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選擇題+電磁感應(yīng)計(jì)算題(1) 一、單項(xiàng)選擇題 1.(2018江蘇淮安、宿遷等期中質(zhì)檢)宇航員王亞平在“天宮1號(hào)”飛船內(nèi)太空授課時(shí),指令長(zhǎng)聶海勝懸浮在太空艙內(nèi)“太空打坐”的情景如圖。若聶海勝的質(zhì)量為m,距離地球表面的高度為h,地球質(zhì)量為M,半徑為R,引力常量為G,地球表面的重力加速度為g,則聶海勝在太空艙內(nèi)受到重力的大小為(　　) A.0B.mgC.GMmh2D.GMm(R+h)2 2.(2018江蘇揚(yáng)州第一學(xué)期期末)兩個(gè)相同的負(fù)電荷和一個(gè)正電荷附近的電場(chǎng)線分布如圖所示,d是兩負(fù)電荷連線的中點(diǎn),c、d兩點(diǎn)到中間負(fù)電荷的距離相等,則(　　) A.a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的小 B.a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的低 C.c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的小 D.c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的高 3.(2017江蘇徐州質(zhì)檢)如圖所示,在水平天花板的A點(diǎn)處固定一根輕桿a,桿與天花板保持垂直。桿的下端有一個(gè)輕滑輪O。一根細(xì)線上端固定在該天花板的B點(diǎn)處,細(xì)線跨過(guò)滑輪O,下端系一個(gè)重為G的物體,BO段細(xì)線與天花板間的夾角為θ=30。系統(tǒng)保持靜止,不計(jì)一切摩擦。下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.細(xì)線BO對(duì)天花板的拉力大小是G2 B.a桿對(duì)滑輪的作用力大小是G2 C.a桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小是G D.a桿對(duì)滑輪的作用力大小是G 4.[2018江蘇蘇錫常鎮(zhèn)四市教學(xué)情況調(diào)研(二)]運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行跳傘訓(xùn)練。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員在沒有打開降落傘時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng),打開傘后所受空氣阻力和下落速度成正比,不計(jì)開傘時(shí)間,跳傘運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程的v-t圖像不可能是(　　) 5.(2018江蘇無(wú)錫錫山中學(xué)月考)將一個(gè)質(zhì)量為1 kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過(guò)程中v-t圖像如圖所示,g=10 m/s2,則下列說(shuō)法正確的是(　　) A.小球重力和所受阻力之比為5∶1 B.小球上升過(guò)程中克服阻力做功24 J C.小球上升與下落所用時(shí)間之比為2∶3 D.小球上升過(guò)程中機(jī)械能的損失大于下落過(guò)程中機(jī)械能的損失 二、多項(xiàng)選擇題 6.(2018江蘇泰州中學(xué)月考)《奔跑吧兄弟》攝制組來(lái)到南京體育學(xué)院,小鄧同學(xué)應(yīng)邀參加一項(xiàng)轉(zhuǎn)盤投球游戲,如圖所示,順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的大轉(zhuǎn)盤圓心O點(diǎn)放有一個(gè)鐵桶,小鄧站在轉(zhuǎn)盤上的P點(diǎn)把籃球水平拋向鐵桶,籃球總能落入桶中。設(shè)籃球拋出時(shí)相對(duì)轉(zhuǎn)盤的速度方向與O、P連線的夾角為θ,下列說(shuō)法正確的是(　　) A.籃球拋出時(shí)速度可能沿a方向 B.籃球拋出時(shí)速度可能沿b方向 C.若轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速變大,保持籃球拋出點(diǎn)的高度不變,θ角可能變小 D.若轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速變大,降低籃球拋出點(diǎn)的高度,θ角可能保持不變 7.(2018江蘇南京、鹽城二模)光敏電阻是用硫化鎘或硒化鎘等半導(dǎo)體材料制成的特殊電阻器,其電阻值會(huì)隨光照強(qiáng)度的增大而減小,光敏電阻的這種特殊性能,在科技生活中得到廣泛應(yīng)用。某應(yīng)用電路如圖所示,R1、R2為定值電阻,L為小燈泡,R3為光敏電阻,當(dāng)照射光強(qiáng)度增大時(shí)(　　) A.電壓表的示數(shù)增大 B.R2中電流減小 C.小燈泡的功率增大 D.R3的功率增大 8.(2018江蘇蘇北四市一調(diào))如圖所示,理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1,原線圈接交流電u=202 sin 100 πt(V),保險(xiǎn)絲的電阻為1 Ω,熔斷電流為2 A,電表均為理想電表。下列說(shuō)法正確的有(　　) A.電壓表V的示數(shù)為14.1 V B.電流表A1、A2的示數(shù)之比為2∶1 C.為了安全,滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為4 Ω D.將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng),電流表A1的示數(shù)減小 9.(2017江蘇南京、鹽城二模)如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定兩個(gè)很靠近的同心圓軌道,外圓內(nèi)表面光滑,內(nèi)圓外表面粗糙。一質(zhì)量為m的小球從軌道的最低點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),球的直徑略小于兩圓間距,球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R,不計(jì)空氣阻力。下列說(shuō)法正確的是(　　) A.若v0=4gR,則小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做功等于mgR B.若使小球在最低點(diǎn)的速度v0大于5gR,則小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,機(jī)械能守恒 C.若小球要做一個(gè)完整的圓周運(yùn)動(dòng),小球在最低點(diǎn)的速度v0必須大于等于5gR D.若小球第一次運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),內(nèi)圓對(duì)小球的支持力為0.5mg,則小球在最低點(diǎn)對(duì)外圓的壓力為5.5mg 三、計(jì)算題 10.(2018江蘇南京學(xué)情調(diào)研)如圖所示,電阻不計(jì)、間距為l=1.0 m的光滑平行金屬導(dǎo)軌,水平放置于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0 T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌左端接一定值電阻R=1.5 Ω,質(zhì)量為m=1.0 kg、電阻為r=0.5 Ω的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,始終垂直導(dǎo)軌且接觸良好。當(dāng)MN受到垂直于棒的水平外力F=2.0 N的作用,由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)位移x=1.55 m,到達(dá)PQ處(圖中未畫出),此時(shí)速度為v=2.0 m/s。求: (1)金屬棒在PQ處所受磁場(chǎng)作用力大小; (2)金屬棒在PQ處的加速度大小; (3)金屬棒在運(yùn)動(dòng)中回路總共產(chǎn)生的內(nèi)能。 答案精解精析 一、單項(xiàng)選擇題 1.D　飛船在距地面高度為h處,由萬(wàn)有引力等于重力得mg=GMm(R+h)2,故D項(xiàng)正確,A、B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.D　電場(chǎng)線的疏密程度表示電場(chǎng)強(qiáng)度的大小,由圖可知a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比b點(diǎn)的大,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,且等勢(shì)線與電場(chǎng)線垂直,a點(diǎn)的電勢(shì)比b點(diǎn)的高,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度公式E=kqr2,+2q在c點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度較強(qiáng),且與兩負(fù)電荷在c點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度方向相同;而+2q在d點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度較弱,且兩負(fù)電荷在d點(diǎn)產(chǎn)生電場(chǎng)相互抵消,所以c點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度比d點(diǎn)的大,故C項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)降低,由圖可知,c點(diǎn)的電勢(shì)比d點(diǎn)的高,故D項(xiàng)正確。 3.D　細(xì)線對(duì)天花板的拉力等于物體的重力G;以滑輪為研究對(duì)象,兩段線的拉力都是G,互成120,因此合力大小是G,根據(jù)共點(diǎn)力平衡,a桿對(duì)滑輪的作用力大小也是G(方向與豎直方向成60角斜向右上方);a桿和細(xì)線對(duì)滑輪的合力大小為零。 4.D　運(yùn)動(dòng)員在沒有打開降落傘時(shí)做自由落體運(yùn)動(dòng),在打開傘瞬間獲得速度v,打開傘后所受空氣阻力和下落速度成正比,則f=kv。若kv=mg,則運(yùn)動(dòng)員接下來(lái)做勻速直線運(yùn)動(dòng),故A項(xiàng)正確。若kvmg,則運(yùn)動(dòng)員所受合力向上且kv-mg=ma,運(yùn)動(dòng)員做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)直到勻速運(yùn)動(dòng),故C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 5.A　由速度-時(shí)間圖線可知,小球上升的加速度大小a1=12 m/s2,根據(jù)牛頓第二定律得,mg+f=ma1,解得阻力f=ma1-mg=(12-10) N=2 N,所以重力和所受阻力之比為5∶1。小球勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移:x=24 m,克服阻力做功:W=fx=48 J。小球下降的加速度:a2=mg-fm=8 m/s2,由x=12at2得t=2xa,小球上升與下落所用時(shí)間之比為6∶3,機(jī)械能損失量等于阻力做的功,上、下過(guò)程阻力做功一樣多,所以損失機(jī)械能一樣多。 二、多項(xiàng)選擇題 6.AD　根據(jù)速度的合成可知,轉(zhuǎn)盤的速度和拋出時(shí)小球速度的合速度一定指向O點(diǎn),根據(jù)速度的合成可知,籃球拋出時(shí)速度可能沿a方向,不可能沿b方向,所以A正確,B錯(cuò)誤。若轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速變大,籃球還能進(jìn)入鐵桶,說(shuō)明合速度的方向不變,保持籃球拋出點(diǎn)的高度不變,下落時(shí)間就不變,則合速度的大小也不變,根據(jù)速度的合成可知,θ角會(huì)變大,C錯(cuò)誤。如果降低籃球拋出點(diǎn)的高度,下落時(shí)間就減小,則合速度的大小應(yīng)變大,根據(jù)速度的合成可知,θ角可能不變,所以D選項(xiàng)是正確的。 7.ABC　光照強(qiáng)度增大時(shí),R3電阻減小,電路總電阻減小,干路電流增大,R1的電壓和電源內(nèi)阻電壓增大,電壓表的示數(shù)增大,故A項(xiàng)正確;根據(jù)閉合電路歐姆定律有E=Ur+U1+U2,則U2減小,根據(jù)I2=U2R2,R2中電流減小,故B項(xiàng)正確;根據(jù)并聯(lián)電路電流規(guī)律知流過(guò)燈泡的電流增大,根據(jù)PL=I2RL,小燈泡的功率增大,故C項(xiàng)正確;流過(guò)R3的電流增大,電壓減小,功率的變化無(wú)法確定,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 8.CD　原線圈電壓有效值為U1=2022 V=20 V,根據(jù)變壓器原理可得U2=n2n1U1=1220 V=10 V,故電壓表V的示數(shù)為10 V,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;根據(jù)變壓器原理可知,電流與匝數(shù)成反比,故電流表A1、A2的示數(shù)之比為1∶2,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;保險(xiǎn)絲的電阻為1 Ω,熔斷電流為2 A,為了安全,滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為Rmin=U2Imax-r保=102 Ω-1 Ω=4 Ω,故C項(xiàng)正確;將滑動(dòng)變阻器滑片向上移動(dòng),滑動(dòng)變阻器接入電路的總電阻增大,副線圈中電流減小,則原線圈的電流也減小,所以電流表A1的示數(shù)減小,故D正確。 9.AB　若使小球始終做完整的圓周運(yùn)動(dòng),小球應(yīng)沿外圓內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng),在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不受摩擦力,機(jī)械能守恒,設(shè)小球恰好運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為v,則有mg=mv2R,由機(jī)械能守恒定律得12mv02=mg2R+12mv2,小球在最低點(diǎn)時(shí)的最小速度為v0=5gR,所以若使小球始終做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則v0一定不小于5gR,故B項(xiàng)正確;若v0=4gR,小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中一定與內(nèi)圓接觸,機(jī)械能不斷減少,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間,小球最終在圓心下方做往復(fù)運(yùn)動(dòng),最高點(diǎn)與圓心等高,機(jī)械能為mgR,最低點(diǎn)的機(jī)械能為12mv02=2mgR,故小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能損失mgR,即克服摩擦力做功等于mgR,故A項(xiàng)正確;若小球的速度小于5gR,也是有可能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)的,只是最終在圓心下方做往復(fù)運(yùn)動(dòng),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;若小球第一次運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn),內(nèi)圓對(duì)小球的支持力為0.5mg,根據(jù)牛頓第二定律,有mg-0.5mg=mv12R,故在最高點(diǎn)機(jī)械能E1=12mv12+mg2R=94mgR;若小球在最低點(diǎn)對(duì)外圓的壓力為5.5mg,對(duì)小球有5.5mg-mg=mv22R,解得v2=92gR,故在最低點(diǎn)機(jī)械能為E2=12mv22=94mgR,即機(jī)械能守恒,而在最低點(diǎn)速度小于5gR,機(jī)械能應(yīng)該減少,矛盾,故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 三、計(jì)算題 10.答案　(1)1.0 N　(2)1.0 m/s2　(3)1.1 J 解析　(1)速度為v=2.0 m/s時(shí),回路電動(dòng)勢(shì)E=Blv(2分) 產(chǎn)生的電流I=ER+r(2分) 由此得磁場(chǎng)對(duì)金屬棒的作用力FA=BIl=B2l2vR+r=1.0 N(2分) (2)由牛頓第二定律有F-FA=ma(2分) 解得a=F-FAm=1.0 m/s2(2分) (3)由運(yùn)動(dòng)中的能量關(guān)系有Fx+W=12mv2(3分) 解得W=12mv2-Fx=-1.1 J(2分) 棒克服安培力所做的功,即回路中總共產(chǎn)生的內(nèi)能為1.1 J