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二.填空题(本题共3小题,共14分.将答案填写在空格里.)
11.(6分) 一金属圆环用一绝缘细线悬挂于O点,下部有垂直于纸面向里的匀强磁场,如图5所示。现将环向右拉出磁场至A点,这时细线与竖直方向的夹角为θ,使环由静止开始下摆,下摆时金属圆环所在平面始终垂直于磁场,则(1)环由A点摆至右侧最高点B的位置 (填 “高于”、“低于”或“等于”)A点的位置;(2)若想求出环由A摆至右侧最高点B的过程中,环中产生的焦耳热,需要测量的物理量有_____________ (在以下几个选项中选出正确的,填序号),写出产生的焦耳热的表达式 。
①磁感强度B ②环的面积S ③O点到环心的长度L④由A到B所用的时间t ⑤AB两点的高度差h ⑥当地的重力加速度g ⑦环的电阻R ⑧环的质量m
12、(4分)如图所示,质量为m的带电小滑块能沿着竖直墙滑下,磁感应强度为B的匀强磁场的方向水平并与小滑块运动方向垂直。若小滑块带正电量q,滑块与墙间的动摩擦因数为µ,则小滑块下落的最大速度为___________。
13、(4分)右图是某同学研究电磁感应中所产生的感应电流方向的实验电路,A是一只空心的线圈,B是一只带铁芯的线圈,所带的铁芯可以从线圈B中抽出,A、B两线圈的绕向如图11所示,它们之间是相互绝缘的,已知电流从灵敏电流计G的“ ”极进入时,灵敏电流计的指针向右偏转。现要让灵敏电流计的指针向左偏转,可以进行的操作有(至少写出两种方法(1) ; (2) 。 三.计算题(本题共4小题,共46分.解答时必须写出文字说明、图形、方程和重要演算步骤,只写最后结果的不得分.有数值运算的结果要写出数值和单位.)
14. (10分)如图8所示,直线MN的上侧有垂直于纸面向里的有界匀强磁场,磁场的上边界与MN平行,磁感应强度为B. 质量为m,带电量为-q的粒子以速度v从MN上的p点射入磁场,入射方向与MN间夹角为θ.沿MN方向磁场范围足够大,要使粒子能从MN上的某点射出磁场,磁场上边界到下边界MN的距离至少应为多大?
15.(12分)小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场的固定轴转动.线圈匝数n=100.穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化,如图9所示.发电机内阻r=5.0Ω,外电路电阻R=95Ω.求:(1)串联在外电路中的交流电流表(内阻不计)的读数;(2)一个周期内,线圈发热产生的热量;(3)线圈从中性面起转动半周的过程中,流过R的电量.
16.(10分)如图10所示,正方形线框ABCD的总电阻R为0.4Ω,质量m为0.1kg,边长为0.4m,两虚线之间是垂直于线框平面向里的匀强磁场,磁场上限(上面一条虚线)正好过AC和BD的中点,磁感应强度从2T开始以5T/s的变化率均匀增大,当磁感应强度为多大时,悬线的拉力为零?(AB边水平)
17.(14分)如图11所示,水平放置的光滑平行金属导轨宽度L=0.2m,质量为0.1㎏的金属导线ab垂直于导轨放在其上。整个装置放在方向竖直向下,磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中。ab直导线在F=2N的水平向右的恒力作用下由静止开始向右运动,电路的总电阻R=0.05Ω。求:
(1)导体棒运动的最大速度是多大? (2)ab导线运动速度v=5m/s时,ab的加速度是多大? (3)当ab达到最大速度时,撤去恒力F,以后感应电流在电阻R上还能产生多少热量?
高二年级第二学期半期考试 物理试题(答案) 一 选择题(每题4分,共40分。少选得2分,错选、不选不得分)
| 题号
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
| 10
| 答案
| D
| CD
| BC
| CD
| AC
| B
| B
| A
| BC
| ABC |
二.填空题(共14分)
11、(每空2分)低于 ⑤⑥⑧ mgh
12、(4分)mg/μqB
13、将线圈B从线圈A中拔出;将线圈B中的铁芯拔出;将滑动变阻器的滑动触头向左滑动(至少写出两项,每一项2分,共4分)
三、计算题
14、解:粒子在磁场中的运动轨迹如图所示,设轨道半径为R,则有
(4分)
(1分)
设上、下边界的最小距离为d,由图可知
(5分)
15、解:由图象可得:Φm=1.0×10-2Wb,(1分)
T=2π×10-2s
∴ω=2π/T=100rad/s(1分)
而Em=nBSω=nΦmω= 100×1.0×10-2×100
=100V(1分)
(1)
(1分)
由闭合电路欧姆定律可得:
(2分)
所以,电流表的读数为0.707A
(2)线圈产生的热量
(2分)
(3)流过R的电量
(3分)
代入数据可得:q=2×10-2C(1分)
16、解:根据法拉第电磁感应定律,
(3分)
(2分)
(3分)
(2分)
17、解:⑴
(4分)
(1分)
⑵由牛顿第二定律可得:
(4分)
(1分)
⑶根据能量受恒可得:
(4分)
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