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2018-2019年高中物理知识点《电磁学》《复合场》同步练
习试卷【9】含答案考点及解析
班级:___________ 姓名:___________ 分数:___________
题号 一 二 三 四 得分 注意事项: 1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息 2.请将答案正确填写在答题卡上
评卷人 五 六 总分 得 分 一、选择题
1.(3分)(2014秋?太原期中)如图所示,直线AA′,BB′,CC′,DD′,EE′是相互平行的等势线,电势分别为﹣4V,﹣2V,0,2V,4V,且与直线MN成30°交于A、B、C、D、E,已知AB=BC=CD=DE=2cm,则( )
A.该电场是匀强电场,电场强度方向垂直于AA′,且斜向左上方 B.该电场是匀强电场,电场强度大小E=2V/m
C.在纸面内,距C点距离为2cm的所有点中,有两个点的电势为2V
D.若一个正试探电荷从A点开始运动到E点,则在AB段和CD段克服电场力做的功相等 【答案】ACD 【解析】
试题分析:匀强电场的等势面是一些平行的等间距的直线,且沿着电场线,电势降低的最快,且每前进相同距离,电势降低相等的值.
解:A、从图中可以看出,等势面平行且间距相等,故一定是匀强电场;由于电场线与等式面垂直,且从电势高的等势面指向电势低的等势面,故场强方向与AA′垂直,且指向左上方,故A正确;
B、图中可以看出,等势面平行且间距相等,故一定是匀强电场;根据场强与电势差关系公式U=Ed可以知道,E===200V/m,故B错误; C、匀强电场的等势面是一些平行的等间距的直线,故该电场是匀强电场;由于匀强电场中沿着电场线,电势降低的最快,且每前进相同距离,电势降低相等的值,故距C点距离为2cm的D点中,还有在DD′中有一点电势也为2V,故C正确;
D、据电场力做功公式和该电场的特点可知,若一个正试探电荷从A点开始运动到E点,则在AB段和CD段克服电场力做的功相等,故D正确. 故选:ACD.
点评:本题关键是要明确匀强电场的电场线分布图,同时要能根据等势面图画出电场线图,最后还要熟悉公式U=Ed的适用范围.
2.如图(a)所示,MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ=30°固定在地面上,M、P之间接电阻箱R,电阻箱的阻值范围为0~4Ω,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B=0.5T。质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r。现从静止释放杆ab,测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R,得到
2
vm与R的关系如图(b)所示。已知轨道间距为L=2m,重力加速度取g=10m/s,轨道足够长且电阻不计。则
A.金属杆滑动时产生的感应电流方向是a→b→M→P→a
B.当R=0时,杆ab匀速下滑过程中产生感生电动势的大小为2V C.金属杆的质量为m=0.2kg,电阻r=2Ω
D.当R=4Ω时,回路瞬时电功率每增加1W的过程中合外力对杆做的功为0.6J 【答案】BCD 【解析】
试题分析:金属杆滑动时,穿过abMP的磁通量增大,根据楞次定律可得,产生的感应电流方向为,A错误;从b图中可得当时,最大速度,故
,B正确;根据受力分析可得金属杆受到的安培力和重力沿斜面向下的分力相等时,速度最大,即
,所以图像的斜率
,C正确;当
时,根据公式
时速度最大,而
,纵截距
可得电功率
,
,联立可得,解得:,所以,故代入数据可得
,,
,根据动能定理可得
D正确
考点:考查了导体切割磁感线运动
【名师点睛】电磁感应问题经常与电路、受力分析、功能关系等知识相结合,是高中知识的重点,该题中难点是第三问,关键是根据物理规律写出两坐标物理量之间的函数关系:根据
、
及平衡条件,推导出杆的最大速度v与R的表达式,结合图象的意义,求
解杆的质量m和阻值r;
3.如图所示,电源电动势E=3 V,小灯泡L标有“2 V,0.4 W”,开关S接1,当变阻器调到R=4 Ω时,小灯泡L正常发光;现将开关S接2,小灯泡L和电动机M均正常工作。则 ( )
A.电源内阻为1 Ω
C.电动机正常工作电压为1 V 【答案】AD 【解析】
试题分析:小灯泡的额定电流为
B.电动机的内阻为4 Ω D.电源效率约为93.3%
,电阻为;当接1时,
E=I(RL+R+r);代入数据解得r=1Ω,故A正确;当接2时灯泡正常发光,流过的电流为I=0.2A
电源内阻分的电压为U=Ir=0.2×1V=0.2V,故电动机分的电压为U动=E-UL-U=3-2-0.2V=0.8V;故电阻
,故BC错误;电源的效率
故选AD.
考点:电功率;电源的效率.
4.理发用的电吹风机中有电动机和电热丝,电动机带动风叶转动,电热丝给空气加热,得到热风将头发吹干。设电动机线圈电阻为R1,它与电热丝电阻值R2串联后接到直流电源上,吹风机两端电压为U,电流为I,消耗的电功率为P,则有( ) A.P=UI 【答案】AD 【解析】
试题分析:电吹风机消耗的电功率P是总的功率,总功率的大小应该是用P=IU来计算,所以
2
总功率P=IU,所以C错误,A正确.电吹风机中发热的功率要用IR来计算,所以总的发热
2
功率为I(R1+R2),吹风机做的功还有一部分转化为机械能,所以总功率P=IU要大于发热部分的功率,所以B错误,D正确.故选AD. 考点:电功率
【名师点睛】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,
2
总功率和发热功率的计算公式是不一样的,总功率用P=IU来计算,发热的功率用P=IR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。 5.平行板间有如图所示的周期性变化的电压.重力不计的带电粒子静止在平行板中央,从t=0时刻开始将其释放,运动过程中无碰板情况.在图所示的图象中,能正确定性描述粒子运动的速度图象的是 ( )
B.P=I(R1+R2)
2
C. P>UI
D.P>I(R1+R2)
2
【答案】A 【解析】
试题分析:由于平行板间的电压先是U0,带电粒子会在电场力的作用下加速运动,因为电压是不变的,故电场力也是不变的,所以粒子做的是匀加速直线运动,故选项CD均错误;经过半个周期后电压突然变为负的,说明粒子做减速运动,而作用的时间与加速的时间相等,故在T时刻,粒子的速度被减为0,然后电压又变成了正的,粒子又开始加速,故粒子没有反向运动,一直朝一个方向运动,所以选项A正确,B错误。 考点:带电粒子在电场中的运动。
【名师点晴】当一个物体在恒定的作用下做初速度为0的匀加速直线运动,经过一段时间后,物体会具有一定的速度,经过一定的位移;当作用力的方向相反后,物体做减速运动,且减速的加速度是相等的,经过与加速相等的时间后,物体的速度正好是,但物体却一直在朝一个方向运动。
6.某同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内,如图所示,根据图线可知 ( )
A.反映Pr变化的图线是a B.电源电动势为8 V C.电源内阻为1 Ω
D.当电流为0.5 A时,外电路的电阻为6 Ω 【答案】D 【解析】
试题分析:根据直流电源的总功率,内部的发热功率,输出功率,可知反映Pr变化的图线是c,反映PE变化的是图线a,反映PR变化的是图线b,A错误;图线a的斜率等于电源的电动势,由得到公式
得,
,B错误;由图知,当
时,
,由
,由
,C错误;当电流为0.5A时,由图读出电源的功率
,D正确;故选D。
,代入得到,
考点:电功率。
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