高二物理磁场电磁感应综合训练试题.doc

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1、高二物理 磁场、电磁感应综合训练试题本试卷分第一卷选择题和第二卷非选择题，总分值110分，测试时间100分钟。第一卷选择题共48分一、选择题此题共12小题，每题4分，共48分。在每题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分1关于磁感应强度的概念，以下说法中正确的有A电流元IL在磁场中受力为F，那么磁感应强度B一定等于B电流元IL在磁场中受力为F，那么磁感应强度可能大于或等于C磁场中电流元受力大的地方，磁感应强度一定大D磁场中某点磁感应强度的方向，与电流元在此点的受力方向相同2如图，一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀

2、强磁场中，且与磁场方向垂直于纸面向里垂直。线段ab、bc和cd的长度均为L，且abc=bcd=135，流经导线的电流为I，方向如下图。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力 A方向沿纸面向上，大小为 B方向沿纸面向上，大小为C方向沿纸面向下，大小为 D方向沿纸面向下，大小为3如下图，环形金属软弹簧，套在条形磁铁的中心位置。假设将弹簧沿半径向外拉，使其面积增大，那么穿过弹簧所包围面积的磁通量将 A增大B减小C不变D无法确定如何变化4环型对撞机是研究高能粒子的重要装置，带电粒子在电压为U的电场中加速后注入对撞机的高真空圆形状的空腔内，在匀强磁场中，做半径恒定的圆周运动，且局限在圆环空腔内运动，粒

3、子碰撞时发生核反响，关于带电粒子的比荷，加速电压U和磁感应强度B以及粒子运动的周期T的关系，以下说法正确的选项是 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越大 对于给定的加速电压，带电粒子的比荷越大，磁感应强度B越小 对于给定的带电粒子，加速电压U越大，粒子运动的周期T越小 对于给定的带电粒子，不管加速电压U多大，粒子运动的周期T都不变A B C D5如下图，MN为两个匀强磁场的分界面，两磁场的磁感应强度大小的关系为B12B2，一带电荷量为q、质量为m的粒子从O点垂直MN进入B1磁场，那么经过多长时间它将向下再一次通过O点A BC D6质谱仪的两大重要组成局部是加速电场和偏转磁场。

4、如图为质谱仪的原理图，设想有一个静止的质量为m、带电量为q的带电粒子不计重力，经电压为U的加速电场加速后垂直进入磁感应强度为B的偏转磁场中，带电粒子打至底片上的P点，设OPx，那么在图中能正确反映x与U之间的函数关系的是A B C D7在一空心圆柱面内有一垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为B，其横截面如下图，磁场边界为同心圆，内、外半径分别为r和圆心处有一粒子源不断地沿半径方向射出质量为m、电量为q的带电粒子，不计粒子重力为使这些粒子不射出磁场外边界，粒子从圆心处射出时速度不能超过ABCD81931年英国物理学家狄拉克从理论上预言：存在只有一个磁极的粒子磁单极子1982年美国物理学家卡布莱拉设

5、计了一个寻找磁单极子的实验设想一个只有N极的磁单极子从上向下穿过一个超导线圈，那么从上向下看 超导线圈中将出现先逆时针后顺时针方向的感应电流 超导线圈中将出现总是逆时针方向的感应电流 超导线圈中产生的感应电动势一定恒定不变 超导线圈中产生的感应电流将长期维持下去以上判断正确的选项是ABCD9一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动M连接在如下图的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关.以下情况可观测到N向左运动的是 A在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C在S已

6、向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时D在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时10如图甲所示，长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中固定不动，长直导线中通以大小和方向随时间做周期性变化的电流i，it图象如图乙所示，规定图中箭头所指的方向为电流正方向，那么在时间内，矩形线框中感应电流的方向和大小，以下判断正确的选项是 甲乙A始终沿逆时针方向且增大B始终沿顺时针方向，先增大后减小C先沿逆时针方向然后沿顺时针方向，先减小后增大D先沿顺时针方向然后沿逆时针方向，先增大后减小11如下图，两块水平放置的金属板距离为d，用导线、开关K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

7、B中两板间放一台小压力传感器，压力传感器上外表绝缘，在其上外表静止放置一个质量为m、电量为q的小球K断开时传感器上有示数，K闭合时传感器上的示数变为原来的一半那么线圈中磁场B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，12两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为Rm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，如下图除电阻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那么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abC金属棒的速度为v时，所受的安

8、培力大小为D电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少第二卷非选择题共62分二、实验及填空题此题共5小题，每空1分，共14分。把每题的正确答案填写或画在答题纸的对应位置上134分读出以下测量仪器的读数1游标卡尺cm 2螺旋测微器103m00123A3电压表读数4电流表读数0123051015V接03V量程时读数为V 接0A144分多用电表表头的示意图如以下图。1当指针位置如图中灰三角箭头所示，测量结果为2当指针位置如图中白三角箭头所示，测量结果为3当指针位置如图中黑三角箭头所示，测量结果为4当测量结束后应将选择开关拨到152分如下图，是演示自感现象的实验电路图，L是有铁芯的线圈，A是灯泡接通

9、电路后，灯泡正常发光；再断开电路时，观察到的自感现象是 162分如下图，带电荷量q、质量m的小球从倾角为的光滑斜面由静止下滑，匀强磁场B垂直纸面向外，小球在斜面上运动的最大距离为假设小球跟斜面的动摩擦因数为，且匀强磁场B大小不变，方向反向，现仍让小球由静止下滑，那么小球在斜面上运动的最大速度为172分一导体棒长L40 cm，在磁感应强度B0.1 T的匀强磁场中做切割磁场线运动，运动的速度v5.0 m/s，假设速度方向与磁场线夹角30，那么导体棒中感应电动势的大小是 V，此导体棒在做切割磁场线运动时，假设速度大小不变，可能产生的最大感应电动势为 V三、计算题此题共4小题，共48分。要求解答时应写

10、出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，解答过程必须明确写出数值和单位，只写出最后答案不得分1811分如图，光滑的金属轨道分水平段和圆弧段两局部，OM点，当在金属细杆内通以一恒为2A的电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动，MNOP1m，求金属细杆在P点对每一条轨道的作用力。1911分在某空间存在着水平向右的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场，如下图，一段光滑且绝缘的圆弧轨道AC固定在纸面内，其圆心为O点，半径R1.8 m，OA连线在竖直方向上，AC弧对应的圆心角37今有一质量m104 kg，电荷量q104C的带电小球可视为质点，以v04.0 ms的初速度沿水平方向从A点

11、射入圆弧轨道内，一段时间后从C点离开，小球离开C点后做匀速直线运动重力加速度g10 m/s2，sin 370.6，不计空气阻力，求：1匀强电场的场强E2小球射入圆弧轨道后的瞬间对轨道的压力2012分如下图，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触1求初始时刻导体棒受到的安培力2假设导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为EP，那么这一

12、过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少？3导体棒往复运动，最终将静止于何处？从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？2114分如下图，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角30，导轨电阻不计磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为R两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻RL4R，定值电阻R12R，电阻箱电阻调到使R212R，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，试求：1金属棒下滑的最大速度为多大？2当金属棒下滑距离为S

13、0时速度恰到达最大，求金属棒由静止开始下滑2S0的过程中，整个电路产生的电热；3R2为何值时，其消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？MPQBaNbR2R1SRL高二物理 磁场、电磁感应综合训练试题参考答案1答案：B 【知识点：磁感应强度概念】解析：判断磁感应强度的大小，需要在电流元受力最大的前提下进行，选项A、B中的力F可能小于或等于最大受力，因此磁感应强度B可能大于或等于；电流元在磁场中受力与其放置方位有关，因此电流元受力大的地方，磁感应强度不一定大；磁场的方向规定为小磁针N极受力方向，与电流元受力方向不相同应选项B正确2答案：A 【知识点：安培力大小及方向的判断】解析：此题考查安培力的大

14、小与方向的判断该导线可以用a和d之间的直导线长来等效代替,根据，可知大小为，方向根据左手定那么可判断沿纸面向上A正确3答案：B 【知识点：磁通量】解析：穿过弹簧所围面积的磁通量应为合磁通量，磁铁内部由S极向N极的磁通量不变，而其外部由N极向S极的磁通量随面积的增大而增大，故其合磁通量减小，选项B正确4答案：D 【知识点：洛伦兹力的应用盘旋加速器】解析：根据，联立消去v可知正确；粒子运动的周期与加速电压无关，正确答案为D5答案：B 【知识点：洛伦兹力】解析：粒子在磁场中的运动轨迹如下图，由周期公式知，粒子从O点进入磁场到再一次通过O点的时间，所以B选项正确6答案：B 【知识点：洛伦兹力的应用质谱

15、仪】解析：带电粒子先经加速电场加速，故，进入磁场后偏转，两式联立得，所以B正确7答案：A 【知识点：洛伦兹力与几何知识综合应用】解析：先画出粒子的运动轨迹如下图，当粒子速度最大时，刚好与外圆相切此时，内圆半径r，轨迹半径R，外圆半径与轨迹半径之差，三者构成直角三角形，其中，外圆半径与轨迹半径之差为斜边解三角形可得Rr所以，正确答案为A8答案：B 【知识点：楞次定律、电磁感应现象】解析：由楞次定律可知出现逆时针电流，又因超导体电阻为零，故电流会长期维持下去，而感应电动势那么是变化的选项B正确9答案：C 【知识点：楞次定律、电磁感应现象】解析：由楞次定律可知，线圈N向左运动的效果是为了阻碍线圈磁通

16、量的减小，故电路中电流是减小的，A、B、D中电流增加，C中电流减小，所以选C正确10答案：B 【知识点：法拉第电磁感应定律】解析：长直导线中的电流变化情况与线框abcd中的磁场变化情况相同，由楞次定律可判定线框中的电流始终沿顺时针方向；又因长直导线中的电流变化率先增大后减小，故线框中的磁感应强度的变化率先增大后减小，由，可判定感应电动势先增大后减小，即感应电流先增大后减小，B项正确11答案：B 【知识点：法拉第电磁感应定律】解析：由题意可知K闭合时传感器上的示数变为原来的一半，说明上极板带负电，所受的电场力为，因此两极板之间的电势差为，再根据法拉第电磁感应定律有，由此可解得12答案：A 【知识

17、点：法拉第电磁感应定律、力学、安培力综合应用】解析：在金属棒释放的瞬间，速度为零，不受安培力的作用，只受到重力，A正确由右手定那么可得，电流的方向从b到a，B错误当速度为v时，产生的电动势为E=BLv，受到的安培力为F=BIL，计算可得，C错误在运动的过程中是弹簧的弹性势能、金属棒重力势能和内能的相互转化，D错误131 25.488 3 415A灯闪一下再熄灭16 1718 方向水平向右根据牛顿第三定律，代入数据解得E=3 N/C.2小球从进入圆弧轨道到离开圆弧轨道的过程中，由动能定理得，代入数据得v=5 m/s.由，解得B=1 T.分析小球射入圆弧轨道瞬间的受力情况如下图.由牛顿第三定律得小球对轨道的压力，方向竖直向下.201初始时刻棒中感应电动势为棒中感应电流作用于棒上的安培力联立得，由右手定那么和左手定那么判断可知安培力方向水平向左2由功和能的关系，那么安培力做功，电阻R上产生的焦耳热.3由能量转化及平衡条件，可判断棒最终将静止于初始位置，即211当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度为vm，到达最大时那么有 1分 1分 1分其中 1分 所以 1分解得最大速度 1分2由能量守恒知，放出的电热 2分代入上面的vm值，可得 2分3R2上消耗的功率 1分其中 1分 又 1分解以上方程组可得 1分当时，R2消耗的功率最大，最大功率1分