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1、年级: 班级: 姓名: 考号:装 订 线恒定电流试题题目第一题第二题第三题总得分得分阅卷人一:单项选择题: (共10题,每小题0分,共0分)1. 在回旋加速器内,带电粒子在半圆形盒内经过半个周期所需的时间与下列哪个量有关A.带电粒子运动的速度 B.带电粒子运动的轨道半径C.带电粒子的质量和电荷量 D.带电粒子的电荷量和动量答案C2. 如图所示,水平直导线中通有恒定电流I,导线正下方处有一电子初速度v0,其方向与电流方向相同,以后电子将A.沿路径a运动,曲率半径变小B.沿路径a运动,曲率半径变大C.沿路径b运动,曲率半径变小D.沿路径b运动,曲率半径变大答案B3. 闭合的金属环处于随时间均匀变化
2、的匀强磁场中,磁场方向垂直于圆环平面,则A.环中产生的感应电动势均匀变化B.环中产生的感应电流均匀变化C.环中产生的感应电动势保持不变D.环上某一小段导体所受的安培力保持不变答案C4. 如图所示,在匀强磁场中,两根平行的金属导轨上放置两条平行的金属棒ab和cd,假定它们沿导轨运动的速率分别为v1和v2,且v1v2,现在要使回路中产生的感应电流最大,则棒ab、cd的运动情况应该为A.ab和cd都向右运动B.ab和cd都向左运动C.ab向右、cd向左做相向运动D.ab向左、cd向右做背向运动答案C5. 如图所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当线圈由左向右匀速通过直导线时
3、,线圈中感应电流的方向是A.先abcd后dcba,再abcdB.先abcd,后dcbaC.始终dcbaD.先dcba,后abcd,再dcba答案D6. 如图所示,一条形磁铁与一圆形线圈在同一平面内,磁铁中心与圆心O重合,为了在磁铁开始运动时,在线圈中得到如图所示的电流I,磁铁的运动方向应为A.N极向纸内,S极向纸外,使磁铁绕0点转动B.N极向纸外,S极向纸内,使磁铁绕O点转动C.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸外做平动D.使磁铁沿垂直于线圈平面的方向向纸内做平动答案A7. 如图所示的电路中,AB支路由带铁芯的线圈和电流表A1串联而成,流过的电流为I1,CD支路由电阻R和电流表A2串联而成,流过
4、的电流为I2,已知这两支路的电阻值相同,则在接通S和断开S的时候,观察到的现象是A.接通S的瞬间I1I2B.接通S的瞬间I1I2,断开的瞬间I1=I2C.接通S的瞬间I1=I2,断开的瞬间I1I2,断开的瞬阃I1=I2答案B8. 如图所示,匀强磁场区域宽度为L,将一边长为d(dL)的矩形线圈以恒定的速度v向右通过磁场区域,在这个过程中,没有感应电流的时间为A.d/vB.2d/vC.(d-L)/vD.(d-2L)/v答案C9. 一个矩形线圈在匀强磁场中绕固定轴做匀速转动,转动轴垂直于磁感线,当线圈平面转到与磁感线平行时,关于穿过线圈的磁通量、磁通量的变化及线圈中的感应电动势,下列说法中正确的是A
5、.磁通量最大,磁通量变化最快,感应电动势最大B.磁通量最大,磁通量变化最慢,感应电动势最大C.磁通量最小,磁通量变化最快,感应电动势最大D.磁通量最小,磁通量变化最慢,感应电动势最小答案C10. 如图所示,A线圈接一灵敏电流表G,B导轨放在匀强磁场中,B导轨的电阻不计,具有一定电阻的导体棒CD在恒力作用下由静止开始运动,B导轨足够长,则通过电流表中的电流大小和方向是A.G中电流向上,强度逐渐增强B.G中电流向下,强度逐渐增强C.G中电流向上,强度逐渐减弱,最后为零D.G中电流向下,强度逐渐减弱,最后为零答案D二:多项选择题: (共10题,每小题0分,共0分)1. 关于回旋加速器加速带电粒子所获
6、得的能量,下列说法正确的是A.与加速器的半径有关,半径越大,能量越大B.与加速器的磁场有关,磁场越强,能量越大C.与加速器的电场有关,电场越强,能量越大D.与带电粒子的质量和电荷量均有关,质量和电荷量越大,能量越大答案AB(由带电粒子在磁场中运动的半径公式R=可得v=,所以粒子获得的最大动能Ek=2. 根据磁场对电流会产生作用力的原理,人们研制出一种新型的炮弹发射装置-电磁炮,它的基本原理如图所示,下列结论中正确的是A.要使炮弹沿导轨向右发射,必须通以自M向N的电流B.要想提高炮弹的发射速度,可适当增大电流C.要想提高炮弹的发射速度,可适当增大磁感应强度D.使电流和磁感应强度的方向同时反向,炮
7、弹的发射方向亦将随之反向答案ABC3. 如图所示,矩形闭合导线与匀强磁场垂直,一定产生感应电流的是A.垂直于纸面平动 B.以一条边为轴转动C.线圈形状逐渐变为圆形 D.沿与磁场垂直的方向平动答案BC4. 有一个n匝的圆形线圈,放在磁感应强度为B的匀强磁场中,线圈平面与磁感线成30角,磁感应强度均匀变化,线圈导线的规格不变,下列方法可使线圈中的感应电流增加一倍的是A.将线圈匝数增加一倍 B.将线圈面积增加一倍C.将线圈半径增加一倍 D.将线圈平面转至跟磁感线垂直的位置答案CD5. 如图所示,在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨,导轨跟大线圈M相连,导轨上放一导线ab,磁感线垂直导轨所在平面,欲
8、使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流,则导线ab的运动情况可能是A.匀速向右运动B.加速向右运动C.减速向右运动D.匀速向左运动E.加速向左运动F.减速向左运动答案CE6. 如图所示,金属线框ABCD由细线悬吊在空中,图中虚线区域内是垂直于线框向里的匀强磁场,要使悬线的拉力变大,可采用的办法有A.将磁场向上平动B.将磁场均匀增强C.将磁场向下平动D.将磁场均匀减弱答案CD7. 线圈L2在L1附近,为使L3中有如图所示箭头所指方向的感应电流,可以使A.变阻器滑片向左移B.变阻器滑片向右移C.L3远离L1运动 D.断开开关s的瞬间答案BCD8. 关于自感系数,下列说法正确的是A.其他条
9、件相同,线圈越长自感系数越大B.其他条件相同,线圈匝数越多自感系数越大C.其他条件相同,线圈越细自感系数越大D.其他条件相同,有铁芯的比没有铁芯的自感系数大答案ABD9. 如图所示为日光灯示意电路,L为镇流器,S为起动器.下列操作中,观察到的现象正确的是A.接通S1、S2接a、S3断开,灯管正常发光B.灯管正常发光时,将S2由a迅速接到b,灯管将不再正常发光C.断开S1、S3,令S2接b,待灯管冷却后再接通S1,可看到S闪光,灯管不能起辉D.取下S,令S2接a,再接通S1、S3,接通几秒后迅速断开S3,灯管可正常发光答案ACD10. 如图中,PQ和MN是平行的水平光滑金属导轨,电阻不计.ab和
10、cd是两根质量均为m的导体棒,垂直放在导轨上,导体棒上有一定电阻,整个装置处于竖直向下的匀强磁场中.原来两导体棒都静止,当ab棒受到瞬时冲击作用而向右以v0运动后(两棒没有相碰),则A.cd棒先向右做加速运动,后减速运动B.cd向右做匀加速运动C.ab、cd两棒最终以v0/2向右做匀速运动D.从开始到两棒匀速运动为止,在两棒电阻上消耗的电能是答案CD三:计算题: (共5题,每小题0分,共0分)1. 为什么带电粒子经回旋加速器加速后的最终能量与加速电压无关?答案解:加速电压越高,带电粒子每次加速的动能增量越大,回旋半径也增加越多,导致带电粒子在D形盒中的回旋次数越少;反之,加速电压越低,粒子在D
11、形盒中回旋的次数越多,可见加速电压的高低只影响带电粒子加速的总次数,并不影响引出时的速度和相应的动能,由Em=可知,增强B和增大R可提高加速粒子的最终能量,与加速电压的高低无关.2. 如图所示,abcd为一边长为L、具有质量的刚性导线框,位于水平面内,bc边中接有电阻R,导线的电阻不计.虚线表示一匀强磁场区域的边界,它与线框的ab边平行,磁场区域宽度为2L,磁感应强度为B,方向竖直向下,线框在一垂直于ab边的水平恒力作用下,沿光滑水平面运动,直到通过磁场区域.已知ab边刚进入磁场时,线框便变为匀速运动,此时通过电阻R的电流的大小为i.若取逆时针方向的电流为正,试在图所示的i-x坐标上定性画出:
12、从导线框刚进入磁场到完全离开磁场的过程中,流过电阻R的电流i随ab边的位置坐标x变化的曲线.答案解:线圈的整个运动情况如图中所示,可分为三个阶段,.在的过程中,由于线圈匀速进入磁场.据E=BLv和I=可知线圈内的感应电流为一恒定的值i0。,据右手定则判断得如的方向为逆时针,即为正.在的过程中,线圈中磁通量不变,所以线圈中无感应电流,此过程中,线圈做匀加速运动.当线圈从位置再向右运动时,由于此时的速度值大于线圈进入磁场时的速度,因而线圈中产生的感应电流值ii0并且是顺时针方向的,此时线圈受到的向左的安培力大于向右的恒力,故线圈做减速运动,因而电流也同步减小.当线圈离开磁场时,其速度必大于或等于进
13、入磁场时的速度(因为若减小到原来的速度,线框又将受力平衡而做匀速运动),因此对应的感应电流必然有ii0.综合上述三个过程的分析,可得线圈中的感应电流i随线圈的位移x的变化图线如上图所示.3. 用水平力F将矩形线框abcd水平向右以速度v匀速拉出磁场,开始时,cd边和磁场边缘对齐,如图所示,设匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直纸面向里,试针对这一过程,用能量转化及守恒定律导出法拉第电磁感应定律.答案解:推导:外力做功为W=FLab=电流做功W=根据能量守恒定律,因为线框是匀速拉出的.所以W=W即=E=即为法拉第电磁感应定律.4. 如图所示电路中,电源电动势E=6V,内阻不计,L1、L2两灯均标有
14、6V,0.3A,电阻R与电感线圈的直流电阻RL阻值相等,均为20omega.试分析:S闭合和断开的瞬间,求L1、L2两灯的亮度变化.答案解:由题意可知A、B两灯的电阻均为20omega,.当S闭合瞬间,L支路相当于断路,电路的连接方式为:R与A灯并联,再与B灯串联.此时干路总电流I=0.2A,故IA=0.1A,IB=0.2A.即S闭合瞬间,两灯同时亮,B灯较A灯更亮些.当S闭合稳定后,IA=IB=0.15A,两灯亮度相同.当S断开瞬间,电感线圈L产生与原电流方向相同的自感电动势,并使该支路电流大小、方向瞬时不变,与B灯组成闭合电路,所以S断开瞬间,IA=0,IB=0.15A,即A灯立即熄灭,而B灯逐渐熄灭.5. 如图所示,两根足够长的固定平行金属导轨位于同一水平面,两导轨间距为L,导轨上横放着导体棒ab和cd形成回路,ab和cd质量均为m,电阻均为R(其余电阻及摩擦均不计),磁场垂直轨道平面向上,磁感应强度为B,初始cd静止,ab以v0水平向右.求:(1)在运动过程中产生的焦耳热;(2)ab棒速度为v0时,c