重庆高二上物理磁场与电磁感应练习题(有答案)

物理磁场与电磁感应练习题物理磁场与电磁感应练习题 一 选择题 1 8 题单选 9 16 题多选 1 经过不懈的努力法拉第终于在 1831 年 8 月 29 日发现了 磁生电 的现象 他把两个 线圈绕在同一个软铁环上 如图所示 一个线圈 A 连接电池与开关 另一线圈 B 闭 合并在其中一段直导线附近平行放置小磁针 法拉第可观察到的现象有 A 当闭合开关 A 线圈接通电流瞬间 小磁针偏转一下 随即复原 B 只要 A 线圈中有电流 小磁针就会发生偏转 C A 线圈接通后其电流越大 小磁针偏转角度也越大 D 当开关断开 A 线圈电流中断瞬间 小磁针会出现与 A 线圈接通电流瞬间完全相 同的偏转 2 在一空心圆柱面内有一垂直于纸面的匀强磁场 磁感应强度为 B 其横截面如图 所示 磁场边界为同心圆 内 外半径分别为 r 和 r 圆心处有一粒子源不断12 地沿半径方向射出质量为 m 电量为 q 的带电粒子 不计粒子重力 为使这些粒子不 射出磁场外边界 粒子从圆心处射出时速度不能超过 A B C D m qBr m qBr2 m qBr 12 m qBr 1 2 3 如图所示 ab 是一个可绕垂直于纸面的轴 O 转动的闭合矩形线框 当滑动变阻器的 滑片 P 自左向右滑动时 从图示看 线框 ab 将 A 保持静止不动 B 顺时针转动 C 逆时针转动 D 发生转动 但因电源极性不明 无法确定转动方向 4 如图所示 匀强磁场的方向垂直于光滑的金属导轨平面向里 极板 间距为 d 的平行板电容器与总阻值为 2R0的滑动变阻器通过平行导轨连 接 电阻为 R0的导体棒 MN 可在外力的作用下沿导轨从左向右做匀速 直线运动 当滑动变阻器的滑动触头位于 a b 的中间位置 导体棒 MN 的速度为 v0时 位于电容器中 P 点的带电油滴恰好处于静止状 态 若不计摩擦和平行导轨及导线的电阻 重力加速度为 g 则下列判 断正确的是 A 油滴带正电荷 B 若将上极板竖直向上移动距离 d 油滴将向上加速运动 加速度 2 g a C 若将导体棒的速度变为 2v0 油滴将向上加速运动 加速度 a 2g D 若保持导体棒的速度为 v0不变 而将滑动触头置于 a 位置 同时将电容器上极板 向上移动距离 油滴仍将静止 3 d 5 如图所示 虚线框内存在均匀变化的匀强磁场 三个电阻的阻值之比 R1 R2 R3 1 2 3 电路中导线的电阻不计 当 S1 S2闭合 S3断开时 测得闭合回路中感 应电流为 I 当 S2 S3闭合 S1断开时 测得闭合回路中感应电流为 3I 则当 S1 S3 闭合 S2断开时 闭合回路中感应电流应为 A 4 5IB 4IC 2ID 0 6 如图所示 一个质量为 m 电荷量为 q 的带电粒子 不计重力 在 a 点以某一初速度水平向左射入磁场区域 沿曲线 abcd 运动 ab bc cd 都是半径为 R 的圆弧 粒子在每段圆弧上运动的时间都为 t 规定由纸面垂直 向外的磁感应强度为正 则磁场区域 三部分的磁感应强度 B 随 x 变化的关系可能是图中的 A B C D 7 如图所示 长方形 abed 的长 ad 0 6m 宽 ab 0 3m O e 分别是 ad bc 的中点 以 e 为圆心 eb 为半径的四分之一圆弧和以 O 为圆心 Od 为半径的四分之一圆弧组成的 区域内有垂直纸面向里的匀强磁场 边界上无磁场 磁感应强度 B 0 25T 一群不计重力 质量 m 3 10 7kg 电荷量 q 2 10 3C 的带正电粒子以速度 v 5 102m s 沿垂直 ad 方向 且垂直于磁场射人磁场区域 则下列判断正确的是 A 从 Od 边射入的粒子 出射点全部分布在 Oa 边 B 从 aO 边射入的粒子 出射点全部分布在 ab 边 C 从 Od 边射入的粒子 出射点分布在 ab 边 D 从 ad 边射人的粒子 出射点全部通过 b 点 8 如图所示 在倾角为 的光滑斜面上 相距均为 d 的三条水平虚线 l1 l2 l3 它 们之间的区域 分别存在垂直斜面向下和垂直斜面向上的匀强磁场 磁感应强 度大小均为 B 一个质量为 m 边长为 d 总电阻为 R 的正方形导线框 从 l1上方一 定高处由静止开始沿斜面下滑 当 ab 边刚越过 l1进入磁场 时 恰好以速度 v1做匀 速直线运动 当 ab 边在越过 l2运动到 l3之前的某个时刻 线框又开始以速度 v2做匀 速直线运动 重力加速度为 g 在线框从释放到穿出磁场的过程中 下列说法正确的 是 A 线框中感应电流的方向不变 B 线框 ab 边从 l1运动到 l2所用时间大于从 l2运动到 l3所用时间 C 线框以速度 v2匀速直线运动时 发热功率为 22 222 4 sin dB Rgm D 线框从 ab 边进入磁场到速度变为 v2的过程中 减少的机械能 E机与线框产生的焦耳热 Q电的关系式是 电机 QmvmvWE G 2 2 2 1 2 1 2 1 9 如图所示 一块长度为 a 宽度为 b 厚度为 d 的金属导体 当加有与 侧面垂直的匀强磁场 B 且通以图示方向的电流 I 时 用电压表测得导体 上 下表面 MN 间电压为 U 已知自由电子的电量为 e 下列说法中正确 的是 A M 板比 N 板电势高 B 导体单位体积内自由电子数越多 电压表的示数越大 C 导体中自由电子定向移动的速度为 Bd U v D 导体单位体积内的自由电子数为 eUb BI 10 如图所示电路 电源内阻不可忽略 开关 S 闭合后 在变阻器 Ro 的滑 动端向下滑动的过程中 A 电压表与电流表的示数都减小 B 电压表的示数减小 电流表的示数增大 C 电阻 R1消耗的电功率增大 D 电源内阻消耗的功率减小 11 如图 1 所示 正方形线框 abcd 放在绝缘水平面上 导体框的质量为 m 1kg 边长 L 1m 电阻 R 0 1 mn 为 bc 边中垂线 由 t 0 时刻开始在 mn 左侧的线框区域内加一竖直向下的磁场 其磁感应强度随时间的变化规律 如图 2 所示 在 mn 右侧的线框区域内加一竖直向上 磁感应强度为 B2 0 5T 的匀强磁场 线框 abcd 的四边为磁 场的边界 若导线框与长板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力 它们之间的动摩擦因数 0 3 g 10m s2 则下列 说法正确的是 A 导线框中的感应电动势为 0 5V B t 0 5s 时刻 导线框中感应电流为 10A C 导线框中产生俯视逆时针方向的感应电流 D 导线框一直静止在绝缘水平面上 12 位于同一水平面上的两根平行导电导轨 放置在斜向左上方 与水平面成 60 角足 够大的匀强磁场中 现给出这一装置的侧视图 一根通有恒定电流的金属棒正在导轨上 向右做匀速运动 在匀强磁场沿顺时针缓慢转过 30 的过程中 金属棒始终保持匀速运 动 则磁感强度 B 的大小变化可能是 A 始终变大 B 始终变小 C 先变大后变小 D 先变小后变大 13 边长为 L 的正方形金属框在水平恒力 F 作用下运动 穿过方向如图的有界匀强 磁场区域 磁场区域的宽度为 d d L 已知 ab 边进入磁场时 线框的加速度恰好 为零 则线框进入磁场的过程和从磁场另一侧穿出的过程相比较 有 A 产生的感应电流方向相反 B 所受的安培力方向相反 C 进入磁场过程的时间等于穿出磁场过程的时间 D 进入磁场过程的发热量少于穿出磁场过程的发热量 14 如图所示 在等腰三角形 abc 区域内有垂直纸面向外的匀强磁场 d 是 ac 上任意一 点 e 是 bc 上任意一点 大量相同的带电粒子从 a 点以相同方向进入磁场 由于速度大 小不同 粒子从 ac 和 bc 上不同点离开磁场 不计粒子重力 则从 c 点离开的粒子在三角 形 abc 磁场区域内经过的弧长和运动时间 与从 d 点和 e 点离开的粒子相比较 A 经过的弧长一定大于从 d 点离开的粒子经过的弧长 B 经过的弧长一定小于从 e 点离开的粒子经过的弧长 C 运动时间一定大于从 e 点离开的粒子的运动时间 D 运动时间一定大于从 d 点离开的粒子的运动时间 15 半径为 a 右端开小口的导体圆环和长为 2a 的导体直杆 单位长度电阻均为 R0 圆 环水平固定放置 整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场 磁感应强度为 B 杆在圆 环上以速度 v 平行于直径 CD 向右做匀速直线运动 杆始终有两点与圆环良好接触 从 圆环中心 O 开始 杆的位置由 确定 如图所示 则 A 时 杆产生的电动势为B 0 时 杆产生的电动势为 3 Bav3Bav2 C 时 杆受的安培力大小为D 0 时 杆受的安培力大小为 3 0 2 35 3 R avB 0 2 2 2 R avB 16 如图 1 所示 光滑的平行竖直金属导轨 AB CD 相距 L 在 A C 之间接一个阻值为 R 的电阻 在两导轨间 abcd 矩形区域内 有垂直导轨平面向外 宽为 5d 的匀强磁场 磁感应强度为 B 一质量为 m 电阻为 r 长度也刚好为 L 的导体棒放在磁场下边 界 ab 上 与 ab 边重合 现用一个竖直向上的力 F 拉导体棒 使 它由静止开始运动 导体棒离开磁场前已经做匀速直线运动 导 体棒与导轨始终垂直且保持良好接触 导轨电阻不计 F 随导体 棒与初始位置的距离 x 变化的情况如图 2 所示 下列判断正确的 是 A 导体棒经过磁场的过程中 通过电阻 R 的电荷量为 R BLd5 B 导体棒离开磁场时速度大小为 22 2 LB rRmg C 离开磁场对导体棒两端电压为 BL mgr2 D 导体棒经过磁场的过程中 电阻 R 产生焦耳热为 44 22344 29 LB rRRgmLmgdRB 二 实验题 17 在 测定金属的电阻率 实验中 所用测量仪器均已校准 待测 金属丝接入电路部分的长度约为 50cm 1 用螺旋测微器测量金属丝的直径 其中某次测量结果如图 1 所示 其读数为 该值接近多次测量的平均值 2 用伏安法测金属丝的电阻 Rx 实验所用器材为 电池组 电动势 3V 内阻约 1 电流表 内阻约 0 1 电压 表 内阻约 3k 滑动变阻器 0 20 额定电流 2A 开关 导线若干 某小组同学利用以上器材正确连接好电路 进行实验测量 记录数据如下 根据表中数据分析可知 他们在将滑动变阻器接入电路时采用的是 接法 填 限流式 或 分压式 为减小误差 将电流表接入电路时 宜采用 接法 填 内 或 外 图乙是他们在测量 RX 时的实验器材实物图 请根据你以上的正确 判断 补充完成图中实物间的连线 3 根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 A 1 10 2 m B 1 10 3 m C 1 10 4 m D 1 10 5 m 18 用如图 10 11 所示电路 测定一节干电池的电动势和内阻 电池的内阻较 小 为了防止在调节滑动变阻器时造成短路 电路中用一个定值电阻 R0起保护 作用 除电池 开关和导线外 可供使用的实验器材还有 a 电流表 量程 0 6 A 3 A b 电压表 量程 3 V 15 V c 定值电阻 阻值 1 额定功率 5 W d 定值电阻 阻值 10 额定功率 10 W e 滑动变阻器 阻值范围 0 10 额定电流 2 A f 滑动变阻器 阻值范围 0 100 额定电流 1 A 那么 1 要正确完成实验 电压表的量程应选择 V 电流表 的量程应选择 A R0应选择 的定值电阻 R 应选 择阻值范围是 的滑动变阻器 2 引起该实验系统误差的主要原因是 3 如下图所示的 U I 图像是由实验测得的 7 组数据标出的点 请你 完成图线 并由图线求出 E V r 4 若只选用两组数据 用欧姆定律算出 E r 有可能误差较大 若 选用第 组和第 组数据误差最大 三 计算题 19 如图 两根相距 l 1m 平行光滑长金属导轨电阻不计 被固定在绝缘 水平面上 两导轨左端接有 R 2 的电阻 导轨所在区域内加上与导轨 垂直 方向相反的磁场 磁场宽度 d 相同且为 0 6m 磁感应强度大小 B2 0 8T 现有电阻 r 1 的导体棒 ab 垂直导轨放置且接触 TB 5 2 1 良好 当导体棒 ab 以 v 5m s 从边界 MN 进入磁场后 在拉力作用下始终作匀速运动 求 1 导体棒 ab 进入磁场 B1时拉力的功率 2 导体棒 ab 匀速运动过程中电阻 R 两端的电压有效值 20 如图所示 平行金属导轨 OP KM 和 PQ MN 相互垂直 且 OP KM 与水平面间夹角为 37 导轨间距均为 L 1m 电阻不计 导轨足够长 两 根金属棒 ab 和 cd 与导轨垂直放置且接触良好 ab 的质量为 M 2kg 电阻为 R1 2 cd 的质量为 m 0 2kg 电阻为 R2 1 金属棒和导轨之间的动摩擦 因数均为 0 5 两个导轨平面均处在垂直于轨道平面 OPKM 向上的匀强磁 场中 现让 cd 固定不动 将金属棒 ab 由静止释放 当 ab 沿导轨下滑 x 6m 时 速度已达到稳定 此时 整个回路消耗的电功率为 P 12W 求 1 磁感应强度 B 的大小 2 ab 沿导轨下滑 x 6m 时 该过程中 ab 棒上产生的焦耳热 Q 3 若将 ab 与 cd 同时由静止释放 当 cd 达到最大速度时 ab 的加速度 a 21 如图所示 倾角为 宽度为 d 长为 L 的光滑倾斜导轨 C1D1 C2D2顶端接有可变电阻 R0 L 足够长 倾斜 导轨置于垂直导轨平面斜向左上方的匀强磁场中 磁感应强度为 B C1A1B1 C2A2B2为绝缘轨道 由半径为 R 处 于竖直平面内的光滑半圆环 A1B1 A2B2和粗糙的水平轨道 C1A1 C2A2组成 粗糙的水平轨道长为 S 整个轨道对 称 在导轨顶端垂直于