高二选修物理磁场、电磁感应综合练习(一).doc

高二选修物理磁场、电磁感应综合练习（一） 高二物理备课组 命题、校对：杨传龙高二选修物理磁场、电磁感应综合练习（一）一、单项选择题1. 19世纪20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：地球磁场是由地球的环形电流引起的，则该假设中的电流方向是（磁子午线是地球磁场N极与S极在地球表面的连线）（ ）A. 由西向东垂直磁子午线B. 由东向西垂直磁子午线C. 由南向北沿子午线D. 由赤道向两磁极沿磁子午线2.设匀强磁场方向沿z轴正向，带负电的运动粒子在磁场中受洛仑兹力f作用的方向沿y轴正向，如图所示，则该带负电的粒子速度方向为（ ）A. 一定沿x轴正向B. 一定沿x轴负向C. 一定在xOz平面内D. 可能在yOz平面内3. 如图，在一水平放置的平板MN的上方有匀强磁场，磁感应强度的大小为B，磁场方向垂直于纸面向里。许多质量为m带电量为+q的粒子，以相同的速率v沿位于纸面内的各个方向，由小孔O射入磁场区域。不计重力，不计粒子间的相互影响。下列图中阴影部分表示带电粒子可能经过的区域，其中。哪个图是正确的？( )MR2R2RNOO2R2RM2RNMNO2RR2RO2R2RMRNA B C D4如图所示，一个边长为a、电阻为R的等边三角形线框，在外力作用下，以速度v匀速穿过宽均为a的两个匀强磁场这两个磁场的磁感应强度大小相等，方向相反线框的运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直，取逆时针方向的电流为正若从图示位置开始计时，关于线框中产生的感应电流i与运动时间t之间的函数图象，正确的是 ()5如图a所示，在光滑水平面上用恒力F拉质量为m的单匝均匀正方形铜线框，边长为a，在1位置以速度v0进入磁感应强度为B的匀强磁场并开始计时t0，若磁场的宽度为b(b3a)，在3t0时刻线框到达2位置速度又为v0并开始离开匀强磁场此过程中vt图象如图b所示，则 ()At0时，线框右侧边MN的两端电压为Bav0B在t0时刻线框的速度为v0C线框完全离开磁场的瞬间(位置3)的速度一定比t0时刻线框的速度大D线框从进入磁场(位置1)到完全离开磁场(位置3)的过程中产生的电热为2Fb6. 如图中虚线所示的区域存在匀强电场和匀强磁场，取坐标如图所示，一带电粒子沿x轴正方向进入此区域，在穿过此区域的过程中运动方向始终不发生偏转，不计重力的影响，电场强度E和磁感应强度B的方向可能是（ ）A. E和B都沿x轴方向 B. E沿y轴正向，B沿z轴负向C. E沿z轴正向，B沿y轴正向 D. E和B都沿z轴方向7. 在竖直放置的光滑绝缘圆环中，套有一个带电量为-q、质量为m的小环，整个装置放在如图所示的正交电磁场中，已知E=mg/q。当小环从大环顶无初速下滑时，在滑过多大弧度时所受洛仑兹力最大（ ）A. /4 B. /2 C. 3/4 D. 8.一电子经加速电场加速后，垂直射入一匀强磁场区域，如图所示，电子从磁场边界射出的偏角随加速电压U和磁感应强度B的变化关系为（ ）A. U，B都增大时，一定增大 B. U，B都减小时，一定增大 C.U增大，B减小时，一定增大 D. U减小，B增大时，一定增大abc9电磁流量计广泛应用于测量可导电流体（如污水）在管中的流量（在单位时间内通过管内横截面的流体的体积）。为了简化，假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为图中的a、b、c。流量计的两端与输送流体的管道相连接（图中虚线）。图中流量计的上下两面是金属材料，前后两面是绝缘材料。现于流量计所在处加磁感强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于前后两面。当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值。已知流体的电阻率为，不计电流表的内阻，则可求得流量为（ ）A. B. C. D. 二、多项选择题10.下列几种说法中正确的是（ ）A、线圈中的磁通量变化率越大,线圈中产生的感应电动势越大B、穿过线圈的磁通量越大，线圈中的感应电动势越大C、线圈放在磁场越强的位置，线圈中的感应电动势越大D、线圈中的磁通量变化越快，线圈中产生的感应电动势越大ABCh11.如图所示，在平行于水平地面的匀强磁场上方有三个线圈，从相同的高度由静止开始同时下落.三个线圈都是由相同的金属材料制成的大小相同的正方形线圈.A线圈有一个缺口，B、C都是闭合的，但是B线圈的导线比C线圈的粗，关于它们落地时间的说法正确的是（ ）A.三线圈落地时间相同B.三线圈中A落地时间最短C.B线圈落地时间比C线圈短D.B、C两线圈落地时间相同12.图中回路竖直放在匀强磁场中，磁场的方向垂直于回路平面向外，导体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，当导体AC从静止开始下落后，下面叙述中正确的说法有（ ）A导体下落过程中，机械能守恒 B导体加速下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为在电阻上产生的热量C导体加速下落过程中，导体减少的重力势能转化为导体增加的动能和回路中增加的内能D导体达到稳定速度后的下落过程中，导体减少的重力势能全部转化为回路中增加的内能13如图所示，两光滑平行导轨水平放置在匀强磁场中，磁场垂直导轨所在平面，金属棒ab可沿导轨自由滑动，导轨一端跨接一个定值电阻R，导轨电阻不计现将金属棒沿导轨由静止向右拉，若保持拉力F恒定，经时间t1后速度为v，加速度为a1，最终以速度2v做匀速运动；若保持拉力的功率P恒定，棒由静止经时间t2后速度为v，加速度为a2，最终也以速度2v做匀速运动，则 ()At2t1 Bt1t2Ca22a1 Da23a114如图所示，相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m、电阻为R的正方形线圈abcd边长为L(L0的区域内有沿y轴正方向的匀强电场，在y0的区域内有垂直坐标平面向里的匀强磁场。一电子（质量为m、电量为e）从y轴上A点以沿x轴正方向的初速度v0开始运动。当电子第一次穿越x轴时，恰好到达C点；当电子第二次穿越x轴时，恰好到达坐标原点；当电子第三次穿越x轴时，恰好到达D点。C、D两点均未在图中标出。已知A、C点到坐标原点的距离分别为d、2d。不计电子的重力。求Eyxv0O AB （1）电场强度E的大小；（2）磁感应强度B的大小；（3）电子从A运动到D经历的时间t18. 如图所示的区域中，第二象限为垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，第一、第四象限是一个电场强度大小未知的匀强电场，其方向如图。一个质量为m，电荷量为+q的带电粒子从P孔以初速度v0沿垂直于磁场方向进入匀强磁场中，初速度方向与边界线的夹角=30，粒子恰好从y轴上的C孔垂直于匀强电场射入匀强电场，经过x轴的Q点，Pv0已知OQ=OP，不计粒子的重力，求： （1）粒子从P运动到C所用的时间t； （2）电场强度E的大小； （3）粒子到达Q点的动能Ek。19.如图所示，K与虚线MN之间是加速电场.虚线MN与PQ之间是匀强电场，虚线PQ与荧光屏之间是匀强磁场，且MN、PQ与荧光屏三者互相平行.电场和磁场的方向如图所示.图中A点与O点的连线垂直于荧光屏.一带正电的粒子从A点离开加速电场，速度方向垂直于偏转电场方向射入偏转电场，在离开偏转电场后进入匀强磁场，最后恰好垂直地打在荧光屏上.已知电场和磁场区域在竖直方向足够长，加速电场电压与偏转电场的场强关系为U=Ed，式中的d是偏转电场的宽度，磁场的磁感应强度B与偏转电场的电场强度E和带电粒子离开加速电场的速度v0关系符合表达式v0=，若题中只有偏转电场的宽度d为已知量，则：（1）画出带电粒子轨迹示意图；（2）磁场的宽度L为多少？（3）带电粒子在电场和磁场中垂直于v0方向的偏转距离分别是多少？20.如图所示，在高度差h0.50m的平行虚线范围内，有磁感强度B0.50T、方向水平向里的匀强磁场，正方形线框abcd的质量m0.10kg、边长L0.50m、电阻R0.50，线框平面与竖直平面平行，静止在位置“I”时，cd边跟磁场下边缘有一段距离。现用一竖直向上的恒力F4.0N向上提线框，该框由位置“”无初速度开始向上运动，穿过磁BhHdabcLFF场区，最后到达位置“”（ab边恰好出磁场），线框平面在运动中保持在竖直平面内，且cd边保持水平。设cd边刚进入磁场时，线框恰好开始做匀速运动。（g取10ms2） 求：（1）线框进入磁场前距磁场下边界的距离H。（2）线框由位置“”到位置“”的过程中，恒力F做的功是多少？线框内产生的热量又是多少?21.在图甲中，直角坐标系0xy的1、3象限内有匀强磁场，第1象限内的磁感应强度大小为2B，第3象限内的磁感应强度大小为B，磁感应强度的方向均垂直于纸面向里.现将半径为l，圆心角为900的扇形导线框OPQ以角速度绕O点在纸面内沿逆时针匀速转动，导线框回路电阻为R.(1)求导线框中感应电流最大值.(2)在图乙中画出导线框匀速转动一周的时间内感应电流I随时间t变化的图象.(规定与图甲中线框的位置相对应的时刻为t=0)(3)求线框匀速转动一周产生的热量.O2BxBy图甲PlQIOt图乙22.如图所示，金属框架竖直放置在绝缘地面上，框架上端接有一电容为C的电容器，框架上有一质量为m、长为L的金属棒平行于地面放置，与框架接触良好无摩擦。离地高为h、磁感应强度为B匀强磁场与框架平面相垂直，开始时电容器不带电，自静止起将棒释放，求棒落到地面的时间。不计各处电阻。BhC 23如图甲所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L1m，上端接有电阻R13，下端接有电阻R26，虚线OO下方是垂直于导轨平面的匀强磁场现将质量m0.1kg、电阻不计的金属杆ab，从OO上方某处垂直导轨由静止释放，杆下落0.2m过程中始终与导轨保持良好接触，加速度a与下落距离h的关系图象如图乙所示求：(1)磁感应强度B；(2)杆下落0.2m过程中通过电阻R2的电荷量q.24.弹性挡板围成边长为L= 100cm的正方形abcd，固定在光滑的水平面上，匀强磁场竖直向下，磁感应强度为B = 0.5T，如图所示. 质量为m=210-4kg、带电量为q=410-3C的小球，从cd边中点的小孔P处以某一速度v垂直于cd边和磁场方向射入，以后小球与挡板的碰撞过程中没有能量损失.（1）为使小球在最短的时间内从P点垂直于dc射出来，小球入射的速度v1是多少？abcdBPv（2）若小球以v2 = 1 m/s的速度入射，则需经过多少时间才能由P点出来？25.如图所示，与纸面垂直的竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上场强大小为E=2.5102N/C的匀强电场(上、下及左侧无界).一个质量为m=0.5kg、电量为q=2.0102C的可视为质点的带正电小球，在t=0时刻以大小为v0的水平初速度向右通过电场中的一点P，当t=t1时刻在电场所在空间中加上一如图所示随时间周期性变化的磁场，使得小球能竖直向下通过D点，D为电场