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1、1时限：90 分钟 满分：100 分 命题人：柳超美 审题人：王守行一单项选择题：本题共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分每小题只有一个选项符合题意，将正确选项填涂在答题卡上相应位置1关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是A. 密立根测出了元电荷e的数值B. 法拉第提出了法拉第电磁感应定律C. 奥斯特发现了电流的磁效应D. 安培提出了分子电流假说2如图所示，几位同学在做“摇绳发电”实验：把一条长导线的两端连在一个灵敏电流计的两个接线柱上，形成闭合回路。两个同学迅速摇动AB这段“绳” 。假设图中情景发生在赤道，地磁场方向与地面平行，由南指向北。图中摇“绳”同学是沿东西站立的，甲同学站
2、在西边，手握导线的A点，乙同学站在东边，手握导线的B点。则下列说法正确的是A当“绳”摇到最高点时， “绳”中电流最大B当“绳”摇到最低点时， “绳”受到的安培力最大C当“绳”向下运动时， “绳”中电流从A流向BD在摇“绳”过程中，A点电势总是比B点电势高31931 年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子，即“磁单极子” 。1982 年，美国物理学家卡布莱设计了一个寻找磁单极子的实验：他设想，如果一个只有N极的磁单极子从上向下穿过如图所示的闭合超导线圈，那么，从上向下看，这个线圈中将出现2A.先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B.先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电
3、流C.顺时针方向的持续流动的感应电流D.逆时针方向的持续流动的感应电流4. 质谱仪主要由加速电场和偏转磁场组成，其原理图如图甲。设想有一个静止的带电粒子P（不计重力） ，经电压为U的电场加速后，垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中，最后打到底片上的D点，设OD=x，则图乙中能正确反映x2与U之间函数关系的是6. 如图所示，圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，一个带电粒子以速度v从A点沿直径AOB方向射入磁场，经过 t时间从C点射出磁场，OC与OB成 60角。现将带电粒子的速度变为v/3，仍从A点沿原方向射入磁场，不计重力，则粒子在磁场中的运动时间3变为At31B. t21C. t2 D. t3
4、二多项选择题：本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分每小题有多个选项符合题意全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，错选或不答的得 0 分7. 下列说法正确的是（ ）A. 机械波的传播速度由介质本身的性质决定B. 机械波的振幅与波源无关C. 两列振动方向相同、振幅分别为A1和A2的相干简谐横波相遇。波峰与波谷相遇处质点的位移总是小于波峰与波峰相遇处质点的位移D. 当波源和观察者相向运动时，观察者接收到的频率一定比波源发出的频率高8.如图所示，光滑平行金属导轨MN、PQ所在平面与水平面成角，M、P两端接一阻值为R的定值电阻，阻值为r的金属棒ab垂直导轨放置，其他部分电阻不计整个装置
5、处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向下t0 时对金属棒施一平行于导轨的外力F，金属棒由静止开始沿导轨向上做匀加速运动下列关于穿过回路abPMa的磁通量、磁通量的瞬时变化率t、通过金属棒的电荷量q以及a、b两端的电势差U随时间t变化的图象中，正确的是49. 如图所示，某理想变压器的原副线圈的匝数均可调节，原线圈两端的电压为一最大值不变的正弦交流电，在其他条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使 （ ）A原线圈匝数1n增加 B负载电阻R的阻值增大C副线圈匝数2n增加 D负载电阻R的阻值减小10. 如图所示，导电物质为正电荷的霍尔元件位于两串联线圈之间，线圈中电流为I，线圈
6、间产生匀强磁场，磁感应强度大小B与I成正比，方向垂直于霍尔元件的两侧面，此时通过霍尔元件的电流为IH，与其前后表面相连的电压表测出的霍尔电压UH。电阻R远大于RL，霍尔元件的电阻可以忽略，则（ ）A霍尔元件前表面的电势低于后表面 B IH与I成正比5C电压表的示数与RL消耗的电功率成正比 D若电源的正负极对调，电压表指针将反偏三非选择题（60 分）11.12 为填空题。13-16 为计算题。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.11. （6 分） 在“研究电磁感应现象”的实验中，首先按右上图接线，当闭合S时观察到电
7、流表指针向左偏,不通电时电流表指针停在正中央.然后按右下图所示将电流表与线圈B连成一个闭合回路,将线圈A、电池、滑动变阻器和电键S串联成另一个闭合电路（1）上图电路中串联定值电阻的主要作用是 （2）下图电路S闭合后，将线圈A插入线圈B的过程中,电流表的指针将 （填：左偏、右偏或者不偏） （3）下图电路S闭合后，线圈A放在B中不动时,在突然断开S时，指针将 （填：左偏、右偏或者不偏）（4）下图电路S闭合后，线圈A放在B中不动时,在滑动变阻器滑片向左滑动过程中，指针将 （填：左偏、右偏或者不偏）12.（4 分）通常情况下，电阻的阻值会随温度的变化而改变，利用电阻的这种特性可以制成电阻温度计，从而用
8、来测量较高的温度。如图所示，电流表量程为 025mA，电源电动势为 3V，内阻不计。R为滑动变阻器，电阻Rt作为温度计的测温传感器。当t0时，Rt的阻值随温度t的变化关系为Rt=20+0.5t（单位为 ） 。先把Rt放入 0环境中，闭合电键S，调节滑动变阻器R，使电流表指针恰好满偏，然后把测温探头Rt放到某待测温度环境中，发现电流表的示数为 15mA，该环境的温度为_；当把测温探头Rt放到6460温度环境中，电路消耗的电功率为_W。13. （10 分）某介质中形成一列简谐波，t=0 时刻的波形如图中实线所示。（1）若波向右传播。零时刻刚好传到B点，且再经过 0.6s，P点也开始起振。求：该列波
9、的周期T；从t=0 时刻起到P点第一次达到波谷的过程中，O点对平衡位置的位移y0及其所经过的路程s0各为多少？14. （12 分） 图 1 是交流发电机模型示意图。在磁感应强度为B的匀强磁场中，有一矩形线图abcd可绕线圈平面内垂直于磁感线的轴OO转动，由线圈引出的导线ae和df分别与两个跟线圈一起绕OO转动的金属圈环相连接，金属圈环又分别与两个固定的电刷保持滑动接触，这样矩形线圈在转动中就可以保持和外电阻R形成闭合电路。图 2 是线圈的正视图，导线ab和cd分别用它们的横截面来表示。已知ab长度为1L, bc长度为2L,线圈以恒定角速度逆时针转动。 （共N匝线圈）(1)线圈平面处于中性面位置
10、时开始计时，推导t时刻整个线圈中的感应电动势1e 表达式；7(2)线圈平面处于与中性面成0夹角位置时开始计时，如图 3 所示，写出t时刻整个线圈中的感应电动势2e的表达式；(3)若线圈电阻为r，求电阻R两端测得的电压，线圈每转动一周电阻R上产生的焦耳热。 （其它电阻均不计）15. （12 分）如图甲，MN、PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成 = 37角固定，M、P之间接电阻箱R，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a b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a b，测得最大速度为vm。改变电阻箱的阻值R，得到v
11、m与R的关系如图乙所示。已知轨距为L = 2m，重力加速度g取 l0m/s2，轨道足够长且电阻不计。求：（1）杆a b下滑过程中感应电流的方向及R=0 时最大感应电动势E的大小；（2）金属杆的质量m和阻值r；（3）当R = 4 时，求回路瞬时电功率每增加 1W 的过程中合外力对杆做的功W。16. （16 分） 如图，在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根足够长的平行光滑金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L。一质量为m的导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上，与轨道接触良好。轨道和导体棒的电阻均不计。（1）如图 1，若轨道左端接一电动势为E、内阻为r的电源和一阻值未知的电阻。闭合开关S
12、，导体棒从静止开始运动，经过一段时间后，导体棒达到稳定最大速度vm，求此时电源的输出功率。（2）如图 2，若轨道左端接一电容器，电容器的电容为C，导体棒在水平恒定拉力的作用下从静止(t=0)开始向右运动。已知tc时刻电容器两极板间的电势差为Uc。求导体棒运动8过程中受到的水平拉力大小。9物理参考答案物理参考答案13. （10 分） (1)V=s/t=10m/s T=/v=0.2s 0.2s , 1.3m （5 分）(2)X=vt=11.5m=5+3/4 波向右传播 （5 分）14. （12 分）(1) tLLNBesin211（4 分）(2) )sin(0211tLLNBe （4 分）(3)
13、)(221 rRRLNBLU22 22 122)(rRLLRBNQ（4 分）15. （12 分）（4 分）杆中电流方向从b a (或 aMPba) ，由图可知，当R = 0 时，杆最终以v = 2 m/s 匀速运动，产生电动势E = BLv ， E = 2V （4 分）设最大速度为v，杆切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv ，由闭合电路的欧姆定律：rREI，杆达到最大速度时满足 0sin BILmg，解得v = rLBmgRLBmg2222sinsin 。由图像可知：斜率为)1m/(s)m/(s224k，纵截距为v0=2m/s，得到：rLBmg22sin= v0 ，22sin LBmgk
14、 解得：m = 0.17kg（1/6） ，r =2。（4 分）由题意：E = BLv， rREP2得 rRvLBP222，rRvLB rRvLBP2 1222 222由动能定理得W = 2 12 221 21mvmv ，PLBrRmW222，W = 0.5J 。1016. （16 分） （1）导体棒达到最大速度vm时，棒中没有电流。电源的路端电压 mBLvU （2 分）电源与电阻所在回路的电流 rUEI （2 分）电源的输出功率 rvLBEBLvUIP2 m22 m （2 分）（2）设金属棒下滑的速度大小为v，则感应电动势为：EBlv （2 分）平行板电容器两板间的电势差为UE设此时电容器极板上积累的电荷为Q，按定义有：UQC 联立式得QCBlv （2 分）设在时间间隔(t，tt)内流经金属棒的电荷量为 Q，按定义电流为 tQIQ是 t电容器极板上增加的电荷量，得QCBlv 式中 v为速度的变化量，按定义有 tva对金属棒由牛顿第二定律得 -BIl+Fma 联解得 CalBmaF22 （2 分）由式知金属棒做匀加速直线运动11
