1、 高三物理第三周晚练(周五)题(1-5题为单项选择题,6-10为多项选择题)1.阻值不计的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线的轴匀速转动,线圈两端的电压随时间的变化规律如图所示,则下列说法中正确的是( )A.线圈两端电压的平均值为10 VB.电压表连接在线圈两端时,其示数为20 VC.在0.01 s时,线圈平面与磁场方向垂直D.当接外电路时,线圈内的电流方向1 s内改变50次2、如图所示,一交流发电机的矩形线圈在磁感应强度B0.2 T的匀强磁场中绕OO轴以角速度100 rad/s匀速转动。已知线圈面积S0.2 m2,匝数N100匝,线圈电阻r5 ,外接电阻R15 。则在线圈从图示位置转过90的
2、过程中,下列说法正确的是( )A.通过电阻R的电流有效值为I10 AB.通过电阻的电荷量q0.2 CC.电压表的示数为U300 VD.外力所做的功为W2103 J3.如图甲所示,在MN、OP间存在一匀强磁场,t0时,一正方形线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动通过磁场,外力F随时间t变化的图象如图乙所示,已知线框质量为1 kg,电阻R1 ,线框穿过磁场过程中,外力F对线框做功 J,则()A.磁场宽度与线框边长相等为0.5 m B.匀强磁场的磁感应强度为4 TC.线框穿过磁场过程中,通过线框的电荷量为 CD.线框穿过磁场过程中,线框中产生的焦耳热为1.0 J4.如图4所示,
3、在x轴上方存在垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B。在xOy平面内,从原点O处沿与x轴正方向成角(0)方向以速率v发射一个带正电的粒子(重力不计),则下列说法正确的是()图4A.当v一定时,越大,粒子在磁场中运动的时间越短B.当v一定,越大时,粒子离开磁场的位置距O点越远C.当一定,v越大时,粒子在磁场中运动的角速度越大D.当一定, v越大时,粒子在磁场中运动的时间越短5、一直导线平行于通电螺线管的轴线放置在螺线管的上方,如图所示,如果直导线可以自由地运动且通以由a到b的电流,则关于导线ab受磁场力后的运动情况,下列说法正确的是()A.从上向下看顺时针转动并靠近螺线管B.从上向下看顺时针转
4、动并远离螺线管C.从上向下看逆时针转动并远离螺线管D.从上向下看逆时针转动并靠近螺线管6、如图所示,先后用不同的交流电源给同一盏灯泡供电。第一次灯泡两端的电压随时间按正弦规律变化,如图甲所示;第二次灯泡两端的电压变化规律如图乙所示。若图甲、乙中的U0、T所表示的电压、周期值是相等的,则以下说法正确的是( )A.第一次灯泡两端的电压有效值是U0B.第二次灯泡两端的电压有效值是U0C.第一次和第二次灯泡的电功率之比是29D.第一次和第二次灯泡的电功率之比是157.如图所示,在匀强磁场中,放有一与线圈D相连接的平行导轨,要使放在线圈D中的线圈A(A、D两线圈同心共面)各处受到沿半径方向指向圆心的力,
5、金属棒MN的运动情况可能是()A.匀速向右 B.加速向左 C.加速向右 D.减速向左8、如图所示,R是一个光敏电阻,其阻值随光照强度的增加而减小。理想变压器原、副线圈的匝数比为101,电压表和电流表均为理想交流电表,从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u1220sin 100t(V),则( )A.电压表的示数为22 VB.在天逐渐变黑的过程中,电流表A2的示数变小C.在天逐渐变黑的过程中,电流表A1的示数变大D.在天逐渐变黑的过程中,理想变压器的输入功率变小9、某小型水电站的电能输送示意图如图10甲所示,发电机通过升压变压器和降压变压器向用户供电。已知输电线的总电阻为r ,降
6、压变压器原、副线圈的匝数比为n3n4n1,降压变压器的副线圈两端电压如图乙所示,降压变压器的副线圈与阻值为R022 的电阻组成闭合电路。若将变压器视为理想变压器,则下列说法正确的是()A.发电机产生交流电的频率为0.5 HzB.降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220sin 100t(V)C.通过R0的电流的最大值为20 AD.输电线损失的功率为 W10、.回旋加速器在科学研究中得到了广泛应用,其原理如图所示。D1和D2是两个中空的半圆形金属盒,置于与盒面垂直的匀强磁场中,它们接在电压为U、周期为T的交流电源上。位于D1圆心处的质子源A能不断产生质子(初速度可以忽略),它们在两盒之间
7、被电场加速。当质子被加速到最大动能Ek后,再将它们引出。忽略质子在电场中的运动时间,则下列正确的是()A.若只增大交变电压U,则质子的最大动能Ek会变大B.若只增大交变电压U,则质子在回旋加速器中运行的时间会变短C.若只将交变电压的周期变为2T,仍可用此装置加速质子D.质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为 高三物理第三周晚练(周五)题答案1、C解析由于电压随时间按正弦规律变化,平均值不是10 V,选项A错误;电压表示数为电压的有效值,故电压表的示数为10 V,选项B错误;0.01 s时,线圈两端电压为0,通过线圈的磁通量最大,线圈平面与磁场方向垂直,选项C正确;由图可知线圈转动的周期T0.0
8、2 s,则f50 Hz,故当连接外电路时,线圈内的电流方向1 s内改变100次,选项D错误。2、B解析由题意可知,在转动过程中产生的最大电动势为EmNBS400 V,因是正弦式交变电流,故其电动势的有效值为E200 V,所以通过电阻R的电流有效值为I A10 A,选项A错误;由q可得q C0.2 C,选项B正确;电压表的示数UIR150 V212 V,选项C错误;外力做的功等于这个过程中系统产生的热量,所以WQI2(Rr),即W20 J,选项D错误。3、B解析由题图乙知开始时有a1 m/s2,1.0 s内外力F均匀增大,1.0 s时安培力消失,说明磁场宽度与线框边长相等,为Lat20.25 m
9、,A错误;1.0 s时速度为vat1.0 m/s,F3 N,由牛顿第二定律知Fma,代入数值得B4 T,B正确;线框穿过磁场过程中,通过线框的电荷量为qt0 C,C错误;线框穿过磁场过程中,线框中产生的焦耳热为QWFmv2 J,D错误。4、A解析由左手定则可知,带正电的粒子向左偏转,当v一定时,越大,粒子在磁场中做圆周运动的圆心角越小,由周期T,tT可知,粒子的运动时间越短,等于90时,粒子离开磁场的位置距O点最远,A正确,B错误;当一定时,粒子在磁场中运动的周期与v无关,即粒子在磁场中运动的角速度与v无关,粒子在磁场中运动的时间与v无关,C、D错误。5、D解析由安培定则可判定通电螺线管产生的
10、磁场方向,导线等效为Oa、Ob两电流元,由左手定则可判定两电流元所受安培力的方向,如图所示,所以从上向下看导线逆时针转动,当转过90时再用左手定则可判定导线所受磁场力向下,即导线在逆时针转动的同时还要靠近螺线管,D正确。6、AD。解析第一次所加正弦交流电压的有效值为U1U0,A项正确;设第二次所加交流电压的有效值为U2,则根据有效值的定义有T,解得U2U0,B项错误;根据电功率的定义式P可知,P1P215,C项错误,D项正确。7、BC。解析若金属棒MN匀速向右运动,则线圈D与MN组成回路,产生恒定电流,穿过线圈A的磁通量不变,线圈A不受安培力作用,故选项A错误;若金属棒MN加速向左运动,则线圈
11、D与MN组成回路中的电流不断增强,故穿过线圈A的磁通量不断增强,根据楞次定律,为阻碍磁通量的增强,线圈A有收缩的趋势,受到沿半径方向指向圆心的安培力,选项B正确;同理可得,当金属棒MN加速向右运动时,线圈A有收缩的趋势,受到沿半径方向指向圆心的安培力,选项C正确;当金属棒MN减速向左运动时,线圈A有扩张的趋势,受到沿半径方向背离圆心的安培力,选项D错误。所以本题选B、C。8、BD解析原线圈中的输入电压为220 V,由原、副线圈的匝数比可得,副线圈中电压表的示数为22 V;在天逐渐变黑的过程中,光敏电阻的阻值变大,由于电压不变,所以电流表A2的示数变小,则原线圈中电流表A1的示数变小,输入功率也
12、变小。综上分析可知,选项B、D正确。9、BD解析变压器不改变交流电的频率,由图乙可知交流电的频率为f Hz50 Hz,A错误;由图乙知降压变压器的副线圈两端电压的瞬时值表达式为u220sin 100t(V),B正确;通过R0的电流的最大值为Im A10 A,有效值为I10 A,C错误;根据变压器电流比关系可知通过输电线的电流为I3I A,故输电线损失的功率为PIr W,D正确。10、BD解析由r可知,质子经加速后的最大速度与回旋加速器的最大半径有关,而与交变电压U无关,故A错误;增大交变电压,质子加速的次数减少,所以质子在回旋加速器中的运行时间变短,B正确;为了使质子能在回旋加速器中加速,质子的运动周期应与交变电压的周期相同,C错误;由nqUmv以及rn可得质子第n次被加速前、后的轨道半径之比为,D正确。