考点:
电场线的特点,点电荷的电场。
6.如图所示,运输汽油等易燃易爆物品的车辆总有一条铁链拖在地上,这样做的目的是( )
A.发出声音,引起路人注意
B.减缓车速,保证行车安全
C.把静电引入大地,避免因放电引起爆炸
D.与地面发生摩擦,在运输车上积累电荷
【答案】C
【解析】试题分析:
汽车行驶时,油罐中的汽油随车的振动摩擦起电,如果不及时的将这些静电倒走,一旦出现放电现象,就会发生爆炸事故.拖地铁链使油罐表面与大地相连,使油罐罐体中的电荷不断地中和,不致造成放电产生火花引起油罐爆炸.故选C.
考点:
静电的防止及利用
【名师点睛】本题考查是关于静电的防止与应用,要求同学们熟练掌握静电的防止与应用的具体实例,能用所学的知识来解释生活中的有关问题.
7.在图所示实验中,关于平行板电容器的充、放电,下列说法正确的是( )
A.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带正电
B.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带负电
C.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带正电
D.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带负电
【答案】A
..................
解:
A、B开关接1时,电源给平行板电容器充电,形成充电电流,方向从电源正极流出,电容器上极板与电源正极相连,带正电,下极板带负电.故A正确,B错误.
C、D开关接2时,平行板电容器通过导线放电.故CD错误.
故选A
【点评】本题对电容器充放电特性的了解程度.电容器充电时,与电源正极相连的极板充正电,与电源负极相连的极板充负电.
8.对于正常工作的电风扇和电饭锅,下列说法中正确的是( )
A.电风扇和电饭锅消耗的电能均大于各自产生的内能
B.电风扇和电饭锅消耗的电能均等于各自产生的内能
C.电风扇消耗的电能大于产生的内能,电饭锅消耗的电能等于产生的内能
D.电风扇消耗的电能等于产生的内能,电饭锅消耗的电能大于产生的内能
【答案】C
【解析】试题分析:
在计算电功率的公式中,总功率用P=IU来计算,发热的功率用P=I2R来计算,如果是计算纯电阻的功率,这两个公式的计算结果是一样的,但对于电动机等非纯电阻,第一个计算的是总功率,第二个只是计算发热的功率,这两个的计算结果是不一样的.
解:
电风扇属于非纯电阻,输入的功率一部分会发热,但更多的是对外做功,所以电风扇消耗的电能要大于产生的内能,
电饭锅属于纯电阻,输入的功率全部的用来发热产生内能,所以电饭锅消耗的电能等于产生的内能,所以ABD错误,C正确.
故选C.
【点评】对于电功率的计算,一定要分析清楚是不是纯电阻电路,对于非纯电阻电路,总功率和发热功率的计算公式是不一样的.
9.关于电场线和磁感线,下列说法正确的是( )
A.电场线和磁感线都是闭合的曲线
B.磁感线是从磁体的N极发出,终止于S极
C.电场线和磁感线都不能相交
D.电场线和磁感线都是现实中存在的
【答案】C
【解析】试题分析:
电场线从正电荷开始,终止与负电荷,而磁感线在磁体外部从N到S,在磁体内部从S到N,形成闭合曲线,AB错误;在电场中任意两条电场线不会相交;在磁场中,任意两条磁感线也不会相交.否则违背了某点的切线方向表达场强方向的规定,C正确;两者都是人为假想出来的,不是真实存在的,D错误;
考点:
考查了磁感线和电场线
【名师点睛】本题要抓住:
电场线是从正电荷或者无穷远发出,到负电荷或无穷远处为止,电场线不是闭合的,有起点和终点.磁感线是闭合的曲线;电场线密的地方电场的强度大,电场线疏的地方电场的强度小;电场线和磁感线都不能相交;电场线某点的切线方向表示该点的电场方向,磁感线某点的切线方向表示磁场方向.
10.下列各图中,已标出电流I、磁感应强度B的方向,其中符合安培定则的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】通电直导线中的安培定则:
用右手握住通电直导线,让大拇指指向电流的方向,四指的指向就是磁感线的环绕方向由此可知A错误,B正确;通电螺线管中的安培定则:
用右手握住通电螺线管,使四指弯曲与电流方向一致,大拇指所指的那一端是通电螺线管的N极,由此可知C正确,D错误。
所以BC正确,AD错误。
11.关于通电导线所受安培力F的方向,在图所示的各图中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
考点:
左手定则。
12.在地球赤道附近地磁场的方向近似为水平向北.在一根东西方向水平驾设的直流输电导线中,通有自西向东方向的电流.由于地磁场的作用,该导线受到安培力的方向为( )
A.向上B.向下C.向南D.向北
【答案】A
【解析】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.
故选A.
13.如图所示为两根互相平行的通电导线a﹑b的横截面图,a﹑b的电流方向已在图中标出.那么导线a中电流产生的磁场的磁感线环绕方向及导线b所受的磁场力的方向应分别是( )
A.磁感线顺时针方向,磁场力向左
B.磁感线顺时针方向,磁场力向右
C.磁感线逆时针方向,磁场力向左
D.磁感线逆时针方向,磁场力向右
【答案】B
【解析】试题分析:
由安培定则判断磁场的方向.再用左手定则判断安培力的方向.
解:
根据安培定则,伸开右手,大拇指与电流方向相同,四指弯曲方向为磁场的方向,知导线a中电流产生的磁场为顺时针方向.在导线b处,磁场方向竖直向下,根据左手定则,安培力方向水平向右.故B正确,A、C、D错误.
故选B.
【点评】解决本题的关键掌握安培定则和左手定则.会用安培定则判断电流和产生的磁场之间的关系,用左手定则判断磁场方向、电流方向、安培力方向的关系.
14.下列各图标出了磁场方向、运动电荷速度方向以及电荷的受力方向,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】解:
根据左手定则可知:
A、A图中洛伦兹力方向应该向上,故A错误;
B、B图中电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系符合左手定则,故B正确;
C、C图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上,不受洛伦兹力,故C错误;
D、D图中电荷运动方向与磁场方向在一条线上,不受洛伦兹力,故D错误.
故选:
B.
【考点】左手定则;洛仑兹力.
【分析】左手定则的内容:
伸开左手,使四指与大拇指垂直,且在同一个平面内,让磁感线穿过掌心,四指方向与正电荷的运动方向相同,大拇指所指的方向为洛伦兹力的方向.
【点评】解决本题的关键掌握左手定则判定电荷在磁场中运动速度、磁场和电荷受到洛仑兹力三者之间的方向关系.
15.以下用途的物体应该用软磁性材料的是( )
A.录音机磁头线圈的铁芯
B.录音,录像磁带上的磁性材料
C.电脑用的磁盘
D.电铃上的电磁铁铁芯
【答案】AD
【解析】录音机磁头线圈的铁芯与都是利用软磁性材料制成,能方便录音,故A正确;录音磁带上的磁性材料、录像磁带上的磁性材料和电脑用的磁盘,都是硬磁性材料在我们生活中应用广泛,使为了在外磁场撤去后磁性不容易失去,使信息得以保存,故BC错误.电铃上的电磁铁铁芯,能方便随时通断,故D正确;故选AD.
点睛:
本题考查对生活中磁性材料的认识,记住软磁性材料是磁化后外磁场撤去就去磁的物质,硬磁性材料是磁化后不易去磁的物质.
16.如图所示,在水平匀强磁场中竖直放置一矩形线圈,线圈平面与磁场垂直,线圈绕其底边转过90°至水平位置的过程中,穿过线圈的磁通量的变化情况是( )
A.变大B.变小C.先变大后变小D.先变小后变大
【答案】B
【解析】试题分析:
根据磁通量的物理意义:
穿过磁场中某一面积的磁感线的条数,分析磁通量的变化情况.
解:
线圈在实线位置时,线圈与磁场垂直,穿过线圈的磁通量最大;线圈在虚线位置时,磁感线与线圈平行,没有磁感线穿过线圈,穿过线圈的磁通量为零,则当线圈由实线位置绕其底边转过90°至水平位置的过程中,穿过线圈的磁通量逐渐变小.
故选B
点评:
对于非匀强磁场中线圈的磁通量,可以根据磁感线的条数,确定如何变化.对于匀强磁场,可以根据公式Φ=BScosθ判断磁通量如何变化.
17.如图所示,绕在铁芯上的线圈与电源、滑动变阻器和开关组成一闭合回路,在铁芯的右端套有一个表面绝缘的铜环a,下列各种情况铜环a中不产生感应电流的是( )
A.线圈中通以恒定的电流
B.通电时,使变阻器的滑片P匀速移动
C.通电时,使变阻器的滑片P加速移动
D.将开关突然断开的瞬间
【答案】D
【解析】试题分析:
线圈中通以恒定的电流时,线圈产生稳恒的磁场,穿过铜环A的磁通量不变,没有感应电流产生.故A正确.通电时,使变阻器的滑片P作匀速滑动时,变阻器接入电路的电阻减小,回路中电流增大,线圈产生的磁场增强,穿过铜环A磁通量增大,产生感应电流.不符合题意.故B错误.通电时,使变阻器的滑片P作加速滑动时,变阻器接入电路的电阻变化,回路中电流变化,线圈产生的磁场变化,穿过铜环A磁通量变化,产生感应电流.不符合题意.故C错误.将电键突然断开的瞬间,线圈产生的磁场从有到无消失,穿过穿过铜环A的磁通量减小,产生感应电流,不符合题意.故D错误.故选A.
考点:
电磁感应现象
【名师点睛】产生感应电流的条件细分有两个:
一是电路要闭合;二是磁通量要发生变化.基础题。
二、填空题:
18.如图所示,条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中,电流表G的读数_____(填“为零”或“不为零”);若条形磁铁A在线圈B中保持不动,电流表G的读数_____(填“为零”或“不为零”).
【答案】
(1).不为零;
(2).为零
【解析】条形磁铁A沿竖直方向插入线圈B的过程中,穿过B的磁通量发生变化,故有感应电流产生,电流表G的读数不为零;若条形磁铁A在线圈B中保持不动,穿过B的磁通量不变,故无感应电流产生,电流表G的读数为零.
点睛:
此题关键是掌握产生感应电流的条件:
穿过闭合回路的磁通量变化时,闭合回路产生感应电流。
19.如图所示为正弦式交电流的电压u随时间t变化的图象,由图可知,该交变电流的电压的有效值为_____V,频率为_____Hz.
【答案】
(1).36;
(2).50.
【解析】由图可知,交流电压的最大值为36
V,则有效值
;
交流电的周期T=0.02s,故频率f=1/0.02=50Hz;
点睛:
由图可知交流电的最大值,根据最大值和有效值之间的关系可明确有效值;再根据图象明确交流电的周期,根据周期和频率的关系可求得频率.
三.计算或论述题:
20.有一个100匝的线圈,总电阻为10Ω,在0.2S内垂直穿过线圈平面的磁通量从0.02Wb均匀增加到0.1Wb.请问:
(1)这段时间内线圈中磁通量的变化量为多少?
(2)线圈中产生的感应电动势为多少?
(3)通过线圈的感应电流为多少?
【答案】
(1)0.08Wb;
(2)40V;(3)4A.
【解析】
(1)磁通量的变化量为△∅=∅﹣∅′=0.1﹣0.02=0.08Wb;
(2)由法拉第电磁感应定律得:
(3)闭合电路的欧姆定律得:
21.如图所示,在同一水平面上的两金属导轨间距L=0.2m,处在竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=1T.导体棒ab垂直导轨放置,棒长等于导轨间距,其电阻R=6Ω.闭合开关,当通过导体棒ab的电流I=0.5A时,求:
(1)导体棒ab上电流的热功率;
(2)导体棒ab受到安培力的大小和方向.
【答案】
(1)1.5W;
(2)0.1N,方向水平向右.
【解析】
(1)导体棒ab上电流的热功率P=I2R=0.25×6W=1.5W
(2)导体棒ab受到安培力的大小F安=ILB=0.5×0.2×1N=0.1N,由左手定则判断安培力方向水平向右
22.如图所示,一个平行纸面方向未知的匀强电场中,有一上端固定、长为L的绝缘细线,细线下端栓一质量为m、电荷量为+q的小球,开始时将细线拉至水平的A点,释放小球后,球刚好静止在A位置,重力加速度为g,则:
(1)若电场方向为竖直方向,求电场强度的大小和方向;
(2)现将小球拉至B点,小球恰好静止在B位置,则所加电场强度的最小值是多大,方向如何?
【答案】
(1)
,方向竖直向上.
(2)
,方向与竖直方向的夹角为60°,指向右上方.
【解析】
(1)在A点,小球受重力和电场力处于平衡,有:
mg=qE,
解得:
.方向竖直向上.
(2)小球在B点受力如图,当电场力与拉力垂直,电场力最小,
有:
mgsin30°=qE′
解得:
电场强度的方向与竖直方向的夹角为60°,指向右上方.
点睛:
本题考查了共点力平衡的基本运用,关键能够正确地受力分析,运用共点力平衡进行求解,会通过平行四边形定则确定力的最小值.