这篇文档是内蒙古牙林五中2020学年高二物理上学期期中考试的理科选修3-1部分试题。试题包含了多项选择题和填空题,主要涵盖电磁学的基本概念和定律。
1. 在第一题中,讨论了电源的电动势。电动势代表电源将单位正电荷从负极移动到正极时非静电力所做的功,而不是提供的电能越多,电动势就越大。电动势越高,说明单位电荷通过电源时获得的能量越大。
2. 第二题涉及安培力和洛伦兹力。洛伦兹力总是垂直于电荷运动方向和磁场方向,因此它对运动电荷不做功,不会改变电荷的动能,这对应选项C正确。而安培力则可能对通电导线做功,取决于导线与磁场的相对运动。
3. 第三题讨论了磁感应强度的方向。磁感应强度的方向即为磁场方向,也是磁感线的切线方向,但与通电导线在该点的受力方向不同,通电导线受力方向遵循右手定则,故C选项错误。
4. 第四题是电路故障分析。从题目描述来看,电压表在不同位置的读数提示了电路的问题。当电压表并联在A、C之间时有电压,说明AB段没有问题;当并联在A、B之间也有电压,说明B点之后没有问题;而并联在B、C之间电压为零,可能意味着BC段存在断路。
5. 第五题涉及到电流产生的磁场和通电导线之间的相互作用。根据右手螺旋定则,导线a产生的磁场方向可以通过判断电流方向来确定,而导线b受到的磁场力方向则根据左手定则来判断,由此可以确定磁场力的方向。
6. 电流表改造成电压表需要串联一个大电阻,使电流表满刻度时的电压达到所需电压表的量程。因此,要将1mA的电流表改成3V的电压表,应串联一个电阻,计算得出需串联2900Ω的电阻。
7. 逻辑电路题涉及到输入电信号对输出的影响。根据逻辑门的性质,可以推断出输入信号为"1"和"0"时,输出端C和D的信号状态。
8. 电路分析题涉及到电源、电阻和小灯泡的串联或并联。当开关S接1时,电压表读数等于灯泡的额定电压,说明电路中电流达到灯泡正常工作的条件。当开关S接2时,需要根据电路变化分析灯泡的工作状态。
9. 条形磁铁和导线的题目涉及电磁力的影响。当直导线中通入电流时,会受到安培力,同时导线上的电流会产生磁场,影响磁铁对桌面的压力。
10. 居民楼用电功率的计算题,需要用到电功率的定义P=UI。在不同情况下,计算居民楼的总功率需要用到总电压U和总电流I的乘积。
11. 通电直电线对电子束的影响遵循洛伦兹力原理。电子会被垂直于磁场和电子运动方向的力偏转,因此在题目所示的情况下,电子束会向纸内偏转。
12. 匀强磁场中电子的运动问题,电子的回转周期只与电子质量和磁感应强度有关,与速度无关,所以a和b会同时回到出发点。
13. 电源极性的判断以及小磁针北极受力方向的确定,需要结合电源的符号和通电螺线管的电流方向来应用安培定则和右手螺旋定则。
14. 电路中U-I图像的分析,可以通过图像的斜率来确定电动势E。
这些题目涵盖了高中物理中的基础电磁学知识,包括电动势、安培力、洛伦兹力、磁感应强度、电流与磁场的关系、电路分析、电功率计算、逻辑门电路以及电子在磁场中的运动等。解答这些问题需要深入理解相关物理概念和定律,并能够灵活应用。