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1．關于電磁場和電磁波，下列敘述中正確的是                          (    )

A.恒定的電場能夠產生電磁波

B．電磁波的傳播需要介質

C．電磁波從一種介質進入另一種介質，頻率不變

D．電磁波的傳播過程中也傳遞了能量

2．圖1所示為理想變壓器原線圈所接正弦交流電源兩端的電壓-時間圖象。原、副線

圈匝數比n₁∶n₂=10∶1，串聯在原線圈電路中交流電流表的示數為1A，則         (    )

A．變壓器原線圈所接交流電壓的有效值為220V

B．變壓器輸出端所接電壓表的示數為22V

C．變壓器輸出端交變電流的頻率為50Hz

D．變壓器的輸出功率為220W

3．如圖2所示，A、B是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數相當大的線圈，線圈

直流電阻與定值電阻R的阻值相同。關于這個電路的以下說法正確的是          (    )

A．開關S閉合瞬間，A、B兩燈亮度相同

B．開關S閉合，B燈比A燈先亮

C．開關S閉合，電路達到穩定后，斷開開關S時，A、B兩

燈同時熄滅

D．開關S閉合，電路達到穩定后，斷開開關S時，B燈立即

熄滅，A燈稍遲熄滅

4．圖3所示為研究決定平行板電容器電容大小因素的實驗裝置。兩塊相互靠近的等大正對平行金屬板M、N組成電容器，板N固定在絕緣座上并與靜電計中心桿相接，板M和

靜電計的金屬殼都接地，板M上裝有絕緣手柄，可以執手柄控制板M的位置。在兩板相距一定距離時，給電容器充電，靜電計指針張開一定角度。在整個實驗過程中，保持電容器所帶電荷量不變，對此實驗過程的描述，下列說法正

確的是                                     (    )

A．只將板M從圖示位置稍向左平移，靜電計指針張角變大

B．只將板M從圖示位置沿垂直紙面向外的方向稍微平移，靜電計指針張角變大

C．只將板M從圖示位置稍向上平移，靜電計指針張角減小

D．只在M、N之間插入云母板，靜電計指針張角變大

5．如圖4甲所示，兩個相鄰的有界勻強磁場區，方向相反，且垂直紙面，磁感應強度的大小均為B，以磁場區左邊界為y軸建立坐標系，磁場區在y軸方向足夠長，在x軸方向寬度均為a。矩形導線框ABCD的CD邊與y軸重合，AD邊長為a。線框從圖示位置水平向右勻速穿過兩磁場區域，且線框平面始終保持與磁場垂直。線框中感應電流i與線框移動距離x的關系圖象正確的是圖4乙中的(以逆時針方向為電流的正方向)       (    )

6．在圖5所示電路中，電源電動勢為E，內阻為r，電流表A、電壓表V₁、V₂、V₃均為理想電表，R₁為定值電阻，R₂為滑動變阻器。閉合開關S，當R₂的滑動觸頭P向上滑動的過程中                                                                  (    )

A．電壓表V₁、V₂的示數增大，電壓表V₃的示數不變

B．電流表A示數變大，電壓表V₃的示數變小

C．電壓表V₂示數與電流表A示數的比值不變

D．電壓表V₃示數變化量的絕對值與電流表A示數變化量的絕對值的比值不變

7．如圖6甲所示，一條電場線與Ox軸重合，取O點電勢為零，Ox方向上各點的電勢隨x變化的情況如圖6乙所示。若在O點由靜止釋放一電子，電子僅受電場力的作用，則                                            (    )

A．電子將沿Ox方向運動

B．電子的電勢能將增大

C．電子運動的加速度恒定

D．電子運動的加速度先減小后增大

8．如圖7所示，一光滑平行金屬軌道平面與水平面成θ角，兩軌道上端用一電阻R相連，該裝置處于勻強磁場中，磁場方向垂直軌道平面向上。質量為m的金屬桿ab，以初速度v₀從軌道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若運動過程中，金屬桿始終保持與導軌垂直且接觸良好，且軌道與金屬桿的電阻均忽略不計，則                      (    )

A．整個過程中金屬桿所受合外力的沖量大小為2mv₀

B．上滑到最高點的過程中克服安培力與重力所做功之和等于mv

C．上滑到最高點的過程中電阻R上產生的焦耳熱等于mv-mgh

D．金屬桿兩次通過斜面上的同一位置時電阻R的熱功率相同

9．如圖8甲所示，在空間存在一個變化的電場和一個變化的磁場，電場的方向水平向右(圖8甲中由B到C)，電場強度的大小隨時間變化情況如圖8乙所示；磁感應強度方向垂直于紙面，磁感應強度的大小隨時間變化情況如圖8丙所示。在t=1s時，從A點沿AB方向(垂直于BC)以初速度v₀射出第一個粒子，并在此之后，每隔2s有一個相同的粒子沿AB方向均以初速度v₀射出，射出的粒子均能擊中C點。若AB=BC=l，且粒子由A運動到C的時間均小于1s。不計空氣阻力及電磁場變化帶來的影響，則以下說法正確的是     (    )

A．磁場方向垂直紙面向外

B．電場強度E₀和磁感應強度B₀的比值E₀／B₀=2v₀

C．第一個粒子由A運動到C所經歷的時間t₁

D．第二個粒子到達C點的動能等于第一個粒子到達C點的動能

10．如圖9所示，BD是豎直平面內圓上的一條豎直直徑，AC是該圓的另一條直徑，該圓處于勻強電場中，場強方向平行于圓周平面。將帶等量負電荷的相同小球從O點以相同的動能射出，射出方向不同時，小球會經過圓周上不同的點。小球在經過這些點時，過A點的小球的動量最小。忽略空氣阻力，則下列說法中正確的是               (    )

A．可以斷定電場方向由O點指向圓弧AEB上的某一點

B．小球經過圓周上的不同點時，過B點的小球的動能和電勢能之和最小

C．小球經過圓周上的不同點時，過C點的小球的電勢能和重力勢能之和最小

11．(4分)如圖10所示，兩個金屬條制成的電極A、B平行放置并用螺栓緊緊地壓在導電紙上，與導電紙接觸良好，接通電源后用描跡法畫出兩金屬極板間電場在平面上的等勢線，在此實驗中：

(1)靈敏電流計指針偏轉方向與流入電流的關系是：當電流從正(負)接線柱流入電流計時，指針偏向正(負)接線柱一側。如圖10所示，一位同學用這個電流計探測基準點“1”兩側的等勢點時，把接電流計負接線柱的探針P₁壓緊基準點“1”，把接電流計正接線柱的探針P₂接觸導電紙上某一點，發現電流計的指針偏向負接線柱一側，探針P₂與導電紙的接觸點應向      移(選填“左”或“右”)。

(2)在此實驗中，為使所測定等勢點的位置更精確，兩極間的電壓應適當      一些(選填“大”或“小”)。

12．(4分)在“把電流表改裝成電壓表”的實驗中：

(1)改裝前需要測量電流表G的內阻R_g，測量電路如圖11所示。圖中R₁是電位器(功能同滑動變阻器)，R₂是電阻箱。實驗時，只閉合開關S₁，調整R₁的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度(I_g)；再閉合開關S₂，只調整R₂的阻值，使電流表指針偏轉到滿刻度的一半
(I_g／2)。讀出電阻箱R₂的值，即為電流表G的內阻R_g。用這種實驗方法測量出的電流表G內阻的阻值R_測      其真實值R_g(選填“大于”、“小于”或“等于”)。

(2)由電流表G的刻度盤可知此電流表的滿偏電流I_g=300μA，用上述實驗方法測得電流表G內阻R_g的數值如圖12所示，將其改裝成量程為3V的電壓表，需要串聯一個       kΩ的電阻(結果保留兩位有效數字)。

13．(6分)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，可供選擇的實驗儀器如下：

器  材

規  格

器  材

規  格

小燈泡

標有“3.8V，0.3V”字樣

滑動變阻器R₁

最大阻值10Ω，額定電流1.0A

電壓表V

量程0~5V，內阻5kΩ

滑動變阻器R₂

最大阻值1kΩ，額定電流0.5A

電流表A₁

量程0~100mA，內阻4Ω

直流電源E

電動勢約為6V，內阻約為0.5Ω

電流表A₂

量程0~500mA，內阻0.4Ω

導線、電鍵等

(1)在上述器材中，滑動變阻器應選      。

(2)在圖13中用筆畫線代替導線，把實驗儀器連接成完整的實驗電路。

14．(7分)如圖16所示，兩根豎直放置的足夠長的光滑平行金屬導軌間距l=0.50m，導軌上端接有電阻R=0.80Ω，導軌電阻忽略不計。導軌下部的勻強磁場區有虛線所示的水平上邊界，磁感應強度B=0.40T，方向垂直于金屬導軌平面向外。電阻r =0.20Ω的金屬桿MN，從靜止開始沿著金屬導軌下落，下落一定高度后以v=2.5m／s的速度進入勻強磁場中，金屬桿下落過程中始終與導軌垂直且接觸良好。已知重力加速度g =10m／s²，不計空氣阻力。

(1)求金屬桿剛進入磁場時通過電阻R的電流大小；

(2)求金屬桿剛進入磁場時，M、N兩端的電壓；

(3)若金屬桿剛進入磁場區域時恰能勻速運動，則在勻速下落過程中每秒鐘有多少重力勢能轉化為電能?

15．(7分)如圖17所示，水平放置的兩塊帶電金屬極板a、b平行正對。極板長度為l，板間距為d，板間存在著方向豎直向下、場強大小為E的勻強電場和垂直于紙面向里的勻強磁場。假設電場、磁場只存在于兩板間。一質量為m、電荷量為q的粒子，以水平速度v₀從兩極板的左端正中央沿垂直于電場、磁場的方向射入極板間，恰好做勻速直線運動。不計粒子的重力及空氣阻力。

(1)求勻強磁場磁感應強度B的大小；

(2)若撤去磁場，粒子能從極板間射出，求粒子穿過電場時沿電場方向移動的距離；

(3)若撤去磁場，并使電場強度變為原來的2倍，粒子將打在下極板上，求粒子到達下極板時動能的大小。

16．(8分)圖18所示為美國物理學家密立根測量油滴所帶電荷量裝置的截面圖，兩塊水平放置的平行金屬板間距離為d。油滴從噴霧器的噴嘴噴出時，由于與噴嘴摩擦而帶負電。油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數油滴通過上面金屬板的小孔進入平行金屬板間。當平行金屬板間不加電壓時，由于受到氣體阻力的作用，油滴最終以速度v₁豎直向下勻速運動；當上板帶正電，下板帶負電，兩板間的電壓為U時，帶電油滴恰好能以速度v₂豎直向上勻速運動。已知油滴在極板間運動時所受氣體阻力的大小與其速率成正比，油滴密度為ρ，已測量出油滴的直徑為D(油滴可看做球體，球體體積V= πD³)，重力加速度為g。

(1)設油滴受到氣體的阻力f =kv，其中k為阻力系數，求k的大小；

(2)求油滴所帶電荷量。

17．(8分)一個半徑r =0．10m的閉合導體圓環，圓環單位長度的電阻R₀=1.0×10^-2Ω?m^-1。如圖19甲所示，圓環所在區域存在著勻強磁場，磁場方向垂直圓環所在平面向外，磁感應強度大小隨時間變化情況如圖19乙所示。

(1)分別求在0～0.3s和0.3s～0.5s時間內圓環中感應電動勢的大小；

(2)分別求在0～0.3s和0.3s～0.5s時間內圓環中感應電流的大小，并在圖19丙中畫出圓環中感應電流隨時間變化的i-t圖象(以線圈中逆時針電流為正，至少畫出兩個周期)；

(3)求在0～10s內圓環中產生的焦耳熱。

18．(8分)電視機顯像管中需要用變化的磁場來控制電子束的偏轉。圖20甲為顯像管工作原理示意圖，陰極K發射的電子束(初速不計)經電壓為U的加速電場后，進入一圓形勻強磁場區，磁場方向垂直于圓面(以垂直圓面向里為正方向)，磁場區的中心為O，半徑為r，熒光屏MN到磁場區中心O的距離為L。當不加磁場時，電子束將通過O點垂直打到屏幕的中心P點。當磁場的磁感應強度隨時間按圖20乙所示的規律變化時，在熒光屏上得到一條長為2L的亮線。由于電子通過磁場區的時間很短，可以認為在每個電子通過磁場區的過程中磁感應強度不變。已知電子的電荷量為e，質量為m，不計電子之間的相互作用及所受的重力。求：

(1)電子打到熒光屏上時速度的大小；

(2)磁場磁感應強度的最大值B₀。

19．(9分)在一真空室內存在著勻強電場和勻強磁場，電場與磁場的方向相同，已知電場強度E=40.0V／m，磁感應強度B=0.30T。如圖21所示，在該真空室內建立Oxyz三維直角坐標系，其中z軸豎直向上。質量m=1.0×10^-4kg、帶負電的質點以速度v₀=100m／s沿+x方向做勻速直線運動，速度方向與電場、磁場垂直，取g =10m／s²。

(1)求質點所受電場力與洛侖茲力的大小之比；

(2)求帶電質點的電荷量；

(3)若在質點通過O點時撤去磁場，求經過時間t =0.20s帶電質點的位置坐標。

20．(9分)由于受地球信風帶和盛行西風帶的影響，海洋中一部分海水做定向流動，稱為風海流，風海流中蘊藏著巨大的動力資源。因為海水中含有大量的帶電離子，這些離子隨風海流做定向運動，如果有足夠強的磁場能使海流中的正、負離子發生偏轉，便可用來發電。

圖22為一利用風海流發電的磁流體發電機原理示意圖，用絕緣材料制成一個橫截面為矩形的管道，在管道的上、下兩個內表面裝有兩塊金屬板M、N，金屬板長為a，寬為b，兩板間的距離為d。將管道沿風海流方向固定在風海流中，在金屬板之間加一水平勻強磁場，磁感應強度大小為B，方向由南向北，用導線將M、N外側連接電阻為R的航標燈(圖中未畫出)。工作時，海水從東向西流過管道，在兩金屬板之間形成電勢差，可以對航標燈供電。設管道內海水的流速處處相同，且速率恒為v，海水的電阻率為p，海水所受摩擦阻力與流速成正比，比例系數為k。

(1)求磁流體發電機電動勢E的大小，并判斷M、N兩板哪個板電勢較高；

(2)由于管道內海水中有電流通過，磁場對管道內海水有力的作用，求此力的大小和方向；

(3)求在t時間內磁流體發電機消耗的總機械能。

海 淀 區 高 三 年 級 第 一 學 期 期 末 練 習

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