(时间:45分钟总分80分)
一、单项选择题(本大题3小题,每题5分)
1.两只相同的电阻,分别通过简谐波形的交流电和方形波的交流电.两种交变电流的最大值相等,波形如图所示,在简谐波形交流电的一个周期内,简谐波形交流电在电阻上产生的焦耳热q1与方形波交流电在电阻上产生的焦耳热q2之比为等于( )
a.3∶1 b.1∶2 c.2∶1 d.4∶3
2.如图所示,当交流电源的电压(有效值)u=220 v,频率f=50 hz,3只灯l1、l2、l3的亮度相同(l无直流电阻),若将交流电源的频率变为f=100 hz,则( )
a.l1灯比原来亮 b.l2灯比原来亮。
c.l2灯和原来一样亮 d.l3灯比原来亮。
3.如图所示为电视机显像管偏转线圈的示意图,当线圈通以图示的直流电时,形成的磁场如图所示,一束沿着管颈轴线射向纸内的电子将( )
a.向上偏转b.向下偏转。
c.向左偏转d.向右偏转
二、多项选择题(本大题共4小题,每题6分)
4.利用霍尔效应制作的霍尔元件广泛应用于测量和自动控制等领域。 如图是霍尔元件的工作原理示意图, 磁感应强度b垂直于霍尔元件的工作面向下, 通入图示方向的电流i, c、d两侧面会形成电势差ucd, 下列说法中正确的是( )
a. 电势差ucd仅与材料有关。
b. 若霍尔元件的载流子是自由电子, 则电势差ucd<0
c. 仅增大磁感应强度时, 电势差ucd变大。
d. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时, 元件的工作面应保持水平。
5.把电阻均匀的导线绕制成的闭合线圈放在匀强磁场中,如图所示,线圈平面与磁场方向成30°角,磁感应强度随时间均匀变化,下列方法中可使感应电流增加一倍的是( )
a.把线圈匝数增加一倍 b.把线圈面积增加一倍。
c.把线圈半径增加一倍 d.改变线圈与磁场方向的夹角。
6.如图所示的电路中,l是一个自感系数很大、直流电阻不计的线圈,d1、d2和d3是三个完全相同的灯泡,e是内阻不计的电源.在t=0时刻,闭合开关s,电路稳定后在t1时刻断开开关s.规定电路稳定时流过d1、d2的电流方向为正方向,分别用i1、i2表示流过d1和d2的电流,则下图中能定性描述电流i随时间t变化关系的是( )
7.质量为m边长为l的正方形线圈,线圈ab边距离磁场边界为s,线圈从静止开始在水平恒力f的作用下,穿过如图所示的有界匀强磁场,磁场宽度为d(da.线圈进入磁场和离开磁场的过程通过线圈的电荷量不相等。
b.穿越磁场的过程中线圈的最小速度为。
c.穿越磁场的过程中线圈的最大速度为。
d.穿越磁场的过程中线圈消耗的电能为f(d+l)
三、实验题(本大题共1小题,共11分)
8.有一个标有“12 v,24 w”的灯泡,为了测定它在不同电压下的实际功率和额定电压下的功率,需测定灯泡两端的电压和通过灯泡的电流,现有如下器材:
a.直流电源15 v(内阻可不计)
b.直流电流表0~0.6 a~3 a(内阻约.1 ω)
c.直流电流表0~300 ma(内阻约5 ω)
d.直流电压表0~3 v~15 v(内阻约3 k kω)
e.直流电压表0~25 v(内阻约200 kω)
f.滑动变阻器 a
g.滑动变阻器1 k a
(1)实验台上已放置开关、导线若干及灯泡,为了完成实验,需要从上述器材中再选用___用序号字母表示).
2)在虚线框内画出最合理的实验原理图.
3)若测得灯丝电阻r随灯泡两端电压变化关系的图线如图所示,由这条曲线可得出:正常发光条件下,灯丝消耗的电功率是___
4)如果灯丝电阻与(t+273)的大小成正比,其中t为灯丝摄氏温度值,室温t=27 ℃,则正常发光时灯丝的温度是。
四、计算题(本大题共2小题,共30)
9.如图所示,在xoy直角坐标系中,第ⅰ象限内分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场,第ⅱ象限内分布着方向沿y轴负方向的匀强电场。初速度为零、带电荷量为q、质量为m的粒子经过电压为u的电场加速后,从x轴上的a点垂直x轴进入磁场区域,经磁场偏转后过y轴上的p点且垂直y轴进入电场区域,在电场中偏转并击中x轴上的c点。
已知oa=oc=d。求电场强度e和磁感应强度b的大小(粒子的重力不计)。
10.如图所示,倾角θ=30°、宽为l=1 m的足够长的u形光滑金属框固定在磁感应强度b=1 t、范围足够大的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上。现用一平行于导轨的牵引力f,牵引一根质量m=0.
2 kg,电阻r=1 ω的金属棒ab,由静止开始沿导轨向上移动(金属棒ab始终与导轨接触良好且垂直,不计导轨电阻及一切摩擦).问:
1)若牵引力是恒力,大小为9 n,则金属棒达到的稳定速度v1多大?
2)若牵引力的功率恒定,大小为72 w,则金属棒达到的稳定速度v2多大?
3)若金属棒受到向上的拉力在斜面导轨上达到某一速度时,突然撤去拉力,从撤去拉力到棒的速度为零时止,通过金属棒的电荷量为0.48 c,金属棒发热量为1.12 j,则撤力时棒的速度v3多大?
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