2012北京高考分类练习--电磁学综合.doc

电磁学综合练习一、选择题1如图所示，A、B都是很轻的铝环，分别固定在绝缘细杆的两端，杆可绕中间竖直轴在水平面内转动，环A是闭合的，环B是断开的。若用磁铁分别接近这两个圆环，则下面说法正确的是（ ）A图中磁铁N极接近A环时，A环被吸引，而后被推开B图中磁铁N极远离A环时，A环被排斥，而后随磁铁运动C用磁铁N极接近B环时，B环被推斥，远离磁铁运动D用磁铁的任意一磁极接近A环时，A环被排斥2如图所示，B为垂直于纸面向里的匀强磁场，小球带正电荷且电量保持不变。若让小球从水平、光滑、绝缘的桌面上的A点开始，以初速度v0向右运动，并落在水平地面上历时t1，落地点距A点的水平距离为S1，落地速度为v1，落地动能为E1；然后撤去磁场，让小球仍从A点出发向右作初速度为v0的运动，落在水平地面上历时t2，落地点距A点的水平距离为S2，落地速度为v2，落地动能为E2。则（ ）AS1小于S2Bt1大于t2Cv1与v2相同 DE1小于E23一飞机在北半球的上空以速度v水平飞行，飞机机身长为a，机翼两端的距离为b。该空间地磁场的磁感应强度的水平分量为B1，竖直分量为B2；设驾驶员左侧机翼的端点为C，右侧机翼的端点为D，则CD两点间的电势差U为AU=B1vb，且C点电势低于D点电势 BU=B1vb，且C点电势高于D点电势CU=B2vb，且C点电势低于D点电势 DU=B2vb，且C点电势高于D点电势 4如图所示，MN和PQ为处于同一水平面内的两根平行的光滑金属导轨，垂直导轨放置金属棒ab与导轨接触良好。N、Q端接理想变压器的初级线圈，理想变压器的输出端有三组次级线圈，分别接有电阻元件R、电感元件L和电容元件C。在水平金属导轨之间加竖直向下的匀强磁场，若用IR、IL、Ic分别表示通过R、L和C的电流，则下列判断中不正确的是 A在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定后，IR0、IL0、IC=0B在ab棒匀速运动且ab棒上的电流已达到稳定的，IR=0、IL=0、IC=0C若ab棒在某一中心位置附近做简谐运动，则IR0、IL0、IC0D若ab棒匀加速运动，则IR0、IL0、IC=0abBMNPQRLC5日常生活中，我们常用微波炉来加热食品。它是利用微波来工作的。接通电源后，220V的交流电经过变压器后，在次极产生2000V高压交流电，加到磁控管两极之间，使磁控管产生微波。下列说法中不正确的是A微波炉的变压器原副线圈的匝数比为11100B微波还广泛用于电视、雷达C微波能发生反射，但不能发生干涉D微波是一种波长很短的电磁波，它可以在真空中传播6如图所示，两块水平放置的金属板相距为d，用导线将两极板与一个n匝线圈连接，若线圈置于竖直向下的变化磁场B中，则两板间一质量为m，带电量为+q的微粒恰能静止，则线圈中磁场的变化情况和磁通量的变化率/t，下列说法正确的是 A变化的磁场B增大，dmg/nqB变化的磁场B减弱，dmg/nqC变化的磁场B减弱，dmg/qD变化的磁场B增大，dmg/q匀速7如图所示，一直角三角形金属框，向左匀速地穿过一个方向垂直于纸面向内的匀强磁场，磁场仅限于虚线边界所围的区域内，该区域的形状与金属框完全相同，且金属框的下边与磁场区域的下边在一直线上。若取顺时针方向为电流的正方向，则金属框穿过磁场过程的感应电流随时间变化的图象是下列四个图中的（ ）itOAOitBitOCitOD图4Babv8如图4所示，带电平行金属板相互正对水平放置，两板间存在着水平方向的匀强磁场。带电液滴a沿垂直于电场和磁场的方向进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，在它正前方有一个静止在小绝缘支架上不带电的液滴b。带电液滴a与液滴b发生正碰，在极短的时间内复合在一起形成带电液滴c，若不计支架对液滴c沿水平方向的作用力，则液滴离开支架后 ( )A一定做曲线运动 B可能做直线运动C可能做匀速圆周运动 D电场力对它做正功9如图5所示，在水平地面下有一条沿东西方向铺设的水平直导线，导线中通有自东向西稳定、强大的直流电流。现用一闭合的检测线圈（线圈中串有灵敏的检流计，图中未画出）检测此通电直导线的位置，若不考虑地磁场的影响，在检测线圈位于水平面内，从距直导线很远处由北向南沿水平地面通过导线的上方并移至距直导线很远处的过程中，俯视检测线圈，其中的感应电流的方向是 图5Ihh东南地下通电直导线水平地面检测线圈vA先顺时针后逆时针 B先逆时针后顺时针C先逆时针后顺时针，然后再逆时针 D先顺时针后逆时针，然后再顺时针10如图所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，导体棒受到的安培力的大小为F，此时 电阻R1消耗的热功率为 电阻R2消耗的热功率为 整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgv 整个装置消耗的机械功率为（F + mgcos）vA B C Dt/s/Wb1.0-1.01.002.03.04.011有一个小型发电机，机内的矩形线圈匝数为100匝，电阻为0.5。线圈在匀强磁场中，以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动。穿过每匝线圈的磁通量随时间的变化规律如图所示。由此可知发电机电动势瞬时值表达式为 Ae =3.14sint（V） Be =3.14costt（V）Ce =314sin100t（V） De =314cos100t（V）BUASabcD12质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具。如图所示为质谱仪的原理示意图。现利用这种质谱议对氢元素进行测量。氢元素的各种同位素从容器A下方的小孔S，无初速度飘入电势差为U的加速电场。加速后垂直进入磁感强度为B的匀强磁场中。氢的三种同位素最后打在照相底片D上，形成a、b、c三条“质谱线”。关于三种同位素进入磁场时速度的排列顺序，和a、b、c三条“质谱线”的排列顺序，下列判断正确的是A进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氚、氘、氕B进入磁场时速度从大到小排列的顺序是氘、氚、氕Ca、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氘、氚、氕Da、b、c三条质谱线依次排列的顺序是氚、氘、氕13普通电视机的显像管中，扫描显像主要是利用磁场对高速电子术的偏转来实现的，其扫描原事如图甲所示：在圆形区域内的偏转磁场方向垂直于纸面，当不加磁场时，电子束将通过O点而打在屏幕的中心M点。为了使屏幕上出现一条以M点为中点的亮线PQ，那么，偏转磁场的磁感应强度B随时间变化的规律是图乙中的（ ）14.电磁辐射对人体有很大危害，可造成失眠、白细胞减少、免疫功能下降等。按照有关规定，工作场所受电磁辐射强度（单位时间内垂直通过单位面积的电磁辐射能量）不得超过0.5W/m2。若某小型无线电通讯装置的电磁辐射功率是1.0W，则至少距该装置多远以外才是安全的？ A0.4m以外 B0.8m以外 C1.0m以外 D1.2m以外15.如图所示，两根间距为d的平行光滑金属导轨间接有电源E，导轨平面与水平面间的夹角 = 30。金属杆ab垂直导轨放置，导轨与金属杆接触良好。整个装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中。当磁场方向垂直导轨平面向上时，金属杆ab刚好处于静止状态。若将磁场方向改为竖直向上，要使金属杆仍保持静止状态，可以采取的措施是BbEaA减小磁感应强度BB调节滑动变阻器使电流减小C减小导轨平面与水平面间的夹角D将电源正负极对调使电流方向改变 16.20世纪30年代以来，人们在对宇宙射线的研究中，陆续发现了一些新的粒子，K介子和介子就是科学家在1947年发现的。K介子的衰变方程为 K 0+ ，其中K介子和介子带负电，电荷量等于基元电荷电量，0介子不带电。如图所示，一个K介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中，其轨迹为图中的圆弧虚线，K介子衰变后，0介子和介子的轨迹可能是KD0AK0BK0CK0到控制中心17.铁路上使用种电磁装置向控制中心传输信号以确定火车的位置和速度，被安放在火车首节车厢下面的磁铁能产生匀强磁场，如图所示（俯视图）。当它经过安放在两铁轨间的线圈时，便会产生一电信号，被控制中心接收。当火车以恒定速度通过线圈时，表示线圈两端的电压Uab随时间变化关系的图像是18.如图所示,有一匝接在电容器C两端的圆形导线回路，垂直于回路平面以内存在着向里的匀强磁场,已知圆的半径r=5cm,电容C=20F，当磁场B以410-2Ts的变化率均匀增加时，则A.电容器a板带正电，电荷量为210-9CB.电容器a板带负电, 电荷量为210-9CC.电容器b板带正电, 电荷量为410-9CD.电容器b板带负电，电荷量为410-9C19.每时每刻都有大量宇宙射线向地球射来，地磁场可以改变射线中大多数带电粒子的运动方向，使它们不能到达地面，这对地球上的生命有十分重要的意义。假设有一个带正电的宇宙射线粒子正垂直于地面向赤道射来，在地磁场的作用下，它将 A向东偏转 B向南偏转 C向西偏转 D向北偏转20.如图所示，两根竖直放置的光滑平行导轨，其中一部分处于方向垂直导轨所在平面并且有上下水平边界的匀强磁场中。一根金属杆MN保持水平并沿导轨滑下（导轨电阻不计），当金属杆MN进 入磁场区后，其运动的速度随时间变化的图线不可能的是BRab21.如图所示，一质量为m的金属杆ab，以一定的初速度v0从一光滑平行金属轨道的底端向上滑行，轨道平面与水平面成角，两导轨上端用一电阻R相连，磁场方向垂直轨道平面向上，轨道与金属杆ab的电阻不计并接触良好。金属杆向上滑行到某一高度后又返回到底端，在此过程中A上滑过程通过电阻R的电量比下滑过程多B上滑过程金属杆受到的合外力的冲量比下滑过程大C上滑过程金属杆受到的安培力的冲量比下滑过程大D上滑过程和下滑过程金属杆的加速度的最小值出现在同一位置22.为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计，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，在垂直于上下表面方向加磁感应强度为B的匀强磁场，在前后两个内侧面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，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)，下列说法正确的是 ( )A若污水中正离子较多，则前内侧面比后内侧面电势高B前内侧面的电势一定低于后内侧面的电势，与哪种离子多无关C污水中离子浓度越高，电压表的示数将越大D污水流量Q与电压U成正比，与a、b有关c tOIgeRbadB23.如图7所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与金属框架接触良好。在两根导轨的端点d、e之间连接一个电阻R，其他部分电阻忽略不计。现用一水平向右的外力F作用在金属杆ab上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动过程中杆ab始终垂直于框架。图8为一段时间内金属杆中的电流I随时间t的变化关系，则图9中可以表示外力F随时间t变化关系的图象是（ ） tOF tOF tOFtOFABCD24.如图甲，水平面上的平行导轨MN、PQ上放着两根导体棒ab、cd，两棒间用绝缘丝线系住。开始，匀强磁场垂直纸面向里。磁感应强度B随时间t的变化如图乙所示。I和T分别表示流过导体棒中的电流强度和丝线的拉力。则在t0时刻（ ）t/sB/Tt00图乙 MHNMHPMHQMH图甲abcdB AI = 0，T = 0 BI = 0，T0 CI0，T= 0 DI0，T0xx1x2a0b0BAUv0S图25.图是质谱仪工作原理的示意图。带电粒子a、b经电压U加速（在A点初速度为零）后，进入磁感应强度为B的匀强磁场做匀速圆周运动，最后分别打在感光板S上的x1、x2处。图中半圆形的虚线分别表示带电粒子a、b所通过的路径，则 Aa的质量一定大于b的质量Ba的电荷量一定大于b的电荷量Ca运动的时间大于b运动的时间Da的比荷（q a /ma）大于b的比荷（qb /mb）vodOMHNMHPMHQMHO 左右26.如图所示，一个理想边界为PQ、MN的匀强磁场区域，磁场宽度为d，方向垂直纸面向里。一电子从O点沿纸面垂直PQ以速度v0进入磁场。若电子在磁场中运动的轨道半径为2d。O在MN上，且OO与MN垂直。下列判断正确的是A电子将向右偏转B电子打在MN上的点与O点的距离为dC电子打在MN上的点与O点的距离为ABNSD电子在磁场中运动的时间为27如图所示是世界上早期制作的发电机及电动机的实验装置，有一个可绕固定转轴转动的铜盘，铜盘的一部分处在蹄形磁铁当中实验时用导线A连接铜盘的中心，用导线B通过滑片与铜盘的边缘连接且接触良好若用外力摇手柄使得铜盘转动起来时，在AB两端会产生感应电动势；若将AB导线连接外电源，则铜盘会转动起来下列说法正确的是（ ）A产生感应电动势的原因是铜盘盘面上无数个同心圆环中的磁通量发生了变化B若电路闭合时，顺时针转动铜盘，电路中会产生感应电流，且电流从A端流出C通电后铜盘转动起来，是由于铜盘上相当于径向排列的无数根铜条受到安培力作用D若要通电使铜盘顺时针转动起来，A导线应连接外电源的正极vBEab图828如图8所示，a、b是一对水平放置的平行金属板，板间存在着竖直向下的匀强电场。一个不计重力的带电粒子从两板左侧正中位置以初速度v沿平行于金属板的方向进入场区，带电粒子进入场区后将向上偏转，并恰好从a板的右边缘处飞出；若撤去电场，在两金属板间加垂直纸面向里的匀强磁场，则相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区后将向下偏转，并恰好从b板的右边缘处飞出。现上述的电场和磁场同时存在于两金属板之间，仍让相同的带电粒子从同一位置以相同的速度进入场区，则下面的判断中正确的是 ( ) A带电粒子将做匀速直线运动 B带电粒子将偏向a板一方做曲线运动 C带电粒子将偏向b板一方做曲线运动D无法确定带电粒子做哪种运动29在某一空间同时存在相互正交的匀强电场和匀强磁场，匀强电场的方向竖直向上，磁场方向如图6所示，两个带电液滴在此复合场中恰好能沿竖直平面内做匀速圆周运动，则（ ）A它们的运动周期一定相等B它们的圆周运动方向可能相反C若它们的动量大小相等，轨道半径就一定相等D若它们的动能相等，轨道半径就一定相等30某空间中存在一个有竖直边界的水平方向匀强磁场区域，现将一个等腰梯形闭合导线圈，从图示位置垂直于磁场方向匀速拉过这个区域，尺寸如右图所示，下图中能正确反映该过程线圈中感应电流随时间变化的图象是（ ）31如图所示，在通电直导线下方有一质沿平行导线方向以速度向左运动，则下列说法中正确的是。A质子将沿轨迹I运动，半径越来越小B质子将沿轨迹I运动，半径越来越大C质子将沿轨迹运动，半径越来越小D质子将沿轨迹运动，半径越来越大BQPMN32如图所示，MN是一荧光屏，当带电粒子打到荧光屏上时，荧光屏能够发光。MN的上方有磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。P为屏上的一小孔，PQ与MN垂直。一群质量为m、带电荷量+q的粒子（不计重力），以相同的速率v，从P处沿垂直于磁场方向射入磁场区域，且分布在与PQ夹角为的范围内，不计粒子间的相互作用。则以下说法正确的是（ ）A在荧光屏上将出现一个圆形亮斑，其半径为B在荧光屏上将出现一个半圆形亮斑，其半径为C在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为D在荧光屏上将出现一个条形亮线，其长度为v LaLLBBbcdxO33如图所示，空间有和两个有理想边界、宽度都为L的匀强磁场区域，磁感应强度大小均为B，方向如图所示。 abcd是由均匀电阻丝做成的边长为L的正方形线框，每边电阻均为R。线框以垂直磁场边界的速度v水平向右匀速穿过两磁场区域。线框平面与磁感线垂直，且bc边始终与磁场边界平行。设线框刚进入区的位置x = 0，x轴沿水 平方向向右，从bc边刚进入区到ad边离开区的过程中，ab两端电势差Uab随距离变化的图象正确的是（图中U0 = BLv）xUabL2L3LU0O-U0CxxOUabL2L3LU0-U0BUabL2L3LU0O-U0AxUabL2L3LU0O-U0D 34某物理研究小组的同学在实验室中做探究实验。同学将一条形磁铁放在水平转盘上，如图甲所示，磁铁可随转盘转动，另将一磁感应强度传感器固定在转盘旁边。当转盘（及磁铁）转动时，引起磁感应强度测量值周期性地变化，该变化的周期与转盘与转盘转动周期一致。测量后，在计算机上得到了如图乙所示的图象。由实验，同学们猜测磁感应强度传感器内有一线圈，当磁感应强度最大时，穿过线圈的磁通量比最大。按照这种猜测，下列判断正确的是（ ）A感应电流变化的周期为0.1sB在t=0.1s时，线圈内产生的感应电流的方向发生改变C在t=0.15s时，线圈内产生的感应电流的方向发生改变D在t=0.15s时，线圈内产生的感应电流的大小达到了最大值35为了测量某化肥厂的污水排放量，技术人员在