高 三 物 理 复 习 测 试 题(磁场与电磁感应部分)

1、高 三 物 理 复 习 测 试 题（磁场与电磁感应部分）第卷一、选择题（在下列所给的12题中，有的有一个答案是正确的,有的有多个答案是正确的,请将正确的答案选出来,全对的给4分,有对但不全的给2分,有错或不选的不给分,共计48分）1、光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是yx2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是ya的直线（图中的虚线所示）一个小金属块从抛物线上yb（ba）处以速度v沿抛物线下滑假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是：( )Amgb Bmv2Cmg（ba）Dmg（ba） mv2RACB2、如图所示，图中回路竖直放在匀强磁场中

2、磁场的方向垂直于回路平面向内。导线AC可以贴着光滑竖直长导轨下滑。设回路的总电阻恒定为R，当导线AC从静止开始下落后，下面有关回路能量转化的叙述中正确的是 ：（ ）A.导线下落过程中,机械能守恒；B.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为回路产生的热量；C.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能全部转化为导线增加的动能；D.导线加速下落过程中，导线减少的重力势能转化为导线增加的动能和回路增加的内能3、长为L，间距也为L的两平行金属板间有垂直向里的匀强磁场，如图所示，磁感应强度为B，今有质量为m、带电量为q的正离子从平行板左端中点以平行于金属板的方向射入磁场。欲使离子不打在极板上，入射

3、离子的速度大小应满足的条件是：（ ）ABCD4、如图所示空间的某一区域内存在着相互垂直的匀强电场和匀强磁场，一个带电粒子以某一初速度由A点进入这个区域沿直线运动，从C点离开区域；如果这个区域只有电场，则粒子从B点离开场区；如果这个区域只有磁场，则粒子从D点离开场区；设粒子在上述三种情况下，从A到B点、A到C点和A到D点所用的时间分别是t1、t2和t3，比较t1、t2和t3的大小，则有(粒子重力忽略不计)：( )At1=t2=t3Bt2t1t3Ct1=t2t25、在 “太阳风暴”中有一个质子以3.6105km/h速度垂直射向北纬60的水平地面，经过此地面上空100km处时，质子速度方向与该处地磁

4、场方向间的夹角为30，该处磁感应强度B=6105T，（e=1.61019C）则：( )A该质子在此处受洛伦兹力方向向东，大小约为4.81019NB该质子不会落到北纬60的地面上C太阳风暴中射向地球的大多数带电粒子可被地磁场“挡住”而不落到地面上D该质子的运动轨迹与磁感线方向相同6、如图所示，ab和cd为两条相距较远的平行直线，ab的左边和cd的右边都有磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场，虚线是由两个相同的半圆及和半圆相切的两条线段组成。甲、乙两带电体分别从图中的A、D两点以不同的初速度开始向两边运动，轨迹正好和虚线重合，它们在C点碰撞后结为一体向右运动，若整个过程中重力不计，则下面说法

5、正确的是：( )A开始时甲的动量一定比乙的小B甲带的电量一定比乙带的多C甲、乙结合后运动的轨迹始终和虚线重合D甲、乙结合后运动的轨迹和虚线不重合7、如图所示，一带正电的滑环套在水平放置且足够长的粗糙绝缘杆上，整个装置处于方向如图所示的匀强磁场中。现给环施以一个水平向右的冲量，使其运动，则滑环在杆上的运动情况可能是：（ ）A. 先做减速运动，后做匀速运动 B.一直做减速运动，直至静止C.先做加速运动，后做匀速运动 D.一直做匀速运动 B8、一直升飞机停在南半球的地磁极上空。该处地磁场的方向竖直向上，磁感应强度为B。直升飞机螺旋桨叶片的长度为l，螺旋桨转动的频率为f，顺着地磁场的方向看螺旋桨，螺旋

6、桨按顺时针方向转动。螺旋桨叶片的近轴端为a，远轴端为b，如图所示。如果忽略a到转轴中心线的距离，用表示每个叶片中的感应电动势，则（ ）A.fl2B，且a点电势低于b点电势 B.2fl2B，且a点电势低于b点电势C.fl2B，且a点电势高于b点电势 D.2fl2B，且a点电势高于b点电势9、一电子在匀强磁场中以一正电荷为圆心在一圆轨道上运行，磁场方向垂直于它的运 动平面，电场力恰好是磁场作用在电子上的磁场力的3倍。电子电量为e，质量为m，磁感强 度为B，那么电子运动的角速度可能为：( )A.4Be/m B.3Be/m C.2Be/m D.Be/m10、如图中的虚线上方空间有垂直线框平面的匀强磁场

7、，直角扇形导线框绕垂直于线框平面的轴O以角速度匀速转动设线框中感应电流方向以逆时针为正方向，那么在图中能正确描述线框从图所示位置开始转动一周的过程中，线框内感应电流随时间变化情况的是：( )11、如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，线圈L的电阻可以忽略下列说法中正确的是：（ ） A.合上开关K接通电路时，A2先亮，A1后亮，最后一样亮 B.合上开关K接通电路时，A1和A2始终一样亮 C.断开开关K切断电路时，A2立即熄灭，A1过一会才熄灭 D.断开开关K切断电路时，A1和A2都要过一会儿才熄灭QBabc12、为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计

8、该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a、b、c，左右两端开口在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极污水充满管口从左向右流经该装置时，理想电压表将显示两个电极间的电压U若用Q表示污水流量（单位时间内排出的污水体积），下列说法中正确的是：（ ） A.前表面电极比后表面电极电势高B.后表面电极比前表面电极电势高C.电压表的示数U与污水中离子浓度成正比D.污水流量Q与电压表的示数U成正比，与a、b无关R1R2OvA二、计算题（共六小题，计52分）13、（8分）受控热核聚变装置中有极高的温度，因而带电粒子没有通常意义上的“容器”可装，而是由磁场约束

9、带电粒子的运动使之束缚在某个区域内现考虑这样一个实验装置：如图所示，在一个环状区域内有垂直于截面向里的匀强磁场，已知氘核的荷质比 =4.8107C/kg，圆环的内半径R1=0.50m ，磁感应强度B =0.50 T 如果氘核以速度v=1.2107m/s。沿磁场区域的半径方向从A 点射人磁场，为了使该粒子不穿出磁场边界，则圆环的外半径R2至少应多大？14、（8分）如图所示，MN和PQ是相距40cm的平行金属导轨，一根电阻等于0.3的金属棒ab可紧贴平行导轨运动，两块相互平行、相距20cm，且水平放置的金属板A和C分别与两平行导轨相连接，图中跨接在两导轨间的电阻R=0.1，导轨和连接导线的电阻均可

10、忽略不计，现将整个装置放置在图示的匀强磁场中，当导体棒ab以速率v匀速沿导轨运动时，恰能使一个质量为m、带电量为-Q的微粒也以速率v在两金属板内空间做匀速圆周运动，求：金属棒ab的运动方向金属棒ab匀速运动速度v的取值范围若带电微粒在磁场中从如图所示的位置开始运动，当运动位移值达到时的时间15、（8分）有一个长方体形的匀强磁场和匀强电场区域，它的截面为边长020的正方形，其电场强度为410，磁感强度2102，磁场方向垂直纸面向里，当一束质荷比为41010的正离子流以一定的速度从电磁场的正方形区域的边界中点射入如图所示，（1）要使离子流穿过电磁场区域而不发生偏转，电场强度的方向如何?离子流的速度

11、多大?（2）在离电磁场区域右边界04处有与边界平行的平直荧光屏若撤去电场，离子流击中屏上点，若撤去磁场，离子流击中屏上点，求间距离16、（8分）如图，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L0.2 m，电阻R0.4 W，导轨上停放着一质量m0.1 kg、电阻r0.1 W的金属杆CD，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度B0.5 T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。现用一在导轨平面内，且垂直于金属杆CD的外力F，沿水平方向拉杆，使之由静止开始做加速度为a5 m/s2的匀加速直线运动，试：（1）证明电压表的示数U随时间t均匀增加。（2）判断外力F随时间t如何变化。（3）判

12、断外力F的功率随时间t如何变化，并求出第2 s末时外力F的瞬时功率P。（1）电压表示数为UIRv（1分），又vat，所以Uatkt（1分），则k0.4 V/s（1分），所以U0.4 t（1分），可见电压表示数随时间均匀变化（2分），（2）Fma（1分），得Fmaatmaktma（1分），所以k0.1 N/s，F0.1 t0.5（N）（1分），可见外力与时间成线性关系（1分）。（3）PFv（ktma）at0.5 t22.5 t（W）（1分），可见F的瞬时功率与时间成二次函数关系（1分），第2 s末：P12 W（1分）。高 三 物 理 复 习 测 试 题第卷班级: 姓名: 学号: 得分: 一、 选

13、择题：（每小题分，计48分）题号123456789101112答案二、计算题：（共计52分）13、（8分）解：14、（8分）解：15、（8分）解：16、（8分）解：17、（10分）如图所示，水平地面上方的H高区域内有匀强磁场，水平界面PP是磁场的上边界，磁感应强度为B，方向是水平的，垂直于纸面向里。在磁场的正上方，有一个位于竖直平面内的闭合的矩形平面导线框abcd，ab长为l1，bc长为l2，Hl2，线框的质量为m，电阻为R。使线框abcd从高处自由落下，ab边下落的过程中始终保持水平，已知线框进入磁场的过程中的运动情况是：cd边进入磁场以后，线框先做加速运动，然后做匀速运动，直到ab边到达边

14、界PP为止。从线框开始下落到cd边刚好到达水平地面的过程中，线框中产生的焦耳热为Q。求：abcdl1l2HPPB（1）线框abcd在进入磁场的过程中，通过导线的某一横截面的电量是多少？（2）线框是从cd边距边界PP多高处开始下落的？（3）线框的cd边到达地面时线框的速度大小是多少？aB0bRFk18、（10分）如图所示，在匀强磁场中竖直放置两条足够长的平行导轨，磁场方向与导轨所在平面垂直，磁感强度大小为B0。导轨上端连接一阻值为R的电阻和电键K，导轨电阻不计。两金属棒a和b的电阻都为R，质量分别为ma=0.02kg和mb=0.01kg，它们与导轨接触良好，并可沿导轨无摩擦地运动，g取10m/s

15、2。（1）若将b棒固定，电键K断开，用一竖直向上的恒力F拉a棒，稳定后a棒以v1=10m/s的速度向上匀速运动。此时再释放b棒，b棒恰能保持静止。求拉力F的大小。（2）若将a棒固定，电键K闭合，让棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度v2。（3）若将a棒和b棒都固定，电键K断开，使磁感强度从B0随时间均匀增加，经0.1s后磁感强度增大到2B0时，a棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力，求两棒间的距离h。参考答案一、 选择题题号123456789101112答案DDABCBBCABDAACAADBD二、 计算题：（52分）OrR1R2OvA13、（8分）解：作出氘核在磁场中运动而不穿出外边界的最大圆

16、轨道如图中圆弧线所示，其圆心为O，半径为r则有qvB=m r=0.5m两圆心间距离 OO=0.707m所以圆环区域的外径至少为R2OO+r1.207m14、（8分）解：向右运动 15、（8分）解：（1）电场方向向下，与磁场构成粒子速度选择器，离子运动不偏转，则， 210 （2）撤去电场，离子在磁场中做匀速圆周运动，所需向心力为洛伦兹力，于是，04 离子离开磁场区边界时，偏转角12，即30如图甲所示偏离距离005 离开磁场后离子做匀速直线运动，总的偏离距离为028 若撤去磁场，离子在电场中做匀变速曲线运动，通过电场的时间，加速度 偏转角为如图乙所示，则（）（12）， 偏离距离为（12）005 离

17、开电场后离子做匀速直线运动，总的偏离距离025， 、间的距离053 16、（8分）解：（1）电压表示数为UIRv 又vat，所以Uatkt 则k0.4 V/s 所以U0.4 t可见电压表示数随时间均匀变化 （2）Fma 得Fmaatmaktma 所以k0.1 N/s，F0.1 t0.5（N可见外力与时间成线性关系 （3）PFv（ktma）at0.5 t22.5 t（W） 可见F的瞬时功率与时间成二次函数关系，第2 s末：P7W17、（10分）（1）设线框abcd进入磁场的过程所用时间为t，通过线框的平均电流为，平均感应电动势为，则 可得 通过导线的某一横截面的电量（2）设线框从cd边距边界PP上方h高处开始下落，cd边进入磁场后，切割磁感线，产生感应电流，受到安培力。线框在重力和安培力作用下做加速度逐渐减少的加速运动，直到安培力等于重力后匀速下落，速度设为v，匀速过程一直持续到ab边进入磁场时结束，有可得 速度线框的ab边进入磁场后，线框中没有感应电流。只有在线框进入磁场的过程中有焦耳热Q。线框从开始下落到ab边刚进入磁场的过程中，线框的重力势能转化为线框的