2015年2月11日物理 考点:电功、电功率. 专题:恒定电流专题. 分析: 电机不启动时电源电压直接加在灯泡两端,由闭合电路欧姆定律可求得通过灯泡的电流,由功率公式可求得灯泡消耗的功率;而当电机启动时,电动机与灯泡并连接在电源两端,此时灯泡两端的电压仍等于路端电压,由功率公式可求得车灯消耗的功率;则可求得车灯的电功率降低值. 解答: 解:电动机不启动时,灯泡的电压为电源路端电压,设为UL,电动机启动后灯泡电压仍为路端电压,设为UL′. 由欧姆定律得:I=求得R= ,灯泡消耗功率为PL=EI﹣I2 r=12×5﹣25×0.4=50W; =W. 电动机启动后,路端电压UL′=E﹣I′r=12﹣15×0.4=6V,灯泡消耗电功率为PL′=所以灯泡功率降低了△P=50W﹣18W=32W; 故选:B. 点评:本题要注意电路的结构,无论开关是否闭合,灯泡两端的电压都为路端电压;同时要注意电动机为非纯电阻用电器,不能适用欧姆定律,路端电压可以由U=E﹣Ir求得. 5.(4分)(2010?岳阳模拟)如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面之间的电势差相等,即Uab=Ubc,实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、R、Q是这条轨迹上的三点,R同时在等势面b上,据此可知( )
A.三个等势面中,c的电势最低 B.带电质点在P点的电势能比在Q点的小 C.带电质点在P点的动能与电势能之和比在Q点的小 D.带电质点在R点的加速度方向垂直于等势面b 11
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考点:等势面;电势;电势能.菁优网版权所有 专题:电场力与电势的性质专题. 分析:作出电场线,根据轨迹弯曲的方向可知,电场线向上.故c点电势最高;根据推论,负电荷在电势高处电势能小,可知电荷在P点的电势能大;总能量守恒;由电场线疏密确定出,P点场强小,电场力小,加速度小. 解答: 解:A、负电荷做曲线运动,电场力指向曲线的内侧;作出电场线,根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知,电场线向上.故c点电势最高,故A错误; B、利用推论:负电荷在电势高处电势能小,知道P点电势能大,故B错误; C、只有电场力做功,电势能和动能之和守恒,故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和,故C错误; D、带电质点在R点的受力方向沿着电场线的切线方向,电场线与等势面垂直,故质点在R点的加速度方向与等势面垂直,故D正确; 故选D. 点评:根据电场线与等势面垂直,作出电场线,得到一些特殊点(电场线与等势面交点以及已知点)的电场力方向,同时结合能量的观点分析是解决这类问题常用方法. 6.(4分)(2011?杭州一模)如图所示,在倾角为a的光滑斜面上,垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒.当导体棒中的电流I垂直纸面向里时,欲使导体棒静止在斜面上,可加一平行于纸面的匀强磁场,当外加匀强磁场的磁感应强度B的方向由垂直斜面向上沿逆时针转至水平向左的过程中,下列关于B的大小变化的说法中,正确的是( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先减小后增大 D.先增大后减小 考点:安培力;力的概念及其矢量性;共点力平衡的条件及其应用.菁优网版权所有 专题:共点力作用下物体平衡专题.
分析:本题中导体棒受三个力,重力G、支持力FN和安培力FA,三力平衡,合力为零,其中重力的大小和方向都不变,支持力的方向不变,安培力的方向由沿斜面向上逐渐变为竖直向上,根据平行四边形定则分析. 解答:
解:对导体棒受力分析,受重力G、支持力FN和安培力FA,三力平衡,合力为零,将支持力FN和安培力FA合成,合力与重力相平衡,如图
从图中可以看出,安培力FA一直变大,由于FA=BIL,其中电流I和导体棒的长度L均不变,故磁感应强度渐渐变大; 故选:A.
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点评:三力平衡的动态分析问题是一中常见的问题,其中一个力大小和方向都不变,一个力方向不变、大小变,第三个力的大小和方向都变,根据平行四边形定则做出力的图示分析即可. 7.(4分)一束带电粒子以同一速度,并从同一位置进入匀强磁场,在磁场中它们的轨迹如图所示.粒子q1的轨迹半径为r1,粒子q2的轨迹半径为r2,且r2=2r1,q1、q2分别是它们的带电量,则( )
A.q1带负电、q2带正电,荷质比之比为 B.q1带负电、q2带正电,荷质比之比为 C.q1带正电、q2带负电,荷质比之比为 D.q1带正电、q2带负电,荷质比之比为 考点:洛仑兹力;带电粒子在匀强磁场中的运动. 专题:带电粒子在磁场中的运动专题. 分析: 通过图示得出洛伦兹力的方向,根据左手定则得出电荷的电性,正电荷定向移动的方向与四指方向相同,负电荷定向移动的方向与四指方向相反.根据公式的得出荷质比. 解答: 解:q1向左偏,q2向右偏,根据左手定则知,q1带正电,q2带负电.根据半径公式比,v与B不变,所以荷质比之比等于半径之反比,所以. ,知荷质,得出半径公式,通过半径故C正确,A、B、D错误.故选C. 点评:解决本题的关键掌握左手定则判断磁场方向、电荷的运动方向以及洛伦兹力方向的关键,以及掌握带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径公式. 8.(4分)压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,某位同学利用压敏电阻设计了判断电梯运动状态的装置,其装置示意图如图所示,将压敏电阻平放在电梯内,受压面朝上,在上面放一物体 m,电梯静止时电流表示数为I0,电梯在不同的运动过程中,电流表的示数分别如图甲、乙、丙、丁所示,下列判断中不正确的是( )
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A.甲图表示电梯可能做匀速直线运动 B.乙图表示电梯可能做匀加速上升运动 C.丙图表示电梯可能做匀加速上升运动 D.丁图表示电梯可能做变减速下降运动 考点:闭合电路的欧姆定律;牛顿第二定律. 专题:恒定电流专题. 分析:由题意:压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小,根据牛顿定律判断压力的变化,确定电压的变化,确定电流的变化.将各项逐一代入检查,就能作答. 解答: 解:A、由图,电流不变,压敏电阻的电压不变,由欧姆定律知,其阻值不变,压力不变,则电梯可能做匀速直线运动.故A正确. B、当电流变化时,其电阻是变化的,则压力也是变化的.而匀加速运动压力不变.故B错误. C、由图,电流为静止时的两倍,而且不变,由欧姆定律知,其电阻减小,且不变,则压力增大且不变,电梯可能做匀加速上升运动.故C正确. D、当电流均匀减小时,其电阻是增大的,则压力变小,电梯可能做加速度减小的减速运动,故D正确 本题选错误的,故选B. 点评:本题是信息题或新概念题,关键要从题目大量文字材料中抓住核心的信息.这也是力电综合题,关键要抓住力电之间的纽带:压力. 9.(4分)(2011?上海)如图,质量为m、长为L的直导线用两绝缘细线悬挂于O、O′,并处于匀强磁场中.当导线中通以沿x正方向的电流I,且导线保持静止时,悬线与竖直方向夹角为θ.则磁感应强度方向和大小可能为( )
A.z正向, C.z负向,
B.y正向, D.沿悬线向上, 14
2015年2月11日物理 考点:左手定则;力矩的平衡条件.菁优网版权所有 分析:左手定则:左手平展,让磁感线穿过手心,使大拇指与其余四指垂直,并且都跟手掌在一个平面内. 把左手放入磁场中,让磁感线垂直穿入手心,手心面向N极,四指指向电流所指方向,则大拇指的方向就是导体受力的方向. 根据左手定则的内容,逐个分析判断即可的出结论. 解答: 解:逆向解题法.A、磁感应强度方向为z正向,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y负方向,直导线不能平衡,所以A错误; B、磁感应强度方向为y正向,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿z正方向,根据平衡条件,当BIL刚好等于mg时,绳的拉力为零,所以B=,所以B正确; C、磁感应强度方向为z负方向,根据左手定则,直导线所受安培力方向沿y正方向,根据平衡条件BILcosθ=mgsinθ,所以B=,所以C正确; D、磁感应强度方向沿悬线向上,根据左手定则,直导线所受安培力方向如下图(侧视图),直导线不能平衡,所以D错误. 故选:BC. 点评:左手定则和右手定则一定要区分开,如果是和力有关的则全依靠左手定则,即,关于力的用左手,其他的(一般用于判断感应电流方向)用右手定则. 10.(4分)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的A、B两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系图线如图所示,其中P点电势最低,且AP>BP,则( )
A.q1和q2是同种电荷,但不一定是正电荷 B.q1的电荷量大于q2的电荷量 C.P点的电场强度大小为零 D.负电荷从P点左侧移到P点右侧,电势能先减小后增大 15