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(gè)答案是正確的,有的有多個(gè)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(jì)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(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場中，磁場的上邊界是ya的直線（圖中的虛線所示）一個(gè)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(qiáng)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(dāng)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(jī)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(qiáng)磁場，如圖所示，磁感應(yīng)強(qiáng)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(diǎn)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(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，一個(gè)帶電粒子以某一初速度由A點(diǎn)進(jìn)入這個(gè)區(qū)域沿直線運(yùn)動，從C點(diǎn)離開區(qū)域；如果這個(gè)區(qū)域只有電場，則粒子從B點(diǎn)離開場區(qū)；如果這個(gè)區(qū)域只有磁場，則粒子從D點(diǎn)離開場區(qū)；設(shè)粒子在上述三種情況下，從A到B點(diǎn)、A到C點(diǎn)和A到D點(diǎn)所用的時(shí)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(jì))：( )At1=t2=t3Bt2t1t3Ct1=t2t25、在 “太陽風(fēng)暴”中有一個(gè)質(zhì)子以3.6105km/h速度垂直射向北緯60的水平地面，經(jīng)過此地面上空100km處時(shí)，質(zhì)子速度方向與該處地磁

4、場方向間的夾角為30，該處磁感應(yīng)強(qiáng)度B=6105T，（e=1.61019C）則：( )A該質(zhì)子在此處受洛倫茲力方向向東，大小約為4.81019NB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(yùn)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(yuǎn)的平行直線，ab的左邊和cd的右邊都有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場，虛線是由兩個(gè)相同的半圓及和半圓相切的兩條線段組成。甲、乙兩帶電體分別從圖中的A、D兩點(diǎn)以不同的初速度開始向兩邊運(yùn)動，軌跡正好和虛線重合，它們在C點(diǎn)碰撞后結(jié)為一體向右運(yùn)動，若整個(gè)過程中重力不計(jì)，則下面說法

5、正確的是：( )A開始時(shí)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(yùn)動的軌跡始終和虛線重合D甲、乙結(jié)合后運(yùn)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(gè)裝置處于方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中?，F(xiàn)給環(huán)施以一個(gè)水平向右的沖量，使其運(yùn)動，則滑環(huán)在桿上的運(yùn)動情況可能是：（ ）A. 先做減速運(yùn)動，后做勻速運(yùn)動 B.一直做減速運(yùn)動，直至靜止C.先做加速運(yùn)動，后做勻速運(yùn)動 D.一直做勻速運(yùn)動 B8、一直升飛機(jī)停在南半球的地磁極上空。該處地磁場的方向豎直向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。直升飛機(jī)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

6、槳按順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動。螺旋槳葉片的近軸端為a，遠(yuǎn)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(gè)葉片中的感應(yīng)電動勢，則（ ）A.fl2B，且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢 B.2fl2B，且a點(diǎn)電勢低于b點(diǎn)電勢C.fl2B，且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢 D.2fl2B，且a點(diǎn)電勢高于b點(diǎn)電勢9、一電子在勻強(qiáng)磁場中以一正電荷為圓心在一圓軌道上運(yùn)行，磁場方向垂直于它的運(yùn) 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(qiáng) 度為B，那么電子運(yùn)動的角速度可能為：( )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(qiáng)磁場

7、，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(shí)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(shí)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(shí)，A2先亮，A1后亮，最后一樣亮 B.合上開關(guān)K接通電路時(shí)，A1和A2始終一樣亮 C.斷開開關(guān)K切斷電路時(shí)，A2立即熄滅，A1過一會才熄滅 D.斷開開關(guān)K切斷電路時(shí)，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(jì)

8、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(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場，在前后兩個(gè)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(shí)，理想電壓表將顯示兩個(gè)電極間的電壓U若用Q表示污水流量（單位時(shí)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、計(jì)算題（共六小題，計(jì)52分）13、（8分）受控?zé)岷司圩冄b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

9、帶電粒子的運(yùn)動使之束縛在某個(gè)區(qū)域內(nèi)現(xiàn)考慮這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置：如圖所示，在一個(gè)環(huán)狀區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強(qiáng)磁場，已知氘核的荷質(zhì)比 =4.8107C/kg，圓環(huán)的內(nèi)半徑R1=0.50m ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B =0.50 T 如果氘核以速度v=1.2107m/s。沿磁場區(qū)域的半徑方向從A 點(diǎn)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可緊貼平行導(dǎo)軌運(yùn)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

10、忽略不計(jì)，現(xiàn)將整個(gè)裝置放置在圖示的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)導(dǎo)體棒ab以速率v勻速沿導(dǎo)軌運(yùn)動時(shí)，恰能使一個(gè)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(yùn)動，求：金屬棒ab的運(yùn)動方向金屬棒ab勻速運(yùn)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(yùn)動，當(dāng)運(yùn)動位移值達(dá)到時(shí)的時(shí)間15、（8分）有一個(gè)長方體形的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場區(qū)域，它的截面為邊長020的正方形，其電場強(qiáng)度為410，磁感強(qiáng)度2102，磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)一束質(zhì)荷比為41010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(diǎn)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(qiáng)度的方向如何?離子流的速度

11、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(diǎn)，若撤去磁場，離子流擊中屏上點(diǎn)，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(jì)，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下。現(xiàn)用一在導(dǎo)軌平面內(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(yùn)動，試：（1）證明電壓表的示數(shù)U隨時(shí)間t均勻增加。（2）判斷外力F隨時(shí)間t如何變化。（3）判

12、斷外力F的功率隨時(shí)間t如何變化，并求出第2 s末時(shí)外力F的瞬時(shí)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(shí)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(shí)間成線性關(guān)系（1分）。（3）PFv（ktma）at0.5 t22.5 t（W）（1分），可見F的瞬時(shí)功率與時(shí)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

13、擇題：（每小題分，計(jì)48分）題號123456789101112答案二、計(jì)算題：（共計(jì)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(qiáng)磁場，水平界面PP是磁場的上邊界，磁感應(yīng)強(qiáng)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(gè)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，Hl2，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(jìn)入磁場的過程中的運(yùn)動情況是：cd邊進(jìn)入磁場以后，線框先做加速運(yùn)動，然后做勻速運(yùn)動，直到ab邊到達(dá)邊

14、界PP為止。從線框開始下落到cd邊剛好到達(dá)水平地面的過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱為Q。求：abcdl1l2HPPB（1）線框abcd在進(jìn)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(dá)地面時(shí)線框的速度大小是多少？aB0bRFk18、（10分）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中豎直放置兩條足夠長的平行導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感強(qiáng)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(jì)。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(yùn)動，g取10m/s

15、2。（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(yùn)動。此時(shí)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(qiáng)度從B0隨時(shí)間均勻增加，經(jīng)0.1s后磁感強(qiáng)度增大到2B0時(shí)，a棒所受到的安培力大小正好等于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(jì)算題：（52分）OrR1R2OvA13、（8分）解：作出氘核在磁場中運(yùn)動而不穿出外邊界的最大圓

16、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(yùn)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(yùn)動不偏轉(zhuǎn)，則， 210 （2）撤去電場，離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)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(shí)，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(yùn)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(yùn)動，通過電場的時(shí)間，加速度 偏轉(zhuǎn)角為如圖乙所示，則（）（12）， 偏離距離為（12）005 離

17、開電場后離子做勻速直線運(yùn)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(shí)間均勻變化 （2）Fma 得Fmaatmaktma 所以k0.1 N/s，F(xiàn)0.1 t0.5（N可見外力與時(shí)間成線性關(guān)系 （3）PFv（ktma）at0.5 t22.5 t（W） 可見F的瞬時(shí)功率與時(shí)間成二次函數(shù)關(guān)系，第2 s末：P7W17、（10分）（1）設(shè)線框abcd進(jìn)入磁場的過程所用時(shí)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(jìn)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(yùn)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(jìn)入磁場時(shí)結(jié)束，有可得 速度線框的ab邊進(jìn)入磁場后，線框中沒有感應(yīng)電流。只有在線框進(jìn)入磁場的過程中有焦耳熱Q。線框從開始下落到ab邊剛進(jìn)入磁場的過程中，線框的重力勢能轉(zhuǎn)化為線框的動能