搜索
【原创】高三物理寒假作业（三）一、选择题1.现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及电键如图所示连接，下列说法中正确的是（）A．电键闭合后，线圈A插入线圈B或从线圈B中拔出线圈A时都会引起电流计指针偏转B．线圈A插入线圈B中稳定后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会发生偏转C．电键闭合后，匀速滑动滑动变阻器的滑片P，电流计指针将静止在中央零刻度D．电键闭合后，只有将滑动变阻器的滑片P加速滑动，电流计指针才能发生偏转2.下面所示的实验示意图中，用于探究电磁感应现象的是()3.如图1，两根光滑平行导轨水平放置，间距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B．垂直于导轨水平对称放置一根均匀金属棒．从t=0时刻起，棒上有如图2的持续交变电流I、周期为T，最大值为Im，图1中I所示方向为电流正方向．则金属棒（）A．一直向右移动B．速度随时间周期性变化C．受到的安培力随时间周期性变化D．受到的安培力在一个周期内做正功4.在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则此导线（）A．受到竖直向上的安培力B．受到竖直向下的安培力C．受到由南向北的安培力D．受到由西向东的安培力5.如上图所示，光滑平行金属导轨PP′和QQ′都处于同一水平面内，P和Q之间连接一电阻R，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，现在垂直于导轨放置一根导体棒MN，用一水平向右的力F拉动导体棒MN，以下关于导体棒MN中感应电流方向和它所受安培力的方向的说法正确的是()A．感应电流方向是N→MB．感应电流方向是M→NC．安培力水平向左D．安培力水平向右6.在相同的时间内，某正弦交流电通过一阻值为100Ω的电阻产生的热量，与一电流强度为3A的直流电通过同一阻值的电阻产生的热量相等，则：（）A.此交流电的电流强度的有效值为32A，最大值为3A．B.此交流电的电流强度的有效值为32A，最大值为6AC.电阻两端的交流电电压的有效值为300V，最大值为3002V．D.电阻两端的交流电电压的有效值为3002V，最大值为600V二、实验题7.在“研究电磁感应现象”的实验中，首先要按甲图接线，以查明电流表指针的偏转方向与电流方向之间的关系；当闭合开关S时观察到电流表指针向左偏，不通电时电流表指针停在正中央；然后按图乙所示将电流表与副线圈B连成一个闭合回路，将原线圈A、电池、滑动变阻器和开关S串联成另一个闭合电路。则在图乙中：（填“向左”、“向右”或“不”）（1）S闭合后将螺线管A插入螺线管B的过程中电流表的指针将__________偏转（2）线圈A放在B中不动将滑动变阻器的滑片P向左滑动时电流表指针将__________偏转（3）线圈A放在B中不动突然断开S，电流表指针将____________偏转8.某同学欲测量某未知电阻xR（约为100），实验台上摆放有以下实验器材：A.电流表（量程10mA，内阻约为50）B．电流表（量程0.6A，内阻约为1）C．电阻箱（最大电阻99.99）D．电阻箱（最大电阻999.9）E．电源（电动势约3V，内阻约1）F．单刀单掷开关2只G．导线若干该同学设计的实验电路如图（导线没有完全连接），现按照如下实验步骤完成实验：①调节电阻箱，使电阻箱有合适的阻值1R，仅闭合开关1s，使电流表有较大的偏转且读数为I；②调节电阻箱，保持开关闭合1s，开关2s闭合，再次调节电阻箱的阻值为2R，使电流表示数仍然为I。(1)根据实验步骤，连接电路实物图。(2)根据实验步骤和实验器材规格可知，电流表应选择________，龟阻箱应选择________。（填写器材前面的字母）(3)根据实验步骤可知，待测电阻Rx=___________（用题目所给测量数据表示）。(4)利用本实验电路，多次改变电阻箱的阻值，____________（填“能”或“不能”）测量出电流表的内阻。三、计算题9.两根平行光滑金属导轨MN和PQ水平放置，其间距为0.60m，磁感应强度为0.50T的匀强磁场垂直轨道平面向下，两导轨之间连接的电阻R=5.0Ω，在导轨上有一电阻为1.0Ω的金属棒ab，金属棒与导轨垂直，如图所示．在ab棒上施加水平拉力F使其以10m/s的速度向右匀速运动．设金属导轨足够长，导轨电阻不计．求：（1）金属棒ab两端的电压．（2）拉力F的大小．（3）电阻R上消耗的电功率．10.如图所示，水平放置的U形导轨足够长，处于磁感应强度B=5T的匀强磁场中，导轨宽度L=0.4m，导体棒ab质量m=2.0kg，电阻R=1Ω，与导轨的动摩擦系数为2.0，其余电阻可忽略不计。现在导体棒ab在水平外力F=10N的作用下，由静止开始运动了s=40cm后，速度达到最大。求:(1)导体棒ab运动的最大速度是多少？(2)当导体棒ab的速度为最大速度的一半时，棒ab的加速度是多少？(3)导体棒ab由静止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量是多少？11.如图所示，PQ和MN为水平放置的平行金属导轨，间距为l=1.0m，导体棒ab跨放在导轨上，棒的质量为m=20g，棒的中点用细绳经轻滑轮与物体c相连，物体c的质量M=30g．在垂直导轨平面方向存在磁感应强度B=0.2T的匀强磁场，磁场方向竖直向上，重力加速度g取10m/．若导轨是粗糙的，且导体棒与导轨间的最大静摩擦力为导体棒ab重力的0.5倍，若要保持物体c静止不动，应该在棒中通入多大的电流？电流的方向如何？【原创】高三物理寒假作业（三）参考答案1.A解：A、电键闭合后，线圈A插入或拔出时，穿过B的磁通量都会发生变化，都会产生感应电流，电流计指针都会偏转，故A正确，B错误；C、电键闭合后，滑动变阻器的滑片P匀速滑动，线圈A中的电流发生变化，穿过B的磁通量发生变化，B中会产生感应电流，电流计指针发生偏转，故C错误；D、电键闭合后，只要滑动变阻器的滑片P移动，不论是加速还是匀速，穿过B的磁通量都会变化，都会有感应电流产生，电流计指针都会偏转，故D错误；2.B3.ABC4.A解：A、根据左手定则知，导体棒开始所受的安培力方向水平向右，根据F=BIL知，安培力在第一个内做匀加速直线运动，在第二个内，安培力方向水平向左，大小不变，做匀减速直线运动，根据运动的对称性知，一个周期末速度为零，金属棒的速度方向未变．知金属棒一直向右移动，先向右做匀加速直线运动，再向右做匀减速运动，速度随时间周期性变化．故A、B正确．C、因为电流周期性变化，则安培力也周期性变化．故C正确．D、在一个周期内，动能的变化量为零，则安培力在一个周期内做功为零．故D错误．解：左手定则的内容：伸开左手，使拇指与其余四指垂直，并且与手掌在同一个平面内；让磁感线从掌心进入，并使四指指向电流的方向，这时拇指所指的方向就是安培力的方向．磁场的方向从南向北，电流的方向由西向东，所以安培力的方向竖直向上．故A正确，B、C、D错误．5.AC6.C7.（1）向左；（2）向左；（3）向右解：在图甲中，闭合开关，电流从正接线柱流入电流表，电流表指针向左偏转，即电流从哪个接线柱流入，指针就向哪侧偏转．在图乙中，闭合开关后，由安培定则可知，线圈A中的电流产生的磁场竖直向下；（1）将S闭合后，将螺线管A插入螺线管B的过程中，穿过B的磁场向下，磁通量变大，由楞次定律可知，感应电流从电流表负接线柱流入，则电流表的指针将左偏转；（2）螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向上，将滑动变阻器的滑动触片向左滑动时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将左偏转；（3）螺线管A放在B中不动，穿过B的磁场向下，突然切断开关S时，穿过B的磁通量减小，由楞次定律可知，感应电流从电流表正接线柱流入，则电流表的指针将向右偏转．故答案为：（1）向左；（2）向左；（3）向右8.如图ADx21RRR＝不能（1）、根据题意可画出实物连线图如图所示：（2）、根据闭合电路欧姆定律可知，通过待测电阻的最大电流为：maxxEI30mAR＝，所以电流表应选A；电路中需要的最大电阻应为：maxAER9001I3＝，所以电阻箱应选D；（3）、根据闭合电路欧姆定律，2s断开时有：x1AEIRRRr（）2s闭合时有：2AEIRRr（）解得：x21RRR＝；（3）、由题（3）可知，电流表内阻AR与电源内阻r是一个整体，所以无法求出电流表内阻AR，所以多次测量不能测出电流表的内阻。9.解：（1）金属棒ab切割磁感线产生的感应电动势E=BLv=0.50×0.60×10V=3V电路中的电流I=A=0.5A金属棒ab两端的电压U=IR=0.5×5.0V=2.5V（2）金属棒ab所受的安培力AF=BIL=0.50×0.5×0.60N=0.15N因金属棒匀速运动，则有F=AF=0.15N（3）电阻R上消耗的电功率P=I2R=0.52×5.0W=1.25W答：（1）金属棒ab两端的电压是2.5V．（2）拉力F的大小是0.15N．（3）电阻R上消耗的电功率是1.25W．10.解：（1）导体棒受到的安培力：22BvRBLF当导体棒做匀速直线运动时速度最大，由平衡条件得：22vmgFRBL解得最大速度：v=1.5m/s；（2）当速度达到最大速度一半：'0.75/2vmsv由牛顿第二定律得：'22FmgmaRvBL解得：a=1.5m/2s；（3）在整个过程中，由能量守恒定律可得：212FsmgsQmv解得：Q=0.15J；答：（1）导体棒ab运动的最大速度是1.5m/s；（2）当导体棒ab的速度为最大速度的一半时，棒ab的加速度是1.5m/2s；（3）导体棒ab由静止达到最大速度过程中，棒ab上产生的热量是0.15J．11.若导轨粗糙，设棒和导轨之间的最大静摩擦力为f．若，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相同，设此时电流为，即有，解得；若BIl＜Mg，则静摩擦力的方向与细绳的拉力方向相反，设此时电流为，即有解得．即ab棒中的电流为1.0A≤I≤2.0A．根据左手定则判断，棒中的电流方向应该由a到b．新课标第一网系列资料