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阶段滚动检测卷(二)
(分值:100分)
选择题1~8题,每小题8分,共64分。
一、单项选择题
1.关于下列图片的解释错误的是 (　　)
真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属融化
使用电磁炉加热食物时使用陶瓷锅也可以
用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的
2.如图所示,固定的水平长直导线中通有电流I,矩形导线框始终与导线在同一竖直平面内,且一边与导线平行。当长直导线中的电流增大时,下列关于线框中感应电流的方向与所受安培力方向叙述正确的是 (　　)
感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向竖直向上
感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向竖直向上
感应电流方向为顺时针,线框受安培力的合力方向竖直向下
感应电流方向为逆时针,线框受安培力的合力方向竖直向下
3.如图所示,水平、光滑导轨宽为L,质量为m的导体棒MN垂直于导轨静止放在导轨上。整个装置处于匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为B、方向与轨道平面成θ角斜向上方且垂直于导体棒。已知电源电动势为E、内阻为r,导体棒接入电路中的电阻为R,导轨电阻不计。则开关闭合后,导体棒开始运动时的加速度大小为 (　　)
4.如图所示,有一面积为S,匝数为N,总电阻为r的矩形线圈,线圈外接电阻阻值为R,其余电阻不计,线圈置于磁感应强度为B的匀强磁场中,图示位置线圈平面与磁感线平行。线圈从图示位置开始绕垂直于磁感线的轴OO'以角速度ω匀速转动,则 (　　)
此时线圈中电流为零
线圈中感应电动势e=NBSωsin ωt
电流有效值I=
转过90°的过程中通过R的电荷量为q=
5.如图甲所示,某智能手表正准备进行无线充电,当送电线圈接入如图丙所示的交流电源后,送电线圈接有电阻R1,受电线圈接有电阻R2=4 Ω,送电线圈和受电线圈的匝数比n1∶n2=5∶1,此时智能手表处于“超级充电”模式,其两端的电压为20 V,充电电流为5 A,充电装置线圈可视为理想变压器,则下列说法正确的是 (　　)
送电线圈两端电压为220 V
送电线圈所接电阻R1=20 Ω
此充电器在“超级快充”模式下,耗电功率为200 W
受电线圈中的感应电流的磁场总是与供电线圈中电流的磁场方向相反
6.磁流体发电机原理如图所示,等离子体高速喷射到加有强磁场的管道内,正、负离子在洛伦兹力作用下分别向A、B两金属板偏转,形成直流电源对外供电。则 (　　)
仅减小负载的阻值,发电机两端的电压增大
仅增强磁感应强度,发电机两端的电压减小
仅增大两板间的距离,发电机的电动势减小
仅增大磁流体的喷射速度,发电机的电动势增大
二、多项选择题
7.如图所示为某科技爱好者设计的电磁炮模型示意图,水平发射轨道宽1 m,轨道间有磁感应强度为1×103 T、方向竖直向上的匀强磁场,炮弹(含相关附件)总质量为0.5 kg,当电路中通20 A的恒定电流时,炮弹从轨道左端开始加速,然后从轨道右端发射出去。忽略一切阻力,下列说法正确的是 (　　)
电流从a端流入b端流出
电流从b端流入a端流出
炮弹的加速度大小为1×104 m/s2
炮弹的加速度大小为4×104 m/s2
8.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0 Ω,外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡,如图乙所示,则 (　　)
电压表V的示数为220 V
电路中的电流方向每秒钟改变100次
灯泡实际消耗的功率为484 W
发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J
三、非选择题(36分)
9.(6分)某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。
(1)变压器的铁芯,它的结构和材料是　　　　(2分)(填字母)。
A.整块硅钢铁芯
B.整块不锈钢铁芯
C.绝缘的铜片叠成
D.绝缘的硅钢片叠成
(2)观察两个线圈的导线,发现粗细不同,导线粗的线圈匝数　　　　(2分)(选填“多”或“少”)。
(3)在实际实验中,将电源接在组装后的变压器原线圈的“0”和“8”两个接线柱之间,用电表测得副线圈的“0”和“4”两个接线柱之间的电压为3.0 V,则原线圈的输入电压可能为　　　　(2分)(填字母)。
A.1.5 V B.3.0 V
C.5.0 V D.7.0 V
10.(14分)一台小型发电机的示意图如图甲所示,单匝矩形线圈在匀强磁场中绕轴OO'逆时针转动,若从线圈经过中性面位置开始计时,线圈产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示,已知发电机线圈内阻为2.0 Ω,外接灯泡的电阻为8.0 Ω,求:
(1)(4分)流经灯泡的瞬时电流的表达式;
(2)(4分)(20 s时间内灯泡消耗的电能;
(3)(6分)线圈匀速转动一周的过程中,外力所做的功。
11.(16分)如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,在第Ⅳ象限存在匀强磁场和匀强电场,磁场的磁感应强度为B=2 T、方向垂直于xOy平面向外,电场E1平行于y轴;在第Ⅲ象限存在沿x轴正方向的匀强电场E2,已知场强E1、E2的大小相等。一可视为质点、比荷为=5 C/kg的带正电的小球,从y轴上的A(0,0.2 m)点以初速度v0水平向右抛出,经过x轴上的M(0.4 m,0)点进入第Ⅳ象限,在第Ⅳ象限恰能做匀速圆周运动。不计空气阻力,重力加速度g=10 m/s2,π=3.14。求:
(1)(4分)小球从A点抛出的初速度大小v0;
(2)(4分)小球在第Ⅳ象限运动的半径;
(3)(4分)小球第一次经过y轴负半轴的坐标;
(4)(4分)小球从A点出发到第二次经过y轴负半轴所用的总时间。
阶段滚动检测卷(二)
1.B　[真空冶炼炉接入高频交流电源，炉内的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律，将会在炉内产生涡流，利用涡流通过金属产生的热量使金属融化，故A正确；使用电磁炉加热食物时，陶瓷锅内几乎没有自由电子，不能产生较大的涡流，也就不可以用来加热食物，故B错误；用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以将涡流限制在硅钢片内部，从而减小变压器铁芯中的涡流带来的能量损耗，故C正确；探雷器靠近金属时会有电磁感应现象，因此用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的，故D正确。]
2.D　[当长直导线中的电流增大时，线框中磁通量向里增加，由楞次定律及安培定则可知感应电流方向为逆时针，根据左手定则结合直线电流磁场分布特点可知，左、右边框所受安培力等大反向，上、下边框所受安培力方向相反且上边框所受安培力大于下边框所受安培力，所以线框所受安培力的合力方向与上边框所受安培力方向相同，即竖直向下，故D正确。]
3.B　[由闭合电路欧姆定律得I＝，导体棒受到的安培力为F＝ILB，水平方向由牛顿第二定律得Fsin θ＝ma，联立解得a＝，故B正确。]
4.D　[当线圈平面与磁感线平行时，通过线圈的磁通量的变化率最大，则感应电动势最大，此时线圈中电流不是零，A错误；从线圈平面与磁感线平行位置开始计时时，线圈中感应电动势为e＝NBSωcos ωt，B错误；感应电动势的最大值为Em＝NBSω，感应电动势的有效值为E＝＝，由闭合电路欧姆定律可得电流的有效值为I＝＝，C错误；转过90°的过程中通过R的电荷量为q＝Δt＝·Δt＝N·Δt＝，D正确。]
5.B　[充电电流为I2＝5 A，根据理想变压器的规律有I1∶I2＝n2∶n1，可得送电线圈中的电流I1＝1 A，交流电源的电压有效值为U＝ V＝220 V，受电线圈两端的电压为U2＝I2R2＋U2′＝5×4 V＋20 V＝40 V，根据U1∶U2＝n1∶n2，可得供电线圈两端电压为U1＝200 V，根据U＝U1＋I1R1得R1＝20 Ω，故A错误，B正确；此充电器在“超级快充”模式下，耗电功率为P＝UI1＝220×1 W＝220 W，故C错误；当供电线圈中电流减小时，根据楞次定律可知此时受电线圈中感应电流的磁场与供电线圈中电流的磁场方向相同，故D错误。]
6.D　[在磁流体发电机中，电荷最终所受电场力与洛伦兹力平衡，设发动机的电动势为E，两金属板间的距离为d，由平衡条件有qvB＝q，解得发电机的电动势为E＝Bvd，仅增大两板间的距离，发电机的电动势增大；仅增大磁流体的喷射速度，发电机的电动势增大，故C错误，D正确；根据闭合电路欧姆定律，知发电机两端的电压为U＝E＝Bvd，可知仅减小负载的阻值，发电机两端的电压减小；仅增强磁感应强度发电机两端的电压增大，故A、B错误。]
7.BD　[由左手定则可知，电流从b端流入a端流出，A错误，B正确；炮弹的加速度大小为a＝＝ m/s2＝4×104 m/s2，C错误，D正确。]
8.BD　[由题图甲知电动势峰值为Em＝220 V，有效值为E＝ V＝220 V，电压表测的是路端电压，示数为U＝E＝×220 V＝209 V，故A错误；由图像得，交流电的周期为0.02 s，交流电的频率为f＝＝50 Hz，每个周期电流方向改变两次，所以每秒改变100次，故B正确；灯泡实际消耗的功率P＝＝ W＝459.8 W，故C错误；电路中的电流I＝＝ A＝2.2 A，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为Q＝I2rt＝2.22×5.0×1 J＝24.2 J，故D正确。]
9.(1)D　(2)少　(3)D　[(1)为了减小涡流现象带来的损耗，变压器的铁芯选用绝缘的硅钢片叠成，故D正确。
(2)根据原、副线圈中＝，可知匝数少的线圈电流大，导线较粗，即导线粗的线圈匝数少。
(3)若是理想变压器，则变压器原、副线圈两端的电压与匝数的关系为＝，若变压器的原线圈接“0”和“8”两个接线柱，副线圈接“0”和“4”两个接线柱，可知原、副线圈的匝数比为2∶1，副线圈的电压为3.0 V，则原线圈的电压为U1＝2×3.0 V＝6.0 V，考虑到不是理想变压器，有漏磁等现象，则原线圈所接的电源电压大于6.0 V，可能为7.0 V，故D正确。]
10.(1)i＝sin 100πtA　(2)57.6 J　(3)7.2×10－2 J
解析　(1)由题图乙得e＝Emsin ωt＝6sin 100πtV
则电流i＝＝sin 100πtA。
(2)灯泡中电流的有效值I＝＝0.6 A
20 s时间内灯泡消耗的电能W＝I2Rt＝57.6 J。
(3)由题图乙知，线圈产生的电动势的有效值E＝＝6 V
线圈转动一周的过程中，外力做的功
W＝Q＝T＝7.2×10－2J。
11.(1)2 m/s　(2)0.2 m　(3)(0，－0.4 m)　(4)0.914 s
解析　(1)小球在第I象限做平抛运动，由运动学规律得
x＝v0t1，y＝gt
可得t1＝0.2 s，v0＝2 m/s。
(2)设小球平抛到M点时的速度大小为v，与x轴正方向夹角为θ，竖直分速度为vy，则vy＝gt1
v＝，tan θ＝
解得v＝2m/s，θ＝45°
在第Ⅳ象限，由洛伦兹力提供向心力有qvB＝m
解得轨道半径R＝0.2 m。
(3)分析可知小球刚好经过半个圆周到达y轴的N点，如图所示
由几何关系可知，N点的坐标为(0，－0.4 m)。
(4)小球第一次在第Ⅳ象限运动的时间为
t2＝＝0.1π s
接着，小球沿与y轴成45°角的方向进入第Ⅲ象限，由于电场力和重力大小相等，其合力恰与小球进入第Ⅲ象限的初速度v方向相反，故小球在第Ⅲ象限做类竖直上抛运动，则由牛顿第二定律可得a＝＝＝g
由运动规律可知t3＝＝0.4 s
则小球从A点出发到第二次经过y轴负半轴所用的总时间为
t＝t1＋t2＋t3＝(0.2＋0.1π＋0.4) s＝0.914 s。(共27张PPT)
阶段滚动检测卷(二)
B
一、单项选择题
1.关于下列图片的解释错误的是(　　)
A.真空冶炼炉利用涡流通过金属产生的热量使金属融化
B.使用电磁炉加热食物时使用陶瓷锅也可以
C.用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以减小变压器铁芯中的涡流
D.用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的
解析　真空冶炼炉接入高频交流电源，炉内的磁通量发生变化，根据法拉第电磁感应定律，将会在炉内产生涡流，利用涡流通过金属产生的热量使金属融化，故A正确；使用电磁炉加热食物时，陶瓷锅内几乎没有自由电子，不能产生较大的涡流，也就不可以用来加热食物，故B错误；用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯可以将涡流限制在硅钢片内部，从而减小变压器铁芯中的涡流带来的能量损耗，故C正确；探雷器靠近金属时会有电磁感应现象，因此用来探测金属壳的地雷或有较大金属零件的地雷的探雷器是利用涡流工作的，故D正确。
D
2.如图所示，固定的水平长直导线中通有电流I，矩形导线框始终与导线在同一竖直平面内，且一边与导线平行。当长直导线中的电流增大时，下列关于线框中感应电流的方向与所受安培力方向叙述正确的是(　　)
A.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向
竖直向上
B.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向
竖直向上
C.感应电流方向为顺时针，线框受安培力的合力方向竖直向下
D.感应电流方向为逆时针，线框受安培力的合力方向竖直向下
解析　当长直导线中的电流增大时，线框中磁通量向里增加，由楞次定律及安培定则可知感应电流方向为逆时针，根据左手定则结合直线电流磁场分布特点可知，左、右边框所受安培力等大反向，上、下边框所受安培力方向相反且上边框所受安培力大于下边框所受安培力，所以线框所受安培力的合力方向与上边框所受安培力方向相同，即竖直向下，故D正确。
B
3.如图所示，水平、光滑导轨宽为L，质量为m的导体棒MN垂直于导轨静止放在导轨上。整个装置处于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为B、方向与轨道平面成θ角斜向上方且垂直于导体棒。已知电源电动势为E、内阻为r，导体棒接入电路中的电阻为R，导轨电阻不计。则开关闭合后，导体棒开始运动时的加速度大小为(　　)
D
4.如图所示，有一面积为S，匝数为N，总电阻为r的矩形线圈，线圈外接电阻阻值为R，其余电阻不计，线圈置于磁感应强度为B的匀强磁场中，图示位置线圈平面与磁感线平行。线圈从图示位置开始绕垂直于磁感线的轴OO′以角速度ω匀速转动，则(　　)
B
5.如图甲所示，某智能手表正准备进行无线充电，当送电线圈接入如图丙所示的交流电源后，送电线圈接有电阻R1，受电线圈接有电阻R2＝4 Ω，送电线圈和受电线圈的匝数比n1∶n2＝5∶1，此时智能手表处于“超级充电”模式，其两端的电压为20 V，充电电流为5 A，充电装置线圈可视为理想变压器，则下列说法正确的是(　　)
A.送电线圈两端电压为220 V
B.送电线圈所接电阻R1＝20 Ω
C.此充电器在“超级快充”模式下，耗电功率为200 W
D.受电线圈中的感应电流的磁场总是与供电
线圈中电流的磁场方向相反
D
6.磁流体发电机原理如图所示，等离子体高速喷射到加有强磁场的管道内，正、负离子在洛伦兹力作用下分别向A、B两金属板偏转，形成直流电源对外供电。则(　　)
A.仅减小负载的阻值，发电机两端的电压增大
B.仅增强磁感应强度，发电机两端的电压减小
C.仅增大两板间的距离，发电机的电动势减小
D.仅增大磁流体的喷射速度，发电机的电动势增大
BD
二、多项选择题
7.如图所示为某科技爱好者设计的电磁炮模型示意图，水平发射轨道宽1 m，轨道间有磁感应强度为1×103 T、方向竖直向上的匀强磁场，炮弹(含相关附件)总质量为0.5 kg，当电路中通20 A的恒定电流时，炮弹从轨道左端开始加速，然后从轨道右端发射出去。忽略一切阻力，下列说法正确的是(　　)
A.电流从a端流入b端流出
B.电流从b端流入a端流出
C.炮弹的加速度大小为1×104 m/s2
D.炮弹的加速度大小为4×104 m/s2
BD
8.一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图像如图甲所示。已知发电机线圈内阻为5.0 Ω，外接一只电阻为95.0 Ω的灯泡，如图乙所示，则(　　)
A.电压表V的示数为220 V
B.电路中的电流方向每秒钟改变100次
C.灯泡实际消耗的功率为484 W
D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦
耳热为24.2 J
三、非选择题
9.某兴趣小组用如图所示的可拆变压器进行“探究变压器线圈两端的电压与匝数的关系”实验。
(1)变压器的铁芯，它的结构和材料是________(填字母)。
A.整块硅钢铁芯
B.整块不锈钢铁芯
C.绝缘的铜片叠成
D.绝缘的硅钢片叠成
(2)观察两个线圈的导线，发现粗细不同，导线粗的线圈匝数________(选填“多”或“少”)。
(3)在实际实验中，将电源接在组装后的变压器原线圈
的“0”和“8”两个接线柱之间，用电表测得副线圈的“0”
和“4”两个接线柱之间的电压为3.0 V，则原线圈的输
入电压可能为________(填字母)。
A.1.5 V B.3.0 V
C.5.0 V D.7.0 V
答案　(1)D　(2)少　(3)D
解析　(1)为了减小涡流现象带来的损耗，变压器的铁芯选用绝缘的硅钢片叠成，故D正确。
10.一台小型发电机的示意图如图甲所示，单匝矩形线圈在匀强磁场中绕轴OO′逆时针转动，若从线圈经过中性面位置开始计时，线圈产生的电动势随时间的变化规律如图乙所示，已知发电机线圈内阻为2.0 Ω，外接灯泡的电阻为8.0 Ω，求：
(1)流经灯泡的瞬时电流的表达式；
(2)20 s时间内灯泡消耗的电能；
(3)线圈匀速转动一周的过程中，
外力所做的功。
接着，小球沿与y轴成45°角的方向进入第Ⅲ象限，由于电场力和重力大小相等，其合力恰与小球进入第Ⅲ象限的初速度v方向相反，故小球在第Ⅲ象限做类竖直上抛运动，则由牛顿第二定律可得

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