[推荐学习]高二物理上学期第二次联考试卷(含解析)
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河南省豫西名校2015-2016学年高二(上)第二次联考物理试卷
一、选择题(本题共14小题,每题3分,在每小题给出的四个选项中,第10~14小题有多个选项正确,其余小题只有一个选项正确)
1.如图所示为一电学元件的I﹣U图线,图中θ=45°,由此可知()
A.通过这一电学元件的电流与其两端的电压成正比
B.因I﹣U图线的斜率表示电阻的倒数,故R==1.0Ω
C.此电学元件为非线性元件
D.在此电学元件两端加6V电压后,每秒通过电阻横截面的电荷量是6C
2.在如图所示的电路中,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动,则()
A.灯泡L变暗B.电源的输出功率变大
C.电容器C上的电荷量增加D.流过R1的电流方向由左向右
3.在如图所示电路中,电源电动势为12V,电源内阻为1.0Ω,电路中的电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω,闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A(内阻不计),则以下判断中正确的是()
A.电动机的输出的功率为12W B.电动机两端的电压为7.0V
C.电动机产生的热功率4.0W D.电源输出的电功率为24W
4.已知龙岩市区地磁场的磁感应强度B约为4.0×10﹣5T,其水平分量约为3.0×10﹣5T.若龙岩市区一高层建筑安装了高50m的竖直金属杆作为避雷针,在某次雷雨天气中,当带有正电的乌云经过避雷针的上方时,经避雷针开始放电,某一时刻的放电电流为1×105A,此时金属杆受到地磁场对它的安培力方向和大小分别为()
A.方向向东,大小约为150N B.方向向东,大小约为200N
C.方向向西,大小约为150N D.方向向西,大小约为200N
5.一交流电压为u=100sin100πtV,由此表达式可知.()
A.用交流电压表测该电压,其示数为50V
B.该交流电压的周期为0.02s
C.将该电压加在“100V100W”的灯泡两端,灯泡的实际功率小于100W
D.t=s时,该交流电压的瞬时值为100V
6.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S,电流表G组成另一个回路.如图所示,通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件.关于该实验下列说法正确的是()
A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流
B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流
C.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有a→b 的感应电流
D.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有b→a的感应电流
7.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图已所示.下列说法中正确的是()
A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向
B.电阻R两端的电压随时间均匀增大
C.线圈电阻r消耗的功率为4×10﹣4W
D.前4s内通过R的电荷量为4×10﹣4C
8.电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流,使锅体发热从而加热食物.下列相关的说法中正确的是()
A.锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关
B.电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作
C.金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物
D.电磁炉的上表面一般都用金属材料制成,以加快热传递减少热损耗
9.随着社会经济的发展,人们对能源的需求也日益扩大,节能变得越来越重要.某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为U1,输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P0,用户的用电器正常工作的电压为U2.在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是()
A.输电线上损耗的功率为
B.输电线上损耗的功率为
C.若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电
D.采用更高的电压输电会降低输电效率
10.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示.线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起.则下列说法中正确的是()
A.若保持电键闭合,则铝环不断升高
B.若保持电键闭合,则铝环停留在某一高度
C.若保持电键闭合,则铝环跳起到某一高度后将回落
D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变
11.如图所示,一台理想变压器的原、副线圈匝数比为n1:n2=40:1,在副线圈两端接有“6V、40W”的电灯泡.若灯泡恰能正常发光,则下列说法中正确的是()
A.在原、副线圈中,通过每匝线圈的磁通量时时刻刻都不相同
B.通过原、副线圈的交变电流的频率相同
C.变压器输入电压的最大值为240V
D.变压器输入功率为40W
12.物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的,这些可以移动的自由电荷又叫载流子.金属导体的载流子是自由电子,现代广泛应用的半导体材料分为两大类:一类是N型半导体,它的载流子为电子;另一类是P型半导体,它的载流子为“空穴”,相当于带正电的粒子,如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中,磁场方向如图所示,且与前后侧面垂直,长方体中通有方向水平向右的电流,设长方体的上下表面M、N的电势分别为φM和φN,则下列判断中正确的是()
A.如果是P型半导体,有φM>φN B.如果是N型半导体,有φM<φN
C.如果是P型半导体,有φM<φN D.如果是金属导体,有φM<φN
13.如图所示,L1和L2是远距离输电的两根高压线,在靠近用户端的某处用电压互感器和电流互感器监测输电参数.在用电高峰期,用户接入电路的用电器逐渐增多的时候()
A.甲电表为电流表B.甲电表的示数变小
C.乙电表为电压表D.乙电表的示数变大
14.如图所示为一种质谱仪示意图,由加速电场、静电分析器和磁分析器组成.若静电分析器通道中心线的半径为R,通道内均匀辐射电场在中心线处的电场强度大小为E,磁分析器有范围足够大的有界匀强磁场,磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外.一质量为m、电荷量为q的粒子从静止开始经加速电场加速后沿中心线通过静电分析器,由P点垂直边界进入磁分析器,最终打到胶片上的Q点.不计粒子重力.下列说法正确的是()
A.极板M比极板N电势高
B.加速电场的电压U=ER
C.直径PQ=
D.若一群离子从静止开始经过上述过程都落在胶片上同一点,则该群离子具有相同的比荷
二、实验题(本题有2小题,15题6分,16题6分,共12分)
15.在研究“电磁感应现象”的实验中,所需的实验器材如图所示.现已用导线连接了部分实验电路.
(1)请把电路补充完整;
(2)实验时,将线圈A插入线圈B中,合上开关瞬间,观察到检流计的指针发生偏转,这个现象揭示的规律是;
(3)(多选)某同学设想使线圈B中获得与线圈A中相反方向的电流,可行的实验操作是A.抽出线圈A B.插入软铁棒
C.使变阻器滑片P左移 D.断开开关.
16.现有一种特殊的电池,它的电动势E为9V左右,内阻r大约为40Ω,为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲所示的电路进行实验,图中电压表的量程为6V,内阻为2KΩ,R1为电阻箱,阻值范围0~999Ω,R0为定值电阻.
①实验室备有以下几种定值电阻R0
A. 10Ω B.100Ω C.200Ω D.2000Ω
为使实验能顺利进行应选哪一种?答.(填字母序号)
②该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S调整电阻箱的阻值,读取电压表的示数,记录多组数据,作出了如图乙所示的图线.则根据图线可求得该电池的电动势E为
V,内阻r为Ω.
三、计算题(本题共4小题,共46分)
17.如图所示,在倾角θ=37°的斜面上,固定着宽L=0.20m的平行金属导轨,在导轨上端接有电源和滑动变阻器,已知电源电动势E=6.0V,内电阻r=0.50Ω.一根质量m=10g的金属棒ab放在导轨上,与两导轨垂直并接触良好,导轨和金属棒的电阻忽略不计.整个装置处于磁感应强度B=0.50T、垂直于轨道平面向上的匀强磁场中.若金属导轨是光滑的,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2,求:
(1)要保持金属棒静止在导轨上,滑动变阻器接入电路的阻值是多大?
(2)金属棒静止在导轨上时,如果使匀强磁场的方向瞬间变为竖直向上,则此时导体棒的加速度是多大?
18.如图所示,在平面直角坐标系xoy的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m=5.0×10﹣8kg、电量为q=1.0×10﹣6C的带电粒子,从静止开始经U0=10V的电压加速后,从P点沿图示方向进入磁场,已知OP=30cm,(粒子重力不计,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)带电粒子到达P点时速度v的大小
(2)若磁感应强度B=2.0T,粒子从x轴上的Q点离开磁场,求QO的距离
(3)若粒子不能进入x轴上方,求磁感应强度B'满足的条件.
19.如图甲所示为一台小型发电机的示意图,单匝线圈逆时针转动.若从中性面开始计时,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1.0Ω,外接灯泡的电阻为9.0Ω.求:
(1)写出流经灯泡的瞬时电流的表达式;
(2)转动过程中穿过线圈的最大磁通量:
(3)线圈匀速转动一周的过程中,外力所做的功.
20.如图(甲)所示,MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨,导轨间距L为0.5m,导轨左端连接一个阻值为2Ω的定值电阻R,将一根质量为0.2kg的金属棒cd垂直放置在导轨上,且与导轨接触良好,金属棒cd的电阻r=2Ω,导轨电阻不计,整个装置处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,磁感应强度B=2T.若棒以1m/s的初速度向右运动,同时对棒施加水平向右的拉力F作用,并保持拉力的功率恒为4W,从此时开始计时,经过2s金属棒的速度稳定不变,图(乙)为安培力与时间的关系图象.试求:
(1)金属棒的最大速度;
(2)金属棒的速度为3m/s时的加速度;
(3)求从开始计时起2s内电阻R上产生的电热.
2015-2016学年河南省豫西名校高二(上)第二次联考物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(本题共14小题,每题3分,在每小题给出的四个选项中,第10~14小题有多个选项正确,其余小题只有一个选项正确)
1.如图所示为一电学元件的I﹣U图线,图中θ=45°,由此可知()
A.通过这一电学元件的电流与其两端的电压成正比
B.因I﹣U图线的斜率表示电阻的倒数,故R==1.0Ω
C.此电学元件为非线性元件
D.在此电学元件两端加6V电压后,每秒通过电阻横截面的电荷量是6C
【考点】欧姆定律.
【专题】恒定电流专题.
【分析】由图可知,此元件为线性元件,由欧姆定律的性质可以分析其电阻等.
【解答】解:A、由图可知,电流与电压成正比;故A正确;
B、图象的斜率表示电阻的倒数,由R═=1.0Ω;故B正确;
C、因此元件的伏安特性曲线为线性元件,故C错误;
D、由欧姆定律可知,加6V电压后,电流I==6A;则每秒的电量q=It=6C;故D正确;
故选:ABD.
【点评】本题考查欧姆定律的应用,要注意明确伏安特性曲线的性质及意义.
2.在如图所示的电路中,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P缓慢向右移动,则()
A.灯泡L变暗B.电源的输出功率变大
C.电容器C上的电荷量增加D.流过R1的电流方向由左向右
【考点】闭合电路的欧姆定律.
【专题】整体思想;推理法;恒定电流专题.
【分析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器的滑片P向右移动过程中,电路电阻变小,根据欧姆定律可知电路中电流的变化,进一步可知电流的变化和灯泡的亮暗
【解答】解:A、当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,接入电路的电阻变小,总电阻变小;根据欧姆定律可知,电路中总电流变大,即灯泡L变亮,A错误;
B、电源内部消耗的功率P=EI﹣I2r,随着电流的增大消耗的功率不是一直变大,B错误;
C、U C=E﹣I(r+R L),电流增大,电容器C两端的电压减小,电荷量减小,C错误;
D、电容器带电量减小,对电源反向充电,流过R1的电流方向由左向右,D正确.
故选:D
【点评】解决此类问题要根据电路的连接情况分析总电阻的变化,结合欧姆定律和串并联电路电压、电流的规律分析电路中的电流和电压变化情况
3.在如图所示电路中,电源电动势为12V,电源内阻为1.0Ω,电路中的电阻R0为1.5Ω,小型直流电动机M的内阻为0.5Ω,闭合开关S后,电动机转动,电流表的示数为2.0A(内阻不计),则以下判断中正确的是()
A.电动机的输出的功率为12W B.电动机两端的电压为7.0V
C.电动机产生的热功率4.0W D.电源输出的电功率为24W
【考点】电功、电功率.
【专题】恒定电流专题.
【分析】在计算电功率的公式中,总功率用P=IU来计算,发热的功率用P=I2R来计算,如果是计算纯电阻的功率,这两个公式的计算结果是一样的,但对于电动机等非纯电阻,第一个计算的是总功率,第二个只是计算发热的功率,这两个的计算结果是不一样的.
【解答】解:B、电路中电流表的示数为2.0A,所以电动机的电压为:U=E﹣U内﹣UR0=12﹣Ir﹣IR0=12﹣2×1﹣2×1.5=7V,所以B正确;
A、C,电动机的总功率为P总=UI=7×2=14W,电动机的发热功率为:P热=I2R=22×0.5=2W,所以电动机的输出功率为14 W﹣2W=12W,所以A正确,C错误;
D、电源的输出的功率为:P输出=EI﹣I2R=12×2﹣22×1=20W,所以D错误
故选:AB
【点评】对于电功率的计算,一定要分析清楚是不是纯电阻电路,对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的.
4.已知龙岩市区地磁场的磁感应强度B约为4.0×10﹣5T,其水平分量约为3.0×10﹣5T.若龙岩市区一高层建筑安装了高50m的竖直金属杆作为避雷针,在某次雷雨天气中,当带有正电的乌云经过避雷针的上方时,经避雷针开始放电,某一时刻的放电电流为1×105A,此时金属杆受到地磁场对它的安培力方向和大小分别为()
A.方向向东,大小约为150N B.方向向东,大小约为200N
C.方向向西,大小约为150N D.方向向西,大小约为200N
【考点】安培力.
【分析】金属杆竖直,与地磁场水平分量垂直,受到地磁场的安培力,根据安培力公式F=BIL,求出金属杆所受磁场力.地磁场水平分量向北,根据左手定则判断安培力方向.
【解答】解:当带有正电的乌云经避雷针放电时,放电电流方向沿避雷针向下,若面向北方而立,则空间水平磁场均为“×”,若右方为东方,左方为西方向,如图,由左手定则判定可知金属杆所受安培力的方向向东,大小为F=BIL=3.0×10﹣5×1×105×50N=150N
故选:A
【点评】本题考查应用物理知识解决实际问题的能力,要建立模型,简化问题.实际地磁场不是匀强磁场,上述结果只是简化与近似.同时要掌握左手定则和安培力大小公式F=BIL.
5.一交流电压为u=100sin100πtV,由此表达式可知.()
A.用交流电压表测该电压,其示数为50V
B.该交流电压的周期为0.02s
C.将该电压加在“100V100W”的灯泡两端,灯泡的实际功率小于100W
D.t=s时,该交流电压的瞬时值为100V
【考点】正弦式电流的图象和三角函数表达式.
【专题】定性思想;推理法;交流电专题.
【分析】A、电压表读数为有效值.先根据最大值求有效值,求得电压表读数.
B、通过瞬时表达式与交电流的ω=,可求出周期.
C、运用瞬时表达式求出有效值,从而利用电功率的公式P=求出电功率.
D、直接根据瞬时表达式代入数据求解.
【解答】解:A、交变电压的表达式为u=100sin100πtV,可知最大值为100,又是正弦式电流,则电压的有效值为U=,则用交流电压表测该电压,其示数为100V,所以A错误.
B、由公式ω=,则有周期T=.所以B正确.
C、由于电压的有效值为100V,则该电压加在100Ω的电阻两端,电阻消耗的电功率公式
P=.所以C错误.
D、将代入瞬时表达式,则有交流电压的瞬时值为100V.所以D正确.
故选:BD
【点评】要知道有效值的物理意义,及正弦式交流电的有效值等于最大值除根号2,并知道求电功率是用交流电的有效值.
6.1831年法拉第把两个线圈绕在一个铁环上,A线圈与电源、滑动变阻器R组成一个回路,B线圈与开关S,电流表G组成另一个回路.如图所示,通过多次实验,法拉第终于总结出产生感应电流的条件.关于该实验下列说法正确的是()
A.闭合开关S的瞬间,电流表G中有a→b的感应电流
B.闭合开关S的瞬间,电流表G中有b→a的感应电流
C.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有a→b 的感应电流
D.闭合开关S后,在增大电阻R的过程中,电流表G中有b→a的感应电流
【考点】感应电流的产生条件;楞次定律.
【分析】电流表与线圈B构成闭合电路,当线圈中磁通量发生变化时,出导致线圈中产生感应电动势,从而可出现感应电流.根据右手螺旋定则可确定线圈B的磁场方向,再根据楞次定律可判定感应电流方向.
【解答】解:闭合与断开开关S的瞬间,穿过线圈B的磁通量都不发生变化,电流表G中均无感应电流.闭合开关S 后,在增大电阻 R 的过程中,电流减小,则通过线圈B的磁通量减小了,根据右手螺旋定则可确定穿过线圈B的磁场方向,再根据楞次定律可得:电流表G 中有b→a 的感应电流.故D正确,ABC错误;
故选:D.
【点评】考查右手螺旋定则、楞次定律,知道右手大拇指向为线圈内部的磁场方向,并还理解“增反减同”的含义.同时注意开关的闭合不会改变穿过线圈的磁通量.
7.如图甲所示,一个圆形线圈的匝数n=100,线圈面积S=200cm2,线圈的电阻r=1Ω,线圈外接一个阻值R=4Ω的电阻,把线圈放入一方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁感应强度随时间变化规律如图已所示.下列说法中正确的是()
A.线圈中的感应电流方向为顺时针方向
B.电阻R两端的电压随时间均匀增大
C.线圈电阻r消耗的功率为4×10﹣4W
D.前4s内通过R的电荷量为4×10﹣4C
【考点】法拉第电磁感应定律;闭合电路的欧姆定律.
【专题】电磁感应与电路结合.
【分析】线圈平面垂直处于匀强磁场中,当磁感应强度随着时间均匀变化时,线圈中的磁通量发生变化,从而导致出现感应电动势,产生感应电流.由楞次定律可确定感应电流方向,由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小,运用功率与电量的表达式,从而即可求解.【解答】解:A、由图可知,穿过线圈的磁通量变大,由楞次定律可得:线圈产生的感应电流逆时针,故A错误.
B、根据法拉第电磁感应定律,可知,磁通量的变化率恒定,所以电动势恒定,则电阻两端的电压恒定,故B错误;
C、由法拉第电磁感应定律:E=N=N=100××0.02V=0.1V,由闭合电
路欧姆定律,可知电路中的电流为,所以线圈电阻r消耗的功率
P=I2R=0.022×1W=4×10﹣4W,故C正确;
D、前4s内通过R的电荷量Q=It=0.02×4C=0.08C,故D错误;
故选C
【点评】考查楞次定律来判定感应电流方向,由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小.当然本题还可求出电路的电流大小,及电阻消耗的功率.同时磁通量变化的线圈相当于电源.
8.电磁炉是利用电磁感应现象产生的涡流,使锅体发热从而加热食物.下列相关的说法中正确的是()
A.锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关
B.电磁炉中通入电压足够高的直流电也能正常工作
C.金属或环保绝缘材料制成的锅体都可以利用电磁炉来烹饪食物
D.电磁炉的上表面一般都用金属材料制成,以加快热传递减少热损耗
【考点】电磁灶的结构和原理.
【专题】应用题.
【分析】电磁炉是利用感应电流使锅体发热而工作的;由法拉第电磁感应定律可知,感应电动势与磁通量的变化率成正比,与磁场变化的频率有关;锅体只能使用铁磁性材料.
【解答】解:A、锅体中涡流的强弱与磁场变化的频率有关,故A正确;
B、直流电不能产生变化的磁场,在锅体中不能产生感应电流,电磁炉不能使用直流电,故B错误;
C、锅体只能用铁磁性导体材料,不能使用绝缘材料制作锅体,故C错误;
D、电磁炉的上表面如果用金属材料制成,使用电磁炉时,上表面材料发生电磁感应要损失电能,电磁炉上表面要用绝缘材料制作,故D错误;
故选A.
【点评】本题从常用的电器电磁炉入手,考查其原理和工作情况,电磁炉是利用电流的热效应和磁效应的完美结合体,它的锅具必须含磁性材料,最常见的是不锈钢锅.
9.随着社会经济的发展,人们对能源的需求也日益扩大,节能变得越来越重要.某发电厂采用升压变压器向某一特定用户供电,用户通过降压变压器用电,若发电厂输出电压为U1,输电导线总电阻为R,在某一时段用户需求的电功率为P0,用户的用电器正常工作的电压为U2.在满足用户正常用电的情况下,下列说法正确的是()
A.输电线上损耗的功率为
B.输电线上损耗的功率为
C.若要减少输电线上损耗的功率可以采用更高的电压输电
D.采用更高的电压输电会降低输电效率
【考点】远距离输电;电功、电功率.
【专题】交流电专题.
【分析】根据原副线圈的电压比等于匝数之比求出升压变压器的输出电压,通过输出功率求出导线上的电流,根据P=I2R求出输电线上的电阻.通过欧姆定律求出输电线路上的电压降,从而求出降压变压器的输入电压.
【解答】解:A、B、由于降压变压器的匝数比未知,无法求出输电线上的电流,从而求解不出损失功率,故AB错误;
C、当采用更高的电压输电时,根据P=UI可知,输电电流减小,根据输电线上损耗的功率将会减小,故C正确;
D、输电效率为:在输送功率一定的情况下,采用
高压输电,输电效率提高,故D错误;
故选:C.
【点评】掌握住理想变压器的电压、电流及功率之间的关系,本题即可得到解决.
10.绕有线圈的铁芯直立在水平桌面上,铁芯上套着一个铝环,线圈与电源、电键相连,如图所示.线圈上端与电源正极相连,闭合电键的瞬间,铝环向上跳起.则下列说法中正确的是()
A.若保持电键闭合,则铝环不断升高
B.若保持电键闭合,则铝环停留在某一高度
C.若保持电键闭合,则铝环跳起到某一高度后将回落
D.如果电源的正、负极对调,观察到的现象不变
【考点】楞次定律.
【专题】电磁感应中的力学问题.
【分析】闭合电键的瞬间,穿过铝环的磁通量增加,产生感应电流,铝环受到安培力而上跳.当电键保持闭合时,线圈产生的磁场稳定,穿过铝环的磁通量不变,没有感应电流产生.根据安培力产生情况,判断铝环的运动情况.
【解答】解:A、B、C若电键保持闭合时,线圈产生的磁场稳定,穿过铝环的磁通量不变,没有感应电流产生,铝环不受安培力,只受重力作用,则上跳某一高度后将回落.故AB错误,C正确.
D、如果电源的正、负极对调,闭合电键的瞬间,穿过铝环的磁通量仍然增加,产生感应电流,铝环仍然受到安培力而上跳.电键保持闭合时,线圈产生的磁场稳定,穿过铝环的磁通量不变,没有感应电流产生,铝环不受安培力,只受重力作用,则上跳某一高度后将回落.则观察到的现象不变.故D正确.
故CD正确.
【点评】本题考查应用物理规律解决实际问题的能力.根据楞次定律,无论电源的极性如何,当线圈中电流增大时,铝环都将上跳.
11.如图所示,一台理想变压器的原、副线圈匝数比为n1:n2=40:1,在副线圈两端接有“6V、40W”的电灯泡.若灯泡恰能正常发光,则下列说法中正确的是()
A.在原、副线圈中,通过每匝线圈的磁通量时时刻刻都不相同
B.通过原、副线圈的交变电流的频率相同
C.变压器输入电压的最大值为240V
D.变压器输入功率为40W
【考点】变压器的构造和原理.
【专题】定性思想;推理法;交流电专题.
【分析】理想变压器的工作原理是原线圈输入变化的电流时,导致副线圈的磁通量发生变化,从而导致副线圈中产生感应电动势.而副线圈中的感应电流的变化,又导致在原线圈中产生感应电动势.根据电压与匝数成正比和输入功率等于输出功率即可求得结论.
【解答】解:A、原副线圈磁场都在铁芯中,所以原副线圈的磁场相同,通过每匝线圈的磁通量也相同,故A错误;
B、变压器不变改变电流的额频率,通过原副线圈的电流频率相同,故B正确;
C、副线圈两端接有“6V、40W”的电灯泡,且恰能正常发光.则副线圈的电压为U2=6V,即副线圈电压有效值是6V,
变压器的原副线圈的匝数比为n1:n2=40:1,根据电压与匝数成正比得原线圈电压
U1=6V×40=240V,所以原线圈电压有效值是240V,故C错误;
D、理想变压器的输入功率等于输出功率,即等于灯泡正常发光时的功率40W,故D正确;故选:BD
【点评】理想变压器是理想化模型,一是不计线圈内阻;二是没有出现漏磁现象.
掌握住理想变压器的电压、电流之间的关系,即电压与匝数成正比,电流与匝数成反比,最大值和有效值之间的倍关系即可解决本题
12.物体导电是由其中的自由电荷定向移动引起的,这些可以移动的自由电荷又叫载流子.金属导体的载流子是自由电子,现代广泛应用的半导体材料分为两大类:一类是N型半导体,它的载流子为电子;另一类是P型半导体,它的载流子为“空穴”,相当于带正电的粒子,如果把某种材料制成的长方体放在匀强磁场中,磁场方向如图所示,且与前后侧面垂直,长方体中通有方向水平向右的电流,设长方体的上下表面M、N的电势分别为φM和φN,则下列判断中正确的是()
A.如果是P型半导体,有φM>φN B.如果是N型半导体,有φM<φN
C.如果是P型半导体,有φM<φN D.如果是金属导体,有φM<φN
【考点】霍尔效应及其应用;带电粒子在匀强磁场中的运动.
【专题】带电粒子在磁场中的运动专题.
【分析】当通以电流时,就有自由电荷在磁场中运动,根据左手定则判断出洛伦兹力的方向,得出电荷偏转方向,从而得出上下表面电势的高低.。