2020年高三物理三轮总复习电磁学专题练习（含答案).docx

2020年高三物理高考三轮总复习电磁学专题练习【不定项选择题】1南极考察队队员在地球南极附近用弹簧秤竖直悬挂一未通电螺线管，如图所示，下列说法正确的是（）A若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将减小B若将a端接电源正极，b端接电源负极，则弹簧秤示数将增大C若将b端接电源正极，a端接电源负极，则弹簧秤示数将增大D不论螺线管通电情况如何，弹簧秤示数均不变2如图所示，在倾角的光滑轨道上，质量m=0.1kg的AB杆放在轨道上，轨道间距，电流I=0.5A当加上垂直于杆AB的某一方向的匀强磁场后，杆AB处于静止状态，则所加磁场的磁感应强度可能为（ ）A1TB5.5T C4TD7.5T3如图所示，等腰直角三角形abc区域内存在方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B。三个相同的带电粒子从b点沿bc方向分别以速度v1、v2、v3射入磁场，在磁场中运动的时间分别为t1、t2、t3，且t1:t2:t3=3:3:1。直角边bc的长度为L，不计粒子的重力，下列说法正确的是A三个粒子的速度大小关系可能是v1=v2>v3 B三个粒子的速度大小关系可能是v1<v2<v3C粒子的比荷 D粒子的比荷4两根长直导线a、b平行放置，如图所示为垂直于导线的截面图，图中O点为两根导线连线ab的中点，M、N为ab的中垂线上的两点且与a、b等距，两导线中通有等大、同向的恒定电流，已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比，则下列说法中正确的是( )AM点和N点的磁感应强度大小相等，方向相同BM点和N点的磁感应强度大小相等，方向相反CO点的磁感应强度为零D若在N点放一小磁针，静止时其北极沿ON指向O点5如图所示，两个同心放置且共面的金属圆环，条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直，通过两环的磁通量a、b比较，则Aab Bab Cab D不能确定6如图所示，一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感强度为B的匀强磁场中，通入AC方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是 （ ）A不改变电流和磁场方向，适当增大电流 B只改变电流方向，并适当减小电流C不改变磁场和电流方向，适当减小磁感强度 D同时改变磁场方向，并适当减小磁感强度7如图所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其上方正中央固定一根长直导线，导线与磁铁垂直。导线通以垂直纸面向里的电流，则通电后（）A磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用 B磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用C磁铁对桌面压力增加，不受桌面的摩擦力作用 D磁铁对桌面压力增加，受到桌面的摩擦力作用8三条在同一平面（纸面）内的长直绝缘导线组成一等边三角形，在导线中通过的电流均为I，方向如图所示。a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上，且到相应顶点的距离相等。将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3，下列说法正确的是（）AB1=B2<B3BB1=B2=B3Ca和c处磁场方向垂直于纸面向外，b处磁场方向垂直于纸面向里Da处磁场方向垂直于纸面向外，b和c处磁场方向垂直于纸面向里9如图所示，两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，a受到磁场力的大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小为( )AF2BF1-F2CF1F2D2F1-F210如图所示，在空间中有一坐标系Oxy，其第一象限内充满着两个匀强磁场区域I和 ，直线OP是它们的边界区域I中的磁感应强度为B，方向垂直纸面向外；区域中的磁感应强度为2B，方向垂直纸面向内边界上的P点坐标为(4L，3L)一质量为 m、电荷量为q的带正电粒子从P点平行于y轴负方向射人区域I，经过一段时间后， 粒子恰好经过原点O忽略粒子重力，已知sin37=0.6，cos37=0.8则下列说法中不正确的是 （ ）A该粒子一定沿y轴负方向从O点射出 B该粒子射出时与y轴正方向夹角可能是74C该粒子在磁场中运动的最短时间 D该粒子运动的可能速度为【填空题】11如图所示，一边长为0.1 m的单匝正方形线圈从左侧匀速进入匀强磁场，磁场的磁感应度B2 T从ab边开始进入磁场至cd边恰好进入磁场的过程中，线圈的磁通量变化了_Wb；若上述过程所经历的时间为0.2 s，则线圈中产生的感应电动势为_V. 12如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子（不计重力），以速度v沿垂直于磁场的方向进入一匀强磁场区域，并在磁场中做匀速圆周运动。已知磁场的磁感应强度为B，则该粒子做匀速圆周运动的轨道半径为_ ，周期为_。13如图所示，在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中，有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好，它们之间的动摩擦因数为。从t=0时刻起，给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I=kt，（k为常量），则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是 _金属棒下落过程中动能最大的时刻t=_ 。14如图所示，一段静止的长为L的通电导线，每米导线中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量为e，它们定向移动的速度为v。现加一匀强磁场，其方向垂直于导线，磁感应强度为B，那么，导体中的电流大小为_，这段导线受到的安培力大小为_。15如图所示，AB、CD为一水平圆周上两条相互垂直的直径，O点为该圆的圆心将电流强度都为I的两通电直导线M、N垂直圆面分别放置在圆周上，其位置关于AB对称且距离等于圆的半径，其中导线M中电流流向纸内，导线N中电流流向纸外，现要使O点的磁感应强度为零，可加一平行于圆面的匀强磁场，则该磁场方向为_；或在圆周_点上再垂直放置一电流大小方向合适的通电直导线。16如图所示，平行于纸面向右的匀强磁场的磁感应强度，长的直导线中通有的恒定电流，导线平行于纸面与B成60夹角时，发现其受到的安培力为零；而将导线垂直于纸面放置时，可测得其受到的安培力大小为2N，则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度可能等于_或_【实验题】17某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。两根金属导轨ab和a1b1，固定在同一水平面内且相互平行，足够大的电磁铁（未画出）的N极位于两导轨的正上方，S极位于两导轨的正下方，一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。（不计金属导轨的电阻和摩擦）(1)在开关闭合后，金属棒向_（选填“左侧”或“右侧”）移动。(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度，有人提出以下建议：A适当增加两导轨间的距离B保持两个导轨间距不变，换一根更长的金属棒C将滑动变阻器滑片向左移动D把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁其中正确的是_（填入正确选项前的字母）。(3)如果将电路中电流方向反向，磁场也反向，金属棒将会向_（选填“左侧"或“右侧”）移动。18某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后，得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比，与该点离长直导线的距离r成反比。该小组欲利用如图甲所示的 实验装置验证此结论是否正确，所用的器材有：长直导线、学生电源、直流电流表（量程为03A）、滑动变 阻器、小磁针（置于刻有360刻度的盘面上）、开关及导线若干：实验步骤如下：a.将小磁针放置在水平桌面上，等小磁针静止后，在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直 导线，如图甲所示；b.该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离 r、长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转 角度；c.根据测量结果进行分析，得出结论。 回答下列问题：（1）某次测量时，电路中电流表的示数如图乙所示，则该电流表的读数为_A；（2）在某次测量中，该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30（如图丙所示），已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B0=3105T，则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为_T（结果保留两位小数）；（3）该小组通过对所测数据的分析，作出了小磁针偏转角度的正切值tan与之间的图像如图丁所示，据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比，与离长直导线的距离r成反比的结论， 其依据是_；（4）通过查找资料，该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为，其中为介质的磁导率。根据题给数据和测量结果，可计算出=_ 。【计算题】19如图甲所示，水平直线MN上方有竖直向下的匀强电场，场强大小E103 N/C，MN下方有垂直于纸面的磁场，磁感应强度B随时间t按如图乙所示规律做周期性变化，规定垂直纸面向外为磁场正方向T0时将一重力不计、比荷106 C/kg的正点电荷从电场中的O点由静止释放，在t11105 s时恰通过MN上的P点进入磁场，P点左方d105 cm处有一垂直于MN且足够大的挡板求：(1)电荷从P点进入磁场时速度的大小v0；(2)电荷在t24105 s时与P点的距离x；(3)电荷从O点出发运动到挡板所需时间t总20如图所示，空间存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场，在0<y<d的区域I内的磁感应强度大小为B，在y>d的区域II内的磁感应强度大小为2B。一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子（不计重力），由静止经一电压可调的加速电场加速后从O点沿y轴正方向射入区域I：(1)若粒子不能进入区域II，求加速电场电压的最大值Um；(2)若粒子能从区域I进入区域II，求粒子从区域I射出时打在x轴上位置坐标的最小值xmin，并求出此情况下粒子在区域I中运动的半径R1；(3)在满足(2)的条件下，求出粒子在整个磁场区域内的运动时间t总。21如图所示，在竖直平面xOy内，x轴上方，以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆与坐标轴分别交于a、b、c点。abc的同心半圆弧与坐标轴交于、，圆心O与圆弧之间分布着的辐射状电场，电场方向沿半径背离圆心向外，圆心O与圆弧电势差为U。x轴上方半圆abc外区域存在着上边界为y=2R的垂直纸面向里的足够大匀强磁场，磁感应强度为B。半圆abc内无磁场。正电粒子的粒子源在O点，粒子从坐标原点O被辐射状的电场由静止加速后进入磁场。从b点进入磁场的粒子恰好不能从磁场上边界射出磁场。不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用，不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界abc后的运动。试求：(1)带电粒子的比荷；(2)上边界y=2R上有带电粒子射出磁场部分的长度；(3)现在只改变磁场高度，磁场上边界变为，试求垂直于磁场上边界射出磁场的粒子在磁场中运动的时间。参考答案1AC 2BD 3BD 4BC 5A 6A 7C 8A 9A 10B110.02 0.1 12 13金属棒由静止下滑过程中加速度是先减后增最后为零，速度是先增后减最后为零 14nev nevBL 15从B指向A C或D 16 17左侧 ACD 左侧 182.00 电流产生的磁感应强度，而偏角的正切值与成正比 19(1)104 m/s(2)20cm(3)1.42104 s20(1)；(2)，；(3)21(1)；(2)；(3)