高 三 物 理 復(fù) 習(xí) 測 試 題(磁場與電磁感應(yīng)部分)

1、高 三 物 理 復(fù) 習(xí) 測 試 題（磁場與電磁感應(yīng)部分）第卷一、選擇題（在下列所給的12題中，有的有一個答案是正確的,有的有多個答案是正確的,請將正確的答案選出來,全對的給4分,有對但不全的給2分,有錯或不選的不給分,共計48分）1、光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物線的方程是yx2，下半部處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是ya的直線（圖中的虛線所示）一個小金屬塊從拋物線上yb（ba）處以速度v沿拋物線下滑假設(shè)拋物線足夠長，金屬塊沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是：( )Amgb Bmv2Cmg（ba）Dmg（ba） mv2RACB2、如圖所示，圖中回路豎直放在勻強磁場中

2、磁場的方向垂直于回路平面向內(nèi)。導(dǎo)線AC可以貼著光滑豎直長導(dǎo)軌下滑。設(shè)回路的總電阻恒定為R，當導(dǎo)線AC從靜止開始下落后，下面有關(guān)回路能量轉(zhuǎn)化的敘述中正確的是 ：（ ）A.導(dǎo)線下落過程中,機械能守恒；B.導(dǎo)線加速下落過程中，導(dǎo)線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為回路產(chǎn)生的熱量；C.導(dǎo)線加速下落過程中，導(dǎo)線減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線增加的動能；D.導(dǎo)線加速下落過程中，導(dǎo)線減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為導(dǎo)線增加的動能和回路增加的內(nèi)能3、長為L，間距也為L的兩平行金屬板間有垂直向里的勻強磁場，如圖所示，磁感應(yīng)強度為B，今有質(zhì)量為m、帶電量為q的正離子從平行板左端中點以平行于金屬板的方向射入磁場。欲使離子不打在極板上，入射

3、離子的速度大小應(yīng)滿足的條件是：（ ）ABCD4、如圖所示空間的某一區(qū)域內(nèi)存在著相互垂直的勻強電場和勻強磁場，一個帶電粒子以某一初速度由A點進入這個區(qū)域沿直線運動，從C點離開區(qū)域；如果這個區(qū)域只有電場，則粒子從B點離開場區(qū)；如果這個區(qū)域只有磁場，則粒子從D點離開場區(qū)；設(shè)粒子在上述三種情況下，從A到B點、A到C點和A到D點所用的時間分別是t1、t2和t3，比較t1、t2和t3的大小，則有(粒子重力忽略不計)：( )At1=t2=t3Bt2<t1<t3Ct1=t2<t3Dt1=t3>t25、在 “太陽風(fēng)暴”中有一個質(zhì)子以3.6×105km/h速度垂直射向北緯60&#

4、176;的水平地面，經(jīng)過此地面上空100km處時，質(zhì)子速度方向與該處地磁場方向間的夾角為30°，該處磁感應(yīng)強度B=6×105T，（e=1.6×1019C）則：( )A該質(zhì)子在此處受洛倫茲力方向向東，大小約為4.8×1019NB該質(zhì)子不會落到北緯60°的地面上C太陽風(fēng)暴中射向地球的大多數(shù)帶電粒子可被地磁場“擋住”而不落到地面上D該質(zhì)子的運動軌跡與磁感線方向相同6、如圖所示，ab和cd為兩條相距較遠的平行直線，ab的左邊和cd的右邊都有磁感應(yīng)強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場，虛線是由兩個相同的半圓及和半圓相切的兩條線段組成。甲、乙兩帶電體分別從

5、圖中的A、D兩點以不同的初速度開始向兩邊運動，軌跡正好和虛線重合，它們在C點碰撞后結(jié)為一體向右運動，若整個過程中重力不計，則下面說法正確的是：( )A開始時甲的動量一定比乙的小B甲帶的電量一定比乙?guī)У亩郈甲、乙結(jié)合后運動的軌跡始終和虛線重合D甲、乙結(jié)合后運動的軌跡和虛線不重合7、如圖所示，一帶正電的滑環(huán)套在水平放置且足夠長的粗糙絕緣桿上，整個裝置處于方向如圖所示的勻強磁場中?，F(xiàn)給環(huán)施以一個水平向右的沖量，使其運動，則滑環(huán)在桿上的運動情況可能是：（ ）A. 先做減速運動，后做勻速運動 B.一直做減速運動，直至靜止C.先做加速運動，后做勻速運動 D.一直做勻速運動 B8、一直升飛機停在南半球的地磁

6、極上空。該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強度為B。直升飛機螺旋槳葉片的長度為l，螺旋槳轉(zhuǎn)動的頻率為f，順著地磁場的方向看螺旋槳，螺旋槳按順時針方向轉(zhuǎn)動。螺旋槳葉片的近軸端為a，遠軸端為b，如圖所示。如果忽略a到轉(zhuǎn)軸中心線的距離，用表示每個葉片中的感應(yīng)電動勢，則（ ）A.fl2B，且a點電勢低于b點電勢 B.2fl2B，且a點電勢低于b點電勢C.fl2B，且a點電勢高于b點電勢 D.2fl2B，且a點電勢高于b點電勢9、一電子在勻強磁場中以一正電荷為圓心在一圓軌道上運行，磁場方向垂直于它的運 動平面，電場力恰好是磁場作用在電子上的磁場力的3倍。電子電量為e，質(zhì)量為m，磁感強 度為B，那么電子運動

7、的角速度可能為：( )A.4Be/m B.3Be/m C.2Be/m D.Be/m10、如圖中的虛線上方空間有垂直線框平面的勻強磁場，直角扇形導(dǎo)線框繞垂直于線框平面的軸O以角速度勻速轉(zhuǎn)動設(shè)線框中感應(yīng)電流方向以逆時針為正方向，那么在圖中能正確描述線框從圖所示位置開始轉(zhuǎn)動一周的過程中，線框內(nèi)感應(yīng)電流隨時間變化情況的是：( )11、如圖所示的電路中，A1和A2是完全相同的燈泡，線圈L的電阻可以忽略下列說法中正確的是：（ ） A.合上開關(guān)K接通電路時，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮 B.合上開關(guān)K接通電路時，A1和A2始終一樣亮 C.斷開開關(guān)K切斷電路時，A2立即熄滅，A1過一會才熄滅 D.斷開開關(guān)K

8、切斷電路時，A1和A2都要過一會兒才熄滅QBabc12、為監(jiān)測某化工廠的污水排放量，技術(shù)人員在該廠的排污管末端安裝了如圖所示的流量計該裝置由絕緣材料制成，長、寬、高分別為a、b、c，左右兩端開口在垂直于上下底面方向加磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場，在前后兩個內(nèi)側(cè)面分別固定有金屬板作為電極污水充滿管口從左向右流經(jīng)該裝置時，理想電壓表將顯示兩個電極間的電壓U若用Q表示污水流量（單位時間內(nèi)排出的污水體積），下列說法中正確的是：（ ） A.前表面電極比后表面電極電勢高B.后表面電極比前表面電極電勢高C.電壓表的示數(shù)U與污水中離子濃度成正比D.污水流量Q與電壓表的示數(shù)U成正比，與a、b無關(guān)R1R2OvA二

9、、計算題（共六小題，計52分）13、（8分）受控熱核聚變裝置中有極高的溫度，因而帶電粒子沒有通常意義上的“容器”可裝，而是由磁場約束帶電粒子的運動使之束縛在某個區(qū)域內(nèi)現(xiàn)考慮這樣一個實驗裝置：如圖所示，在一個環(huán)狀區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強磁場，已知氘核的荷質(zhì)比 =4.8×107C/kg，圓環(huán)的內(nèi)半徑R1=0.50m ，磁感應(yīng)強度B =0.50 T 如果氘核以速度v=1.2×107m/s。沿磁場區(qū)域的半徑方向從A 點射人磁場，為了使該粒子不穿出磁場邊界，則圓環(huán)的外半徑R2至少應(yīng)多大？14、（8分）如圖所示，MN和PQ是相距40cm的平行金屬導(dǎo)軌，一根電阻等于0.3的金屬棒ab

10、可緊貼平行導(dǎo)軌運動，兩塊相互平行、相距20cm，且水平放置的金屬板A和C分別與兩平行導(dǎo)軌相連接，圖中跨接在兩導(dǎo)軌間的電阻R=0.1，導(dǎo)軌和連接導(dǎo)線的電阻均可忽略不計，現(xiàn)將整個裝置放置在圖示的勻強磁場中，當導(dǎo)體棒ab以速率v勻速沿導(dǎo)軌運動時，恰能使一個質(zhì)量為m、帶電量為-Q的微粒也以速率v在兩金屬板內(nèi)空間做勻速圓周運動，求：金屬棒ab的運動方向金屬棒ab勻速運動速度v的取值范圍若帶電微粒在磁場中從如圖所示的位置開始運動，當運動位移值達到時的時間15、（8分）有一個長方體形的勻強磁場和勻強電場區(qū)域，它的截面為邊長020的正方形，其電場強度為4×10，磁感強度2×102，磁場方向

11、垂直紙面向里，當一束質(zhì)荷比為4×1010的正離子流以一定的速度從電磁場的正方形區(qū)域的邊界中點射入如圖所示，（1）要使離子流穿過電磁場區(qū)域而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電場強度的方向如何?離子流的速度多大?（2）在離電磁場區(qū)域右邊界04處有與邊界平行的平直熒光屏若撤去電場，離子流擊中屏上點，若撤去磁場，離子流擊中屏上點，求間距離16、（8分）如圖，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L0.2 m，電阻R0.4 W，導(dǎo)軌上停放著一質(zhì)量m0.1 kg、電阻r0.1 W的金屬桿CD，導(dǎo)軌電阻不計，整個裝置處于磁感應(yīng)強度B0.5 T的勻強磁場中，磁場方向豎直向下?，F(xiàn)用一在導(dǎo)軌平面

12、內(nèi)，且垂直于金屬桿CD的外力F，沿水平方向拉桿，使之由靜止開始做加速度為a5 m/s2的勻加速直線運動，試：（1）證明電壓表的示數(shù)U隨時間t均勻增加。（2）判斷外力F隨時間t如何變化。（3）判斷外力F的功率隨時間t如何變化，并求出第2 s末時外力F的瞬時功率P。（1）電壓表示數(shù)為UIRv（1分），又vat，所以Uatkt（1分），則k0.4 V/s（1分），所以U0.4 t（1分），可見電壓表示數(shù)隨時間均勻變化（2分），（2）Fma（1分），得Fmaatmaktma（1分），所以k0.1 N/s，F(xiàn)0.1 t0.5（N）（1分），可見外力與時間成線性關(guān)系（1分）。（3）PFv（ktma）at0

13、.5 t22.5 t（W）（1分），可見F的瞬時功率與時間成二次函數(shù)關(guān)系（1分），第2 s末：P12 W（1分）。高 三 物 理 復(fù) 習(xí) 測 試 題第卷班級: 姓名: 學(xué)號: 得分: 一、 選擇題：（每小題分，計48分）題號123456789101112答案二、計算題：（共計52分）13、（8分）解：14、（8分）解：15、（8分）解：16、（8分）解：17、（10分）如圖所示，水平地面上方的H高區(qū)域內(nèi)有勻強磁場，水平界面PP'是磁場的上邊界，磁感應(yīng)強度為B，方向是水平的，垂直于紙面向里。在磁場的正上方，有一個位于豎直平面內(nèi)的閉合的矩形平面導(dǎo)線框abcd，ab長為l1，bc長為l2，H

14、>l2，線框的質(zhì)量為m，電阻為R。使線框abcd從高處自由落下，ab邊下落的過程中始終保持水平，已知線框進入磁場的過程中的運動情況是：cd邊進入磁場以后，線框先做加速運動，然后做勻速運動，直到ab邊到達邊界PP'為止。從線框開始下落到cd邊剛好到達水平地面的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求：abcdl1l2HPP'B（1）線框abcd在進入磁場的過程中，通過導(dǎo)線的某一橫截面的電量是多少？（2）線框是從cd邊距邊界PP'多高處開始下落的？（3）線框的cd邊到達地面時線框的速度大小是多少？aB0bRFk18、（10分）如圖所示，在勻強磁場中豎直放置兩條足夠長的平行導(dǎo)

15、軌，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感強度大小為B0。導(dǎo)軌上端連接一阻值為R的電阻和電鍵K，導(dǎo)軌電阻不計。兩金屬棒a和b的電阻都為R，質(zhì)量分別為ma=0.02kg和mb=0.01kg，它們與導(dǎo)軌接觸良好，并可沿導(dǎo)軌無摩擦地運動，g取10m/s2。（1）若將b棒固定，電鍵K斷開，用一豎直向上的恒力F拉a棒，穩(wěn)定后a棒以v1=10m/s的速度向上勻速運動。此時再釋放b棒，b棒恰能保持靜止。求拉力F的大小。（2）若將a棒固定，電鍵K閉合，讓棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度v2。（3）若將a棒和b棒都固定，電鍵K斷開，使磁感強度從B0隨時間均勻增加，經(jīng)0.1s后磁感強度增大到2B0時，a棒所受到的安培力

16、大小正好等于a棒的重力，求兩棒間的距離h。參考答案一、 選擇題題號123456789101112答案DDABCBBCABDAACAADBD二、 計算題：（52分）O'rR1R2OvA13、（8分）解：作出氘核在磁場中運動而不穿出外邊界的最大圓軌道如圖中圓弧線所示，其圓心為O'，半徑為r則有qvB=m r=0.5m兩圓心間距離 OO'=0.707m所以圓環(huán)區(qū)域的外徑至少為R2OO'+r1.207m14、（8分）解：向右運動 15、（8分）解：（1）電場方向向下，與磁場構(gòu)成粒子速度選擇器，離子運動不偏轉(zhuǎn)，則， 2×10 （2）撤去電場，離子在磁場中做勻速圓

17、周運動，所需向心力為洛倫茲力，于是，04 離子離開磁場區(qū)邊界時，偏轉(zhuǎn)角12，即30°如圖甲所示偏離距離005 離開磁場后離子做勻速直線運動，總的偏離距離為028 若撤去磁場，離子在電場中做勻變速曲線運動，通過電場的時間，加速度 偏轉(zhuǎn)角為如圖乙所示，則（）·（12）， 偏離距離為（12）005 離開電場后離子做勻速直線運動，總的偏離距離025， 、間的距離053 16、（8分）解：（1）電壓表示數(shù)為UIRv 又vat，所以Uatkt 則k0.4 V/s 所以U0.4 t可見電壓表示數(shù)隨時間均勻變化 （2）Fma 得Fmaatmaktma 所以k0.1 N/s，F(xiàn)0.1 t0.

18、5（N可見外力與時間成線性關(guān)系 （3）PFv（ktma）at0.5 t22.5 t（W） 可見F的瞬時功率與時間成二次函數(shù)關(guān)系，第2 s末：P7W17、（10分）（1）設(shè)線框abcd進入磁場的過程所用時間為t，通過線框的平均電流為，平均感應(yīng)電動勢為，則 可得 通過導(dǎo)線的某一橫截面的電量（2）設(shè)線框從cd邊距邊界PP'上方h高處開始下落，cd邊進入磁場后，切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力。線框在重力和安培力作用下做加速度逐漸減少的加速運動，直到安培力等于重力后勻速下落，速度設(shè)為v，勻速過程一直持續(xù)到ab邊進入磁場時結(jié)束，有可得 速度線框的ab邊進入磁場后，線框中沒有感應(yīng)電流。只有在線框進入磁場的過程中有焦耳熱Q。線框從開始下落到ab邊剛進入磁場的過程中，線框的重力