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1、教师资格证考试物理学科知识与教学能力(初级中学)电磁学第三节 电磁学(江南博哥)1 单选题 如图2所示,两个单匝线圈a,b的半径分别为r和2r。圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a,b两线圈的磁通量之比为( )。A.1:1B.1:2C.1:4D.4:1正确答案:A 参考解析:根据磁通量的定义,当B垂直于S时,穿过线圈的磁通量为=BS,其中S为有磁感线穿过区域的面积,所以图中a、b两线圈的磁通量相等,故本题选A。2 单选题 如图3所示,三块平行放置的带电金属薄板A、B,C中央各有一小孔,小孔分别位于O、M、P点,由0点静止释放的电子恰好能运动到P点。现将C板向右平移到P,点则由D点静止
2、释放的电子()。A.运动到P点返回B.运动到P和P点之间返回C.运动到P点返回D.穿过P点正确答案:A 参考解析:3 单选题 电源电动势为E,内阻为r,各电表均为理想电表,闭合电路,当滑动变阻器的滑片向右移动时(灯泡不坏),( )。A.A1、A2的示数同时减小,V的示数减小B.A1的示数减小,A2的示数增大,V的示数增大C.电容器带电量增大,V的示数增加D.电源的总功率增大,输出功率增加正确答案:B 参考解析:4 单选题 两根相距为l的平行直导轨ab,cd,bd间连有一固定电阻R,导轨电阻可忽略不计。MN为放在导轨ab和cb上的一长度也为L的导体杆,与ab垂直,其电阻为1/2R,整个装置处于匀
3、强磁场中,磁感应强度的大小为B,方向垂直于导轨所在平面(指向图中纸面内),现使MN沿导轨方向以速度V向右匀速运动,用U表示MN两端电压,则()。A.B.C.D.正确答案:C 参考解析:5 单选题 如图3所示,平行实线代表电场线,方向未知,带电量为110-2C的正电荷在电场中只受电场力作用。该电荷由A点运动到B点,动能损失了01J,若A点电势为10V,则()。A.B点的电势为零B.电场线方向向右C.电荷运动的轨迹可能是图中曲线D.电荷运动的轨迹可能是图中曲线正确答案:C 参考解析:6 单选题 如图1所示为居民家中某房间的电路,电灯L与电热壶均正常工作,在三孔插座上接入电饭煲后电热壶突然停止工作,
4、灯L仍正常发光。拔出电饭煲的插头,用测电笔分别测试三孔插座的左右两孔,氖管均发光,此时电路故障可能是( )。A.插座短路B.电热壶短路C.AB间断路D.CD间断路正确答案:D 参考解析:电灯仍正常工作,说明A、C左边的火线、零线均正常;而把测电笔分别插入三孔插座的左右两孔,氖管均发光,说明火线正常,而零线出现断路现象,因此是CD间发生了断路。7 单选题 扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺寸上的形貌。为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动。如图4所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场,出现扰动后,
5、对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是( )。A.B.C.D.正确答案:A 参考解析:当加恒定磁场后,当紫铜薄板上下及左右振动时,导致穿过板的磁通量变化,从而产生感应电流感应磁场进而阻碍板的运动,因此只有A选项穿过板的磁通量变化,故本题选A。8 单选题 某音响电路的简化电路图如图5所示,输入信号既有高频成分,也有低频成分,则( )。A.电感L1的作用是通高频B.电容C2的作用是通低频C.扬声器甲用于输出高频成分D.扬声器乙用于输出高频成分正确答案:D 参考解析:根据电容器的特性(通交隔直,通高阻低)以及电感线圈的特性(通直阻交,通低阻高)来分析。电感L1的作用是通低频,阻高频,A项错误
6、。电容C2的作用是通高频,阻低频,B项错误。电感L1,的作用是通低频,阻高频,而电容C1的作用是通高频,阻低频,所以低频部分通过扬声器甲,C项错误。电感L1的作用是通低频,阻高频,所以扬声器乙用于输出高频成分,D项正确。9 单选题 如图4所示,虚线a、b、c、d表示匀强电场中的4个等势面,两个带电粒子M、N(重力忽略不计)以平行于等势面的初速度射入电场,运动轨迹分别如图中MPN和NQM所示。已知M是带正电的带电粒子,则()。A.N一定也带正电B.a的电势低于b的电势C.带电粒子N的动能减小,电势能增大D.带电粒子M的动能增大,电势能减小正确答案:D 参考解析:电场线和等势线垂直,所以电场沿水平
7、方向,从正电荷M的轨迹MPN可知,电场力水平向右,故电场的方向水平向右;电荷受电场力方向指向其轨迹内侧,故受电场力水平向左,所以N带负电,A项错误。电场线水平向右,沿电场线方向电势降低,所以a点的电势高于b点的电势,B项错误。电场力对N粒子做正功,其电势能减小,动能增加,C项错误。电场力对M粒子也做正功,其电势能减小,动能增加,D项正确。10 单选题 如图4,在一带电量为Q的导体球外,同心地包有一各向同性均匀电介质球壳,其相对电容率为r,壳外是真空,则在壳外P点处(OP=r)的场强和电位移的大小分别为()。A.B.C.D.正确答案:C 参考解析:由高斯定理得电位移11 单选题 如图5所示,均匀
8、磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0。使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度w匀速转动半周,在线框中产生感应电流。现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化。为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率 的大小应为()。A.B.C.D.正确答案:C 参考解析:设圆的半径为L,电阻为R,当线框以角速度w匀速转动时产生的感应电动势E1= 当线框不动,而磁感应强度随时间变化时 故本题选C。12 单选题 如图6所示,均匀带正电的绝缘圆环a与金属圆环b同心共面放置,当a绕
9、O点在其所在平面内旋转时,b中产生顺时针方向的感应电流,且具有收缩趋势,由此可知,圆环a()。A.顺时针加速旋转B.顺时针减速旋转C.逆时针加速旋转D.逆时针减速旋转正确答案:B 参考解析:由楞次定律,要使b中产生顺时针电流,则a环内磁场应向里减弱或向外增强,a环的旋转情况应该是顺时针减速旋转或逆时针加速旋转,由于b环又有收缩趋势,则a、b环电流方向一致,故本题选B。13 单选题 如图1所示电路开关闭合时观察到:L1和L2两灯均不亮,电流表无示数,电压表有示数,其原因可能是()。A.L1断路B.L2断路C.电流表断路D.电流表短路正确答案:A 参考解析:电路图如下:如果L1断路,两灯都不亮,电
10、流表无示数,电压表测量电源电压有示数,A项正确。如果L2断路,两灯都不亮,电流表、电压表都无示数,B项错误。如果电流表断路,两灯都不亮,电流表、电压表都无示数,C项错误。如果电流表短路,电流表无示数,灯泡发光,电压表有示数,D项错误。故本题选A。14 单选题 匀强磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,磁感强度B随时间t变化规律如图(a)所示,在磁场中有一细金属圆环,圆环平面位于纸面内如图(b)所示,令1、2、3分别表示oa、ab、bc段的感应电流,f1、f2、f3分别表示金属环对应感应电流时其中很小段受到的安培力。则下列说法错误的是()。A.1沿逆时针方向,2沿顺时针方向B.2沿顺时针方向,3
11、沿顺时针方向C.f1方向指向圆心,f2方向指向圆心D.f2方向背离圆心向外,f3方向指向圆心正确答案:C 参考解析:由图(a)可知,oa段,磁场垂直于纸面向里且磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流I1的方向为沿逆时针,ab段磁场向里且磁通量减少,同理可得感应电流I2沿顺时针方向,A项正确;在bc段,磁场向外且磁通量增加。同理可得感应电流,I3沿顺时针方向,B项正确。根据左手定则可知,oa段安培力f1方向指向圆心,ab段安培力f2方向背离圆心向外,bc段安培力f3方向指向圆心,C项错误,D项正确。故本题选C。15 单选题 如图7所示,金属导轨上的导体棒ab在匀强磁场中沿导轨做下列哪种运动时,铜质
12、线圈c中将有感应电流产生且被螺线管吸引。()向右做匀速运动向左做匀速运动向右做减速运动向左做减速运动A.B.C.D.正确答案:C 参考解析:导体棒ab做匀速运动时,ab中产生的感应电流不变,螺线管产生的磁场是稳定的,穿过c的磁通量不变,c中没有感应电流,错误;导体棒ab做减速运动时,根据右手定则判断得到,感应电流减小,螺线管产生的磁场减弱,穿过c的磁通量减小,根据楞次定律知,c中产生感应电流,且具有向右运动的趋势正确。16 单选题 下列几种情况,符合安全用电原则的是()。A.使用试电笔B.电视天线与电线接触C.接线盒中开关和三孔插座的接线图D.在高压输电线下放风筝正确答案:C 参考解析:A项中
13、测电笔使用不正确,手必须接触笔尾金属体,不能接触笔尖金属体,否则容易造成触电事故,A项错误。电线和电视天线不能相连,容易发生触电,不符合安全用电原则,B项错误。开关与灯泡串联。开关另一端与火线连接,灯泡的螺口处接零线;插座的左孔与零线相连,右孔与火线相连,三孔插座的中间孔接地线,C项正确。在高压线下放风筝,容易发生高压触电事故,不符合安全用电原则,D项错误。17 单选题 如图4,线圈M和线圈N绕在同一铁芯上,M与电源、开关、滑动变阻器相连,P为滑动变阻器的滑动端,开关S处于闭合状态,N与电阻R相连。下列说法正确的是()。A.当P向左移动,通过R的电流为b到aB.当P向右移动,通过R的电流为a到
14、bC.断开S的瞬间,通过R的电流为b到aD.断开S的瞬间,通过R的电流为a到b正确答案:D 参考解析:开关s闭合时,线圈M的右端为S极,穿过线圈M的磁感线方向从右到左。P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,左侧电路中电流变大,M磁性变强,穿过M的磁通量变大,根据楞次定律可知,线圈中要产生感应电流来阻碍这一变化,所以通过R的电流方向为b到a;反之当P向左移动时,通过R的电流为a到b,A、B两项错误。断开S的瞬间,左侧电路中电流突然变为零,M磁性变弱,穿过M的磁通量变小,根据楞次定律可知,线圈中要产生感应电流来阻碍这一变化,所以通过R的电流方向为a到b,D项正确,C项错误。18 单选题 图
15、5中虚线为一组间距相等的同心圆,圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场,实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子()。A.带负电B.在c点受力最大C.在b点的电势能大于在c点的电势能D.由a点到b点的动能变化等于由b点到c点的动能变化正确答案:C 参考解析:根据轨迹弯曲方向判断出,粒子在abc的过程中,一直受静电斥力作用,根据同性电荷相互排斥,可知粒子带正电荷,A项错误。由库仑定律 知离圆心越远,粒子所受的力越小,B项错误。根据动能定理,粒子由b到c,电场力做正功,动能增加,故粒子在b点电势能一定大于在c点的电势能,C项正确。点电荷的
16、电场强度特点是离场源电荷距离越远,场强越小,故从a点到b点电场力做功较多,动能变化也大,D项错误。19 单选题 如图1所示,是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是()。A.电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是串联B.电冰箱的三脚插头接入电路能保证其外壳接地C.为用电安全,应在甲处安装电灯,乙处安装开关D.站在地上的人若用手直接接触A点,没有触电危险正确答案:B 参考解析:电冰箱接入三孔插座后电灯与电冰箱是并联,A项错误。电冰箱的三脚插头接入电路能保证其外壳接地,B项正确。开关应接在火线上,故甲处应安装开关,C项错误。A点处是火线,电压为220V,人若用手直接接触,会有触电危险,D项错误。20 单
17、选题 如图3所示,把轻质导线圈用绝缘细线悬挂在磁铁N极附近,磁铁的轴线穿过线圈的圆心,且垂直于线圈平面,当线圈中通入如图方向的电流后,线圈的运动情况是()。A.线圈向左运动B.线圈向右运动C.从上往下看顺时针转动D.从上往下看逆时针转动正确答案:A 参考解析:根据右手螺旋定则,环形电流可以等效为小磁针,小磁针的N极指向右,根据异性相吸,知线圈向左运动,故A项正确,B、C、D三项错误。21 单选题 如图6所示在磁感应强度为B,方向垂直纸面向里的匀强磁场中,金属杆MN在平行金属导轨上以速度v向右匀速滑动,MN中产生的感应电动势为E1;若磁感应强度增为2B,其他条件不变,MN中产生的感应电动势变为E
18、2,则通过电阻R的电流方向及E1与E2之比,E1:E2分别为()。A.ba,2:1B.ab,2:1C.ab,1:2D.ba,1:2正确答案:C 参考解析:由右手定则判断可知,MN中产生的感应电流方向为N一M,则通过电阻R的电流方向为ab。MN产生的感应电动势公式为E=BLv,其他条件不变,E与B成正比,则得E1:E2=1:2。22 单选题 如图所示,A、B是通电导线左右两侧的点,这两点磁感应强度的方向( )。A.均垂直于纸面向里B.均垂直于纸面向外C.A点垂直于纸面向里,B点垂直于纸面向外D.A点垂直于纸面向外,B点垂直于纸面向里正确答案:D 参考解析:利用安培定则可以判断出通电直导线周围的磁
19、场线分布情况,图中导线电流方向向上,则右侧磁场垂直纸面向里,左侧磁场方向垂直纸面向外,即A点垂直纸面向外,B点垂直纸面向里。故本题选D。23 单选题 匀强磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正,磁感强度B随时间t变化规律如图(a)所电流时其中很小段受到的安培力。则下列说法错误的是( )。A.B.C.D.正确答案:C 参考解析:由图(a)可知,oa段,磁场垂直于纸面向里且磁通量增加,由楞次定律可知,感应电流,I1的24 单选题 如图4所示,图中的四个电表均为理想电表,当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时,下列说法中正确的是( )。A.电压表V1的读数减小,电流表A1的读数减小B.电压表V1的读数增大
20、,电流表A1的读数增大C.电压表V2的读数减小,电流表A2的读数增大D.电压表V2的读数增大,电流表A2的读数减小正确答案:D 参考解析:当滑动变阻器滑动触点P向右端移动时,Rp减小,电路中总电阻减小,由I=知,电流I增大,即A1读数增大;电压表V1的读数U1=E-I1(R1+r)减小,A、B两项错误。通过电流表A2的电流,U1减小,则I2减小,即电流表A2的读数减小。通过电阻R2的电流,I1增大,I2减小,则增大,电压表V2的读数也增大,C项错误,D项正确。25 单选题 如图6所示,两个初速度大小不同的同种粒子a和b,从O点沿垂直磁场方向进入匀强磁场,其中b粒子速度方向与屏OP垂直,a粒子速
21、度方向与b粒子速度方向夹角=45。两粒子最后均打到屏上同一点Q上,不计重力。下列说法正确的是( )。A.a、b粒子带负电B.a、b两粒子在磁场中飞行的速度之比为:1C.a、b两粒子在磁场中飞行的周期之比为2:3D.a、b两粒子在磁场中飞行的时间之比为1:1正确答案:B 参考解析:两粒子最后均打到屏上,根据左手定则可知,两粒子带正电,A项错误。根据题意画出26 单选题 2009年诺贝尔物理学奖得主威拉德博伊尔和乔治史密斯的主要成就是发明了电荷耦合器件(CCD)图像传感器。他们的发明利用了爱因斯坦的光电效应原理。图7所示电路可研究光电效应规律。图中标有A和K的为光电管,其中A为阴极,K为阳极,理想
22、电流计可检测通过光电管的电流,理想电压表用来指示光电管两端的电压。现接通电源,用光子能量为275eV的光照射阴极A,电流计中有示数,若将滑动变阻器的滑片缓慢向左滑动,电流计的读数逐渐减小,当滑至某一位置时电流计的读数恰好为零,读出此时电压表的示数为17V;现保持滑片位置不变,以下判断错误的是( )。A.光电管阴极材料的逸出功为105eVB.开关S断开后,电流表G中有电流流过C.若用光子能量为3eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能一定变大D.改用能量为10eV的光子照射,移动滑动变阻器的触点c,电流表G中也可能有电流正确答案:D 参考解析:该装置的电压为反向电压,当电压表的示数大于或等于17
23、V时,电流表示数为0。已知光电子的最大初动能为17 eV,根据光电效应方程可知,W0=hv-E=275 eV-17 eV=105 eV,A项正确。开关S断开后,用光子能量为275 eV的光照射阴极A,发生光电效应有光电子产生,电流表G中有电流流过,B项正确。若用光子能量为3 eV的光照射阴极A,光电子的最大初动能E=hv-W0=3 eV-105 eV=195 eV,故光电子的最大初动能变大,c项正确。改用能量为10 eV的光子照射,由于光子能量小于逸出功,无法发生光电效应,电流表G无示数,D项错误。27 单选题 如图3所示,平行板电容器的两个极板为A、B,B极板接地,A极板带有电荷量+Q,板间
24、电场有一固定点P,若将B极板固定,A极板下移一些,或者将A极板固定,B极板上移一些,在这两种情况下,以下说法正确的是( )。A.A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势不变B.A极板下移时,P点的电场强度不变,P点电势升高C.B极板上移时,P点的电场强度减小,P点电势升高D.B极板上移时,P点的电场强度减小,P点电势降低正确答案:A 参考解析:A极板下移时,P点的电场强度E不变,P点与下板的距离不变,根据公式U=Ed,P点与下板的电势差不变,则P点的电势不变,A项正确,B项错误。B极板上移时,P点的电场强度不变,根据公式U=Ed,P点与下板的电势差减小,而P点的电势高于下极板的电势,下板的电
25、势为零,所以P点电势降低,C、D两项错误。28 单选题 两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示。一个电荷量为210-3C,质量为1kg的小物块在水平面上从C点静止释放,其运动的v-t图像如图乙所示,其中日点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。则下列说法正确的是( )。A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=200VmB.由C到A的过程中物块的电势能先减小后增大C.由C点到A点电势逐渐升高D.A、B两点间的电势差UAB=-5000V正确答案:D 参考解析:根据v-t图像可知带电粒子在B点的加速度最大为2 ms2,所受的电场力最大为2 N
26、,由E=可知,B点的场强最大为1000 NC,A项错误。根据v-t图像可知由C到A的过程中,物块的速度增大,电场力做正功,电势能减小,B项错误。两个等量同种正电荷,其连线中垂线上电场强度方向由O点沿中垂线指向外侧,故由C点到A点的过程中电势逐渐降低,C项错误。根据v-t图像可知A、B两点的速度。再根据动能定理得电场力做的功WBA=10J,再用,D项正确。故本题选D29 单选题 如图5所示,空间存在互相垂直的匀强电场和匀强磁场,图中虚线为匀强电场的等势线,一不计重力的带电粒子在M点以某一初速度垂直等势线进入正交电磁场中,运动轨迹如图所示(粒子在N点的速度比在M点的速度大)。则下列说法正确的是(
27、)。A.粒子一定带正电B.粒子的运动轨迹一定是抛物线C.电场线方向一定垂直等势面向左D.粒子从M点运动到N点的过程中电势能增大正确答案:C 参考解析:根据粒子在电磁场中的运动轨迹和左手定则可知,粒子一定带负电,A项错误。由于洛伦兹力方向始终与速度方向垂直,故粒子受到的合力是变力,而物体只有在恒力作用下做曲线运动时,轨迹才是抛物线,B项错误。由于空间只存在电场和磁场,粒子的速度增大,说明在运动过程中电场力对带电粒子做正功,电场线方向一定垂直等势面向左,C项正确。粒子从M点运动到N点的过程中,电场力做正功,故电势能减小,D项错误。故本题选C。30 单选题 两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分
28、布如图3所示。c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c,d到正电荷的距离相等,则下列说法错误的是( )。A.a点的电场强度比b点的大B.a点的电势比b点的高C.c点的电场强度比d点的大D.c点的电势比d点的低正确答案:B 参考解析:从图中看出,a点的电场线比b点的电场线密,所以a点的电场强度比b点的大,A项正确。做出a点的等势面,该等势面与经过b点的电场线交于一点,沿电场线方向电势降低,所以a点的电势比b点的低,B项错误。两个负电荷在c点的合场强为0,正电荷在c点有场强,方向竖直向下;两个负电荷在d点产生的场强叠加后方向竖直向下,正电荷在d点产生的场强方向竖直向上,因为正电荷到c、d距
29、离相等,所以,叠加后的合场强肯定是c点大,C项正确。从以上分析看出正电荷到c点的合场强大于正电荷到d点的合场强,所以相同的距离场强大的,电势差更大,因此c点的电势比d点的低,D项正确。故本题选B。31 单选题 如图4所示,电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ,其PMN部分是半径为r的1/4圆弧,NQ部分水平且足够长,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于PMNQ平面指向纸面内侧。某粗细均匀质量分布均匀的金属杆质量为m,电阻为R,长为r,从图示位置由静止释放,若当地的重力加速度为g,金属杆与轨道始终保持良好接触,则( )。A.杆下滑过程机械能守恒B.杆最终不可能沿NQ匀速运动C.杆从释放至杆全部滑至
30、水平轨道过程中,产生的电能一定等于D.杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中,通过杆的电荷量等于正确答案:D 参考解析:杆在下滑过程中,杆与金属导轨组成闭合回路,磁通量在改变,会产生感应电流,杆将受到安培力作用,故杆的机械能不守恒,A项错误。杆最终沿水平面运动时,磁通量不发生变化,没有感应电32 单选题 用打点计时器能测量速度,得到如图6所示的一段纸带,已知电源的交变电流频率为50Hz,测得D和F两点之间的距离为812cm,则E点的瞬时速度为( )。A.203m/sB.406m/sC.503m/sD.812m/s正确答案:A 参考解析:33 单选题 如图3甲所示,用一根导线做成一个半径为r的圆环,
31、其单位长度的电阻为r0,将圆环的右半部分置于变化的匀强磁场中,设磁场方向垂直纸面向里为正,磁感应强度大小随时间做周期性变化关系如图3乙所示,则( )。A.在t=时刻,圆环中有顺时针方向的感应电流B.C.D.正确答案:A 参考解析:在t=时刻,圆环中磁通量为零,但正在增加,此时磁场方向要转变成垂直纸面向外。根据楞次定律,闭合线圈中会感应出垂直于纸面向里的磁场,感应电流的方向是顺时针方向,A项正确。在34 单选题 如图5所示,电源电动势为E,内阻为r,当滑动变阻器的滑动端向右移动时,则( )。A.电压表V读数变大B.电流表A1读数变大C.电流表A2读数变大D.灯泡L1消耗的电功率变大正确答案:A
32、参考解析:通过分析可知,电路中,L2和R并联,然后再和L1串联,电压表V测路端电压,电流表A1测总电流,电流表A2测通过R的电流。当滑动变阻器的滑动端向右移动时,接入电路中的电阻变大,总电阻增大,则总电流减小,电流表A1读数变小,B项错误。根据U内=Ir可知,内电压减小,路端电压U=E-U内,则路端电压增大,电压表V的读数变大,A项正确。由串联电路分压可知,U并=U-UL1,故电路中并联部分电压增大,通过L2电流增大,而总电流减小,则电流表A2读数变小,C项错误。电路中总电流变小,由P=I2RL1可知,L1消耗的电功率变小,D项错误。故本题选A。35 单选题 如图3所示,M是一个小型理想变压器
33、,原副线圈匝数之比n1:n2=5:1,接线柱a、b接上一个正弦交变电源。电压u=220sin100tV。变压器右侧部分为一火警报警系统原理图,其中R2为用半导体热敏材料(电阻随温度升高而减小)制成的传感器,R1为一定值电阻,下列说法正确的是( )。A.电压表V表数为44VB.当传感器R2所在处出现火警时,电压表V的示数减小C.当传感器R2所在处出现火警时,电流表V的示数增大D.当传感器R2所在处出现火警时,电阻R1的功率变小正确答案:B 参考解析:由题知输入电压,则由此可得副线圈的电压为44V,而电压表测的是热敏电阻R2的电压,故电压表示数应该小于44 V,A项错误。当出现火警时,温度升高,电
34、阻R2减小,副线圈的电流变大,R1两端的电压增大,由于副线圈总电压不变,所以通过R2的电压减小,电流表V的示数减小,B项正确,C项错误。由上述分析可知,通过R1的电流增大,由功率公式P=I2R1可知电阻R1的功率增大,D项错误。故本题选B。36 单选题 如图5所示,垂直纸面向里的圆柱形匀强磁场B,一电荷量为q、质量为m的带正电的粒子从垂直于直径cd处射入磁场区城。射入点与cd间的距离为圆柱形匀强磁场的半径R,粒子在射出磁场时的速度与射入时的速度的夹角为120,不计粒子的重力,则粒子的速率为( )。A.B.C.D.正确答案:B 参考解析:由左手定则知粒子向下偏转,粒子运动轨迹如图1所示,通过分析
35、可知,AOB是等边37 单选题 如图5所示,某种带电粒子由静止开始经电压为U1的电场加速后,射入水平放置、电势差为U2的导体板间的匀强电场中,带电粒子沿平行于两板的方向,从两板正中间射入,穿过两板后又垂直磁场方向射入边界线竖直的匀强磁场中,则粒子射入磁场和射出磁场的M、N两点间的距离d随U1和U2的变化情况为(不计重力,不考虑边缘效应)( )。A.d随U1、U2变化B.d与U1无关,d随U2变化C.d随U1变化,d与U2无关D.d与U1无关,d与U2无关正确答案:C 参考解析:38 单选题 两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下
36、端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,如图3所示,除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长位置静止释放,则下列说法错误的是( )。A.释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB.金属棒向下运动时,流过电阻R的电流方向为baC.金属棒的速度为v时,所受的安培力大小为D.电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少正确答案:D 参考解析:根据楞次定律(或右手定则)可以判断,电阻R中的电流方向由ba,B项正确。金属下落过程中,金属棒受重力、弹簧弹力和安培力作用,但释放瞬间,弹簧弹力为0,安培力为0,只受重力作用,所以加速度等于重力加速度g,A项正确。根据能量守恒定律
37、,金属棒重力势能的减少量一部分转化为动能和弹性势能,一部分转化为焦耳热能,D项错误。故本题选D。39 单选题 如图5所示,理想变压器原线圈接电压为220V的正弦交流电,开关s接1时,原副线圈的匝数比为11:1,滑动变阻器接入电路的阻值为10,电压表和电流表均为理想电表,则( )。A.开关S接1时,变压器输入与输出功率之比为11:1B.开关S接1时,电流表示为1AC.仅将S从1到2,电压表示数减小D.仅将滑动变阻器的滑片向下滑动,两电表示数均减小正确答案:C 参考解析:理想变压器的输入功率等于输出功率,P1:P2=1:1,A项错误。理想变压器的电压则电流变小,故电流表示数减小,D项错误。故本题选
38、C。40 单选题 电荷量为Q、半径为R的导体球外有不带电的内径为R1、外径为R2的同心导体球壳,设无穷远处电势为0,则导体球球心处的电势为()。A.B.C.D.正确答案:B 参考解析:由静电平衡条件得导体球内E=0,导体球壳内外分别带电-Q和Q,由电势叠加原理有41 单选题 下列说法正确的是()。A.B.C.D.正确答案:C 参考解析:由质量数守恒和电荷数守恒知x是,A项错误。衰变生成的是氦原子核,是质子,B项错误。核聚变是质量较轻的核聚合成质量较大的核,C项正确。核裂变是质量较大的核分裂成质量较轻的核,这里放出的是电子,是G衰变,D项错误。42 单选题 如图所示,理想变压器原线圈匝数为n1,
39、两个副线圈匝数分别为n2和n3,且n1:n2:n3=4:2:1,输入电压U1=16 V,R1=R2=10,则输入电流I1的大小为()。A.0.4 AB.0.1 AC.0.5 AD.0.2 A正确答案:C 参考解析:43 单选题 如图所示,两个电子从磁场中一点沿相同方向进入匀强磁场,匀强磁场的磁感应强度方向为垂直纸面向里,电子进入磁场时的运动方向与磁场方向垂直。一个电子的速度为v,另一个电子的速度为2v,下列说法正确的是()。A.两电子沿顺时针方向做匀速圆周运动,轨道半径不同,周期不同B.两电子沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径不同,周期不同C.两电子沿顺时针方向做匀速圆周运动,轨道半径不同,
40、周期相同D.两电子沿逆时针方向做匀速圆周运动,轨道半径相同,周期相同正确答案:C 参考解析:根据左手定则,两电子均沿顺时针方向做匀速圆周运动。由知,电子运动的半径,由题知两电子速度不同,故轨道半径也不同;周期,则两个电子运动周期相同,C项正确。44 单选题 教学用发电机能够产生正弦式交变电流,利用该发电机(内阻可忽略)通过理想变压器向定值电阻R供电的电路如图所示,理想交流电流表A、理想交流电压表V的读数分别为i、u。电阻R消耗的功率为P,如果发电机线圈的转速变为原来的2倍,则()。A.电阻R消耗的功率变为2PB.电压表V的读数变为2uC.电流表A的读数变为05iD.通过电阻R的交变电流频率不变
41、正确答案:B 参考解析:发电机输出电压的有效值为,理想变压器的输入电压等于发电机的输出电压。当发电机线圈的转速变为原来的2倍时,即m变为原来的2倍,则发电机的输出电压的有效值变为原来的2倍,理想变压器的输入电压变为原来的2倍。由于变压器的原、副线圈的电压之比等于匝数之比,且原、副线圈的匝数之比不变,所以副线圈的电压也变为原来的2倍,即电压表V的读数变为2u,B项正确。由欧姆定律知,副线圈的电流变为原来的2倍,而原、副线圈匝数之比不变,则原线圈的电流也变为原来的2倍,即电流表的读数变为2i,C项错误。电阻R两端的电压变为原来的2倍,由知,电阻R消耗的功率变为原来的4倍,A项错误。发电机线圈转速变
42、为原来的2倍,则其转动频率也变为原来的2倍,通过电阻R的交变电流的频率也变为原来的2倍,D项错误。45 单选题 如图所示,一点电荷q位于正方体的A角上,则通过侧面abcd的电通量为()。A.B.C.D.正确答案:D 参考解析:如图所示,假设有8个相同的正方体,点电荷位于中心,则总电通量为q/0。由对称性可知,通过每个侧面的电通量为q/30,通过侧面abcd的电场强度通量等于q/240。46 单选题 如图所示,用电池对电容器充电,电路a、b之间接有一灵敏电流表,两极板间有一个电荷q处于静止状态。现将两极板的间距减小,则()。A.电流表中将有从b到a的电流B.电容器极板带电荷量增加C.电荷q受到的
43、电场力减小D.电荷q向下做加速运动正确答案:B 参考解析:将两极板的间距减小,由于电容器的电压不变,则板间场强增大,电荷q所受的电场力F=Eq增大,电荷将向上做加速运动,C、D两项错误。根据可知,d减小,c增大;电容器的电压U不变,根据可知,电荷量Q增加,电容器继续充电,电流表中将有从a到b的电流,A项错误,B项正确。47 单选题 如图所示,在一理想变压器的初级线圈输入正弦式交变电压,电路中的理想电流表有示数,小灯泡均发光。现将滑动变阻器的滑动片向下移动,下面说法正确的是()。A.电流表A的示数变大B.灯泡B的亮度变亮C.灯泡C的亮度变亮D.变压器的输入功率变大正确答案:C 参考解析:当滑动变
44、阻器向下移动,副线圈中并联部分的总电阻变大,分压增大,所以灯泡C两端的电压会增大,灯泡变亮。48 单选题 两个同心圆线圈,大圆半径为R,通有电流I1;小圆半径为r,通有电流I2,方向如图。若rR(大线圈在小线圈处产生的磁场近似为均匀磁场),当它们处在同一平面内时小线圈所受磁力矩的大小为()。A.B.C.D.0正确答案:D 参考解析:大圆线圈在圆心处的磁感应强度为,方向垂直于纸面向里。小线圈的磁矩p2=I2r2,方向垂直于纸面向里。所以,小线圈受到的磁力矩为M=P2B1=0。49 单选题 如图所示,电动势E为12 V,内阻r为1,灯泡内阻为99,电压表、电流表为理想元件。闭合开关,电压表与电流表
45、的示数接近()。A.121 V;120 mAB.11.9 V;120 mAC.12 V;121 mAD.11.9 V;121 mA正确答案:B 参考解析:根据闭合电路欧姆定律得,路端电压为U=E-Ir=12V-0.121 V=11.88 V,即电压表示数接近11.9 V,电流表示数为120 mA。50 单选题 ()。A.有源有旋场B.无源无旋场C.有源无旋场D.无源有旋场正确答案:C 参考解析:高斯定理表明静电场是有源场,电荷就是静电场的源,它要求电场线在无电荷处不能中断。环路定理表明静电场是无旋场,它的物理意义是静电场做功与路径无关,只与起点和终点的位置有关。51 单选题 大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电,氘核聚变反应方程是。已知的质量为20136 u,的质量为3.0150 u,的质量为1.0087u,1 u=931 MeVc2。氘核聚变反应中释放的核能约为()。A.3.7 MeVB.3.3 MeVC.2.7 MeVD.0.93 MeV正确答案:B 参考解析:根据氘核聚变的核反应方程为,核反应过程中的质量亏损为m=2mH-(mHe+mn)=0.0035 u,释放的核能为E=mc2=00035 u(3108 ms