，两条水平虚线之间有垂直于纸面向里，宽度为d，破感应强度为B的匀强磁场质量为m，电阻为R的正方形线圈边长为L(Ld)，线圈下边缘到磁场上边界的距离为h将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和下边缘刚穿出磁场时刻的速度都是0v，则在整个线圈穿过磁场的全过程中(从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场)，下列说法中正确的是A.线圈进入磁场时电流方向为逆时针方向B.线圈可能一直做匀速运动C.产生的焦耳热为2mgdD.线圈的最小速度可能是22mgRBL5．如图所示。有一矩形线圈，面积为S.匝数为N.整个线圈的电阻为r，在磁感应强度为B的磁场中，线圈绕OO′轴以角速度ω匀速转动.外电阻为R，下列说法中正确的是（）A.线圈从图示位置转90°的过程中磁通量的变化为NBS试卷第2页，总4页B.线圈由图示位置转过90°的过程中平均感应电动势为2NBSEC.线圈由图示位置转过60°的过程中电阻R所产生的焦耳热为22226rNBSRQRD.线圈在图示位置时磁通量的变化率为BSω三、单选题6．如图所示，水平桌面上一个面积为S的圆形金属框置于匀强磁场中，金属框平面与磁场垂直，磁感应强度B1随时间t的变化关系如图(1)所示.0到1s内磁场方向垂直线框平面向下．圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L，电阻为R，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B2，方向垂直导轨平面向下，如图(2)所示．若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力Ff随时间变化的图象是下图中的(设向右为静摩擦力的正方向)哪一个()A.AB.BC.CD.D7．如图所示，一个小型水电站，其交流发电机的输出电压1U一定，通过理想升压变压器1T和理想降压变压器2T向远处用户供电，输电线的总电阻为R。1T的输入电压和输入功率分别为1U和1P，它的输出电压和输出功率分别为2U和2P。2T的输入电压和输入功率分别为3U和3P，它的输出电压和输出功率分别为4U和4P。下列说法正确的是A.当用户的用电器增多时，2U减小，4U变大B.当用户的用电器增多时，1P变大，3P减小C.输电线上损失的功率为22UPRD.要减小线路的损耗，应增大升压变压器的匝数比21nn，同时应增大降压变压器的匝数试卷第3页，总4页比34nn8．如图所示，50匝矩形闭合导线框ABCD处于磁感应强度大小2/10BT的水平匀强磁场中，线框面积20.5mS，线框电阻不计。线框绕垂直于磁场的轴OO＇以角速度=200rad/s匀速转动，并与理想变压器原线圈相连，副线圈线接入一只“220V，60W”灯泡，且灯泡正常发光，熔断器允许通过的最大电流为10A,下列说法正确的是（)A.图示位置穿过线框的磁通置为零B.线框中产生交变电压的有效值为5002vC.变压器原、副线圈匝数之比为25:11D.变压器输出端最多能并联80只60瓦的灯泡9．如图所示为一交流电随时间变化的图象，其中电流的正值为正弦曲线的正半周（两段各半个周期），则该交变电流的有效值约为A.2.1AB.3.1AC.4.1AD.5.1A四、解答题10．如图所示，有一倾斜光滑平行金属导轨，导轨平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨间距L＝0.5m，电阻不计，在两导轨间接有R＝3Ω的电阻.在导轨中间加一垂直轨道平面向上的宽度为d＝0.4m的匀强磁场，B＝2T.一质量为m＝0.08kg，电阻为r＝2Ω的导体棒从距磁场上边缘d＝0.4m处由静止释放，运动过程中始终与导轨保持垂直且接触良好，取g＝10m/s2.求：(1)导体棒进入磁场上边缘的速度v；(2)导体棒通过磁场区域的过程中，通过导体棒的电量q；(3)导体棒通过磁场区域的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q.11．如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图．其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于试卷第4页，总4页磁场方向的固定轴OO′匀速转动，线圈的匝数n=100，电阻r=10Ω，线圈的两端经集流环与电阻R连接，电阻R=90Ω，与R并联的交流电压表为理想电表．在t=0时刻，线圈平面与磁场方向平行，穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按图乙所示正弦规律变化．求：（1）交流发电机产生的电动势最大值；（2）电路中电压表的示数；（3）R上的热功率．本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第1页，总4页参考答案1．AD【解析】在t1到t2时间内，若设逆时针（从左向右看）方向为正，则线圈甲电流方向逆时针且大小减小，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈B方向向右的磁通量大小减小，由楞次定律可知，线圈乙的电流方向逆时针方向，因此甲、乙中电流方向相同，出现相互吸引现象，故A正确；在t2到t3时间内，若设逆时针方向（从左向右看）为正，则线圈甲电流方向顺时针且大小增大，所以根据右手螺旋定则可判定穿过线圈乙方向向左的磁通量大小增大，由楞次定律可知，线圈乙的电流方向逆时针方向，因此甲、乙中电流方向相反，甲、乙出现互相排斥，故B错误；由题意可知，在t1到t2时间内，线圈甲中电流的变化率增大，则根据楞次定律可知乙中感应电动势增大，则电流增大，选项C错误；同理在t2到t3时间内，线圈甲中电流的变化率减小，则根据楞次定律可知乙中感应电动势减小，则电流减小，选项D正确；故选AD.点睛：解决本题的关键掌握安培定则、楞次定律的内容，知道感应电流的磁场总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化．同时注意同向电流相互吸引与同种电荷相互排斥不同；本题也可以直接利用”阻碍“的另一种描述”来拒去留“进行分析，明确相互间的作用力．2．ACD【解析】根据楞次定律可知：当条形磁铁沿轴线竖直向下迅速移动时，闭合导体环内的磁通量增大，因此线圈做出的反应是面积有收缩的趋势，同时将远离磁铁，故增大了和桌面的挤压程度，从而使导体环对桌面压力增大，同理，磁铁迅速向上运动，圆环有扩张的趋势，选项A正确，B错误．当条形磁铁沿轴线竖直向左，（或向右）迅速移动时，闭合导体环内的磁通量减小，因此线圈做出的反应是面积有扩大的趋势，同时将跟随磁铁运动，故减小了和桌面的挤压程度，从而使导体环对桌面压力减小．故CD正确．故选ACD.点睛：本题从力、运动的角度考察楞次定律，可以结合楞次定律使用的四个步骤逐步分析得出结论，也可以根据楞次定律的推广方法：阻碍变化，来做出判定，具体表现就是“来拒去留”“增缩减扩”；该推广方法要求的思维含量高．3．AD【解析】导体棒b恰好静止在轨道上，则所受的安培力水平向右，根据左手定则可知，通过b的电流方向向里，由右手定则判断导体棒运动方向向右，选项A正确，B错误；设通过b的电流为I，则当b静止时满足=tanFmg安，而=FBIL安，212BLvIRR，联立解得：223tanmgRvBL，故选项C错误，D正确；故选AD.点睛：此题关键是搞清电路的结构，知道通过a和b的电流的关系是2倍的关系，结合楞次定律和平衡知识解答.4．ACD【解析】A.由右手定则可以判断线圈进入磁场时电流方向为逆时针方向，故A正确；B.由于L小于d，则可知，当线圈全部进入磁场时要做加速运动，故B错误；C．根据功能关系可知，据能量守恒，研究从cd边刚进入磁场到cd边刚穿出磁场的过程：动能变化量为0，重力势能转化为线框进入磁场的过程中产生的热量为：Q=mgd；线圈穿出磁场过程产生的焦耳热也等于mgd。所以整个线圈穿过磁场的全过程中，产生的焦耳热为2mgd，故C正确；D．如果线圈在进入磁场后经一段时间速度减小到某一值时做匀速运动，则有：mg=22BLvR，本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第2页，总4页解得：v=22mgRBL，则可知最小值可能是22mgRBL，故D正确；故选：ACD.点睛：线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0，又因为线圈全部进入磁场不受安培力，要做匀加速运动．可知线圈进入磁场先要做减速运动．根据功能关系可明确产生的热量大小．5．BCD【解析】A项：图示位置磁通量为Φ1=0，转过90°磁通量为Φ2=BS，△Φ=Φ2-Φ1=BS，故A错误；B项：根据法拉第电磁感应定律得，平均感应电动势ENt，2t，解得2NBSE，故B正确；C项：电流的有效值为EIRr，22mEE，电阻R所产生的焦耳热2QIRt，3t，解得22226RNBSQRr，故C正确；D项：根据法拉第电磁感应定律可知：ENt，图示位置为感应电动势最大mENBS，由以上两式可得，BSt，故D正确。6．A【解析】在0到1秒内磁感应强度B1随时间t的均匀增加，则由法拉第电磁感应定律得感应电动势恒定不变，则电流也不变．再由楞次定律可得感应电流方向逆时针，则根据左手定则可得导体棒受到的安培力的方向为向左，大小恒定，所以棒受到的静摩擦力方向为向右，即为正方向，且大小也恒定；而在1秒到2秒内磁感应强度大小不变，则线圈中没有感应电动势，所以没有感应电流，则也没有安培力，因此棒不受静摩擦力，故A正确，BCD错误；故选A。【点睛】让学生掌握法拉第电磁感应定律来算出感应电动势大小，而楞次定律来确定感应电流的方向，左手定则来判定安培力的方向。7．D【解析】交流发电机的输出电压1U一定，匝数比没变，根据1122UnUn，知2U不变，故A错误；当用户的用电器增多时，用户消耗的电功率变大，则输入功率增大，即3P变大，故B错误．输电线上损失的功率2UPR损，输电线上损失的电压2UU损，故C错误；输本卷由系统自动生成，请仔细校对后使用，答案仅供参考。答案第3页，总4页送功率一定时，根据PUI和2PIR损知，要减小线路的损耗，应增大输送电压，又1U一定，根据1122UnUn，得2211nUUn，所以应增大升压变压器的匝数比21nn，又322UUIR，2U增大，2I减小，所以3U增大，用户电压4U不变，根据3344UnUn，得3434UUnn，应增大降压变压器的匝数比34nn，故D正确；故选D.【点睛】抓住用户增多时，消耗的电功率变大，则降压变压器的输入功率变大，结合电流的变化判断出输电线上功率损失的变化，从而得出升压变压器原副线圈功率的变化．抓住升压变压器的输入电压不变，得出输出电压不变，结合输电线上的电压损失得出降压变压器原副线圈电压的变化．8．C【解析】A项：图示位置穿过线框的磁通量最大，故A错误；B项：B、电动势的最大值2500.5200500210mENBSVV，有效值5002mEEV，故B错误；C项：变压器原线圈的电压1500UV，副线圈电压：2220UV，匝数比11225002522011nUnU，故C正确；D项：熔断器允许通过的最大电流为10A，即原线圈中最大电流为10A，副线圈中最大电流1max22