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章末测评验收卷(五)(含五、六章)　初识电磁场与电磁波
能源与可持续发展　(满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
1.宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1 000万亿倍，下列有关磁星的磁场说法正确的是(　　)
磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场
“磁星”表面某点静止一小磁针，其N极指向该点磁场方向
“磁星”表面的磁场强，磁感线密集，故磁感线可能相交
在“磁星”表面有一个封闭多面体，穿过该封闭多面体的磁通量不可能为零
2.关于电磁场和电磁波的说法中正确的是(　　)
紫外线是一种频率比紫光更低的电磁波，能够灭菌
变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场
电磁波是与声波一样不可以在真空中传播
麦克斯韦第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在
3.下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，其中正确的是(　　)
A B
C D
4.如图所示，线圈abcd在足够大的匀强磁场区域EFGH中，下列情况下线圈中不能产生感应电流的是(　　)
把线圈变成圆形(周长不变)
使磁场增强或减弱
使线圈在磁场中加速平移
使线圈以过ab的直线为轴旋转
5.如图所示是我国某风能发电基地，全球可利用的风能为2×107 MW(1 MW＝106 W)，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，我国风能资源总储量约1.6×105 MW。2012年7月4日装机容量达到2 240万千瓦的三峡水电站，已成为全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地。下列说法正确的是(　　)
风力发电是把风的内能转化为电能
我国风能资源总储量约为7个三峡水电站的装机容量
风力发电过程违反能量守恒定律
水能和风能都是清洁能源且都是不可再生能源
6.下列情况能产生感应电流的是(　　)
如图(a)所示，导体AB顺着磁感线运动
如图(b)所示，条形磁铁插入线圈中不动时
如图(c)所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时
如图(d)所示，矩形线圈只有一半在匀强磁场内，现以OO′为轴转动时
7.一个可以沿过圆心的水平轴O1O2自由转动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，两线圈中电流大小相等，方向如图所示，此时圆心O处的磁感应强度为B。则从左向右看，使线圈L1顺时针旋转30°，此时圆心处的磁感应强度大小为(　　)
B B
B B
二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8.(2024·福建厦门第二中学校考高二检测)关于电磁波，下列说法正确的是(　　)
5G信号和4G信号都是电磁波，5G信号比4G信号在真空中传播得更快
麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在
周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
9.如图所示，一个单匝线圈abcd水平放置，面积为S，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下列说法正确的是(　　)
当线圈以ab边为轴转过30°时，穿过线圈的磁通量是BS
当线圈以ab边为轴转过30°时，穿过线圈的磁通量是BS
当线圈以ab边为轴转过60°时，穿过线圈的磁通量是BS
当线圈以ab边为轴转过60°时，穿过线圈的磁通量是BS
10.以下是几幅与磁场、电磁感应现象有关的图片，叙述正确的是(　　)
图甲中断开开关S瞬间，与线圈P连接的电流计的指针发生偏转
图乙中电流方向如图所示，则铁环中心O点的磁场垂直纸面向内
图丙中若当电流从B流入时，发现小磁铁向下运动，则小磁铁下端为S极
图丁中水平圆环位于N、Q两位置时穿过圆环的磁通量最大
11.如图所示，在“口”字形闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池、开关构成闭合电路，a、b、c、d四个闭合金属圆环套在铁芯上。假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是(　　)
a环 b环
c环 d环
三、非选择题(本题共5小题，共48分)
12.(8分)如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1 cm。现于纸面内先后放上圆线圈A、B、C，圆心均处于O点，线圈A的半径为1 cm，10匝；线圈B的半径为2 cm，1匝；线圈C的半径为0.5 cm，1匝。则：
(1)在B减为0.4 T的过程中，线圈A和线圈B中的磁通量变化了________Wb(2分)。
(2)在磁场以O为中心转过30°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了________Wb(3分)。
(3)在磁场以O为中心转过180°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了________Wb(3分)。
13.(8分)(1)1831年，物理学家法拉第用如图所示的实验，成功发现了磁生电现象，开关始终处于闭合状态时，a线圈中________(1分)(选填“有”或“无”)感应电流产生，开关闭合或断开瞬间，a线圈中________(1分)(选填“有”或“无”)感应电流产生。
(2)下图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材。请你协助该小组完成如下工作。
用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路(3分)，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：
① ；(1分)
② ；(1分)
③ 。(1分)
14.(6分)如图所示，甲、乙是直线电流形成的磁场，丙、丁是环形电流形成的磁场，戊、己是通电螺线管形成的磁场，试在各图中补画出电流的方向或磁感线的方向。(每图1分)
15.(12分)40瓦的白炽灯，有5%的能量转化为可见光。设所发射的可见光的平均频率为5.17×1014Hz，那么该白炽灯每秒辐射的光子数为多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3×108m/s)
16.(14分)如图甲所示，校园中的“喷泉”从水面以相同倾斜角度和相同速率向四周喷射而出，水滴下落击打水面形成层层涟漪甚为美观。水滴的运动为一般的抛体运动，它的受力情况与平抛运动相同，在水平方向不受力，在竖直方向只受重力，我们可以仿照研究平抛运动的方法来研究一般的抛体运动。图甲中的喷泉水滴的运动轨迹如图乙所示，上升的最大高度为h，水滴下落在水面的位置距喷水口的距离为2h。已知喷水口的流量Q(流量Q定义为单位时间内喷出水的体积)，水的密度为ρ，重力加速度大小为g。
(1)(7分)求喷泉中的水从喷水口喷出时的速度大小v；
(2)(7分)如图乙所示，若该“喷泉”是采用水泵将水先从距水面下深度为h处由静止提升至水面，然后再喷射出去。已知：水泵提升水的效率为η，求水泵抽水的平均功率P。
章末测评验收卷(五)(含五、六章)　初识电磁场与
电磁波　能源与可持续发展
1.B　[磁感线为闭合曲线，故而在“磁星”内部仍然存在磁场，故A错误；磁感线某点处的切线方向为该点的磁场方向，而小磁针N极所指的方向就是该点的磁感线切线方向，故B正确；磁场中某点不能有两个磁场方向，故而磁感线不能相交，故C错误；任意闭合区域的磁通量都为零，故D错误。]
2.B　[紫外线是一种频率比紫光更高的电磁波，能够灭菌，故A错误；根据麦克斯韦电磁理论可知，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场，故B正确；电磁波可以在真空中传播，故C错误；赫兹第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在，故D错误。]
3.D　[A图中，由于电流的方向竖直向上，根据安培定则知，磁场方向应该左边垂直纸面向外，右边垂直纸面向里，A错误；B图中，直线电流的方向竖直向上，根据安培定则知，直线电流形成的磁场方向(从上向下看)为逆时针方向，B错误；C图中，根据安培定则，螺线管内部的磁场方向向右，C错误；D图中，从上往下看，线框的电流方向为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上，D正确。]
4.C　[把线圈变成圆形(周长不变)，线圈的面积增大，穿过线圈的磁通量增大，能够产生感应电流，故A错误；使磁场增强或减弱，穿过线圈的磁通量增大或减小，能够产生感应电流，故B错误；由于磁场是匀强磁场且足够大，因此线圈无论向哪个方向平移，磁通量都不会发生变化，不会有感应电流产生，故C正确；当线圈以ab为轴旋转时，其磁通量发生变化，有感应电流产生，故D错误。]
5.B　[风力发电是把风的机械能转化为电能，A错误；我国风能资源总储量约1.6×105MW＝1.6×1011W，三峡水电站的装机容量为2 240万千瓦即2.24×1010W，因此我国风能资源总储量约为7个三峡水电站的装机容量，B正确；风力发电是把风的机械能转化为电能，不违反能量守恒定律，C错误；水能和风能都是清洁能源且都是可再生能源，D错误。]
6.D　[导体顺着磁感线运动，通过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误；条形磁铁插入线圈中不动时，线圈中没有磁通量的变化，从而不会产生感应电流，故B错误；小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时，通过闭合回路的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误；矩形线圈只有一半在匀强磁场内，现以OO′为轴转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确。]
7.B　[根据题意可知，两线圈中电流大小相等，则两线圈在O点产生的磁感应强度大小相等，设为B0，由安培定则可知，开始时，L1在O点产生的磁感应强度垂直纸面向里，L2在O点产生的磁感应强度竖直向上，如图所示，由几何关系可得B0＝Bcos 45°＝B，使线圈L1顺时针旋转30°，L1在O点产生的磁感应强度也顺时针旋转30°，如图所示
　　
由几何关系可得B1＝2B0cos 30°＝B，故B正确。]
8.BC　[任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A错误；麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B正确；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，故C正确；电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，故D错误。]
9.AC　[当单匝线圈abcd有一半处在磁感应强度为B的匀强磁场中时，穿过线圈的磁通量为Φ1＝B·S＝BS，当线圈以ab为轴从图中位置转过30°时，线圈在垂直于磁场方向投影的面积仍为S，则穿过线圈的磁通量为Φ2＝B·S＝BS，故A正确，B错误；当线圈以ab为轴从图中位置转过60°时，线圈在垂直于磁场方向投影的面积仍为S，则穿过线圈的磁通量为Φ3＝B·S＝BS，故C正确，D错误。]
10.AC　[图甲中断开开关S瞬间，线圈M中的电流从有到无，使得穿过线圈P的磁通量发生了变化，线圈P中将产生感应电流，所以与线圈P连接的电流计的指针会发生偏转，故A正确；图乙中电流方向如图所示，根据安培定则，判断知两边螺线管上端均为N极，下端为S极，磁铁外部磁感线从N极到S极，可知铁环中心O点的磁场竖直方向有向下的分量，故B错误；图丙中电流从B流入时，根据安培定则，电磁铁上端为N极，发现小磁铁向下运动，则小磁铁的下端为S极，故C正确；图丁中水平圆环从条形磁铁上方M位置向下运动，通过圆环的磁通量为内部从S到N的磁通量和外部从N到S的磁通量的净磁通量，内部磁通量大于外部且都相同，外部P处最小，因此P位置穿过圆环的磁通量最大，故D错误。]
11.ACD　[滑动变阻器的滑片滑动时，线圈产生的磁场的磁感应强度发生变化，a、c、d环内的磁通量发生变化，产生感应电流，而穿过b环的正、负磁通量相互抵消，净磁通量始终为零，故没有感应电流产生，A、C、D正确，B错误。]
12.(1)1.26×10－4　(2)8.42×10－6　(3)1.26×10－4
解析　(1)由题意知，线圈B与线圈A中的磁通量始终相等，故它们的变化量也相等。
ΔΦ＝|(B1－B)·πr2|＝1.26×10－4Wb
所以，线圈A和线圈B中的磁通量都变化了
1.26×10－4Wb。
(2)对线圈C，Φ1＝B·πr′2，当磁场转过30°时，
Φ2＝B·πr′2cos 30°，
故ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|B·πr′2(cos 30°－1)|＝
8.42×10－6Wb。
所以，线圈C中的磁通量变化了8.42×10－6Wb。
(3)磁场转过180°后，磁感线从另一侧穿过线圈，若取Φ1′为正，则Φ2′为负，有
Φ1′＝Bπr′2，Φ2′＝－Bπr′2，
故ΔΦ′＝|Φ2′－Φ1′|＝2Bπr′2＝1.26×10－4Wb
所以，线圈C中的磁通量变化了1.26×10－4Wb。
13.(1)无　有　(2)见解析
解析　(1)开关始终闭合时，因穿过a线圈的磁通量不变，所以无感应电流产生。开关闭合瞬间穿过a线圈的磁通量突然增大，所以有感应电流产生。开关断开瞬间，穿过a线圈的磁通量突然减小，所以有感应电流产生。
(2)实物连接如图所示。①原线圈A插入副线圈B后，合上(或断开)开关瞬间；②合上开关后，将原线圈A插入副线圈B或从副线圈B中抽出；③合上开关，将原线圈A插入副线圈B后，移动滑动变阻器的滑片。
14.如图所示
解析　根据安培定则，可以确定甲中电流的方向垂直纸面向外，乙中电流的方向从下向上，丙中电流的方向是逆时针方向，丁中磁感线的方向向下，戊中磁感线方向向左，己中磁感线的方向向右。
15.5.83×1018个
解析　频率为ν的光子能量为ε＝hν①
设白炽灯每秒辐射的光子数为n，白炽灯的电功率为P，则n＝②
式中η＝5%是白炽灯的发光效率
联立①②式得n＝
代入题给数据得n＝5.83×1018(个)
16.(1)　(2)
解析　(1)由运动的合成与分解及平抛运动规律可知，竖直方向上有h＝gt2
水平方向上有h＝vxt
解得vx＝
水从喷口喷出时竖直方向vy＝
所以水从喷口喷出时的速度大小为
v＝＝。
(2)在Δt时间内，喷射出水的质量Δm＝ρQΔt
在最高点的动能为Δmv，由功能关系可得
ηPΔt＝Δmg·2h＋Δmv
解得P＝。(共32张PPT)
章末测评验收卷(五)(含五、六章)
第6章　能源与可持续发展
(时间：75分钟　满分：100分)
B
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)
A.磁场只存在于“磁星”外部，而“磁星”内部不存在磁场
B.“磁星”表面某点静止一小磁针，其N极指向该点磁场方向
C.“磁星”表面的磁场强，磁感线密集，故磁感线可能相交
D.在“磁星”表面有一个封闭多面体，穿过该封闭多面体的磁通量不可能为零
1.宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”，危险程度不亚于黑洞，其磁感应强度相当于地球磁场的1 000万亿倍，下列有关磁星的磁场说法正确的是(　　)
解析　磁感线为闭合曲线，故而在“磁星”内部仍然存在磁场，故A错误；磁感线某点处的切线方向为该点的磁场方向，而小磁针N极所指的方向就是该点的磁感线切线方向，故B正确；磁场中某点不能有两个磁场方向，故而磁感线不能相交，故C错误；任意闭合区域的磁通量都为零，故D错误。
B
2.关于电磁场和电磁波的说法中正确的是(　　)
A.紫外线是一种频率比紫光更低的电磁波，能够灭菌
B.变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场
C.电磁波是与声波一样不可以在真空中传播
D.麦克斯韦第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在
解析　紫外线是一种频率比紫光更高的电磁波，能够灭菌，故A错误；根据麦克斯韦电磁理论可知，变化的磁场可以产生电场，变化的电场可以产生磁场，故B正确；电磁波可以在真空中传播，故C错误；赫兹第一次在实验室通过实验验证了电磁波的存在，故D错误。
D
3.下列各图中，已标出电流及电流的磁场方向，其中正确的是(　　)
解析　A图中，由于电流的方向竖直向上，根据安培定则知，磁场方向应该左边垂直纸面向外，右边垂直纸面向里，A错误；B图中，直线电流的方向竖直向上，根据安培定则知，直线电流形成的磁场方向(从上向下看)为逆时针方向，B错误；C图中，根据安培定则，螺线管内部的磁场方向向右，C错误；D图中，从上往下看，线框的电流方向为逆时针方向，根据安培定则知，磁场的方向向上，D正确。
C
4.如图所示，线圈abcd在足够大的匀强磁场区域EFGH中，下列情况下线圈中不能产生感应电流的是(　　)
A.把线圈变成圆形(周长不变)
B.使磁场增强或减弱
C.使线圈在磁场中加速平移
D.使线圈以过ab的直线为轴旋转
解析　把线圈变成圆形(周长不变)，线圈的面积增大，穿过线圈的磁通量增大，能够产生感应电流，故A错误；使磁场增强或减弱，穿过线圈的磁通量增大或减小，能够产生感应电流，故B错误；由于磁场是匀强磁场且足够大，因此线圈无论向哪个方向平移，磁通量都不会发生变化，不会有感应电流产生，故C正确；当线圈以ab为轴旋转时，其磁通量发生变化，有感应电流产生，故D错误。
B
5.如图所示是我国某风能发电基地，全球可利用的风能为2×107 MW(1 MW＝106 W)，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍，我国风能资源总储量约1.6×105 MW。2012年7月4日装机容量达到2 240万千瓦的三峡水电站，已成为全世界最大的水力发电站和清洁能源生产基地。下列说法正确的是(　　)
A.风力发电是把风的内能转化为电能
B.我国风能资源总储量约为7个三峡水电站的装机容量
C.风力发电过程违反能量守恒定律
D.水能和风能都是清洁能源且都是不可再生能源
解析　风力发电是把风的机械能转化为电能，A错误；我国风能资源总储量约1.6×105MW＝1.6×1011W，三峡水电站的装机容量为2 240万千瓦即2.24×1010W，因此我国风能资源总储量约为7个三峡水电站的装机容量，B正确；风力发电是把风的机械能转化为电能，不违反能量守恒定律，C错误；水能和风能都是清洁能源且都是可再生能源，D错误。
D
6.下列情况能产生感应电流的是(　　)
A.如图(a)所示，导体AB顺着磁感线运动
B.如图(b)所示，条形磁铁插入线圈中不动时
C.如图(c)所示，小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时
D.如图(d)所示，矩形线圈只有一半在匀强磁场内，现以OO′为轴转动时
解析　导体顺着磁感线运动，通过闭合电路的磁通量不变，不会产生感应电流，故A错误；条形磁铁插入线圈中不动时，线圈中没有磁通量的变化，从而不会产生感应电流，故B错误；小螺线管A插入大螺线管B中不动，开关S一直接通时，通过闭合回路的磁通量不变，不会产生感应电流，故C错误；矩形线圈只有一半在匀强磁场内，现以OO′为轴转动时，穿过线圈的磁通量发生变化，产生感应电流，故D正确。
B
7.一个可以沿过圆心的水平轴O1O2自由转动的线圈L1和一个固定的线圈L2互相绝缘垂直放置，且两个线圈的圆心重合，两线圈中电流大小相等，方向如图所示，此时圆心O处的磁感应强度为B。则从左向右看，使线圈L1顺时针旋转30°，此时圆心处的磁感应强度大小为(　　)
解析　根据题意可知，两线圈中电流大小相等，则两线圈在O点产生的磁感应强度大小相等，设为B0，由安培定则可知，开始时，L1在O点产生的磁感应强度垂直纸面向里，L2在O点产生的磁感应强度竖直向上，如图所示，
BC
二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
8.(2024·福建厦门第二中学校考高二检测)关于电磁波，下列说法正确的是(　　)
A.5G信号和4G信号都是电磁波，5G信号比4G信号在真空中传播得更快
B.麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在
C.周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
D.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关
解析　任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，故传播速度相同，故A错误；麦克斯韦从理论上预言了电磁波，赫兹用实验证实了电磁波的存在，故B正确；周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波，故C正确；电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关，故D错误。
AC
9.如图所示，一个单匝线圈abcd水平放置，面积为S，有一半面积处在竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度为B，下列说法正确的是(　　)
AC
10.以下是几幅与磁场、电磁感应现象有关的图片，叙述正确的是(　　)
A.图甲中断开开关S瞬间，与线圈P连接的电流计的指针发生偏转
B.图乙中电流方向如图所示，则铁环中心O点的磁场垂直纸面向内
C.图丙中若当电流从B流入时，发现小磁铁向下运动，则小磁铁下端为S极
D.图丁中水平圆环位于N、Q两位置时穿过圆环的磁通量最大
解析　图甲中断开开关S瞬间，线圈M中的电流从有到无，使得穿过线圈P的磁通量发生了变化，线圈P中将产生感应电流，所以与线圈P连接的电流计的指针会发生偏转，故A正确；图乙中电流方向如图所示，根据安培定则，判断知两边螺线管上端均为N极，下端为S极，磁铁外部磁感线从N极到S极，可知铁环中心O点的磁场竖直方向有向下的分量，故B错误；图丙中电流从B流入时，根据安培定则，电磁铁上端为N极，发现小磁铁向下运动，则小磁铁的下端为S极，故C正确；图丁中水平圆环从条形磁铁上方M位置向下运动，通过圆环的磁通量为内部从S到N的磁通量和外部从N到S的磁通量的净磁通量，内部磁通量大于外部且都相同，外部P处最小，因此P位置穿过圆环的磁通量最大，故D错误。
ACD
11.如图所示，在“口”字形闭合铁芯上绕有一组线圈，线圈与滑动变阻器、电池、开关构成闭合电路，a、b、c、d四个闭合金属圆环套在铁芯上。假定线圈产生的磁感线全部集中在铁芯内，当滑动变阻器的滑片左右滑动时，能产生感应电流的圆环是(　　 )
A.a环 B.b环
C.c环 D.d环
解析　滑动变阻器的滑片滑动时，线圈产生的磁场的磁感应强度发生变化，a、c、d环内的磁通量发生变化，产生感应电流，而穿过b环的正、负磁通量相互抵消，净磁通量始终为零，故没有感应电流产生，A、C、D正确，B错误。
三、非选择题(本题共5小题，共48分)
12.(8分)如图所示，有一垂直纸面向里的匀强磁场，B＝0.8 T，磁场有明显的圆形边界，圆心为O，半径为1 cm。现于纸面内先后放上圆线圈A、B、C，圆心均处于O点，线圈A的半径为1 cm，10匝；线圈B的半径为2 cm，1匝；线圈C的半径为0.5 cm，1匝。则：
(1)在B减为0.4 T的过程中，线圈A和线圈B中的磁通量变化了________Wb。
(2)在磁场以O为中心转过30°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了________Wb。
(3)在磁场以O为中心转过180°角的过程中，线圈C中的磁通量变化了________Wb。
答案　(1)1.26×10－4　(2)8.42×10－6 (3)1.26×10－4
解析　(1)由题意知，线圈B与线圈A中的磁通量始终相等，故它们的变化量也相等。
ΔΦ＝|(B1－B)·πr2|＝1.26×10－4Wb
所以，线圈A和线圈B中的磁通量都变化了
1.26×10－4Wb。
(2)对线圈C，Φ1＝B·πr′2，当磁场转过30°时，
Φ2＝B·πr′2cos 30°，
故ΔΦ＝|Φ2－Φ1|＝|B·πr′2(cos 30°－1)|＝8.42×10－6Wb。
所以，线圈C中的磁通量变化了8.42×10－6Wb。
(3)磁场转过180°后，磁感线从另一侧穿过线圈，若取Φ1′为正，则Φ2′为负，有
Φ1′＝Bπr′2，Φ2′＝－Bπr′2，
故ΔΦ′＝|Φ2′－Φ1′|＝2Bπr′2＝1.26×10－4Wb
所以，线圈C中的磁通量变化了1.26×10－4Wb。
13.(8分)(1)1831年，物理学家法拉第用如图所示的实验，成功发现了磁生电现象，开关始终处于闭合状态时，a线圈中_____(选填“有”或“无”)感应电流产生，开关闭合或断开瞬间，a线圈中______(选填“有”或“无”)感应电流产生。
用实线将带有铁芯的线圈A、电源、滑动变阻器和开关连接成原线圈回路，将小量程电流表和线圈B连接成副线圈回路，并列举出在实验中改变副线圈回路磁通量，使副线圈回路产生感应电流的三种方式：
①____________________________________________________________________；
②____________________________________________________________________；
③____________________________________________________________________。
答案　(1)无　有　(2)见解析
(2)右图是某兴趣小组研究磁生电现象所需的器材。请你协助该小组完成如下工作。
解析　(1)开关始终闭合时，因穿过a线圈的磁通量不变，所以无感应电流产生。开关闭合瞬间穿过a线圈的磁通量突然增大，所以有感应电流产生。开关断开瞬间，穿过a线圈的磁通量突然减小，所以有感应电流产生。
(2)实物连接如图所示。①原线圈A插入副线圈B后，合上(或断开)开关瞬间；②合上开关后，将原线圈A插入副线圈B或从副线圈B中抽出；③合上开关，将原线圈A插入副线圈B后，移动滑动变阻器的滑片。
14.(6分)如图所示，甲、乙是直线电流形成的磁场，丙、丁是环形电流形成的磁场，戊、己是通电螺线管形成的磁场，试在各图中补画出电流的方向或磁感线的方向。
答案　如图所示
解析　根据安培定则，可以确定甲中电流的方向垂直纸面向外，乙中电流的方向从下向上，丙中电流的方向是逆时针方向，丁中磁感线的方向向下，戊中磁感线方向向左，己中磁感线的方向向右。
15.(12分)40瓦的白炽灯，有5%的能量转化为可见光。设所发射的可见光的平均频率为5.17×1014Hz，那么该白炽灯每秒辐射的光子数为多少？(普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，光速c＝3×108m/s)
答案　5.83×1018个
解析　频率为ν的光子能量为ε＝hν①
式中η＝5%是白炽灯的发光效率
代入题给数据得n＝5.83×1018(个)
16.(14分)如图甲所示，校园中的“喷泉”从水面以相同倾斜角度和相同速率向四周喷射而出，水滴下落击打水面形成层层涟漪甚为美观。水滴的运动为一般的抛体运动，它的受力情况与平抛运动相同，在水平方向不受力，在竖直方向只受重力，我们可以仿照研究平抛运动的方法来研究一般的抛体运动。图甲中的喷泉水滴的运动轨迹如图乙所示，上升的最大高度为h，水滴下落在水面的位置距喷水口的距离为2h。已知喷水口的流量Q(流量Q定义为单位时间内喷出水的体积)，水的密度为ρ，重力加速度大小为g。
(1)求喷泉中的水从喷水口喷出时的速度大小v；
(2)如图乙所示，若该“喷泉”是采用水泵将水先从距水面下深度为h处由静止提升至水面，然后再喷射出去。已知：水泵提升水的效率为η，求水泵抽水的平均功率P。
水平方向上有h＝vxt
所以水从喷口喷出时的速度大小为
(2)在Δt时间内，喷射出水的质量Δm＝ρQΔt

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