江苏省无锡市2018-2019高二下学期期中考试物理试卷

下列现象中属于电磁感应现象的是(　　)

A. 磁场对电流产生力的作用

B. 变化的磁场使闭合电路中产生电流

C. 插在通电螺线管中的软铁棒被磁化

D. 电流周围产生磁场

难度: 简单查看答案及解析

物理课上，老师做了一个奇妙的“跳环实验”。如图，她把一个带铁芯的线圈L、开关S和电源用导线连接起来后。将一金属套环置于线圈L上，且使铁芯穿过套环。闭合开关S的瞬间，套环立刻跳起。某同学另找来器材再探究此实验。他连接好电路，经重复试验，线圈上的套环均未动。对比老师演示的实验，下列四个选项中，导致套环未动的原因可能是

A. 线圈接在了直流电源上　　 B. 电源电压过高

C. 所选线圈的匝数过多　　 D. 所用套环的材料与老师的不同

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通过一阻值R=100Ω的电阻的交变电流如图所示，其周期为1s.电阻两端电压的有效值为 （　 ）

A. 12V B. 4V

C. 15V D. 8V

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如图甲所示，标有“220V　 40W”的灯泡和标有“20μF　 300V”的电容器并联到交流电源上，V为理想交流电压表，交流电源的输出电压如图乙所示，闭合开关，下列判断正确的是（　　 ）

A. 时刻，V的示数为零

B. 断开开关时灯泡恰好正常发光

C. 闭合开关时电容器不可能被击穿

D. V的示数保持110V不变

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将一段导线绕成图甲所示的闭合电路，并固定在水平面（纸面）内，回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场Ⅰ中。回路的圆形区域内有垂直纸面的磁场Ⅱ，以向里为磁场Ⅱ的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图像如图乙所示。用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图像是（ ）

难度: 中等查看答案及解析

水平放置的光滑导轨上放置一根长为L、质量为m的导体棒ab，ab处在磁感应强度大小为B、方向如图所示的匀强磁场中，导轨的一端接一阻值为R的电阻，导轨及导体棒电阻不计．现使ab在水平恒力F作用下由静止沿垂直于磁场的方向运动，当通过位移为x时，ab达到最大速度v.此时撤去外力，最后ab静止在导轨上．在ab运动的整个过程中，下列说法正确的是(　　)

A. 撤去外力后，ab做匀减速运动

B. 合力对ab做的功为Fx

C. R上释放的热量为Fx＋mv2

D. R上释放的热量为Fx

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关于线圈的自感系数大小的下列说法中正确的是（　　 ）

A.通过线圈的电流越大，自感系数越大

B.线圈中的电流变化越快，自感系数越大

C.插有铁芯时线圈的自感系数会比它没有插入铁芯时大

D.线圈的自感系数与电流的大小，电流变化的快慢，是否有铁芯等都无关

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法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触．圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中．圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是(　　)

A. 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定

B. 若从上向下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动

C. 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化

D. 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍

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如图所示，在线圈上端放置一盛有冷水的金属杯，现接通交流电源，过了几分钟，杯内的水沸腾起来。若要缩短上述加热时间，下列措施可行的有（ ）

A. 增加线圈的匝数 B. 提高交流电源的频率

C. 将金属杯换为瓷杯 D. 取走线圈中的铁芯

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在如图所示的电路中，A1和A2是两个相同的灯泡．线圈L的自感系数足够大，电阻可以忽略不计．下列说法正确的是

A. 闭合开关S时，A1和A2同时亮

B. 闭合开关S时，A2先亮，A1逐渐变亮

C. 断开开关S后的瞬间，A2闪亮一下再熄灭

D. 断开开关S后的瞬间，流过A2的电流方向向右

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如图，圆环形导体线圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一竖直螺线管b，二者轴线重合，螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路。若将滑动变阻器的滑片P向下滑动，下列说法中正确的是(　　)

A. 线圈a中将产生俯视逆时针方向的感应电流

B. 穿过线圈a的磁通量变小

C. 线圈a有扩张的趋势

D. 线圈a对水平桌面的压力FN将增大

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图甲是小型交流发电机的示意图，两磁极N、S间的磁场可视为水平方向的匀强磁场，A为交流电流表。线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO’沿逆时针方向匀速转动，从图示位置开始计时，产生的交变电流随时间变化的图像如图乙所示，正确的是 （　　 ）

A. 电流表的示数为10A

B. 0.01s时线圈平面与磁场方向平行

C. 线圈转动的角速度为50πrad/s

D. 0.02s时电阻R中电流的方向自右向左

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在研究电磁感应现象的实验中所用的器材如图所示．它们是： ①电流计 ②直流电源 ③ 带铁芯(图中未画出)的线圈A　④线圈B　⑤开关　⑥滑动变阻器

（1）按实验的要求在实物图上连线(图中已连好一根导线)．

（2）如果在闭合电键时发现灵敏电流计的指针向右偏了一下，那么合上电键后将A线圈迅速拔出B线圈时，灵敏电流计指针将________偏转。（填“向左”、“向右”）；

（3）接第（2）问，A线圈插入B线圈后，将滑动变阻器触头迅速向左拉时，灵敏电流计指针将_______偏转。（填“向左”、“向右”）。

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如图所示，竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨，间距为l=0.5m，导轨上端接有电阻R=1.0Ω，导轨电阻忽略不计．空间有一水平方向的有上边界的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.40T，方向垂直于金属导轨平面向外．质量为m=0.02kg、电阻不计的金属杆MN，从静止开始沿着金属导轨下滑，下落一定高度后以v0=2.5m/s的速度进入匀强磁场中，在磁场下落过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好．已知重力加速度为g=10m/s2，不计空气阻力，求：

（1）金属杆刚进入磁场区域时的感应电流大小及方向；

（2）金属杆刚进入磁场区域时的加速度；

（3）若金属杆进入磁场区域后又下落h= 0.2m，接着以v匀速运动，求v大小及这0.2m内流过金属杆的电量。

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如图所示，在光滑绝缘的水平面上有一个用一根均匀导体围成的正方形线框abcd，其边长为L，总电阻为R，放在磁感应强度为B．方向竖直向下的匀强磁场的左边，图中虚线MN为磁场的左边界。线框在大小为F的恒力作用下向右运动，其中ab边保持与MN平行。当线框以速度进入磁场区域时，它恰好做匀速运动。在线框进入磁场的过程中，

（1）线框的ab边产生的感应电动势的大小为E 为多少？

（2）求线框a、b两点的电势差。

（3）求线框中产生的焦耳热。

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如图,一个匝数为匝，面积S=200cm2，内阻的矩形线圈以300r/min的转速在匀强磁场中旋转，已知匀强磁场B=T，其产生的交流电直接给阻值的电阻供电，从图示位置开始计时（矩形线圈跟磁场垂直），求：

（1）感应电动势的瞬时表达式及交流电压表读数；

（2）由图示位置转过60°角，这段时间内的平均感应电流；

（3）由图示位置转过60°角，这段时间内的R上产生的热量。

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轻质细线吊着一质量为m＝0.32 kg、边长为L＝0.8 m、匝数n＝10的正方形线圈，总电阻为r＝1 Ω.边长为的正方形磁场区域对称分布在线圈下边的两侧，如图甲所示，磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化关系如图乙所示，从t＝0开始经t0时间细线开始松弛，取g＝10 m/s2.求：

(1)在前t0时间内线圈中产生的电动势；

(2)在前t0时间内线圈的电功率；

(3)t0的值．

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（18分）如图所示，两根足够长的光滑平行金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m，其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30º角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，已知两棒质量均为m=0.02kg，电阻均为R=0.1Ω，整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度B=0.2T，棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能够保持静止。取g=10m/s2，问

⑴通过棒cd的电流I是多少，方向如何？

⑵棒ab受到的力F多大？

⑶棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？

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