2022屆天津各區(qū)物理高考二模試題分類匯編：電學(xué)（含答案）

2022屆天津（和平、河北、紅橋、河西、河?xùn)|、南開、濱海新區(qū)、部分區(qū)）

高考二模物理試題分類匯編電磁學(xué)

一、單選題

（河西區(qū)高三（下）二模）1.為了體現(xiàn)高考的公平公正，很多地方高考時在考場上使用手機(jī)信號屏蔽器，該屏蔽

器在工作過程中以一定的速度由信道的低端頻率向高端掃描。該掃描速度可以在手機(jī)接收報文信號中形成亂碼干

擾，手機(jī)不能檢測出從基站發(fā)出的正常數(shù)據(jù)，使手機(jī)不能與基站建立聯(lián)接，達(dá)到屏蔽手機(jī)信號的目的，手機(jī)表現(xiàn)

為搜索網(wǎng)絡(luò)、無信號、無服務(wù)系統(tǒng)等現(xiàn)象。根據(jù)你學(xué)過的知識可以判斷（）

A.手機(jī)信號屏蔽器是利用靜電屏蔽的原理來工作的

B.手機(jī)信號必須在介質(zhì)中才能傳播

C.手機(jī)信號屏蔽器工作時基站發(fā)出的電磁波不能傳播到考場內(nèi)

D.手機(jī)信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機(jī)工作來達(dá)到目的

（河?xùn)|區(qū)高三（下）第二次模擬考試）2.如圖所示，一正方形線圈通過電刷與自耦變壓器相連，線圈平面與水平

向右、磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場平行，現(xiàn)讓線圈由圖示位置以恒定的角速度。轉(zhuǎn)動并開始計時，轉(zhuǎn)軸與磁場垂

直。已知正方形線圈的匝數(shù)為N、邊長為小電阻不計。則下列說法正確的是（）

A.線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時表達(dá)式為也?sin函

B.若線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?倍，則電壓表的示數(shù)變?yōu)樵瓉?倍

C.若線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?倍，則定值電阻消耗的電功率變?yōu)樵瓉?倍

D.若線圈的轉(zhuǎn)速變?yōu)樵瓉?倍，欲使電壓表的示數(shù)不變，自耦變壓器的滑動觸頭應(yīng)向下移動

（南開區(qū)高三（下）二模）3.在圖中，虛線表示某點電荷。所激發(fā)電場的等勢面，已知b兩點在同一等勢面

上，c、d兩點在另一個等勢面上。甲、乙兩個帶電粒子以相同的速率，沿不同的方向從同一點。射入電場，在電

場中沿不同的軌跡加力曲線、4"曲線運(yùn)動。則（）

A.甲、乙兩粒子所帶的電荷符號相同

B.甲粒子經(jīng)過c點時的速率大于乙粒子經(jīng)過d的速率

C.兩個粒子的電勢能都是先減小后增大

D.經(jīng)過辦點時，兩粒子的動能一定相等

（河北區(qū)高三（下）總復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測）4.電流互感器是一種測量電路中電流的變壓器，工作原理如圖所示。其原

線圈匝數(shù)較少，串聯(lián)在電路中，副線圈匝數(shù)較多，兩端接在電流表上。則電流互感器（）

A.是一種降壓變壓器

B.能測量直流電路的電流

C.原、副線圈電流的頻率不同

D.副線圈的電流小于原線圈的電流

（河北區(qū)高三（下）總復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測）5.一勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向外，其邊界如圖

中虛線所示，"為半圓，砒、切與直徑"共線，*間的距離等于半圓的半徑。一束質(zhì)量為加、電荷量為q

（q>0）的粒子，在紙面內(nèi)從c點垂直于"射入磁場，這些粒子具有各種速率。不計粒子之間的相互作用。在磁

場中運(yùn)動時間最長的粒子，其運(yùn)動時間為（）

Inm4萬〃3萬加

A.麗B.碩C.—D.—

（紅橋區(qū)高三（下）質(zhì)量調(diào)查）6.為探究理想變壓器原、副線圈電壓、電流的關(guān)系，將原線圈接到電壓有效值

不變的正弦交流電源上，副線圈連接相同的燈泡L1、L2,電路中分別接了理想交流電壓表V1、V?和理想交流電

流表A-A2,導(dǎo)線電阻不計，如下圖所示。當(dāng)開關(guān)S閉合后（）

A.A1示數(shù)變大，A?示數(shù)不變

B.A1示數(shù)變大，Y示數(shù)變大

c.V2示數(shù)變小，Y示數(shù)變大

D.A1與A2示數(shù)變大，Y與V2示數(shù)不變

（紅橋區(qū)高三（下）質(zhì)量調(diào)查）7.如圖所示，豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R,質(zhì)量不能忽

略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦，棒與導(dǎo)軌的電阻均不計，整個裝置放在勻強(qiáng)磁場中，磁

場方向與導(dǎo)軌平面垂直，棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi)，力F做的功與安培力做的功的代

數(shù)和等于@（）

R

A.棒的機(jī)械能增加量B.棒的動能增加量C.棒的重力勢能增加量D.電回R上放出的熱量

（濱海新區(qū)高三（下）模擬）8.如圖所示，真空中M、N處各放置一個點電荷，它們電荷量的絕對值相等，

b、c表示電場中的三條等勢線，相鄰等勢線間電勢差相等。P點位于等勢線。上，H點位于等勢線c上，P”平行

于已知一個正點電荷從P點移動到”點時電勢能減小，則以下判斷正確的是（）

H

M\N

JV

ac

b

A.M、N處點電荷為等量同種點電荷

B.P點的電勢比〃點的電勢高

C.P點的場強(qiáng)與”點的場強(qiáng)大小不相同

D.若將電子由尸點移動到〃點，電場力做正功

二、多選題

（和平區(qū)高三（下）第二次質(zhì)量調(diào)查物理）9.如圖所示，一矩形單匝閉合線圈勻強(qiáng)磁場中繞垂直于磁場方向的轉(zhuǎn)

軸。。'以恒定的角速度出轉(zhuǎn)動，線圈電阻為R,從如圖位置（線圈平面與磁場方向平行）為1=0時刻開始計時，

線圈平面轉(zhuǎn)過60。時線圈中的感應(yīng)電流的大小為/。，則下列判斷正確的是（）

A.在0?工時間內(nèi)穿過線圈的磁通量一直在增大

B.在0~生時間內(nèi)線圈中的感應(yīng)電流先減小后增大

C.一個周期內(nèi)，線圈上產(chǎn)生的熱量為也達(dá)

9/R

D.穿過線圈的磁通量最大值為幺連

（和平區(qū)高三（下）第二次質(zhì)量調(diào)查物理）10.如圖所示，半徑為R的圓形區(qū)域處在勻強(qiáng)電場中，圓平面與電場

方向平行，。為圓心，A8為圓的直徑，如圖所示。質(zhì)量為機(jī)，電荷量為9（9＞。）的帶電粒子在紙面內(nèi)自A點

先后以大小不同的速度進(jìn)入電場，速度方向與電場的方向垂直，其中剛進(jìn)入電場時速度為零的粒子，自圓周上的

。點以速率%穿出電場，4c與的夾角，=60。，已知粒子運(yùn)動中僅受電場力作用，則可以判斷出（）

A.電場的方向一定從A點指向C點

B.所有粒子在電場中運(yùn)動的時間均相同

C.從8點射出的粒子與從C點射出的粒子動量變化相同

D.從5點射出的粒子動能增量最大

（河?xùn)|區(qū)高三（下）第二次模擬考試）11.如圖所示，在干燥的冬天，手接觸金屬門把手時，經(jīng)常會有一種被電

擊的感覺,帶負(fù)電的手在緩慢靠近門把手還未被電擊的過程中，下列說法正確的是（）

A.門把手的右端感應(yīng)出正電荷B.門把手左端電勢低于右端電勢

C.門把手與手指之間場強(qiáng)逐漸增大D.門把手內(nèi)部的場強(qiáng)逐漸變大

（南開區(qū)高三（下）二模）12.如圖甲所示電路中，U為標(biāo)有“4V,2W”字樣的小燈泡，L?、L3為兩只標(biāo)有

“8V,6W”字樣的相同燈泡，變壓器為理想變壓器，各電表為理想電表，當(dāng)油端接如圖乙所示的交變電壓時，三

只燈泡均正常發(fā)光。下列說法正確的是（）

A.電流表的示數(shù)為L5AB.交變電壓的最大值Um=28V

C.變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為3：1D.電壓表的示數(shù)為24V

（河北區(qū)高三（下）總復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測）13.真空中有兩個固定的帶正電的點電荷，電荷量不相等。一個帶負(fù)電的

試探電荷置于二者連線上的0點時，僅在電場力的作用下恰好保持靜止?fàn)顟B(tài)。過。點作兩正電荷連線的垂線，以

。點為圓心的圓與連線和垂線分別交于c和方、d,如圖所示。以下說法正確的是（）

A.。點電勢低于。點

B.b點電勢低于。點

C.該試換電荷在々點的電勢能大于在6點的電勢能

D.該試探電荷在c點的電勢能小于在d點的電勢能

（濱海新區(qū)高三（下）模擬）14.如圖所示，一多匝矩形線圈放在勻強(qiáng)磁場中，線圈電阻/-LOQ,外電路電阻

R=9.0C,當(dāng)線圈繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動時，產(chǎn)生的電動勢e=20sinl（h7（V）。閉合開關(guān)S,下列說法正

確的是（）

A.線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時穿過線圈磁通量最大

B.電路中理想交流電流表的示數(shù)為2.0A

C.外接電阻R所消耗的電功率為18W

D.該交變電流的頻率為10Hz

（部分區(qū)高三（下）質(zhì)量調(diào)查）15.如圖所示，&是光敏電阻（光照增強(qiáng)，電阻減?。Ｊ请娙萜?，區(qū)2是定值電

阻。閉合開關(guān)，當(dāng)凡受到的光照強(qiáng)度減弱時）

A.電源兩端電壓減小B.光敏電阻凡兩端的電壓增大

C.通過電阻冗2的電流增大D.電容器C所帶的電荷量減小

（部分區(qū)高三（下）質(zhì)量調(diào)查）16.如圖所示為某人設(shè)計的電吹風(fēng)電路圖，。、氏c、d為四個固定觸點?？蓜拥?/p>

扇形金屬觸片尸可同時接觸兩個觸點。觸片P處于不同位置時，電吹風(fēng)可處于停機(jī)、吹熱風(fēng)和吹冷風(fēng)三種工作狀

態(tài)?！┖拓し謩e是理想變壓器原、副線圈的匝數(shù)。該電吹風(fēng)的各項參數(shù)如表中所示。

熱風(fēng)時輸入功率440W

冷風(fēng)時輸入功率40W

小風(fēng)扇額定電壓40V

正常工作時小風(fēng)扇輸出功率32W

電J

熱l

絲i

A.觸片P處于b、c觸點位置時,電吹風(fēng)處于吹冷風(fēng)狀態(tài)

B.觸片P處于a、b觸點位置時,電吹風(fēng)處于吹冷風(fēng)狀態(tài)

C.由表格中數(shù)據(jù)可得?。?=11：4

D.由表格中數(shù)據(jù)可得小風(fēng)扇的內(nèi)阻為8Q

（十二區(qū)縣重點學(xué)校高三（下）二模聯(lián)考）17.己知地磁場類似于條形磁鐵產(chǎn)生的磁場，地磁N極位于地理南

極，如圖所示，在湖北某中學(xué)實驗室的水平桌面上，放置邊長為上的正方形閉合導(dǎo)體線框abed,線框的ad邊沿南

北方向，曲邊沿東西方向，下列說法正確的是（）

A.若使線框向東平移，則。點電勢比d點電勢低

B.若使線框向北平移，則。點電勢等于b點電勢

C.若以〃邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90。，則翻轉(zhuǎn)過程線框中電流方向始終為adeb方向

D.若以必邊為軸，將線框向上翻轉(zhuǎn)90。，則翻轉(zhuǎn)過程線框中電流方向始終為4d。方向

（十二區(qū)縣重點學(xué)校高三（下）二模聯(lián)考）18.如圖所示，在xOy平面內(nèi)有勻強(qiáng)電場，半徑為R的圓周上有一粒

子源P,以相同的速率如在平行于圓周面內(nèi)沿各個方向發(fā)射質(zhì)量為機(jī)的帶電量為+q的微粒，微?？梢缘竭_(dá)圓周

上任意一個位置。比較到達(dá)圓上各個位置的微粒，發(fā)現(xiàn)到達(dá)。點的微粒的動能最小，從。點離開的微粒的機(jī)械能

最大，已知N3OP=30。，NAOQ=37。，取重力加速度為g,取疝37。=0.6,cos3P=0.8,取最低點O所在水平面為

零重力勢能面，不計空氣阻力及帶電微粒間的相互作用。則（）

A.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為等，方向沿），軸負(fù)方向

B.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為警，方向沿x軸負(fù)方向

3q

C.通過。點的微粒動能為4+（正+』）叫R

223

D.微粒從尸點運(yùn)動到Q點過程中電勢能增加等

三、解答題

（和平區(qū)高三（下）第二次質(zhì)量調(diào)查物理）19.如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限內(nèi)，存在著平行于X

軸的勻強(qiáng)電場，在第4象限內(nèi)，存在垂直于坐標(biāo)系平面向外的勻強(qiáng)磁場，一帶電粒子從坐標(biāo)為（0,-2L）的。點

與y軸成一定角度以速度%射入磁場，之后從坐標(biāo)為（L,0）的力點垂直于X軸進(jìn)入電場，最后從坐標(biāo)為（0,

2L）的。點離開電場，已知磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,不計粒子的重力，求:

（1）該粒子的比荷（電荷量4與其質(zhì)量〃?的比值）

（2）電場強(qiáng)度E的大小和方向；

（3）比較粒子在磁場中運(yùn)動的時間"和在電場中運(yùn)動的時間的大小，并通過計算式說明理由。

（和平區(qū)高三（下）第二次質(zhì)量調(diào)查物理）20.如圖所示，兩條足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌MN,互相平行，它們

所在的平面跟水平面成。角，兩導(dǎo)軌間的距離為L兩導(dǎo)軌的頂端M和尸用阻值為R電阻相連，在導(dǎo)軌上垂直于導(dǎo)

軌放一質(zhì)量為〃?，電阻為「的導(dǎo)體棒"，導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌連接良好，其余電阻不計，水平虛線。下方的導(dǎo)軌處

在磁感應(yīng)強(qiáng)度為8的勻強(qiáng)磁場中，磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向上，〃為磁場區(qū)域的上邊界，現(xiàn)將導(dǎo)體棒從圖示位

置由靜止釋放，導(dǎo)體棒下滑過程中始終與導(dǎo)軌垂直，經(jīng)過時間內(nèi)，導(dǎo)體棒的速度增加至匕，重力加速度為g,求：

（1）導(dǎo)體棒速度為n時加速度的大??；

（2）在乙時間內(nèi)，流過導(dǎo)體棒某一橫截面的電荷量好

（3）導(dǎo)體棒速度達(dá)到穩(wěn)定后沿導(dǎo)軌繼續(xù)下滑，在這個過程中，電阻R上會產(chǎn)生焦耳熱，此現(xiàn)象可以從宏觀與微觀

兩個不同角度進(jìn)行研究。經(jīng)典物理學(xué)認(rèn)為，在金屬導(dǎo)體中，定向移動的自由電子頻繁地與金屬離子發(fā)生碰撞，使

金屬離子的熱振動加劇，因而導(dǎo)體的溫度升高，在考慮大量自由電子的統(tǒng)計結(jié)果時，電子與金屬離子的頻繁碰撞

結(jié)果可視為導(dǎo)體對電子有連續(xù)的阻力，若電阻R是一段粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體，自由電子在導(dǎo)體中沿電流的反方向

做直線運(yùn)動，基于以上模型，試推導(dǎo)出導(dǎo)體棒速度達(dá)到穩(wěn)定后沿導(dǎo)軌繼續(xù)下滑x距離的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱

量QR。

（河西區(qū)高三（下）二模）21.如圖（甲）所示，光滑的平行水平金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距/,在M點和P點間連

接一個阻值為R的電阻，一質(zhì)量為機(jī)、電阻為八長度也剛好為/的導(dǎo)體棒垂直擱在導(dǎo)軌上。、b兩點間，在“點右

側(cè)導(dǎo)軌間加一有界勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面.，寬度為do,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,設(shè)磁場左邊界到時距離為

d.現(xiàn)用個水平向右的力尸拉導(dǎo)體棒，使它從。、方處靜止開始運(yùn)動，棒離開磁場前已做勻速直線運(yùn)動，與導(dǎo)軌

始終保持良好接觸，導(dǎo)軌電阻不計，水平力廣-X的變化情況如圖（乙）所示，尸0已知。求:

（1）棒而離開磁場右邊界時的速度；

（2）棒而通過磁場區(qū)域的過程中整個回路所消耗的電能E；

（3）d滿足什么條件時，棒"進(jìn)入磁場后一直做勻速運(yùn)動。

x

dd+d0

圖（乙）

（河西區(qū)高三（下）二模）22.實驗室有一裝置可用于探究原子核的性質(zhì)，該裝置的主要原理可簡化為：空間中

自一直角坐標(biāo)系Oxyz,在緊貼（-0.2m,0,0）的卜側(cè)處有一粒子源尸，能沿x軸正方向以%=1x106m/s的速度持續(xù)發(fā)

射比荷為幺=5xlO?C/kg的某種原子核。在x<0,y<0的空間中沿-y方向的勻強(qiáng)電場E=Qxl（）5v/m。在x>0

m

的空間有垂直于/Oy平面向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為q=0.2T。忽略原子核間的相互作用，直萬平面圖

如圖所示?

（1）求原子核第一次穿過y軸時的速度大小:

（2）若原子核進(jìn)入磁場后，經(jīng)過4=;rx10一7s瞬間分裂成縱b兩個新核。兩新核的質(zhì)量之比為加“：%=1：2；電

荷量之比為%:%=1：2；速度大小之比為匕：％=4:1,方向仍沿原運(yùn)動方向。求：。粒子第1次經(jīng)過），軸時的位

置。

x

（河?xùn)|區(qū)高三（下）第二次模擬考試）23.如圖，帶正電的粒子質(zhì)量為根=lxlO『g,電荷量為夕=lxl0-2c,由靜

止開始經(jīng)電壓為G=2V的電場加速后，沿水平放置的平行板的下極板邊緣8射入電勢差為5=6V的勻強(qiáng)電場

中，恰好從上極板邊緣C點沿光滑圓弧導(dǎo)軌⑦的切線射入磁感應(yīng)強(qiáng)度8=0.015T的勻強(qiáng)磁場中，從。點射出，

弧的半徑為R=2m,ZCOD=120°,（不計重力不考慮場的邊緣效應(yīng)，導(dǎo)軌CO與粒子不發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移）求：

（1）軌道。。對粒子的支持力；

（2）粒子從C到。的時間。

（河?xùn)|區(qū)高三（下）第二次模擬考試）24.如圖甲所示，兩條相距L=lm的水平粗糙導(dǎo)軌左端接一定值電阻。

r=Os時，一質(zhì)量〃尸1kg、阻值r=0.5Q的金屬桿，在水平外力的作用下由靜止開始向右運(yùn)動，5s末到達(dá)MN,MN

右側(cè)為一勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T,方向垂直紙面向內(nèi)。當(dāng)金屬桿到達(dá)MN后，保持外力的功率不變，金屬桿

進(jìn)入磁場，8s末開始做勻速直線運(yùn)動。整個過程金屬桿的v“圖象如圖乙所示。若導(dǎo)軌電阻忽略不計，桿和導(dǎo)軌始

終垂直且接觸良好，兩者之間的動摩擦因數(shù)白=0.5,重力加速度g=IOm/s2。試計算:

（1）進(jìn)入磁場前，金屬桿所受的外力B

（2）金屬桿到達(dá)磁場邊界A/N時拉力的功率；

（3）電隹的阻值R；

（4）若前8s金屬桿克服摩擦力做功127.5J,試求這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的熱量。

口M；fv/（m/s）

;XXXXXX

□F：xXXXXX

：XXXXXX

；XXXXXX

U058r/（s）

圖甲圖乙

（南開區(qū)高三（下）二模）25.如圖所示為一種質(zhì)譜儀的簡化原理圖，由加速電場、靜電分析器和磁分析器組

成。位于第n象限的靜電分析器，其通道為:圓環(huán)狀，內(nèi)有方向指向坐標(biāo)原點。的均勻輻向電場，半徑為R的虛

線MN為通道的中心線，中心線處的電場強(qiáng)度大小為￡,位于第I象限的磁分析器內(nèi)分布著方向垂直于紙面向外的

區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場，y軸為兩個分析器的邊界。質(zhì)量為m、電荷量為e的;H（允核）從離子源飄出（初速度可

視為零），經(jīng)加速電場加速后進(jìn)入靜電分析器：沿中心線MN做勻速圓周運(yùn)動，從N點垂直y軸射出后射入磁分析

器中，最后恰好垂直打在放置于磁分析器下邊界（1軸）的探測板上。不計粒子重力和粒子間相互作用，求：

（1）加速電場中的加速電壓U和;H（笈;核）沿中心線MN運(yùn)動的速度大?。?

（2）磁分析器中勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度6；

（3）若從離子源飄出；H（笈核），其打在探測板上的位置距。點的距離聯(lián)

U離子源

（南開區(qū)高三（下）二模）26.為了減小傳統(tǒng)制動器的磨損，提高安全性能，某設(shè)計師設(shè)想用電磁阻尼承擔(dān)電梯

減速時大部分制動的負(fù)荷。圖1為設(shè)計的電磁阻尼制動器的原理圖。電梯箱與配重質(zhì)量都為M，通過高強(qiáng)度繩索

套在半徑為々的承重轉(zhuǎn)盤上，且繩索與轉(zhuǎn)盤之間不打滑。承重轉(zhuǎn)盤通過固定轉(zhuǎn)軸與制動轉(zhuǎn)盤相連。制動轉(zhuǎn)盤上固定

/半徑為弓和4的內(nèi)外兩個金屬圈（圖2）,兩金屬圈電阻不計，兩金屬圈之間用三根互成120。的輻向?qū)w棒連

接，每根導(dǎo)體棒電阻均為R制動轉(zhuǎn)盤放置在一對勵磁線圈之間，勵磁線圈產(chǎn)生垂直于制動轉(zhuǎn)盤的勻強(qiáng)磁場，磁

感應(yīng)強(qiáng)度為3,磁場區(qū)域限制在120。輻向角內(nèi)，磁場區(qū)下邊界沒有磁場，如圖2陰影區(qū)所示（始終有且只有一根

導(dǎo)體棒在磁場內(nèi)）。若電梯箱內(nèi)放置質(zhì)量為機(jī)的貨物一起以速度u豎直勻速上升，電梯箱離終點（圖中未畫出）高

度為〃時關(guān)閉動力系統(tǒng)，僅開啟電磁制動，一段時間后，電梯箱恰好到達(dá)終點。

（1）若在開啟電磁制動瞬間，三根金屬棒的位置剛好在圖2所示位置，制動轉(zhuǎn)盤順時針運(yùn)動，則此時制動轉(zhuǎn)盤上

的電動勢E為多少？此時cd兩端的電壓為多大？

（2）若忽略承重轉(zhuǎn)盤和制動轉(zhuǎn)盤的質(zhì)量，且不計其它阻力影響，則在上述制動過程中，制動轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的熱量是多

少？

（3）求電梯速度為丫時制動轉(zhuǎn)盤的電磁阻尼功率，若要提高制動的效果，試對上述設(shè)計做出一處改進(jìn)。

勵

磁

線

圈

配重圖1

（河北區(qū)高三（下）總復(fù)習(xí)質(zhì)量檢測）27.在一柱形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)電場，柱的橫截面積是以。為圓心，半徑為R

的圓，為圓的直徑，如圖所示。質(zhì)量為〃電荷量為9（4>0）的帶電粒子在紙面內(nèi)自A點先后以不同的速度進(jìn)

入電場，速度方向與電場的方向垂直。已知剛進(jìn)入電場時速度為零的粒子，自圓周上的。點以速率四穿出電場，

AC與AB的夾角小60。。運(yùn)動中粒子僅受電場力作用。

（1）求電場強(qiáng)度的大小；

（2）為使粒子穿過電場后的動能增量最大，該粒子進(jìn)入電場時的速度應(yīng)為多大？

（3）為使粒子穿過電場前后動量變化量的大小為機(jī)如，該粒子進(jìn)入電場時的速度應(yīng)為多大？

A

（紅橋區(qū)高三（下）質(zhì)量調(diào)查）28.如圖所示，質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線施，從有界的勻強(qiáng)磁場上方由靜

止自由下落，線框電阻為勻強(qiáng)磁場的寬度為“。（L<H）,磁感應(yīng)強(qiáng)度為8,線框下落過程中而邊與磁場邊

界平行且保持水平。已知線框恰好勻速進(jìn)入磁場，若由de邊剛進(jìn)入磁場到A邊恰穿出磁場經(jīng)歷的時間為人求：

（1）/邊剛進(jìn)入磁場時的速度大小：

（2）線框由油邊進(jìn)入磁場到A邊恰進(jìn)入的過程，產(chǎn)生的熱量；

（3）de邊剛出磁場時，線框的速度大小。

口

Q1-----1b

XXXXXXXM

xBxxxxxxHu

XXXXXXXw

（紅橋區(qū)高三（下）質(zhì)量調(diào)查）29.如圖所示，一個質(zhì)量為機(jī)，電量為g的帶正電的粒子（不計重力），從靜止開

始經(jīng)電壓U加速后，沿水平方向進(jìn)入一寬度為L的區(qū)域中，當(dāng)在該區(qū)域內(nèi)同時施加垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場和

豎直向下的勻強(qiáng)電場時，粒子恰好沿水平方向做直線運(yùn)動，從0點射出該區(qū)域的右邊界；若去掉電場只保留磁

場，該粒子仍從靜止經(jīng)電壓U加速后沿水平方向進(jìn)入這一區(qū)域，恰好從。點射出該區(qū)域的右邊界，且=

（1）粒子射入混合場時的速度大小。

（2）求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度8的大小。

（3）如果去掉磁場只保留電場，該粒子仍從靜止經(jīng)電壓U加速后沿水平方向進(jìn)入這一區(qū)域，粒子在該區(qū)域右邊界

的射出點離。點的距離為多少？

（濱海新區(qū)高三（下）模擬）30.如圖所示，質(zhì)量M=0.2kg的U形線框ABC。平放于水平粗糙平面上，AB長度

為L=0.4m,阻值為r=0.3Q,A。和BC足夠長且阻值不計，線框與地面的摩擦為數(shù)〃=0.2,PQ左右兩側(cè)存在

大小均為B=0.5T,方向分別為水平向左和豎直向下的勻強(qiáng)磁場，質(zhì)量小=01kg的光滑金屬棒放于PQ左側(cè)的

線框上，處于U形線框之間的阻值為R=0.1Q,線框在恒力廣=1.2N的作用下，由靜止開始向右運(yùn)動，求：

（1）線框最終穩(wěn)定時的速度%;

（2）從線框開始運(yùn)動至其剛達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中，線框滑行距離x=3m,且MN的產(chǎn)生的熱量QR=0/J,求該

過程中摩擦力做的功叱？

D________%:及x4Xx

:!XXXX

------------：XXXx”-

I

c~x￡xX

（濱海新區(qū)高三（下）模擬）31.日前正在運(yùn)轉(zhuǎn)的我國空間站天和核心艙，搭載了一種全新的推進(jìn)裝置——霍爾

推力器。其工作原理簡化如下：由陰極逸出（初速度極?。┑囊徊糠蛛娮舆M(jìn)入放電室后，在電場力與磁場力的共

同作用下被束縛在一定的區(qū)域內(nèi)，與推進(jìn)劑工質(zhì)（保原子）發(fā)生碰撞使其電離；電離后的偏離子在磁場中的偏轉(zhuǎn)

角度很小，其運(yùn)動可視為在軸向電場力作用下的直線運(yùn)動，并最終被高速噴出，霍爾推力器由于反沖獲得推進(jìn)動

力。設(shè)某次核心艙進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，開啟霍爾推力器，電離后的瓶離子初速度為0,經(jīng)電壓為U的電場加速后高速

噴出，單位時間內(nèi)噴出顯離子的數(shù)目為M已知一個晁離子的質(zhì)量為加，電荷量為小忽略離子間的相互作用力和

電子能量的影響，求：

（1）掠離子噴出加速電場的速度-及其所形成的等效電流為/：

（2）霍爾推力器獲得的平均推力大小F；

（3）可以用離子推進(jìn)器工作過程中產(chǎn)生的推力與電壓為U的電場對總離子做功的功率的比值S來反映推進(jìn)器工作

情況.通過計算說明，如果要增大S可以采取哪些措施。

（部分區(qū)高三（下）質(zhì)量調(diào)查）32.如圖所示，M、N兩塊水平放置的長金屬板相距為％兩板間電勢差為U。兩

板之間的右側(cè)區(qū)域存在方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場。將噴墨打印機(jī)的噴口置于兩板正中間的位置，從噴口連續(xù)

不斷噴出質(zhì)量均為機(jī)、水平速度均為%、帶相等電荷量的墨滴。已知墨滴在電場區(qū)域恰能沿水平向右做勻速直線

運(yùn)動；進(jìn)入電場、磁場共存區(qū)域后，最終垂直打在下板的P點。重力加速度為g。求：

（1）墨滴所帶的電荷量；

（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?/p>

（3）現(xiàn)保持噴口方向不變，使其豎直上移到靠近上板下表面的位置。為了使墨滴仍能到達(dá)下板尸點，應(yīng)將磁場的

磁感應(yīng)強(qiáng)度調(diào)為則E的大小。

（部分區(qū)高三（下）質(zhì)量調(diào)查）33.如圖甲所示，MN、PQ兩光滑平行金屬導(dǎo)軌構(gòu)成的平面與水平面成J角，導(dǎo)

軌間距為/、電阻不計。在區(qū)域I內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度4=8；在區(qū)域11內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌

平面向上的勻強(qiáng)磁場，其磁感應(yīng)強(qiáng)度冬的大小隨時間，變化的規(guī)律如圖乙所示。兩區(qū)域的上、下邊界均與導(dǎo)軌垂

直。f=0時刻，在導(dǎo)軌上端的金屬細(xì)棒仍從如圖位置由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑，同時另一金屬細(xì)棒cd在位于區(qū)域

I內(nèi)的導(dǎo)軌上由由靜止釋放。在外棒運(yùn)動到區(qū)域U的下邊界所之前，cd棒始終處于靜止?fàn)顟B(tài)。兩棒均與導(dǎo)軌垂

直且接觸良好。已知cd棒的質(zhì)量為〃2,區(qū)域H沿導(dǎo)軌的長度為2/,油棒恰在1=4（未知）時刻進(jìn)入?yún)^(qū)域II,重力

加速度為g。此外，油棒的質(zhì)量、電阻，〃棒的電阻均未知。求：

（1）通過必棒電流的方向和區(qū)域I內(nèi)磁場的方向；

（2）血棒進(jìn)入?yún)^(qū)域n的時刻的總

（3），=4時刻回路的電功率P。

Q

甲乙

（十二區(qū)縣重點學(xué)校高三（下）二模聯(lián)考）34.小明設(shè)計的電磁健身器的簡化裝置如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌

相距/=0.50m,傾角6=53。，導(dǎo)軌上端串接一個R=0.05Q的電阻.在導(dǎo)軌間長d=0.56m的區(qū)域內(nèi)，存在方向

垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度5=2.0T.質(zhì)量〃?=4.0kg的金屬棒CO水平置于導(dǎo)軌上，用絕緣繩索

通過定滑輪與拉桿GH相連.CO棒的初始位置與磁場區(qū)域的下邊界相距s=0.24n一位健身者用恒力尸=80N

拉動G”桿，CO棒由靜止開始運(yùn)動，上升過程中。棒始終保持與導(dǎo)軌垂直.當(dāng)CO棒到達(dá)磁場上邊界時健身者

松手，觸發(fā)恢復(fù)裝置使。。棒回到初始位置（重力加速度g=10m/s2,sin530=0.8.不計其它電阻、摩擦力以及拉

桿和繩索的質(zhì)量）.求:

（1）8棒進(jìn)入磁場時速度v的大小；

（2）CO棒進(jìn)入磁場時所受的安培力FA的大?。?/p>

（3）在拉升C。棒的過程中，健身者所做的功W和電阻產(chǎn)生的焦耳熱Q.

（十二區(qū)縣重點學(xué)校高三（下）二模聯(lián)考）35.如圖所示，在xOy坐標(biāo)系中，I、IV象限有垂直于坐標(biāo)平面向里的

勻強(qiáng)磁場,一平行板電容器水平放置，板長為2L,板間距也為2￡,電容器中心P點的坐標(biāo)為（-4L,0）,M點坐

標(biāo)為（0,3L）。一豎直放置的絕緣彈性薄擋板固定于。（-2L,0）處，板長略小于33Q為擋板中心。一帶電粒

子以初速度入沿/軸射入兩板間，從M點進(jìn)入磁場，最終返回出發(fā)點。已知帶電粒子與彈性絕緣擋板碰撞前

后，沿），方向分速度不變，沿工方向分速度反向，大小不變，帶電粒子質(zhì)量為加，電荷量為9,不計粒子重力。

求：

（1）電容器兩極板間所加的電壓；

（2）僅與擋板碰撞一次的粒子在磁場中運(yùn)動的半徑；

（3）粒子與擋板碰撞且符合條件的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小。

參考答案：

1.D

【解析】

【詳解】

A.手機(jī)信號屏蔽器是利用屏蔽器發(fā)出的信號去干擾從基站發(fā)出的正常信號，從而起到屏

蔽作用，不是利用靜電屏蔽原理來工作的，A錯誤；

B.手機(jī)信號屬于電磁波，可以不借助介質(zhì)傳播，B錯誤；

C.手機(jī)信號屏蔽器工作時基站發(fā)出的電磁波能傳播到考場內(nèi)，干擾從基站傳過來的信

號，C錯誤；

D.手機(jī)信號屏蔽器是通過發(fā)射電磁波干擾手機(jī)工作來達(dá)到目的，D正確。

故選D。

2.B

【解析】

【分析】

【詳解】

A.正方形線圈由平行于磁場的位置開始計時，正方形線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的瞬時值表

達(dá)式為

e=NBcr（t）coscot

A錯誤；

B.正方形線圈的轉(zhuǎn)速加倍，正方形線圈的角速度變?yōu)樵瓉淼?倍，據(jù)

Em=NBSo）

可得，正方形線圈中產(chǎn)生交流電電動勢的最大值變?yōu)樵瓉淼?倍，原線圈兩端電壓變?yōu)樵?/p>

來的2倍，據(jù)

U]：U?=〃]：n>

可得副線圈兩端電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，電壓表的讀數(shù)變?yōu)樵瓉淼?倍，B正確；

C.定值電阻R消耗的功率

「pRi

副線圈兩端電壓變?yōu)樵瓉淼?倍，則定值電阻R消耗的功率變?yōu)?P,C錯誤；

D.欲保持電壓表的示數(shù)不變，應(yīng)使原線圈的匝數(shù)增加，即應(yīng)使自耦變壓器的滑動觸頭向

上移動，D錯誤。

故選B。

3.B

【解析】

【分析】

【詳解】

A.由軌跡看出，甲受引力，乙受斥力，甲、乙異號，故A錯誤；

B.電場力先對甲做正功，先對乙做負(fù)功，故B正確；

D.到〃點，電場力對兩粒子做功都為零，但動能不一定相等，因為質(zhì)量不一定相等，故

D錯誤；

C.甲粒子電勢能先減小后增大，乙粒子電勢能先增大后減小，故C錯誤。

故選Bo

4.D

【解析】

【詳解】

A.原線圈匝數(shù)較少，電流互感器是一種降電流的變壓器，A選項錯誤。

B.電流互感器的工作原理是電磁感應(yīng)中的互感現(xiàn)象，只可以測量交變電流，B選項錯

誤。

C.電流互感器不會改變電流的頻率，只改變電流，故原、副線圈電流的頻率相同。C

選項錯誤。

D.原線圈匝數(shù)較少，電流互感器是一種降電流的變壓器，副線圈的電流小于原線圈的電

流。D正確。

故選D。

5.C

【解析】

【詳解】

粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動

2=心，T①

rV

可得粒子在磁場中的周期

r=包

qB

粒子在磁場中運(yùn)動的時間

0.0m

t------1------

24qB

則粒子在磁場中運(yùn)動的時間與速度無關(guān)，軌跡對應(yīng)的圓心角越大，運(yùn)動時間越長。采用放

縮圓解決該問題，

粒子垂直ac?射入磁場，則軌跡圓心必在ac?直線上，將粒子的軌跡半徑由零逐漸放大。

當(dāng)半徑r<0.5R和rN1.5R時，粒子分別從而、加/區(qū)域射出，磁場中的軌跡為半圓，運(yùn)動

時間等于半個周期。

當(dāng)O.5RVY1.5R時，粒子從半圓邊界射出，逐漸將軌跡半徑從0.5R逐漸放大，粒子射出位

置從半圓頂端向下移動，軌跡圓心角從不逐漸增大，當(dāng)軌跡半徑為R時，軌跡圓心角最

大，然后再增大軌跡半徑，軌跡圓心角減小，因此當(dāng)軌跡半徑等于R時軌跡圓心角最大，

即軌跡對應(yīng)的最大圓心角

_n4

夕=乃+一=—4

33

粒子運(yùn)動最長時間為

一4乃

6T32兀m4乃m

t=—T=--x------=-------?

InqB3qB

故選C。

6.D

【解析】

【詳解】

當(dāng)開關(guān)s閉合后，原線圈輸入電壓a不變，即電壓表V1示數(shù)不變，根據(jù)變壓器原副線圈電

壓表等于匝數(shù)比可得

可知副線圈輸出電壓5不變，即電壓表V?示數(shù)不變，開關(guān)s閉合后，副線圈負(fù)載的總電阻

理減小，根據(jù)歐姆定律可得

可知副線圈電流八增大，即電流表A?示數(shù)變大，根據(jù)

人=也

4%

可知原線圈電流《增大，即電流表A1示數(shù)變大，D正確，ABC錯誤;

故選D。

7.A

【解析】

【分析】

棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi)，F(xiàn)做正功，安涪力做負(fù)功，重力做

負(fù)功，動能增大.根據(jù)動能定理分析力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和.

【詳解】

A.棒受重力G、拉力F和安培力FA的作用.由動能定理：WE+WG+W4=AEK

得WF+WEk+mgh

即力F做的功與安培力做功的代數(shù)和等于機(jī)械能的增加量.故A正確.

B.由動能定理，動能增量等于合力的功.合力的功等于力F做的功、安培力的功與重力

的功代數(shù)和.故B錯誤.

C.棒克服重力做功等于棒的重力勢能增加量.故C錯誤.

D.棒克服安培力做功等于電阻R上放出的熱量.故D錯誤

【點睛】

本題運(yùn)用功能關(guān)系分析實際問題.對于動能定理理解要到位：合力對物體做功等于物體動

能的增量，哪些力對物體做功，分析時不能遺漏.

8.B

【解析】

【詳解】

A.由圖根據(jù)等勢線與電場線處處垂直，可知，M、N處點電荷為等量異種點電荷，故A

錯誤；

B.己知一個正點電荷從P點移動到H點時電勢能減小，根據(jù)網(wǎng)可知，P點的電勢比

〃點的電勢高，故B止確；

C.根據(jù)題意可知，P點和"點關(guān)于MN連線和中垂線的交點對稱，則P點的場強(qiáng)與“點

的場強(qiáng)大小相同，故C錯誤；

D.一個正點電荷從尸點移動到〃點時電勢能減小，則將電子由尸點移動到“點，電勢能

增加，電場力做負(fù)功，故D錯誤c

故選B。

9.BD

【解析】

【詳解】

A.，=0時，線圈平面與磁場方向平行，磁通量為0,當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過|■時，線圈平面與磁場

方向垂直，磁通量最大，在0~工時間內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)過的角度為兀，可知此過程線圈的磁通

(D

量先增大后減小，A錯誤；

B.1=0時，線圈平面與磁場方向平行，此時的磁通量變化率最大，線圈中產(chǎn)生的電動勢

最大，線圈中的感應(yīng)電流最大，當(dāng)線圈轉(zhuǎn)過/時，磁通量變化率為0：線圈中的電動勢為

0,線圈中的感應(yīng)電流為0,在0~工時間內(nèi)，線圈轉(zhuǎn)過的角度為笈，可知此過程線圈中的

(0

感應(yīng)電流先減小后增大，B正確；

C.1=0時刻開始計時，線圈中感應(yīng)電流的表達(dá)式為

I=Imcos0

線圈平面轉(zhuǎn)過60。時線圈中的感應(yīng)電流的大小為70，則有

/。=zmcos60。

解得線圈中感應(yīng)電流的最大值為

0=2/。

線圈中感應(yīng)電流的有效值為

一個周期內(nèi)，線圈上產(chǎn)生的熱量為

Q=1%RT=(無IO￥R.生=也過

coco

C錯誤；

D.線圈的最大電動勢為

又

Em=ImR=2I.R

聯(lián)立可得穿過線圈的磁通量最大值為

D正確：

故選BDo

10.AC

【解析】

【詳解】

A.由題意，剛進(jìn)入電場時速度為零的粒子，自圓周上的C點以速率%穿出電場，說明電

場力方向由4點指向C點，且粒子帶正電，故電場的方向一定從A點指向。點，A正確;

B.粒子從A點先后以大小不同的速度進(jìn)入電場，速度方向與電場的方向垂直，說明所有

粒子在電場中都做類平拋運(yùn)動，由于進(jìn)入電場的速度大小不同，粒子離開電場的位置不

同，故粒子在電場中沿電場方向的位移y不一定相同，根據(jù)

y=-1at2=一1?—qEt2

22m

可知所有粒子在電場中運(yùn)動的時間不一定相同，B錯誤;

C.根據(jù)幾何關(guān)系可知，NAC8=90°,故從8點射出的粒子與從。點射出的粒子在電場方

向的位移y相同，根據(jù)

4小2

可知運(yùn)動時間相等，電場力的沖量相等，根據(jù)動量定理可知，動量變化相同，C正確;

D.如圖所示

C......一D

—,B

A/o

要使射出的粒子動能增量最大，需要粒子在電場方向通過的位移最大，即電場力做功最

多，可知粒子從過圓心。與AC平行的直徑的。點射出時，粒子動能漕量最大，D錯誤;

故選ACo

11.AC

【解析】

【詳解】

A.放電前手指靠近金屬門把手的過程中，門把手在手的影響下，發(fā)生靜電感應(yīng)，門把手

的右端（近手端）感應(yīng)出正電荷，故A正確;

BD.門把手處于靜電平衡狀態(tài)，所以其左端電勢與右端電勢相等，內(nèi)部場強(qiáng)處處為零，故

BD錯誤;

C.隨著手的靠近，二者間距逐漸減小，將門把手與手之間看成一個電容器，可知當(dāng)兩者

距離減小時，根據(jù)公式

C=W,E=JC=2

47rkddU

聯(lián)立，可得

k4兀kQ

匕=

sS

由于異種電荷相互吸引，手接近的過程中，感應(yīng)電荷越來越接近手，門把手右端電荷密度

越來越大，電荷分布的電荷密度變大，故門把手與手指之間場強(qiáng)逐漸增大，故C正確。

故選AC。

12.ACD

【解析】

【詳解】

A.L2.J的額定電流為

44

所以電流表的示數(shù)為

/2=2/”=1.5A

故A正確；

C.通過原線圈的電流等于Li的額定電流，為

/=A=O.5A

所以變壓器原、副線圈的匝數(shù)之比為

nyA1

故c正確；

D.副線圈兩端電壓等于L2和L3的額定電壓，為

C/2=8V

所以電壓表的示數(shù)，即原線圈兩端電壓為

4=24=24丫

故D正確；

B.根據(jù)閉合電路歐姆定律可得

解得

t/m=28V2V

故B錯誤。

故選ACDo

13.BD

【解析】

【詳解】

A.由題意可知。點合場強(qiáng)為零，根據(jù)同種電荷之間電場線的分布可知。0之間電場線由。

到。，故〃點電勢高于0點電勢，故A錯誤；

B.同理可得，c點電勢高于0點電勢，兩個固定電荷在b。射線上的點電場方向斜向上，

故匕點電勢低于。點電勢，則b點電勢低于。點，故B正確。

C.。點電勢高于。點電勢，匕點電勢低于。點電勢，則。點電勢高于b點，試探電荷為負(fù)

電荷，故該試探電荷在。點的電勢能小于在6點的電勢能，故c錯誤；

D.根據(jù)電荷電場的對稱分布可得，氏d兩點電勢相同，則。點電勢高于d點，試探電荷

為負(fù)電荷，則該試探電荷在。點的電勢能小于在d點的電勢能，故D正確。

故選BDo

14.AC

【解析】

【詳解】

A.由磁通量的定義可知，線圈轉(zhuǎn)到圖示位置時穿過線圈磁通量最大，故A正確；

B.電路中電流的最大值

電流表顯示的為有效值為

故B錯誤；

C.外接電阻電阻R所消耗的電功率為

P=?R=I8W

故C正確；

D.根據(jù)

0=24/=10萬

解得

/=5Hz

故D錯誤。

故選ACo

15.BD

【解析】

【詳