高考物理复习 电磁学综合练习一
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电磁场练习题电磁场是物理学中重要的概念,广泛应用于电力工程、通信技术等领域。
为了更好地理解和掌握电磁场的相关知识,以下是一些练习题,帮助读者巩固对电磁场的理解。
练习题1:电场1. 有一电荷+Q1位于坐标原点,另有一电荷+Q2位于坐标(2a, 0, 0)处。
求整个空间内的电势分布。
2. 两个无限大平行带电板,分别带有电荷密度+σ和-σ。
求两个带电板之间的电场强度。
3. 一个圆环上均匀分布有总电荷+Q,圆环的半径为R。
求圆环轴线上离圆环中心距离为x处的电场强度。
练习题2:磁场1. 一个无限长直导线通过点A,导线中电流方向由点A指向B。
求点A处的磁场强度。
2. 一个长直导线以λ的线密度均匀分布电流。
求距离导线距离为r处的磁场强度。
3. 一半径为R、载有电流I的螺线管,求其轴线上离螺线管中心的距离为x处的磁场强度。
练习题3:电磁场的相互作用1. 在一均匀磁场中,一电子从初始速度为v0的方向垂直进入磁场。
求电子做曲线运动的轨迹。
2. 有两个无限长平行导线,分别通过电流I1和I2。
求两个导线之间的相互作用力。
3. 一个电荷为q的粒子以速度v从初始位置x0进入一个电场和磁场同时存在的区域。
求电荷受到的合力。
练习题4:电磁场的应用1. 描述电磁波的基本特性。
2. 电磁感应现象的原理是什么?列举几个常见的电磁感应现象。
3. 解释电磁场与电路中感应电动势和自感现象的关系。
根据上述练习题,我们可以更好地理解和掌握电磁场的基本原理和应用。
通过解答这些练习题,我们能够加深对电场、磁场以及电磁场相互作用的理解,并掌握其在实际应用中的运用。
希望读者能够认真思考每道练习题,尽量自行解答。
如果遇到困难,可以参考电磁场相关的教材、课件等资料,或者向老师、同学寻求帮助。
通过不断练习和思考,相信读者可以彻底掌握电磁场的相关知识,为今后的学习和应用奠定坚实的基础。
高考物理电磁学练习题库及答案一、选择题1. 在电场中,带电粒子的运动路径称为()A. 轨道B. 轨迹C. 路径D. 脉冲2. 下列哪项不是电磁感应现象中主要的应用?A. 电动机B. 发电机C. 变压器D. 电吹风3. 在电磁波中,波长越小,频率越()A. 大B. 小C. 相等D. 不确定4. 电流大小与导线截面积之间的关系是()A. 正比例B. 反比例C. 平方反比D. 指数关系5. 下列哪个现象与电磁感应无关?A. 磁铁吸引铁矿石B. 手持电磁铁吸附铁钉C. 相机闪光灯工作D. 电动车行驶二、填空题1. 电流的单位是()2. 电阻的单位是()3. 电势差的单位是()4. 电功的单位是()5. 法拉是电容的单位,它的符号是()三、简答题1. 什么是电磁感应?2. 什么是洛仑兹力?3. 简述电阻对电流的影响。
4. 电势差与电压的关系是什么?5. 什么是电容?四、计算题1. 一根导线质量为0.5kg,长度为2m,放在匀强磁场中,当磁感应强度为0.4T时,该导线受到的洛仑兹力大小为多少?(设导线的电流为2A)2. 一台电视机的功率为200W,使用时电流为2A,求电源的电压是多少?3. 一个电容器带电量为5μC,电容为10μF,求该电容器的电势差。
4. 一台电脑的电压为110V,电流为2A,求功率是多少?5. 一根电阻为10欧姆的导线通过电流2A,求该导线两端的电压。
五、综合题1. 请解释什么是电磁感应现象,并列举两个具体的应用。
2. 电流和电势差之间的关系是什么?请给出相关公式并解释其含义。
3. 请计算一个电感为2H的线圈,通过电流为5A,求该线圈的磁场强度。
4. 一个电容器的电容为20μF,通过电流为0.5A,求该电容器两端的电压。
5. 请简述电阻、电容和电感的区别与联系。
答案及解析如下:一、选择题1. B. 轨迹解析:带电粒子在电场中的运动路径称为轨迹。
2. C. 变压器解析:变压器是电磁感应现象的一种重要应用。
高考物理最新电磁学知识点之静电场技巧及练习题含答案(1)一、选择题1.一个简易的电磁弹射玩具如图所示,线圈、铁芯组合充当炮筒,硬币充当子弹。
现将一个金属硬币放在铁芯上(金属硬币半径略大于铁芯半径),电容器刚开始时处于无电状态,先将开关拨向1,电容器充电,再将开关由1拨向2瞬间,硬币将向上飞出。
则下列说法正确的是( )A .当开关拨向1时,电容器上板带负电B .当开关由1拨向2时,线圈内磁感线方向向上C .当开关由1拨向2瞬间,铁芯中的磁通量减小D .当开关由1拨向2瞬间,硬币中会产生向上的感应磁场2.如图所示,虚线a 、b 、c 代表电场中的三条电场线,实线为一带负电的粒子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,由此可知A .带电粒子在P 点时的电势能比在Q 点时的电势能大B .带电粒子在P 点时的加速度大小小于在Q 点时的加速度大小C .带电粒子在P 点时的速度大小大于在Q 点时的速度大小D .带电粒子在R 点时的动能与电势能之和比在Q 点时的小,比在P 点时的大3.静电场方向平行于x 轴,将一电荷量为q -的带电粒子在x d =处由静止释放,粒子只在电场力作用下沿x 轴运动,其电势能E P 随x 的变化关系如图所示.若规定x 轴正方向为电场强度E 、加速度a 的正方向,四幅示意图分别表示电势ϕ 随x 的分布、场强E 随x 的分布、粒子的加速度a 随x 的变化关系和粒子的动能E k 随x 的变化关系,其中正确的是A .B .C.D.4.如图所示,A、B、C、D为半球形圆面上的四点,处于同一水平面,AB与CD交于球心且相互垂直,E点为半球的最低点,A点放置一个电量为+Q的点电荷,B点放置一个电量为-Q的点电荷,则下列说法正确的是()A.C、E两点电场强度不相同B.C点电势比E点电势高C.沿CE连线移动一电量为+q的点电荷,电场力始终不做功D.将一电量为+q的点电荷沿圆弧面从C点经E点移动到D点过程中,电场力先做负功,后做正功5.如图,电子在电压为U1的加速电场中由静止开始运动,然后,射入电压为U2的两块平行板间的电场中,射入方向跟极板平行,整个装置处在真空中,重力可忽略,在满足电子能射出平行板区的条件下,在下述四种情况中,一定能使电子的侧向位移变大的是A.U1增大,U2减小B.Uı、U2均增大C.U1减小,U2增大D.U1、U2均减小6.如图所示,将带正电的粒子从电场中的A点无初速地释放,不计重力的作用,则下列说法中正确的是()A.带电粒子一定做加速直线运动B.带电粒子的电势能一定逐渐增大C.带电粒子的动能一定越来越小D.带电粒子的加速度一定越来越大7.如图所示,三条平行等间距的虚线表示电场中的三个等势面,电势分别为10V、20V、30V,实线是一带电粒子(不计重力)在该区域内的运动轨迹,a、b、c是轨迹上的三个点,下列说法正确的是()A.粒子在三点所受的电场力不相等B.粒子必先过a,再到b,然后到cC.粒子在三点所具有的动能大小关系为E kb>E ka>E kcD.粒子在三点的电势能大小关系为E pc<E pa<E pb8.如图所示,将一带电小球A通过绝缘细线悬挂于O点,细线不能伸长。
高考物理电磁学大题练习20题Word版含答案及解析方向与图示一致。
金属棒的质量为m,棒的左端与导轨相接,右端自由。
设金属棒在磁场中的电势能为0.1)当磁场的磁感应强度为B1时,金属棒在匀强磁场区域内做匀速直线运动,求金属棒的速度和通过电阻的电流强度。
2)当磁场的磁感应强度随时间变化时,金属棒受到感生电动势的作用,求金属棒的最大速度和通过电阻的最大电流强度。
答案】(1) v=B1d/2m。
I=B1d2rR/(rL+dR) (2) vmaxBmaxd/2m。
ImaxBmaxd2rR/(rL+dR)解析】详解】(1)由洛伦兹力可知,金属棒在匀强磁场区域内受到向左的洛伦兹力,大小为F=B1IL,方向向左,又因为金属棒在匀强磁场区域内做匀速直线运动,所以受到的阻力大小为F1Fr,方向向右,所以有:B1IL=Fr解得:v=B1d/2m通过电阻的电流强度为:I=B1d2rR/(rL+dR)2)当磁场的磁感应强度随时间变化时,金属棒受到感生电动势的作用,其大小为:e=BLv所以金属棒所受的合力为:F=BLv-Fr当合力最大时,金属棒的速度最大,即:BLvmaxFr=0解得:vmaxBmaxd/2m通过电阻的电流强度为:ImaxBmaxd2rR/(rL+dR)题目一:金属棒在电动机作用下的运动一根金属棒在电动机的水平恒定牵引力作用下,从静止开始向右运动,经过一段时间后以匀速向右运动。
金属棒始终与导轨相互垂直并接触良好。
问题如下:1) 在运动开始到匀速运动之间的时间内,电阻R产生的焦耳热;2) 在匀速运动时刻,流过电阻R的电流方向、大小和电动机的输出功率。
解析:1) 运动开始到匀速运动之间的时间内,金属棒受到电动机的牵引力向右运动,电阻R中会产生电流。
根据欧姆定律和焦耳定律,可以得到电阻R产生的焦耳热为:$Q=I^2Rt$,其中I为电流强度,t为时间。
因此,我们需要求出这段时间内的电流强度。
根据电动机的牵引力和电阻R的阻值,可以得到电路中的总电动势为$E=FL$,其中F为电动机的牵引力,L为金属棒的长度。
高考物理电磁题电磁学是物理学的重要分支之一,旨在研究电荷之间的相互作用及其效应。
在高考物理中,电磁学是一个重要的考点,涵盖了很多知识点和题型。
本文将为大家整理一些高考物理中常见的电磁题目,希望能帮助大家更好地复习和应对高考。
题目一:荷质比测定某考生用带电粒子质量分辨仪进行荷质比测定,已知在磁感应强度为 B 的匀强磁场中,带电粒子依靠右手定则偏上方向运动,通过B的判断从B处出去。
若更改磁感应强度为2B,带电粒子将向下偏转,则大致可认为该粒子的荷质比为()A. 正,比电子的荷质比大B. 正,等于电子的荷质比C. 正,比电子的荷质比小D. 负,与电子荷质比无关解析:根据题目已知条件,当粒子在强度为B的磁场中向上偏转时,可以确定带电粒子的电荷的正负性;当磁感应强度变为2B时,带电粒子向下偏转,可以确定带电粒子的质量比电子小。
根据这两个条件,可以得出该粒子的电荷是正电荷,且荷质比小于电子的荷质比。
因此,选项C是正确的。
题目二:电磁感应在一变化的磁场中,取一导线环,其平面与一个恒定的磁感应线相垂直。
在导线中注入电流I后,其磁场将和外加磁场相互作用,从而导致了磁感应线发生了变化。
下列说法中,正确的是()A. 导线中的磁场方向和外加磁场方向相同B. 导线中的磁场大小小于外加磁场大小C. 导线中的磁感应线朝向内部D. 导线中的磁场方向相对外加磁场方向相反解析:根据法拉第电磁感应定律,当磁场发生改变时,会在导线中产生感应电动势,从而形成一个磁场。
由于导线中的磁场是由感应电流产生的,所以导线中的磁场方向相对外加磁场方向相反。
因此,选项D是正确的。
题目三:镜片成像一个小孔位于均匀磁感应强度为 B 的匀强磁场中,一个半径为 R 的透镜,距离小孔为D,焦距为 f。
灯在透镜的一侧,当透镜与灯之间的距离为3f时,得到的成像位于透镜的另一侧,成像为实像;当透镜与灯之间的距离为f时,得到的成像位于透镜的同侧,成像为虚像。
求D/R 的比值。
高考物理电磁学知识点之磁场基础测试题含解析(1)一、选择题1.如图所示为质谱仪的原理图,一束粒子流由左端平行于P 1、P 2射入,粒子沿直线通过速度选择器,已知速度选择器的电场强度为E ,磁感应强度为B 1.粒子由狭缝S 0进入匀强磁场B 2后分为三束,它们的轨道半径关系为132r r r =<,不计重力及粒子间的相互作用力,则下列说法中正确的是( )A .P 1极板带负电B .能通过狭缝S 0的带电粒子的速率等于1B EC .三束粒子在磁场B 2中运动的时间相等D .粒子1的比荷11q m 大于粒子2的比荷22q m 2.为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。
如图为直线通道推进器示意图。
推进器前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a ×b ×c =0.5m×0.4m×0.3m 。
空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B =10.0T ,方向竖直向下,若在推进器前后方向通以电流I =1.0×103A ,方向如图。
则下列判断正确的是( )A .推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103NB .推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为5.0×103NC .超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP 方向D .通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能3.如图甲是磁电式电流表的结构图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。
线圈中a 、b 两条导线长度均为l ,未通电流时,a 、b 处于图乙所示位置,两条导线所在处的磁感应强度大小均为B 。
通电后,a 导线中电流方向垂直纸面向外,大小为I ,则( )A.该磁场是匀强磁场B.线圈平面总与磁场方向垂直C.线圈将逆时针转动D.a导线受到的安培力大小始终为BI l4.如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场,则质子射入磁场的运动速率越大,A.其轨迹对应的圆心角越大B.其在磁场区域运动的路程越大C.其射出磁场区域时速度的偏向角越大D.其在磁场中的运动时间越长5.电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律,运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。
高考物理新电磁学知识点之磁场经典测试题及答案(1)一、选择题1.三根通电长直导线a 、b 、c 平行且垂直纸面放置,其横截面如图所示,a 、b 、c 恰好位于直角三角形的三个顶点,∠c =90︒,∠a =37︒。
a 、b 中通有的电流强度分别为I 1、I 2,c 受到a 、b 的磁场力的合力方向与a 、b 连线平行。
已知通电长直导线在周围某点产生的磁场的磁感应强度I B k r=,k 为比例系数,I 为电流强度,r 为该点到直导线的距离,sin 37︒=0.6。
下列说法正确的是( )A .a 、b 中电流反向,1I :216I =:9B .a 、b 中电流同向,1I :24I =:3C .a 、b 中电流同向,1I :216I =:9D .a 、b 中电流反向,1I :24I =:32.如图所示,边长为L 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通一逆时针方向的电流,图中虚线过ab 边中点和ac 边中点,在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场,此时导线框通电处于静止状态,细线的拉力为F 1;保持其他条件不变,现虚线下方的磁场消失,虚线上方有相同的磁场同时电流强度变为原来一半,此时细线的拉力为F 2 。
已知重力加速度为g ,则导线框的质量为A .2123F F g +B .212 3F F g -C .21F F g -D .21 F F g+ 3.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是( )A .磁感应强度与磁场力F 成正比,与检验电流元IL 成反比B .磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向C .磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I 无关D .磁感线越密,磁感应强度越大4.电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律,运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。
工作原理如图所示,将患者血管置于磁感应强度为B 的匀强磁场中,测出管壁上MN 两点间的电势差为U ,已知血管的直径为d ,则血管中的血液流量Q 为( )A.πdUBB.π4dUBC.πUBdD.π4UBd5.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。
电磁学部分素养综合评价一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分.每小题只有一个选项符合题目要求.1.曹冲称象的故事讲的是曹冲奇妙地用石头总的重量称出了大象的重量,下列物理学习或探讨中用到的方法与曹冲称象的方法相同的是()A.建立“交变电流有效值”的概念B.建立“点电荷”的概念C.建立“瞬时速度”的概念D.卡文迪许测量引力常量2.湖北武当山的主峰天柱峰矗立着一座光耀百里的金殿,因为武当山重峦叠嶂,气候多变,云层常带大量电荷.金殿矗立峰巅,是一个浩大的金属导体.当带电的积雨云移来时,云层与金殿顶部之间形成巨大的电势差,就会使空气电离,产生电弧,也就是闪电.强大的电弧使四周空气猛烈膨胀而爆炸,看似火球并伴有雷鸣;而且金殿与天柱峰合为一体,本身就是一个良好的放电通道,金殿顶部很少有带尖的结构,不易放电,所以能使电压升得比较高,保证“雷火炼殿”之需.关于“雷火炼殿”,以下说法正确的是()A.带电的积雨云和金殿顶部带同种电荷B.因为尖端放电使得金殿顶部电压升得比较高C.当带电的积雨云移来时,云层与金殿顶部之间形成巨大电势差的缘由是静电感应D.近些年来,金殿安装了避雷设施,“雷火炼殿”现象更加明显和频繁了3.某示波管内的聚焦电场如图所示,实线表示电场线,虚线表示等势线,A、B、C 为电场中的三点.两电子分别从A、B运动到同一点C,电场力对两电子做功分别为W A和W B,则()A.W A=W B<0 B.W A=W B>0C.W A>W B>0 D.W A<W B<04.近年来,机器人渐渐走入我们的生活.如图所示,一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U ,额定电流为I ,线圈电阻为R ,将它接在电动势为E ,内阻为r 的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,下列说法正确的是( )A .电动机消耗的热功率为UIB .电源的输出功率为I 2RC .电源的效率为1-Ir ED .电动机消耗的总功率为EI5.如图,载有固定条形磁铁的小车沿光滑倾斜直轨道依次穿过三个完全相同且等间距排列的线圈,该过程中a 、b 两点间电压U 随时间t 变更的图线可能为( )A BC D6.绝缘光滑水平面上有A 、B 、O 三点,以O 点为坐标原点,向右方向为正方向建立直线坐标轴x 轴,A 点坐标为-2 m ,B 点坐标为2 m ,如图甲所示.A 、B 两点间的电势变更如图乙,左侧图线为四分之一圆弧,右侧图线为一条倾斜线段.现把一质量为m ,电荷量为q 的负点电荷,以初速度v 0由A 点向右射出,则关于负点电荷沿直线运动到B 点过程中,下列说法中正确的是(忽视负点电荷形成的电场)( )A .负点电荷由A 点运动到O 点过程中加速度越来越大B .负点电荷在B 点速度大于v 0C .负点电荷在AO 段的平均速度大于在OB 段的平均速度D .当负点电荷分别处于- 2 m 和 2 m 时,电场力的功率相等7.有一款超级快速无线充电器,可供应最大50 W 的无线充电功率,如图甲所示.其原理与变压器工作原理相像,无线充电器内部置有基座线圈,支持无线充电的手机内部置有受电线圈,利用产生的磁场传递能量,工作原理图简化为如图乙所示,充电基座接上220 V 、50 Hz 家庭用沟通电,受电线圈接上一个二极管给手机电池充电.已知手机电池采纳9 V 电压快速充电,假设在充电过程中基座线圈的磁场全部穿过受电线圈而无能量损失,二极管可视为志向二极管,下列说法正确的是( )A .受电线圈能够给手机电池充电是利用了自感现象B .基座线圈和受电线圈的匝数比为110∶9C .若某段时间无线充电器以最大功率为手机充电,则基座线圈的电流为522A D .受电线圈两端电压的峰值为9 2 V8.海浪机械能是将来可运用的绿色能源之一,利用海浪发电可加速地球上碳中和的实现.某科技小组设计的海浪发电装置的俯视图如图所示,圆柱体磁芯和外壳之间有辐射状磁场,它们可随着海浪上下浮动,磁芯和外壳之间的间隙中有固定的环形导电线圈,线圈的半径为L ,电阻为r ,所在处磁场的磁感应强度大小始终为B ,磁芯和外壳随海浪上下浮动的速度为v ,v 随时间t 的变更关系为v =v 0sin 2πT t ,其中的T 为海浪上下浮动的周期.现使线圈与阻值为R 的电阻形成回路,则该发电装置在一个周期内产生的电能为( )A .2π2B 2v 20 L 2T R +r B .4π2B 2v 20 L 2T R +rC .2B 2v 20 L 2T R +r D .4B 2v 20 L 2T R +r二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分.9.如图所示的电路中,P 为滑动变阻器的滑片,保持志向变压器的输入电压U 1不变,闭合开关S ,下列说法正确的是( )A .P 向下滑动时,灯L 变亮B .P 向下滑动时,变压器的输出电压不变C .P 向上滑动时,变压器的输入电流变小D .P 向上滑动时,变压器的输出功率变大10.[2024·福建泉州市高三模拟]如图所示,两根足够长的平行光滑金属轨道MN 、PQ 水平放置,轨道间距为L.现有一个质量为m ,长度为L 的导体棒ab 垂直于轨道放置,且与轨道接触良好,导体棒和轨道电阻均可忽视不计.有一电动势为E 、内阻为r 的电源通过开关S 连接到轨道左端,另有一个定值电阻R 也连接在轨道上,且在定值电阻右侧存在着垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度的大小为B.现闭合开关S ,导体棒ab 起先运动,则下列叙述中正确的有( )A .导体棒先做加速度渐渐减小的加速运动,当速度达到最大时导体棒中无电流B .导体棒所能达到的最大速度为ER(R +r )BLC .导体棒稳定运动时电源的输出功率E 2R(R +r )B 2L2D .导体棒稳定运动时产生的感应电动势为E11.[2024·广东佛山市二模]据报道,我国空间站安装了现代最先进的霍尔推动器用以空间站的轨道维持.如图乙,在很窄的圆环空间内有沿半径向外的磁场1,其磁感应强度大小可近似认为到处相等;垂直圆环平面同时加有匀强磁场2和匀强电场(图中没画出),磁场1与磁场2的磁感应强度大小相等,已知电子电量为e ,质量为m ,若电子恰好可以在圆环内沿顺时针方向做半径为R 、速率为v 的匀速圆周运动.则以下说法正确的是( )A .电场方向垂直环平面对外B .电子运动周期为2πRvC .垂直环平面的磁感应强度大小为mv eRD .电场强度大小为mv 2eR12.疫情中某新建病房的供电系统可简化为如图所示的电路图.图中a 、b 所接的电源的内阻为r =1 Ω,电动势e 随时间的变更关系为e =325 sin 100πt (V );Ⅰ等效为病房中的照明电路,其等效电阻为22 Ω;Ⅱ等效为病房中的紫外线消毒电路,其等效电阻为10.5 Ω;Ⅲ等效为医护人员运用的生活区照明电路,其等效电阻为44 Ω.下列说法正确的是( )A .当S 1、S 2、S 3都断开时,电压表读数为220 VB .当S 1闭合,S 2、S 3都断开时,电流表读数为10 AC .当S 2闭合,S 1、S 3都断开时,电压表读数为210 VD .当S 1、S 3都闭合,S 2断开时,电流表读数为20 A [答题区]题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案三、非选择题:本题共6小题,共60分.13.(6分)某科技小组的同学通过查找资料动手制作了一个电池,他们想测定该电池的电动势与内阻.(1)张同学选用图甲所示电路测量该电池的电动势与内阻.由于电压表的分流,电池电动势的测量值 真实值,内阻的测量值 真实值.(均选填“大于”“等于”或“小于”)(2)李同学选用图乙所示的电路测量该电池的电动势与内阻.他正确连接好电路,闭合开关S ,逐次变更电阻箱接入电路中的阻值R ,读出与R 对应的电压表的示数U ,依据得到的多组试验数据绘出1U 1R 图像如图丙所示.若图线的斜率为k ,图线在纵轴上的截距为b ,则李同学测得电池的电动势E = ,内阻r = .14.(8分)为了节能环保,一些公共场所运用光控开关限制照明系统.光控开关可采纳光敏电阻来限制,光敏电阻是阻值R 随光的照度I 而发生变更的元件(照度可以反映光的强弱,光越强,照度越大,照度单位为lx ).(1)某光敏电阻在不同照度下的阻值R如下表所示,依据表中的数据,请在图甲的坐标系中描绘出阻值随照度变更的曲线,并推断光敏电阻的阻值R与照度I是否成反比关系.答:(填“是”或“否”).照度I/lx0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2阻值R/kΩ 5.8 3.7 2.7 2.3 2.0 1.8(2)图乙为街道路灯自动限制电路,利用直流电源E为电磁铁供电,利用照明电源为路灯供电.为达到天亮灯熄、天暗灯亮的效果,路灯应接在(填“AB”或“CD”)之间.(3)已知线圈的电阻为140 Ω,直流电源E的电动势E=36 V,内阻忽视不计.当线圈中的电流大于10 mA时,继电器的衔铁将被吸合,滑动变阻器R′的阻值应调为Ω时,才能使天色渐暗照度低于1.0 lx时点亮路灯.(4)运用一段时间后发觉,路灯在天色更亮时就已点亮了,为了使路灯能按设计要求点亮和熄灭,变阻器R′的阻值应适当调些(选填“大”或“小”).15.(8分)如图甲中平行板电容器,两板所加电压如图乙所示.t=0时刻,质量为m、带电荷量为q的粒子以平行于极板的速度v0从电容器左侧中心射入电容器,2.5 T时恰好落在下极板上,带电粒子的重力不计,在这一过程中,求:(1)该粒子的水平位移;(2)平行板电容器两板间的距离d.16.(10分)电磁轨道炮工作原理如图所示,待放射弹体可在两平行光滑轨道之间自由移动,并与轨道保持良好接触.电流I0从一条轨道流入,通过导电弹体后从另一条轨道流回.轨道电流可在弹体处形成垂直于轨道平面的磁场(可视为匀强磁场),弹体处磁感应强度的大小B=kI0.通电的弹体在轨道上由于受到安培力的作用而高速射出.小明同学从网上购买了一个轨道炮模型,其轨道长度为L=50 cm,平行轨道间距d=2 cm,弹体的质量m=2 g,导轨中的电流I0=10 A,系数k=0.1 T/A.求:(1)弹体在轨道上运行的加速度大小a;(2)弹体离开轨道过程中受到安培力的冲量大小I;(3)现欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,通过分析说明,理论上可采纳哪些方法.(至少说出两种方法)17.(12分)如图所示,A是一个边长为l的正方形导线框,其质量为m,电阻为R.A在外力F作用下由图示位置从静止起以恒定加速度a沿x轴向右做直线运动,穿过图中所示的匀强磁场区域,磁感应强度为B.不计一切摩擦.(1)A右侧刚进入磁场区域时,求A中的感应电流大小;(2)推断A在图中哪个位置时外力F最大,并写出其表达式;(3)A右侧进磁场与出磁场时,外力F做功的瞬时功率之比为1∶3,求A右侧进磁场时外力F1与安培力F安1的比值.18.(16分)利用电场与磁场限制带电粒子的运动,在现代科学试验和技术设备中有着广泛的应用.如图所示,一粒子源不断释放质量为m ,带电量为+q 的带电粒子,其初速度为v 0,经过可调的加速电压U ⎝ ⎛⎭⎪⎫0≤U≤3mv 20 2q 加速后,以肯定速度垂直平面MNN 1M 1射入边长为2L 的正方体区域MNPQ M 1N 1P 1Q 1.可调整粒子源及加速电场位置,使带电粒子在长方形MHIJ 区域(MH =3L2 ,MJ =L )内入射,不计粒子重力及其相互作用.(说明:本题中为了计算便利,取cos 36°=0.8,sin 36°=0.6)(1)若仅在正方体区域中加上沿x 轴正方向的匀强电场,要让全部粒子都到达平面NPP 1N 1,求所加匀强电场电场强度的最小值E 0;(2)若仅在正方体区域中加上沿x 轴正方向的匀强磁场,要让全部粒子都到达平面M 1N 1P 1Q 1(含边界),求所加匀强磁场的磁感应强度的大小满意的条件;(3)同时加上沿x 轴正方向的电场和磁场,且加速电压为零时,从M 点射入的粒子恰好打在底面M 1N 1P 1Q 1的中心,求所加的B 、E 的大小;(4)同时加上沿x 轴正方向的电场和磁场,且电场强度为E 1=4mv 2π2qL ,磁场的磁感应强度为B 1=mv 0qL,画出在平面NPP 1N 1上有粒子打到的区域的边界,并求出面积.电磁学部分素养综合评价1.答案:A解析:曹冲称象故事用等重量的石头代替等重量的大象,是等效替代的思想.探讨“交变电流有效值”的概念,采纳的方法是让沟通电产生的效果与直流电产生相等的效果,所以是等效替代法,A 正确;建立“点电荷”的概念,采纳志向模型法,不是等效替代,B 错误;建立“瞬时速度”的概念,采纳极值法,不是等效替代,C 错误;卡文迪许测量引力常量,采纳放大的思想,不是等效替代,D 错误.2.答案:C解析: 云层与金殿顶部之间形成巨大电势差的缘由是静电感应,因为静电感应,带电的积雨云和金殿顶部带异种电荷,A 错误,C 正确;因为尖端放电使得金殿顶部电压降低,B错误;近些年来,金殿安装了避雷设施,云层与金殿顶部的电势差减小,故“雷火炼殿”现象不明显和频繁,D 错误.3.答案:B解析:图中A 、B 两点在一个等势面上电势相等,则AC 间的电势差等于BC 间的电势差,沿着电场线方向,电势是降低的,则有U AC =U BC <0,依据W =qU ,则有W A =W B >0,B 正确,A 、C 、D 错误.4.答案:C解析:电动机消耗的热功率是P =I 2R ,A 错误;电源的输出功率等于电动机的输入功率,得P 出=UI ,B 错误;电源的总功率为IE ,内部发热的功率为I 2r ,所以电源的效率为η=IE -I 2r IE =1-IrE,C 正确;电动机消耗的总功率是P =IU ,D 错误. 5.答案:A解析:由题意可得,小车沿倾斜直轨道做匀加速直线运动,所以经过相邻两个线圈的时间越来越小,且随着小车速度增大,穿过三个线圈的磁通量变更率渐渐增大,即最大感应电动势渐渐增大,且随着小车速度增大,穿过三个线圈的时间变小,则出现感应电动势的时间也渐渐减小,A 正确.6.答案:C解析:由图像,A 到O 斜率越来越小,电场强度越来越小,加速度越来越小,故A 错误;AO 段与BO 段电势差相等,电场力做功大小相等,且AO 段电场力对电荷做正功,OB 段电场力对电荷做负功,故电荷在B 点速度为v 0,故B 错误;电荷在AB 间运动v t 图像如图由于位移相等,则面积相等,AO 段的时间小于OB 段的时间,易知电荷在AO 段的平均速度大于在OB 段的平均速度,故C 正确;负点电荷分别处于- 2 m 和 2 m 时,两段图像斜率肯定值相等,则场强大小相等,电荷所受电场力大小相等,但- 2 m 处的速度与 2 m 处的速度不相等,所以电场力的功率不相等,故D 错误.故选C.7.答案:C解析:受电线圈能够给手机电池充电是利用了互感现象,A 错误;由于二极管具有单向导电性,受电线圈两端电压U 2与手机电池充电电压U 3满意U 22 R T =2U 23RT ,解得U 2=2U 3=92V ,则基座线圈和受电线圈的匝数比为n 1n 2=U 1U 2=22092=11029,所以B 错误;若充电功率达到50 W ,则机座线圈电流为I 1=P U 1=522A ,所以C 正确;受电线圈两端电压的峰值为U M 2=2U 2=18 V ,所以D 错误.故选C.8.答案:A 解析:环形导电线圈随着磁芯和外壳随海浪上下浮动而切割磁感线,由法拉第电磁感应定律E =Blv ,环形线圈各部分产生的电动势对回路来说是同向的(实际指感应电流方向),其有效切割长度由微元法可知,l =2πL 联立v =v 0sin 2πTt ,可得线圈中感应电动势的瞬时值表达式e =2πBlv 0sin 2πTt ,依据正弦交变电流的特点知其电动势的有效值为E =2πBLv 0,则该发电装置在一个周期内产生的电能E 电=E 2T R +r =2π2B 2v 20 L 2TR +r,故B 、C 、D 错误,A 正确.故选A.9.答案:BD解析:对于志向变压器有U 2=n 2n 1U 1,U 1不变,则U 2不变,与如何调整P 无关,故B 正确.又U L =U 2,所以灯的亮度不变,A 错误;P 向上滑动时R P 减小,则R 总减小,P 出=U 22R 总增大,P 入=P 出=U 1I 1,所以I 1增大,可知C 错误,D 正确.10.答案:AB解析: 闭合开关S ,导体棒受到的安培力向右同时导体棒切割磁感线产生感应电动势,且方向与电源电动势相反,电流减小,所受安培力减小,加速度减小,当导体棒的电动势和定值电阻R 两端电压大小相等时,导体棒中电流为零,导体棒做匀速运动,速度达到最大,故A 正确;E ab =BLv m =RR +r E ,得v m =ER(R +r )BL,故B 正确;导体棒稳定运动时电源的输出功率为P =I 2R =⎝ ⎛⎭⎪⎫E R +r 2R =E 2R (R +r )2,故C 错误;导体棒稳定运动时导体棒中电流为零,导体棒的感应电动势与电源两端的路端电压相等,即U =ERR +r,故D 错误. 11.答案:BCD 解析:依据左手定则可知电子在圆环内受到沿半径向外的磁场1的洛伦兹力方向垂直环平面对里,电场力须要与该洛伦兹力平衡,电场力方向应垂直环平面对外,由于电子带负电,故电场方向垂直环平面对里,A 错误;电子在圆环内沿顺时针方向做半径为R 、速率为v 的匀速圆周运动,则电子运动周期为T =2πRv,B 正确;电子在圆环内受到磁场2的洛伦兹力供应电子做圆周运动的向心力,则有evB =m v 2R ,解得B =mveR ,C 正确;电子在垂直环平面方向受力平衡,则有eE =evB ,解得E =mv 2eR,D 正确.12.答案:BC解析:由电动势e 随时间的变更关系e =325 sin 100πt (V)可知,电动势有效值为E =230 V .当S 1、S 2、S 3都断开时,路端电压等于电源电动势,所以电压表读数为230 V ,A 错误;当S 1闭合,S 2、S 3都断开时,外电路电阻R 1=22 Ω,由闭合电路欧姆定律可知,电流表读数为I 1=ER 1+r =23022+1A =10 A ,B 正确;当S 2闭合,S 1、S 3都断开时,外电路电阻R 2=10.5 Ω,由闭合电路欧姆定律可知,电流表读数为I 2=E R 2+r =23010.5+1A =20 A ,电压表读数为U =E -I 2r =230 V -20×1 V=210 V ,C 正确;当S 1、S 3都闭合,S 2断开时,外电路为Ⅰ和Ⅲ电路并联,则外电路电阻R 3=443Ω,由闭合电路欧姆定律可知,电流表读数为I 3=E R 3+r =230443+1A =14.7 A ,D 错误.13.答案:(1)小于 小于 (2)1b kb解析:(1)电源的电动势在数值上等于外电路断开(即电流表的示数为零)时的路端电压,在题图甲中,当电流表的示数为零时,由于电压表的电阻并非无穷大,电源与电压表构成通路,此时电路中会有微弱的电流,从而造成电池内电阻分压,所以电压表的示数小于电池的电动势,即电池电动势的测量值小于真实值.在这种状况下,所测得的电池内阻事实上是电压表内阻和电源内阻并联后的等效阻值,所以内阻的测量值也小于真实值.(2)依据闭合电路欧姆定律有E =U +Ir =U +U R·r 整理得1U =1E +r E ·1R故1U 1R图像的斜率为k =r E纵轴截距为b =1E解得E =1b,r =kb14.答案:(1)否 (2)AB (3)1 460 (4)小 解析:(1)如图所示若光敏电阻的阻值R 与照度I 成反比关系,则有RI 为定值,由图像中点的数据可得 5.8×0.2<3.7×0.4<2.7×0.6<2.3×0.8<2.0×1.0<1.8×1.2,可知光敏电阻的阻值R 与照度I 不是反比关系;(2)由于天亮时照度较大,光敏电阻的阻值较小,电路中的电流较大,衔铁被吸下,AB 间断开,CD 间接通,故灯泡应接在AB 间;(3)由题意可知,当照度降到1.0 lx 时,电路电流降低到10 mA ,此时电路中的总电阻为R 总=E I =3610×10-3Ω=3 600 Ω,此时间敏电阻的阻值为R =2 000 Ω,则滑动变阻器R ′的阻值应调为R ′=R 总-R -R 阻=3 600 Ω-2 000 Ω-140 Ω=1 460 Ω(4)运用一段时间后发觉,路灯在天色更亮时就已点亮了,说明在天色更亮时电路电流就降到了10 mA ,为了使路灯能按设计要求点亮和熄灭,应使天色更亮时电路电流大于10 mA ,应使电路的总电阻适当减小,故应将变阻器R ′的阻值适当调小些.15.答案:(1)2.5v 0T (2)d =T217qUm解析:(1)带电粒子在水平方向不受外力作用而做匀速运动,因此水平位移为: x =v 0t =v 0·2.5T =2.5v 0T ①(2)带电粒子在竖直方向的运动规律如v y t 图所示故有:y =12a ⎝ ⎛⎭⎪⎫32T 2+v y 1·T ②因a =qU md③v y 1=aT ④又y =12d ⑤联立②③④⑤得:d =T217qUm16.答案:(1)100 m/s 2(2)0.02 N·s (3)见解析 解析:(1)磁感应强度B =kI 0所受安培力F =BI 0d ,F =ma 可得a =100 m/s 2(2)由动能定理可知FL =12mv 2弹体受到的冲量大小I =mv -0 可得I =0.02 N·s (3)由以上表达式可知v ′=I 02kdLm可知:欲使弹体的出射速度增加至原来的2倍,可采纳的方法有:轨道中的电流变为原来的2倍;弹体质量变为原来的14;轨道间距变为原来的4倍;轨道长度变为原来的4倍.17.答案:(1)Bl 2al R (2)F =ma +B 2l 210alR(3)2∶1解析:(1)依据运动学公式v 2-0=2al解得A 右侧刚进入磁场区域时的速度v =2al则感应电流为I =Blv R =Bl 2alR(2)线框A 左边到达磁场右边界(即将离开磁场)时外力F 最大,设磁场线框的速度大小为v ′,由匀变速直线运动的速度—位移公式得v 2=2a (l +l +3l )解得v =10al感应电流I =Blv R =Bl 10alR导线框受到安培力大小F 安=BI ′l =B 2l 210alR对导线框,由牛顿其次定律得F -F 安=ma 解得F =ma +B 2l 210alR(3)A 右侧进磁场时安培力大小F 安1=B 2l 22alRA 右侧进磁场时外力大小F 1=ma +B 2l 22alRA 右侧进磁场时外力的功率P 1=F 1v =⎝ ⎛⎭⎪⎫ma +B 2l 22al R ×2al =ma 2al +2B 2l 3a R设A 右侧出磁场时速度大小为v ″,则v ″=2a (l +3l )=22al A 右侧出磁场时外力大小F 2=ma +2B 2l22al R外力的功率P 2=F 2v ″=⎝ ⎛⎭⎪⎫ma +2B 2l 22al R ×22al =2ma 2al +8B 2l 3a R由题意得P 1∶P 2=1∶3解得ma =B 2l 22alR则F 1∶F 安1=⎝ ⎛⎭⎪⎫ma +B 2l 22al R ∶B 2l 22al R =(B 2l 22al R +B 2l 22al R )∶B 2l 22al R =2∶118.答案:(1)4mv 20 qL (2)mv 0Lq (3)4mv 05qL ,128mv 249π2qL(4),6-π4L 2解析:(1)粒子经过加速电场加速有qU =12mv 2-12mv 20 仅加电场时粒子在正方体区域中做类平抛运动,当M 点射入的粒子恰好到达P 点,则全部粒子均能达到平面NPP 1N 1,由类平抛规律可得qE 0=ma ,2L =12at 2,2L =vt 解得E 0=4mv 20 qL(2)仅加磁场时粒子在正方体区域中做匀速圆周运动,当从M 点射入的粒子恰好到达Q 1点时所加的磁场为最小值,由圆周运动规律可得r 1=2L ,qvB =mv 2r 1解得B ≤mv 2Lq =mv 0Lq ,当从M点射入的粒子恰好到达M 1点时所加的磁场为最大值,有r 2=L ,qv 0B m =m v 20 r 2解得B ≥mv 0Lq所以B =mv 0Lq(3)x 方向的运动L =qE 2m t 2,xz 平面的运动(2L -r )2+L 2=r 2得到r =5L 4,cos θ=L r =45又r =mv 0qB ,t =90°+θ360°×2πrv 0解得B =4mv 05qL ,E =128mv 20 49π2qL (4)画出在平面NPP 1N 1上有粒子打到的区域的边界 面积为s =6-π4L 2.。
【备考2022 高考物理一轮电磁学专题复习】 选择题专练1 静电场(含解析) 1.“牟缀芥”是东汉王充在《论衡⋅乱龙篇》中记载的摩擦起电现象,意指摩擦后的带电琥珀能吸引轻小物体。
现做如下简化:在某处固定一个电荷量为Q 的带正电的点电荷,在其正下方h 处有一个原子。
在点电荷的电场的作用下原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l 。
点电荷与原子之间产生作用力F 。
你可能不会求解F ,但是你可以通过物理分析进行判断,关于F 的表达式,可能正确的是(式中k 为静电力常量)( )A .0F =B .F=2kQq lC .22kQq F h =D .F=32kQql h 2.口罩是人们抗击新冠病毒人侵的一种常见防护物品。
口罩对病毒起阻隔作用的是一层熔喷无纺布层,布层纤维里加有一种驻极体材料,驻极体材料分子中的正、负电荷原本不重合且杂乱分布(图甲所示),经过静电处理后变得较为规则的分布(图乙所示),从而具有静电吸附作用。
以下说法中正确的是( )A .静电处理前,驻极体材料带有静电B .静电处理过程,电场力对驻极体材料中的正、负电荷做正功C .静电处理过程,驻极体材料分子中的电荷电势能增加D .口罩熔喷布不能阻挡不带电的中性微小颗粒物3.在物理学的发展过程中,科学家们总结出了许多物理学研究方法,以下关于物理学研究方法的叙述正确的是()A.在不需要考虑带电物体本身的大小和形状时,用点电荷来代替物体的方法叫微元法B.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时采用了假设法C.在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似看作匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里采用了理想模型法D.伽利略认为自由落体运动是物体在倾角为90°的斜面上的运动,再根据铜球在斜面上的运动规律得出自由落体的运动规律,这是采用了实验和逻辑推理相结合的方法4.如图,在光滑绝缘斜面上有带电小球a与b,两球同时释放瞬间,a球的加速度刚好为零,则下列关于a、b的电性及初始位置,符合要求的是()A.B.C.D.5.富兰克林为研究雷电现象,设计了如图所示的装置,避雷针线路与接地线分开,并在分开处装上帽形的金属钟A与B,两钟之间以丝线悬挂一个金属小球C,A钟下方用导线连接两个很轻的金属小球形成验电器D,避雷针上空附近的云不带电时,三个金属小球均静止下垂。
高考物理新电磁学知识点之电磁感应真题汇编含答案解析(1)一、选择题1.在水平桌面上,一个圆形金属框置于匀强磁场中,线框平面与磁场垂直,磁感应强度B1随时间t的变化关系如图甲所示,0~1 s内磁场方向垂直线框平面向下,圆形金属框与两根水平的平行金属导轨相连接,导轨上放置一根导体棒,且与导轨接触良好,导体棒处于另一匀强磁场B2中,如图乙所示,导体棒始终保持静止,则其所受的摩擦力F f随时间变化的图像是下图中的(设向右的方向为摩擦力的正方向) ( )A.B.C.D.2.如图所示,A、B是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。
下面说法正确的是()A.闭合开关S瞬间,A、B灯同时亮,且达到正常B.闭合开关S瞬间,A灯比B灯先亮,最后一样亮C.断开开关S瞬间,P点电势比Q点电势低D.断开开关S瞬间,通过A灯的电流方向向左3.如图所示,水平绝缘的桌面上放置一个金属环,现有一个竖直的条形磁铁从圆环左上方沿水平方向快速移动经过正上方到达右上方,在此过程中()A .圆环一定向右运动B .圆环中的感应电流方向不变C .圆环受到的摩擦力方向不变D .圆环对桌面的压力先减小后增大4.如图所示的电路中,电源的电动势为E ,内阻为r ,电感L 的电阻不计,电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值,在0t =时刻闭合开关S ,经过一段时间后,在1t t =时刻断开S ,下列表示灯D 中的电流(规定电流方向A B →为正)随时间t 变化的图像中,正确的是( )A .B .C .D .5.如图所示,abcd 是边长为L ,每边电阻均相同的正方形导体框,今维持线框以恒定的速度v 沿x 轴运动,并穿过倾角为45°的三角形匀强磁场区域,磁场的磁感应强度为B ,方向垂直纸面向里。
线框b 点在O 位置时开始计时,则在2L t v=时间内,a 、b 两点的电势差U 随时间t 的变化图线为( )A .B .C.D.6.如图甲所示,矩形线圈位于一变化的匀强磁场内,磁场方向垂直线圈所在的平面(纸面)向里,磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示.用I表示线圈中的感应电流,取顺时针方向的电流为正.则下图中的I-t图像正确的是 ( )A.B.C.D.7.如图甲所示,一根电阻R=4 Ω的导线绕成半径d=2 m的圆,在圆内部分区域存在变化的匀强磁场,中间S形虚线是两个直径均为d的半圆,磁感应强度随时间变化如图乙所示(磁场垂直于纸面向外为正,电流逆时针方向为正),关于圆环中的感应电流—时间图象,下列选项中正确的是( )A .B .C .D .8.如图所示,闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁,磁铁的N 极朝下.当磁铁向下运动时(但未插入线圈内部)( )A .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互吸引B .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互排斥C .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反,磁铁与线圈相互吸引D .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同,磁铁与线圈相互排斥9.下图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n ,面积为S .若在1t 到2t 时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由1B 均匀增加到2B ,则该段时间线圈两端a 和b 之间的电势差a b ϕϕ-A .恒为2121()nSB B t t -- B .从0均匀变化到2121()nS B B t t --C.恒为2121()nS B Bt t---D.从0均匀变化到2121()nS B Bt t---10.穿过一个单匝闭合线圈的磁通量始终为每秒均匀增加2Wb,则()A.线圈中感应电动势每秒增加2VB.线圈中感应电动势始终为2VC.线圈中感应电动势始终为一个确定值,但由于线圈有电阻,电动势小于2VD.线圈中感应电动势每秒减少2V11.某兴趣小组探究断电自感现象的电路如图所示。
电磁学选择题专项训练一一、 单项选择题1. 如图所示,一半径为R 的圆盘上均匀分布着电荷量为Q 的电荷,在垂直于圆盘且过圆心c 的轴线上有a 、b 、d 三个点,a 和b 、b 和c 、c 和d 间的距离均为R,在a 点处有一电荷量为q (q>0)的固定点电荷.已知b 点处的场强为零,则d 点处场强的大小为(k 为静电力常量)( )A. k 23q R B. k 2109qRC. k 29Q q R +D. k 299Q qR +2. 如图所示,正方形区域ABCD 中有垂直于纸面向里的匀强磁场和竖直方向的匀强电场.一个带正电油滴以一定速度沿AB 边的中点M 垂直于AB 边射入,在复合场中做匀速圆周运动,恰好从A 点射出.则( )A. 仅把该油滴改为带负电,油滴将做圆周运动从B 点射出B. 匀强电场的电场强度方向向下C. 若仅把速度增为2倍,油滴将做圆周运动从AD中点射出D. 仅减小带正电油滴速度,油滴将从AD之间的某点射出3. 用如图所示的电路可以测量电阻的阻值.图中Rx是待测电阻,R0是定值电阻,G是灵敏度很高的电流表,MN是一段均匀的电阻丝.闭合开关,改变滑片P的位置,当通过电流表G的电流为零时,测得MP=l1,PN=l2,则Rx的阻值为()A.12ll RB.112ll l+RC.21ll RD.212ll l+R4. 如图所示,足够长的直线ab靠近通电螺线管,与螺线管平行.用磁传感器测量ab上各点的磁感应强度B,在计算机屏幕上显示的大致图象是()5. 如图所示,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字形导轨.空间存在垂直于纸面的匀强磁场.用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触.下列关于回路中电流i与时间t的关系图线,可能正确的是( )二、多项选择题6. 将一电荷量为+Q的小球放在不带电的金属球附近,所形成的电场线分布如图所示,金属球表面的电势处处相等. a、b为电场中的两点,则( )A. a点的电场强度比b点的大B. a点的电势比b点的高C. 检验电荷-q在a点的电势能比在b点的大D. 将检验电荷-q从a点移到b点的过程中,电场力做负功7. 利用霍尔效应制作的霍尔元件,广泛应用于测量和自动控制等领域.如图所示是霍尔元件的工作原理示意图,磁感应强度B垂直于霍尔元件的工作面向下,通入图示方向.下列说法中正确的是( )的电流I,C、D两侧面会形成电势差UCDA. 电势差U仅与材料有关CD<0B. 若霍尔元件的载流子是自由电子,则电势差UCDC. 仅增大磁感应强度时,电势差U变大CDD. 在测定地球赤道上方的地磁场强弱时,元件的工作面应保持水平8. 两根足够长的光滑导轨竖直放置,间距为L,底端接阻值为R的电阻.将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端,金属棒和导轨接触良好,导轨所在平面与磁感应强度为B 的匀强磁场垂直,如图所示,除电阻R 外其余电阻不计.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放,则()A. 释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB. 金属棒向下运动时,流过电阻R 的电流方向为a →bC. 金属棒的速度为v 时,电路中的电功率为222B L v RD. 电阻R 上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量9. 如图所示,a 、b 是一对平行金属板,分别接到直流电源两极上,右边有一挡板,正中间开有一小孔d,在较大空间范围内存在着匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直纸面向里,在a 、b 两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点c 处射入一束正离子(不计重力),这些正离子都沿直线运动到右侧,从d 孔射出后分成3束.则下列说法中正确的是( )A. 这三束正离子的速度一定不相同B. 这三束正离子的比荷一定不相同C. a、b两板间的匀强电场方向一定由b指向aD. 若这三束离子改为带负电而其他条件不变则仍能从d孔射出题1 2 3 4 5 6 7 8 9号答案电磁学选择题专项训练一1. B2. C3. C4. C5. A6. ABD7. BC8. AC9. BD。
高考物理电磁学真题电磁学是物理学中非常重要的一个分支,也是高考物理中的一个考点。
下面我将为大家提供一些高考物理电磁学的真题,并附上详细解析,希望对大家备考有所帮助。
1. 问题:一个磁感应强度为0.5T的均匀磁场中,一个带电粒子e的运动速度为1.0×10^6m/s,其磁场中受到的洛伦兹力大小为多少?解析:洛伦兹力的计算公式为F=qvB*sinθ,其中q为电荷量,v为粒子速度,B为磁感应强度,θ为磁场与速度的夹角。
根据题目可知,q=e=1.6×10^-19C,v=1.0×10^6m/s,B=0.5T,sinθ=1(因为速度与磁场垂直),代入计算可得F=1.6×10^-13N。
2. 问题:一台变压器的初级线圈匝数为200,次级线圈匝数为800,当初级交变电压有效值为220V时,求输出电压的有效值。
解析:根据变压器的变压原理,有U1/U2=N1/N2,其中U1为初级电压,U2为次级电压,N1为初级匝数,N2为次级匝数。
代入题目数据可得220/V2=200/800,解得V2=880V。
3. 问题:一根长为2m的导线,通以电流I=5A,放置在一个磁感应强度为0.2T的均匀磁场中,求导线两端之间的电动势大小。
解析:根据法拉第电磁感应定律,产生的感应电动势大小为ε=B*l*v,其中B为磁感应强度,l为导线长度,v为导线移动速度。
由于导线静止不动,所以可得感应电动势大小为ε=0。
通过以上这些真题及详细解析,相信大家对高考物理电磁学有了更深入的了解。
希望大家在备考中多加练习,掌握好物理电磁学知识,取得优异的成绩。
祝各位同学成功通过高考,实现自己的梦想!。
高考物理电磁学-复合场专题练习(含答案)(一)一、单选题1.如图所示,足够长的两平行金属板正对着竖直放置,它们通过导线与电源E、定值电阻R、开关S相连.闭合开关后,与两极板上边缘等高处有两个带负电小球A和B,它们均从两极板正中央由静止开始释放,两小球最终均打在极板上,(不考虑小球间的相互作用及对电场的影响)下列说法中正确的是()A.两小球在两板间运动的轨迹都是一条抛物线B.两板间电压越大,小球在板间运动的时间越短C.它们的运动时间一定相同D.若两者的比荷相同,它们的运动轨迹可能相同2.一个带电小球,用细线悬挂在水平方向的匀强电场中,当小球静止后把细线烧断,在小球将(假设电场足够大)()A.做自由落体运动B.做曲线运动C.做匀加速直线运动D.做变加速直线运动3.质量为m,带电量为+q的小球,在匀强电场中由静止释放,小球沿着与竖直向下夹30°的方向作匀加速直线运动,当场强大小为E=mg/2 时、E所有可能的方向可以构成()A.一条线 B.一个平面 C.一个球面 D.一个圆锥面4.场强为E的匀强电场和磁感强度为B的匀强磁场正交.如图质量为m的带电粒子在垂直于磁场方向的竖直平面内,做半径为R的匀速圆周运动,设重力加速度为g,则下列结论不正确的是()A.粒子带负电,且q=B.粒子顺时针方向转动C.粒子速度大小v=D.粒子的机械能守恒5.如图所示,一个质量为m、带正电荷量为q的小带电体处于可移动的匀强磁场中,磁场的方向垂直纸面向里,磁感应强度为B,为了使它对水平绝缘面刚好无压力,应该()A.使磁感应强度B的数值增大B.使磁场以速率v= 向上移动C.使磁场以速率v= 向右移动D.使磁场以速率v= 向左移动6.在赤道处,将一小球向东水平抛出,落地点为A;给小球带上电荷后,仍以原来的速度抛出,考虑地磁场的影响,下列说法正确的是()A.无论小球带何种电荷,小球仍会落在A点B.无论小球带何种电荷,小球下落时间都会延长C.若小球带负电荷,小球会落在更远的B点D.若小球带正电荷,小球会落在更远的B点7.如图所示,某空间存在正交的匀强磁场和匀强电场,电场方向水平向右,磁场方向垂直于纸面向里,一个带电微粒由a点进入电磁场并刚好能沿ab直线向上运动,下列说法正确的是()A.微粒可能带负电,可能带正电B.微粒的机械能一定增加C.微粒的电势能一定增加D.微粒动能一定减小8.如图所示,一电子束垂直于电场线与磁感线方向入射后偏向A极板,为了使电子束沿射入方向做直线运动,可采用的方法是()A.将变阻器滑动头P向右滑动B.将变阻器滑动头P向左滑动C.将极板间距离适当减小D.将极板间距离适当增大9.如图所示为“滤速器”装置示意图.a、b为水平放置的平行金属板,其电容为C,板间距离为d,平行板内存在垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,a、b板带上电量,可在平行板内产生匀强电场,且电场方向和磁场方向互相垂直.一带电粒子以速度v0经小孔进入正交电磁场可沿直线OO′运动,由O′射出,粒子所受重力不计,则a板所带电量情况是()A.带正电,其电量为B.带正电,其电量为CBdv0C.带负电,其电量为D.带负电,其电量为10.如图所示,在真空中,匀强电场的方向竖直向下,匀强磁场的方向垂直纸面向里.三个油滴a、b、c带有等量的同种电荷,已知a静止,b向右匀速运动,c向左匀速运动.比较它们的质量应有()A.a油滴质量最大B.b油滴质量最大C.c油滴质量最大D.a、b、c的质量一样二、综合题11.竖直放置的两块足够长的带电平行金属板间有匀强电场,其电场强度为E,在该匀强电场中,用丝线悬挂质量为m的带正电小球,当丝线跟竖直方向成θ角小球与板距离为b时,小球恰好平衡,如图所示.(重力加速度为g)求:(1)小球带电量q是多少?(2)若剪断丝线,小球碰到金属板需多长时间?12.以竖直向上为轴正方向的平面直角系,如图所示,在第一、四象限内存在沿轴负方向的匀强电场,在第二、三象限内存在着沿轴正方向的匀强电场和垂直于平面向外的匀强磁场,现有一质量为、电荷量为的带正电小球从坐标原点O以初速度沿与轴正方向成角的方向射出,已知两电场的电场强度,磁场的磁感应强度为B,重力加速度为。
全国高考物理压轴题
全国高考物理压轴题一般考察学生的综合应用能力,通常涉及多个知识点和方法的综合运用。
以下是一些常见的全国高考物理压轴题:
1. 力学综合题:这类题目通常涉及多个物体和多个力的分析,要求学生能够灵活运用牛顿第二定律和运动学公式解决复杂的问题。
2. 电磁学综合题:这类题目通常涉及电场、磁场和电流等知识点,要求学生能够运用法拉第电磁感应定律、安培定律等公式解决复杂的问题。
3. 热学综合题:这类题目通常涉及热力学第一定律、热力学第二定律等知识点,要求学生能够运用这些公式解决涉及能量守恒、熵增加等方面的问题。
4. 光学综合题:这类题目通常涉及光的折射、反射和干涉等知识点,要求学生能够运用这些公式解决涉及光路设计、光学仪器等方面的问题。
5. 原子物理综合题:这类题目通常涉及原子结构和原子核等知识点,要求学生能够运用这些公式解决涉及原子能级、核反应等方面的问题。
总之,全国高考物理压轴题是考察学生综合应用能力的题目,需要学生具备扎实的基础知识、灵活的思维方式和丰富的解题经验。
通过做题、练习和总结,学生可以提高自己的解题能力和思维能力。
高考物理电磁学计算题(一)组卷老师:莫老师评卷人得分一.计算题(共50小题)1.如图所示,粗糙斜面的倾角θ=37°,半径r=0.5m的圆形区域内存在着垂直于斜面向下的匀强磁场。
一个匝数n=10匝的刚性正方形线框abcd,通过松弛的柔软导线与一个额定功率P=1.25W的小灯泡A相连,圆形磁场的一条直径恰好与线框bc边重合。
已知线框总质量m=2kg,总电阻R0=1.25Ω,边长L>2r,与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.从t=0时起,磁场的磁感应强度按B=2﹣t(T)的规律变化。
开始时线框静止在斜面上,在线框运动前,灯泡始终正常发光。
设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.π=3.2)求:(1)线框不动时,回路中的感应电动势E;(2)小灯泡正常发光时的电阻R;(3)线框保持不动的时间内,小灯泡产生的热量Q。
2.如图所示为一种“电磁天平”的结构简图,等臂天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,线圈未通电时天平两臂平衡;已知线圈的水平边长L=0.1m,匝数为N=800,线圈的下底边处于匀强磁场内,磁感应强度B=0.5T,方向垂直于线圈平面向里,线圈中通有方向沿顺时针,大小可在0﹣2A范围内调解的电流I;挂盘放上待测物体后,调解线圈中电流使得天平平衡,测出电流即可测得物体的质量;重力加速度g=10m/s2,试求:该“电磁天平”能够称量的最大质量.3.如图甲所示为发电机的简化模型,固定于绝缘水平桌面上的金属导轨,处在方向竖直向下的匀强磁场中,导体棒ab在水平向右的拉力F作用下,以水平速度v沿金属导轨向右做匀速直线运动,导体棒ab始终与金属导轨形成闭合回路。
已知导体棒ab的长度恰好等于平行导轨间距l,磁场的磁感应强度大小为B,忽略摩擦阻力。
(1)求导体棒ab运动过程中产生的感应电动势E和感应电流I;(2)从微观角度看,导体棒切割磁感线产生感应电动势是由于导体内部的自由电荷受到沿棒方向的洛伦兹力做功而产生的。
高考物理新电磁学知识点之磁场知识点总复习有答案解析(1)一、选择题1.如图,条形磁铁平放于水平桌面上,在它的正中央上方固定一根直导线,导线与磁场垂直,现给导线中通以垂直于纸面向外的电流,则下列说法正确的是()A.桌面对磁铁的支持力增大B.桌面对磁铁的支持力减小C.桌面对磁铁的支持力不变D.以上说法都有可能2.如图甲是磁电式电流表的结构图,蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布。
线圈中a、b两条导线长度均为l,未通电流时,a、b处于图乙所示位置,两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。
通电后,a导线中电流方向垂直纸面向外,大小为I,则()A.该磁场是匀强磁场B.线圈平面总与磁场方向垂直C.线圈将逆时针转动D.a导线受到的安培力大小始终为BI l3.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是()A.磁感应强度与磁场力F成正比,与检验电流元IL成反比B.磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I无关D.磁感线越密,磁感应强度越大4.电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律,运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器。
工作原理如图所示,将患者血管置于磁感应强度为B的匀强磁场中,测出管壁上MN两点间的电势差为U,已知血管的直径为d,则血管中的血液流量Q为()A.πdUBB.π4dUBC.πUBdD.π4UBd5.如图,一带电粒子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速圆周运动。
已知电场强度为E,方向竖直向下,磁感应强度为B,方向垂直于纸面向外。
粒子圆周运动的半径为R,若小球运动到最高点A时沿水平方向分裂成两个粒子1和2,假设粒子质量和电量都恰好均分,粒子1在原运行方向上做匀速圆周运动,半径变为3R,下列说法正确的是()A.粒子带正电荷B.粒子分裂前运动速度大小为REB gC.粒子2也做匀速圆周运动,且沿逆时针方向D.粒子2做匀速圆周运动的半径也为3R6.如图所示,在半径为R的圆形区域内,有匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直于圆平面(未画出)。
备战2020高考物理-高三第一轮基础练习:牛顿运动定律与电磁学综合一、单选题1.如图所示,在地面上方的水平匀强电场中,一个质量为m、电荷量为+q的小球,系在一根长为L的绝缘细线一端,可以在竖直平面内绕O点做圆周运动.AB为圆周的水平直径,CD为竖直直径.已知重力加速度为g,电场强度E= .下列说法正确的是()A. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则它运动的最小速度为B. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球运动到D点时的机械能最小C. 若将小球在A点由静止开始释放,它将在ACBD圆弧上往复运动D. 若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出,它将能够到达B点2.如图所示,在竖直平面内放一个光滑绝缘的半圆形轨道,水平方向的匀强磁场与半圆形轨道所在的平面垂直.一个带负电荷的小滑块由静止开始从半圆轨道的最高点M滑下到最右端,则下列说法中正确的是( )A. 滑块经过最低点时的速度比磁场不存在时大B. 滑块从M点到最低点的加速度比磁场不存在时小C. 滑块经过最低点时对轨道的压力比磁场不存在时小D. 滑块从M点到最低点所用时间与磁场不存在时相等3.质量为m的物块,带电荷量为+Q,开始时让它静止在倾角α=60°的固定光滑绝缘斜面顶端,整个装置放在水平方向、大小为E= 的匀强电场中,如图所示,斜面高为H,释放物块后,物块落地时的速度大小为()A. 2B.C. 2D. 24.如图甲所示,A、B是电场中的一条直线形的电场线,若将一个带正电的点电荷从A由静止释放,它只在电场力作用下沿电场线从A向B运动过程中的速度图象如图乙所示.比较A、B两点的电势和场强E,下列说法正确的是( )A. φA<φB,E A<E BB. φA<φB,E A>E BC. φA>φB,E A>E BD. φA>φB,E A<E B5.如图所示,固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中,金属杆ab与导轨接触良好.在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻,其它部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F1作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动,滑动中杆ab始终垂直于导轨.金属杆受到的安培力用F f表示,则关于图乙中F1与F f随时间t变化的关系图象可能的是()A. B. C. D.6.如图所示,甲是一个带正电的小物块,乙是一个不带电的足够长的绝缘板,甲、乙之间有摩擦,它们叠放在一起置于光滑的水平地板上,地板上方有水平方向的匀强磁场.现用水平恒力F拉乙使之开始运动,观察到甲、乙间发生了相对滑动,则在观察较长时间内,能较准确反应二者运动情况的v﹣t图象是()A. B. C. D.7.如图所示,线圈由A位置开始下落,在磁场中受到的磁场力如果总小于重力,则它在A、B、C、D四个位置时,加速度关系为()A. a A>a B>a C>a DB. a A=a C>a B>a DC. a A=a C>a D>a BD. a A>a C>a B=a D8.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小.如图所示,将压敏电阻平放在电梯内,受力面向上,在其上面放一质量为m的物体,电梯静止时电压表的示数为U0.下列电压表示数随时间变化图象中,能表示电梯竖直向上作匀加速直线运动的是()A. B. C. D.9.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动,其电势能E p随位移x变化的关系如图所示,其中0﹣x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2﹣x3段是直线,则下列说法正确的是()A. x1处电场强度最小,但不为零B. x2~x3段电场强度大小方向均不变,为一定值C. 粒子在0~x2段做匀变速运动,x2~x3段做匀速直线运动D. 在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3>φ2=φ0>φ110.如图所示,足够长的竖直绝缘管内壁粗糙程度处处相同,处在方向彼此垂直的匀强电场和匀强磁场中,电场强度和磁感应强度的大小分别为E和B.一个质量为m,电荷量为+q 的小球从静止开始沿管下滑,下列关于小球所受弹力N、运动速度v、运动加速度a、运动位移x、运动时间t之间的关系图象中正确的是()A. B. C. D.二、多选题11.如图所示,两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中,轨道两端在同一高度上,轨道是光滑的.两个相同的带正电小球同球从两轨道左端最高点由静止释放,M、N为轨道的最低点,则()A. 两小球到达轨道最低点的速度v M=v NB. 两小球到达轨道最低点时对轨道的压力F M>F NC. 小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点的时间D. 在磁场中小球能到达轨道的另一端,在电场中小球不能到达轨道的另一端12.一带负电的粒子只在电场力作用下沿x轴正方向运动,其电势能E p随位移x变化的关系如图所示,其中0﹣x2段是关于直线x=x1对称的曲线,x2﹣x3段是直线,则下列说法正确的是()A. x1处电场强度为零B. 粒子在0﹣x2段做匀变速运动,x2﹣x3段做匀速直线运动C. 在0、x1、x2、x3处电势φ0、φ1、φ2、φ3的关系为φ3>φ2=φ0>φ1D. x2﹣x3段的电场强度大小方向均不变13.某带电粒子仅在电场力作用下由A点运动到B点,电场线、粒子在A点的初速度及运动轨迹如图所示,可以判定()A. A点的电势高于B点的电势B. 粒子在A点的动能小于它在B点的动能C. 粒子在A点的电势能小于它在B点的电势能D. 粒子在A点的加速度大于它在B点的加速度14.如图所示,甲带负电,乙是不带电的绝缘物块,甲乙叠放在一起,置于粗糙的水平地板上,地板上方空间有垂直纸面向里的匀强磁场,现加一水平向左的匀强电场,发现甲、乙无相对滑动一起向右加速运动.在加速运动阶段()A. 甲、乙两物块间的摩擦力不变B. 甲、乙两物块做加速度减小的加速运动C. 乙物块与地面之间的摩擦力不断变大D. 甲、乙两物体可能做匀加速直线运动15.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置,其工作原理如图甲所示,将压敏电阻及各电路元件和一块挡板固定在绝缘小车上,中间放置一个光滑的绝缘重球.已知0到t1时间内小车静止,重球对压敏电阻和挡板均无压力.此后小车沿水平面向右做直线运动,整个过程中,电流表示数随时间的变化图.线如图乙所示,则下列判断正确的是()A. 从t1到t2时间内,小车做匀加速直线运动B. 从t2到t3时间内,小车做匀加速直线运动C. 从t3到t4时间内,小车做匀加速直线运动D. 从t4到t5时间内,小车可能做匀减速直线运动16.如图所示为某电场中的一条电场线,在a点静止地放一个正电荷(重力不能忽略),到达b时速度恰好为零,则()A. 电场线的方向一定竖直向上B. 该电场一定是匀强电场C. 该电荷从a→b是加速度变化的运动D. 该电荷在a点受到的电场力一定比在b点受到的电场力小三、综合题17.如图所示,在竖直向下的匀强电场中有一绝缘的光滑离心轨道,一个带负电的小球从斜轨道上的A点由静止释放,沿轨道滑下,已知小球的质量为m,电量大小为﹣q,匀强电场的场强大小为E,斜轨道的倾角为α (小球的重力大于所受的电场力).(1)求小球沿斜轨道下滑的加速度的大小;(2)若使小球通过半径为R的圆轨道顶端的B点时不落下来,求A点距水平地面的高度h 至少应为多大?18.如图甲所示,两根间距=1.0m、电阻不计的足够长平行金属导轨ab、cd水平放置,一端与阻值R=2.0Ω的电阻相连.质量m=0.2kg的导体棒ef在恒定外力F作用下由静止开始运动,已知导体棒与两根导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力均为f=1.0N,导体棒电阻为r=10Ω,整个装置处于垂直于导轨平面向上的匀强磁场B中,导体棒运动过程中加速度a与速度v 的关系如图乙所示(取g=10m/s2).求:(1)当导体棒速度为v时,棒所受安培力F安的大小(用题中字母表示).(2)磁场的磁感应强度B.(3)若ef棒由静止开始运动距离为S=6.9m时,速度已达v′=3m/s.求此过程中产生的焦耳热Q.19.质量为0.1kg的小物块,带有0.5C的电荷量,放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上,整个斜面置于0.5T的匀强磁场中,磁场方向如图所示,物块由静止开始下滑,滑到某一位置时,物块开始离开斜面(设斜面足够长,g=10m/s2)问:(1)物块带电性质?(2)物块离开斜面时的速度为多少?(3)物块在斜面上滑行的最大距离是多少?答案一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】解:A、由于电场强度E= ,故mg=Eq,物体的加速度大小为a= g,故若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则它运动的最小速度为v,则有:mg=m ,解得,v= ,故A错误;B、除重力和弹力外其它力做功等于机械能的增加值,若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动,则小球运动到B点时,电场力做功最多,故到B点时的机械能最大,故B错误;C、小球受合力方向与电场方向夹角45°斜向下,故若将小球在A点由静止开始释放,它将沿合力方向做匀加速直线运动,故C错误;D、若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出,小球将不会沿圆周运动,因此小球在竖直方向做竖直上拋,水平方向做匀加速,因Eq=mg,故水平加速度与速度加速大小均为g,当竖直方向上的位移为零时,时间t= ,则水平位移x= gt2=2L,则说明小球刚好运动到B点,故D正确.故选:D.【分析】掌握重力做功与重力势能变化的关系,掌握合外力做功与动能变化的关系,除重力和弹力外其它力做功与机械能变化的关系,注意将重力场和电场的总和等效成另一个“合场”,将重力场中的竖直面内的圆周运动与本题的圆周运动进行类比2.【答案】D【解析】【分析】由于洛伦兹力不做功,故与磁场不存在时相比,滑块经过最低点时的速度不变,选项A错误;由,与磁场不存在时相比,滑块经过最低点时的加速度不变,选项B错误;由左手定则,滑块经最低点时受的洛伦兹力向下,而滑块所受的向心力不变,故滑块经最低点时对轨道的压力比磁场不存在时大,因此选项C错误;由于洛伦兹力始终与运动方向垂直,在任意一点,滑块经过时的速度均不变,选项D正确。
E ,r 2009届高考物理复习 电磁学综合练习一一.选择题:1.如图所示,质量为m 的环带+q 电荷,套在足够长的绝缘杆上,动摩擦因数为µ,杆处于正交的匀强电场和匀强磁场中,杆与水平电场夹角为θ,若环能从静止开始下滑,则以下说法正确的是( )A .环在下滑过程中,加速度不断减小,最后为零B .环在下滑过程中,加速度先增大后减小,最后为零C .环在下滑过程中,速度不断增大,最后匀速D .环在下滑过程中,速度先增大后减小,最后为零2.如图所示,虚线表示电场中一簇等势面,相邻等势面之间的电势差相等,一个α粒子以一定初速度进入电场中,只在电场力作用下从M 点运动到N 点,此过程中电场子力对α粒子做负功,由此可以判断( ) A .M 点的电势高于N 点的电势B .α粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力C .α粒子在M 点在电势能小于在N 点的电势能D .α粒经过M 点时的速率小于经过N 点时的速率3.在如图所示电路中,闭合电键S ,当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时,四个理想电表的示数都发生变化,电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示,电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示.下列比值正确的是 ( )A .U 1/I 不变,ΔU 1/ΔI 不变.B .U 2/I 变大,ΔU 2/ΔI 变大.C .U 2/I 变大,ΔU 2/ΔI 不变D .U 3/I 变大,ΔU 3/ΔI 不变.4.从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子,若它们在毫无阻挡的情况下到达地球,将对地球上的生命造成巨大危害。
下列关于地磁场和上述宇宙射线的相关说法中,正确的是( )A .在地球表面附近,地磁场对带电宇宙射线完全没有阻挡作用B .在地球表面附近,各处的地磁场对带电宇宙射线的阻挡作用强弱相同C .在赤道附近,地磁场将使垂直射向地球表面的带正电的宇宙射线略向西偏D .在赤道附近,地磁场将使垂直射向地球表面的带正电的宇宙射线略向东偏5.回旋加速器是加速带电粒子的装置,其核心部分是分别与高频交流电源两 极相连接的 两个D 形金属盒,两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得 到加速,两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,如图所示。
设D 形盒半径为R 。
若用回旋加速器加速质子时,匀强磁场的磁感应强度为B ,高频交流电频率为f 。
则下列说法正确的是( )A .质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB .质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C .若要增大质子射出的速度,可以减小狭缝间的距离D .不改变B 和f ,该回旋加速器也能用于加速α粒子6.如图所示,用细绳将条形磁铁A竖直挂起,再将小铁块B吸在条形磁铁A的下端,静止后将细绳烧断,A、B同时下落,不计空气阻力,则下落过程中:( ) A 小铁块B的加速度一定为g B 小铁块B只受一个力的作用 C 小铁块B可能只受二个力的作用 D 小铁块B共受三个力的作用7.某一空间存在着强度不变、方向随时间周期变化的匀强磁场,如图甲所示,规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向,为了使静置该磁场中的带正电的粒子能做横“∞”字曲线运动且逆时针方向通过efab (轨迹如图乙),已知磁场变化周期T 等于粒子完成一次“∞”字的时间,则可行的办法是(粒子只受磁场力作用,其他力不计)( )A .若粒子初始位置在a 处,T t 83=时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度B .若粒子初始位置在f 处,t=1/2T 时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度C .若粒子初始位置在e 处,T t 811=时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度D .若粒子初始位置在d 处,t=T 时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度 8.某同学用如图所示的电路进行小电机的输出功率的研究,其实验步骤如下所述,闭合电键后, 调节滑动变阻器,电动机未转动时,电压表的 读数为U 1,电流表的读数为I 1;再调节滑动 变阻器,电动机转动后电压表的读数为U 2, 电流表的读数为I 2,则此时电动机的输出功率 为 ( )A .U 2I 2-I 22U 1/I 1B .U 2I 2+I 22U 1/I 1C .U 2I 2D .I 22U 1/I 19.如图所示,一个带负电的油滴以初速v 0从P 点斜向上进入水平方向的匀强电场中,倾斜角θ=45°,若油滴到达最高点时速 度大小仍为v 0,则油滴进入电场后 ( ) A .油滴到最高点时速度方向斜向上 B .油滴到最高点时速度方向水平向左 C .重力大于电场力D .重力小于电场力10.如图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图,如果发现电视画面的幅度比 正常的偏小,可能引起的原因是( ) A .电子枪发射能力减弱,电子数减少 B .加速电场的电压过高,电子速率偏大 C .偏转线圈局部短路,线圈匝数减少 D .偏转线圈电流过小,偏转磁场减弱 二.填空题:11.目前世界上正在研究的新型发电机——磁流体发电机的 原理如图所示。
在相距为d ,且足够长的甲、乙两金属板间加有垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场,两板通过电键和灯泡相连,将气体加热到使之高度电离,由于正负电荷一样多,且带电量均为q ,故称为等离子体, 将其以速度v 喷入甲、乙两板之间,这时甲、乙两板就会聚集电荷,产生电压,它可以直接把内能转化为电能。
试问:图中 (填“甲”或“乙”)极板是发电机的正极;发电机的电动势为 。
12.如图为研究电容器充、放电的电路图,电源直流 6V 左右,电容用10000μF 的电解电容。
先将开关 S 与“1”端相连,电源向电容器充电,然后把开 关S 掷向“2”端,电容器通过电阻R 放电,将 传感器测得的电流、电压信息传入计算机,屏幕 上显示出电流和电压随时间变化的图线为下图中 的“1”和“2”。
其中图象 (填“1”或“2”)为电流随时间变化的图线; 时刻(填“t 1”、“t 2”或“t 3”)为电容器开妈放电的时刻。
13.实验室现有如下器材:电流表G(满偏电流300μA,内阻100Ω)电流表A1(量程为0.6A,内阻约为0.1Ω)电压表V1(量程为2V,内阻约为2000Ω)电阻箱R1(阻值范围0~9999Ω)电阻箱R2(阻值范围0~999.9Ω)滑动变阻器R3(最大阻值为100Ω)滑动变阻器R4(最大阻值为100kΩ)电源E(电动势6V,内阻约为0.5Ω)单刀单振开关S,导线若干(1)现需要将电流表G改成3V的电压表,需要选用的电阻箱是______________,其阻值应调节为_______________ 与电流表G____________联.(2)为了测量电压表V1的内阻,要求有尽可能高的测量精度,所用电表的指针偏转达半偏以上,并能测多组数据,请你从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量实验电路,母标注.若你需用到改装后的电压表,则改装后的电压表用V表示.)(3)电压表V1的内阻R V的计算公式为R V=________ ,式中各符号的意义是______________。
三.计算题:14.有一种测量压力的电子秤,其原理如图所示。
E是内阻不计、电动势为6V的电源。
R0是一个阻值为400Ω的限流电阻。
G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。
R是压敏电阻,其阻值可随压力大小变化而改变,其关系如下表所示。
C是一个用来保护显示器的电容器。
秤台的重力忽略不计。
(1)在坐标系中画出电阻随压力变化的图线,并归纳出电值随压力变化的函数关系式(2)写出压力与电流的关系式,说明该测力显示器的刻度是否均匀(3)若电容器的耐压值为5V,该电子秤的量程是多少牛顿?15.如图,oxy 平面内的圆0’与y 轴相切于坐标原点O 。
在该圆形区域内,有与y 轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场,一个带电粒子(不计重力)从原点O 沿x 轴进入场区,恰好做匀速直线运动,穿过场区的时间为T.若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间为T/2,若撤去电场,只保留磁场,其它条件不变,确定该带电粒子穿过场区的时间。
16.(20分)如图(甲)所示,两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t 变化的电压u ,两板间电场可看作是均匀的,且两板外无电场,极板长L =0.2m ,板间距离d =0.2m ,在金属板右侧有一边界为MN 的区域足够大的匀强磁场,MN 与两板中线OO′垂直,磁感应强度B =5×10-3T ,方向垂直纸面向里。
现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中,已知每个粒子的速度v 0=105m/s ,比荷q /m =108C/kg ,重力忽略不计,在每个粒子通过电场区域的极短时间内,电场可视作是恒定不变的。
(取14.3=π) (1)试求带电粒子射出电场时的最大速度。
(2)证明任意时刻从电场射出的带电粒子,进入磁场时在MN 上的入射点和出磁场时在MN 上的出射点间的距离为定值。
写出表达式并求出这个定值。
(3)从电场射出的带电粒子,进入磁场运动一段时间后又射出磁场。
试猜想粒子在磁场中运动的时间是否为定值,若是,求出该定值的大小;若不是,求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。
17.如图所示,xoy平面内的边长为a的正方形左边中点与坐标原点O重合。
在该正方形区域内,有与y轴平行向上的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场。
一个带电的粒子(不计重力)从原点o沿x轴进入场区,恰好做匀速直线运动,穿过场区的时间为T。
(1)若撤去磁场,只保留电场,其他条件不变,该带电粒子穿过场区的时间为T/2,求电场强度与带电粒子的比荷q/m的关系式。
(2)若撤去电场,只保留磁场,其他条件不变,求该带电粒子穿过场区的时间。
参考答案一.选择题:二.填空题:11.甲,Bdv 12. 2,t 213.(1)__ R 1___, 9900 _ 串__联. (2)(3)R V =U 1R 2/(U-U 1)式中各符号的意义:U 1是电压表V1 R 2 是电阻箱R 2U 是电压表V 的读数三.计算题: 14.)()()(刻度不均匀)(可得和)由()(或成线性变化关系,与)由图可知(4 55032 3 23 4.0300 100'=''+-=+=+='-=+=N F kbR kI E F b kF R RR EI F R b kF R F R m15.解:设空间所加电场的场强为E ,磁场的磁感应强度为B ,场区的半径为R ,粒子的电量为q ,质量为m ,初速度为v ,同时存在电场和磁场时,带电粒子做匀速直线 运动有qBv=qE.........(1) vT=2R. (2)只存在电场时,粒子做类平抛运动,有 x=vT/2.........(3) y =2)2(21T m Eq ⋅............(4) 由以上式子可得x=y=R ,即粒子从图中的M 点离开电场. 只存在磁场时,粒子做匀速圆周运动,从图中N 点离开磁场,P为轨迹圆弧的圆心,设半径为r ,则 Bvq=mv 2/r..........(5) 联立(12345)式子可得r=R/2又tan θ=R/r=2,所以,粒子在磁场中运动的时间 t=2r θ/v=2Tarctan2 16.解:(1)设两板间电压为U 1时,带电粒子刚好从极板边缘射出电场,则有2012)(21212v L dm q U at d ⋅==;代入数据,解得:U 1=100V 在电压低于100V 时,带电粒子才能从两板间射出,电压高于100V 时,带电粒子打在极板上,不能从两板间射出。