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一、选择题(10×4分)
    

1．如图所示，L₁、L₂、L₃为三个完全相同的灯泡，L为直流电阻可忽略的自感线圈，电源的内阻不计，开关S原来接通．当把开关S断开时，下列说法正确的是(　　)
    

A．L₁闪一下后熄灭
    

B．L₂闪一下后恢复到原来的亮度
    

C．L₃变暗一下后恢复到原来的亮度
    

D．L₃闪一下后恢复到原来的亮度
    

【解析】S闭合后，通过各灯的电流稳定时，L₁不亮，通过L₂、L₃的电流均为I＝，而通过自感线圈L的电流为2I．S断开的瞬间，自感线圈L上的电流全部通过L₃，所以这一瞬间通过L₃的电流突变为2I，故L₃会闪亮一下；稳定后通过L₃的电流依然为，而稳定后通过L₁、L₂的电流均为．
    

[答案]　D
    

2．在如图甲所示的电路中，灯泡A和灯泡B原来都正常发光．现在突然发现灯泡A比原来变暗了些，灯泡B比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是(　　)
    

甲
    

A．R₃断路
    

B．R₁短路
    

C．R₂断路
    

D．R₁、R₂同时短路
    

【解析】电路可整理成如图乙所示，R₂断路→总电阻变大→干路电流变小→电源内电压变小→路端电压变大→通过R₃上的电流变大→通过A的电流变小，灯泡A变暗→灯泡A和R₁上的电压变小→灯泡B上的电压变大→B灯变亮．
    

乙
    

[答案]　C
    

3．如图所示，M是一小型理想变压器，接线柱a、b接在电压u＝311sin 314t(V)的正弦交变电源上．变压器右侧部分为一火警报警系统原理图，其中R₂为用半导体热敏材料制成的传感器，电流表为值班室的显示器，显示通过R₁的电流，电压表显示加在报警器上的电压(报警器未画出)，R₃为一定值电阻．当传感器R₂所在处出现火警时(R₂阻值变小)，以下说法中正确的是(　　)
    

A．的示数不变，的示数增大
    

B．的示数增大，的示数减小
    

C．的示数增大，的示数增大
    

D．的示数不变，的示数不变
    

【解析】R₂变小→副线圈的负载总电阻变小→副线上的输出电流变大→R₃上的电压变大→R₁与R₂并联电路的电压变小→的示数变小，原线圈的电流变大．因为接在恒定的交变电源上，故其示数不变．
    

[答案]　B
    

4．在如图甲所示的电路中，电源电动势E恒定，内阻r＝1 Ω，定值电阻R₃＝5 Ω．当开关S断开与闭合时，ab段电路消耗的电功率相等，则以下说法中正确的是(　　)
    

甲
    

A．电阻R₁、R₂可能分别为4 Ω、5 Ω
    

B．电阻R₁、R₂可能分别为3 Ω、6 Ω
    

C．开关S断开时电压表的示数一定大于S闭合时的示数
    

D．开关S断开与闭合时，电压表的示数变化量大小与电流表的示数变化量大小之比一定等于6 Ω
    

【解析】取R＝R₃＋r＝6 Ω，有：
    

P_ab＝()²·R_ab＝
    

当S断开前后有：
    

R_ab·R_ab′＝R²＝36 Ω时，P_ab＝P_ab′
    

故A正确，B错误．
    

又由U_ab＝E－·R
    

知R_ab变大时，U_ab变大，C正确．
    

当R_ab变化时，U_ab－I图象如图乙所示．
    

乙
    

图象的斜率k＝||＝R₃＋r＝6 Ω，D正确．
    

[答案]　ACD
    

5．如图所示，长为L＝1 m、电阻r＝0.3 Ω、质量m＝0.1 kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L．棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R＝0.5 Ω 的电阻，垂直导轨平面有竖直向下穿过平面的匀强磁场，磁感应强度B的大小为0.4 T．现给金属棒CD一个瞬时向右的初速度，初速度大小为2 m/s，过一段时间后，金属棒CD最终停下来．则从开始运动到停止运动的过程中，通过电阻R的电荷量为(　　)
    

A．0.5 C                    B．0.3 C                    C．0.25 C                  D．0.2 C
    

【解析】CD向右运动产生感应电流，使得CD受到安培力的作用减速至停止，由动量定理知：
    

I_安＝Δp＝mv₀
    

又I_安＝BiL·Δt＝BLq
    

可解得：q＝0.5 C．
    

[答案]　A
    

6．某理想变压器原线圈输入的电功率为P，原、副线圈的匝数比为k，在其副线圈上接一内阻为r的电动机．现在，电动机正以速度v匀速向上提升一质量为m的重物，已知重力加速度为g，则变压器原线圈两端的电压为(　　)
    

A．Pk                                        B．
    

C．Pk                                        D．
    

【解析】电动机的输出功率P_机＝mgv
    

设副线圈回路的电流为I₂，则：
    

P＝P_机＋I₂²r
    

解得：I₂＝
    

副线圈两端的电压U₂＝＝P·
    

原线圈两端的电压U₁＝kU₂＝Pk．
    

[答案]　A
    

7．如图所示，两块水平放置的金属板组成一平行板电容器距离为d，用导线、开关S将其与一个n匝的线圈连接，线圈置于方向竖直向上的均匀变化的磁场中．两板间放一台小压力传感器，压力传感器上表面绝缘，在其上表面静止放置一个质量为m、电荷量为＋q的小球．已知S断开时传感器上有示数，S闭合时传感器上的示数变为原来的一半．则线圈中磁场的磁感应强度的变化情况和磁通量变化率分别是(　　)
    

A．正在增加，＝                             B．正在增加，＝
    

C．正在减弱，＝                             D．正在减弱，＝
    

【解析】由题意知，S闭合后上极板带负电，故知匀强磁场的磁感应强度在增加．
    

由q＝mg，U＝n
    

可得：＝．
    

[答案]　B
    

8．一个用半导体材料制成的电阻器D，其电流I随它两端电压U变化的伏安特性曲线如图甲所示．现将它与两个标准电阻R₁、R₂组成如图乙所示的电路，当开关S接通位置1时，三个用电器消耗的电功率均为P．将开关S切换到位置2后，电阻器D和电阻R₁、R₂消耗的电功率分别为P_D、P₁、P₂，下列判断正确的是(　　)
    

A．P₁＞P                                                   B．P₁＞P₂
    

C．P_D＋P₁＋P₂＜3P                                   D．P_D＋P₁＋P₂＞3P
    

【解析】由S接“1”时三个用电器的功率相等知，R₁＝R₂＝；当S接“2”后，R₂两端的电压大于R₁与D的并联电压，故P₁＜P＜P₂，D的电阻变大为，R_D′＞4R₁，故P_D＜P₁，又因为S接2后电路的总电阻变大，故P_D＋P₁＋P₂＜3P．
    

[答案]　C
    

9．如图所示，均匀金属圆环的总电阻为2R，磁感应强度为B的匀强磁场垂直地穿过圆环．金属杆OM的长为l，电阻为，M端与环紧密接触，金属杆OM绕过圆心的转轴O以恒定的角速度ω转动．电阻R的一端用导线和环上的A点连接，另一端和金属杆的转轴O处的端点相连接．下列结论错误的是(　　)
    

A．通过电阻R的电流的最大值为
    

B．通过电阻R的电流的最小值为
    

C．OM中产生的感应电动势恒为
    

D．通过电阻R的电流恒为
    

【解析】求解本题的关键是找出OM与圆环接触点的位置，画等效电路图求回路中的电流．当金属杆绕O点匀速转动时，电动势E＝Bωl²，选项C正确；电流的大小决定于M端与滑环连接点的位置，当M端滑至A点时，回路中的电阻最小，其阻值R_min＝R，根据I＝，得I_max＝＝，选项A正确；当M端与圆环的上顶点相接触时，回路中的电阻最大，其阻值R_max＝＋＝2R，所以I_min＝，选项B正确．
    

[答案]　D
    

10．如图所示，光滑的“Π”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好，磁感应强度分别为B₁、B₂的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，金属棒进入磁场区域abcd后恰好做匀速运动．下列说法正确的有(　　)
    

A．若B₂＝B₁，则金属棒进入cdef区域后将加速下滑
    

B．若B₂＝B₁，则金属棒进入cdef区域后仍将保持匀速下滑
    

C．若B₂＜B₁，则金属棒进入cdef区域后可能先加速后匀速下滑
    

D．若B₂＞B₁，则金属棒进入cdef区域后可能先减速后匀速下滑
    

【解析】金属棒在上下两磁场区域向下运动切割磁感线时，感应电流受到的安培力都竖直向上．
    

当安培力的大小等于重力时达到稳定速度，即有：
    

v_m＝，故v_m∝，选项B、C、D正确．
    

[答案]　BCD
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