2022年高考物理复习专题---电磁学 .pdf

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1、学习必备欢迎下载N “磁场电磁感应”综合测试一、单项选择题，本题共6 小题，每小题3 分，计 18 分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意。1、十九世纪二十年代，以塞贝克( 数学家 ) 为代表的科学家已认识到：温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面与背面的温度差，从而提出如下假设：地球磁场是绕地球的环形电流引起的，则该假设中的电流的方向是( ) A.由西向东垂直磁子午线B.由东向西垂直磁子午线；C.由南向北沿磁子午线方向D.由赤道向两极沿磁子午线方向21931 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，即“磁单极子”。1982年，美国物理学家卡布莱

2、设计了一个寻找磁单极子的实验，他设想，如果一个只有 N 极的磁单极子从上向下穿过图1 所示的电阻趋于零的（超导）线圈，那么，从上向下看，这个线圈子上将出现（）A先是逆时针方向，然后是顺时针方向的感应电流B先是顺时针方向，然后是逆时针方向的感应电流C顺时针方向持续流动的感应电流D逆时针方向持续流动的感应电流3如图所示， S为起动器， L 为镇流器，其中日光灯的接线图正确的是( A ) 4如图所示， a、b、c 为三个同一平面内的同心圆环，环的半径 Ra Rb ic B均为逆时针，i b icC均为顺时针，ib ic D均为逆时针，i b ic 5如图甲所示，直线MN 右边区域宽度为的空间，存在磁

3、感强度为B 的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里由导线弯成的半径为R（L2R）的圆环处在垂直于磁场的平面内，且可绕环与的切点O 在该平面内转动 现让环以角速度顺时针转动 图 3-42 乙是环从图示位置开始转过一周的过程中，感应电动势的瞬时值随时间变化的图象，正确的是（）a b c 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 9 页学习必备欢迎下载6如图所示，一个质子和一个粒子垂直于磁场方向从同一点射入一个匀强磁场，若它们在磁场中的运动轨迹是重合的，则它们在磁场中运动的过程中( ) 磁场对它们的冲量为零磁场对它们的冲量相等磁场对质子的冲量

4、是对粒子冲量的2倍磁场对粒子的冲量是对质子冲量的2倍二、多项选择题：本题共5 小题，每小题4 分，共20 分，每小题有多个选项符合题意。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，错选或不答的得0 分。7下列说法正确的是（）A闭合电路中的感应电动势大小跟穿过这一闭合回路的磁通量的变化量成正比B当线圈中电流变化时，线圈中产生的自感电动势方向与原电流方向可能相同C匀强磁场中的通电直导体所受的安培力的方向一定既与磁场垂直，也与直导体垂直D有感应电动势就一定有其他形式的能量转化为电能8如图所示，为一个水平放置的玻璃环形小槽，槽内光滑，槽的深度和宽度处处相同，今将一直径略小于槽宽的带正电的小球放入槽中，让

5、小球获一初速度v0在槽内开始运动。与此同时，有一变化的磁场穿过小槽外径所包围的面积、磁感强度的大小随时间成正比例地增大，其方向始终竖直向下，设小球运动过程中带电量始终不变，则（）A. 小球受向心力的大小不变；B. 小球受向心力的大小增加；C. 磁场力对小球作功；D. 小球受到的磁场力不断增大。如图所示，是粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，导体棒有电阻，可在边与边上无摩擦滑动，且接触良好，线框处在垂直纸面向里的匀强磁场中，在由靠近边处向边匀速滑动的过程中，下列说法正确的是（）矩形线框消耗的功率先减小后增大棒中的电流强度先减小后增大棒两端的电压先减小后增大棒上拉力的功率先减小后增大10.如图，由一

6、根绝缘导线绕成半径相同的两个小圆组成的如图所示形状的线圈水平放置，匀强磁场垂直通过线圈平面，若将磁场的磁感强度从增大到2的过程中通过线圈的电量为，则下列哪些过程亦可使线圈中通过电量为（）保持磁场不变，将线圈平面翻转90保持磁场不变，将线圈平面翻转180保持磁场不变，将线圈的一个小圆平面沿两圆交点连线翻转180保持磁场不变，将线圈拉成一个大圆11某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场，A、B 两个物块叠放在一起，并置于光滑的绝缘水平地面上，物块A 带正电，物块B为不带电的绝缘块，水平恒力F 作用在物块B上，使 A、B一起由静止开始向左运动。在 A 、B一起向左运动的过程中，以下关于 A、B受力

7、情况的说法中正确的是：（） A对 B的压力变小 A、B之间的摩擦力保持不变 A对 B的摩擦力变大 B对地面的压力保持变大FAB精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 9 页学习必备欢迎下载三、实验题：本题共2 小题，共23 分。把答案填在横线上12如图所示，在测试电流表指针偏转方向与电流方向的关系时，实验室已配有器材：干电池（E = 1.5V, r0 = 1） ，灵敏电流计G( rg = 70 ,Ig = 0.3mA) 、开关 S、导线若干，另备有电阻器的规格如下：A定值电阻 (1，5)B定值电阻 (5,1.5A) C滑动变阻器

8、(020,2A) D滑动变阻器(0200,1.5A) (1)实验时，应从备用器材中选用作电阻r，选用作电阻R；电阻r 所起的作用是，电阻R 所起的作用是。(2)在研究电磁感应现象的实验中：将电流表接入如图（甲）所示电路，闭合开关S，电流表指针向右偏，将这只电流表接入图（乙）所示的电路，当条形磁铁插入线圈的过程中，电流表指针将偏（选填“左” 、 “右” ） 。13如图所示是打点计时器的简易构造，打点计时器对电源的要求是 _， 分析说明振针打点原理是_. 四、计算或论述题：本题共6 小题，共89 分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案

9、中必须明确写出数值的单位。14如图所示，在y a（a0）和 y0 之间的区域存在匀强磁场，磁场方向垂直于坐标平面向外，一束质子流从O 点以速度v0沿 Y 轴正方向射入磁场，并恰好通过点M（a，a） ，已知质子质量为m，电量为 e，求：（1）磁场的磁感强度B0（2）质子从O 点到 M 点经历的时间。（3）若改为粒子也从O 点以速度v0沿 Y 轴正方向射入该磁场，它从磁场射出的位里坐标是多少？电源精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 9 页学习必备欢迎下载15如图所示， A 是一面积为0.1m2，匝数为100 的圆形线圈，处在匀强

10、磁场中，磁场方向与线圈平面垂直且指向纸内，磁感强度随时间变化的规律是B(60. 02t)T，开始时K 未闭合。已知R14，R2 6，C30F，线圈的内阻可以忽略，求：（1） K 闭合后，通过R2的电流的大小和方向。（2） K 闭合后，经过一段时间又断开，在断开后流经R2的电量是多少？16.如图所示，位于同一水平面的两根平行导轨间的距离是L，导线的左端连接一个耐压足够大的电容器，电容器的电容为C。放在导轨上的导体杆cd 与导轨接触良好，cd 杆在平行导轨平面的水平力作用下从静止开始匀加速运动，加速度为a，磁感强度为B 的匀强磁场垂直轨道平面竖直向下，导轨足够长，不计导轨和连接电容器导线的电阻，导

11、体杆的摩擦也可忽略。求从导体杆开始运动经过时间t 电容器吸收的能量E？精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 9 页学习必备欢迎下载17.如图所示，匀强电场场强E4V/m，方向水平向左，匀强磁场的磁感应强度B2T，方向垂直纸面向里，一个质量为m1g 的带正电小物块A，从 M 点沿绝缘粗糙的竖直墙无初速下滑，当它滑行 h0.8m 时，到 N 点就开始离开墙壁作曲线运动，当它运动到P点时，恰好处于平衡状态，此时速度方向与水平方向成45 角，设 P 与 M 的高度差M1.6m，求：（1）物块 A 沿墙壁下滑时摩擦力做的功。（2） P与

12、 M 的水平距离S 为多少？18如图所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为1，质量 01的导体棒，导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻1，磁感强度 1的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面当导体棒在电动机牵引下上升38时，获得稳定速度，此过程中导体棒产生热量2电动机工作时，电压表、电流表的读数分别为 7和 1，电动机的内阻1不计一切摩擦，取102求：（1）导体棒所达到的稳定速度是多少? （2）导体棒从静止到达稳定速度的时间是多少? 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 9 页学习必备欢迎下载

13、19如图所示，一根足够长的粗金属棒固定放置，它的端连一个定值电阻，定值电阻的另一端连接在金属轴上，另外一根长为l 的金属棒，端与轴相连，端与棒上的一点接触， 此时与间的夹角为45，如图所示， 空间存在着方向垂直纸面向外的匀强磁场，磁感强度大小为，现使棒以为轴逆时针匀速转动半周，角速度大小为，转动过程中与棒接触良好，两金属棒及导线的电阻都可忽略不计（1）求出电阻中有电流存在的时间；（2）写出这段时间内电阻两端的电压随时间变化的关系式；（3）求出这段时间内流过电阻的总电量精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 9 页学习必备欢迎下载

14、参考答案12.(1)A,D,保护电流表 , 保护电源（ 2）右13. 低压交流，略14带电粒子在磁场中运动受洛仑兹力作用，当带电粒子垂直匀强磁场进入场区时，做匀速圆周运动，解决这类问题重要的是找出粒子运动的轨迹，找出圆心和运动半径。其半径和周期公式可由洛仑兹力充当向心力的事实和牛顿第二定律的知识求得，即：qBmvRqBmT2（1）由图可知， P点（ a，0）为质子轨迹的圆心，ra，又eBmvr0eamvB0（2）又图可知质子经历的时间为T/4。 tT/441022vaeBm（3）若改用 粒子，则m4m，q2e，eBmvr2402r2a。其轨道圆心坐标为（2a， 0） ，及图中的Q 点。由几何知

15、识可知射出点N 的坐标为 (23)a，a 15（1）0.04A，方向向左（2）7.2 l06C 16 依题意，导体杆作初速度为零，加速度为a 的匀加速直线运动，经过时间t，导体杆记的速度vat。导体杆切割磁感线产生的感应电动势 BLv Blat。电容器上的电压U BLat ，电容器的电量QCUCBLat ， 即电量 Q 随时间 t 成正比增加，电路中出现稳定的充电电流I。在 t 时间内，电容器上电量增加 QC UCBLa t I Q/ tCBLa. 导体杆己向右运动时受到向左的安培力F 的作用， 导体克服安培力所作的功等于电容器吸收的能量。F安ILB CB2L2a，经过时间t，导体移动的位移为

16、S，则 S221at导体克服安培力所做的功为：WF安 S2)(21BLatC所以电容器吸收的能量也就是水平外力所做的功中使其他形式的能转化为电能的部分，为：EW2)(21BLatC17（1）小物体 A 下落至 N 点时开始离开墙壁，说明这时小物体A 与墙壁之间已无挤压，弹力为零。1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 B D A C A D BC BD BD AC BD 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页，共 9 页学习必备欢迎下载故有： qEqvNB vNBE242 米/秒对小物体 A 从 M 点到 N 点的过程应用动

17、能定理，这一过程电场力和洛仑兹力均不做功，应有：mghWf221NmvWf mgh221Nmv 103 10 0.821 103 226 l03（焦）摩擦力做负功，大小为6 103焦耳。（2）小物体离开N 点做曲线运动到达P 点时，受力情况如图所示，由于 45 ，物体处于平衡状态，建立如图的坐标系，可列出平衡方程。qBvpcos45 qE0 （ 1）qBvpsin45 mg0 （ 2）由（ 1）得vp45cosBE22米 /秒由（ 2）得q45sinpBvmg2.5 l03库NP 过程，由动能定理得mg（Hh） qES2122121mvmvp代入计算得S 0.6 米18解： （1）金属棒达到稳

18、定速度时，加速度为零，所受合外力为零，设此时细绳对棒的拉力为，金属棒所受安培力为，则0，又，此时细绳拉力的功率与电动机的输出功率出相等而，出2，化简以上各式代入数据得2 60，所以 2（3不合题意舍去）（2）由能量守恒定律可得出（1 2）2，所以（ 222） 2（2） 120解：（ 1）（ 2） 2（2）当导体棒转过角度时，由正弦定理，有1（ 18045） 45，又（ 12）2 ，解、得22（1 2）（3） （ 12）2 ） 2219解：处于磁场中的金属条切割磁感线的线速度为（ 2），产生的感应电动势为（2） 通过切割磁感线的金属条的电流为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页，共 9 页学习必备欢迎下载（1）（1） 2磁场中导体受到的安培力为，克服安培力做功的功率为安（ 12） ，电动机输出的机械功率为安 ，联立以上各式解出（1）4 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 9 页