2012高中物理 电流、磁场、电磁感应5 综合练习 新人教选修3-1

用心 爱心 专心1 电流 磁场 电磁感应综合练习电流 磁场 电磁感应综合练习 5 5 一 单项选择题 本题共一 单项选择题 本题共 6 6 小题 每小题小题 每小题 3 3 分 共分 共 1818 分 每小题只有一个选项符合题意分 每小题只有一个选项符合题意 1 如图所示的四种情况 通电导线均置于匀强磁场中 其中通电导线不受安培力作用的是 2 匀强磁场中 垂直射入一些自由电子和带正电的离子 它们在磁场中的运动轨迹如图所示 下列哪一 条曲线是速度最大的电子的运动轨迹 A a B b C c D d 3 在半径为 R 的圆形区域内有匀强磁场 一个电子从 M 点沿半径方向以速度 v0 射入 从 N 点射出时的速度方向偏转了 60 如图则电子从 M 到 N 运行的时间 是 A 20 R v B 2 3 0 Rv C R v 3 0D 33 0 Rv 4 图中 A 是一个边长为 L 的方形导线框 其中电阻为 R 现维持线框以 恒定速度 v 沿 x 轴运动 并穿过图示的匀强磁场区域 B 如果以 x 轴的 正方向作为力的正方向 线框在图示位置的时刻作为时间的零点 则磁 场对线框的作用力随时间变化的图像应为图中的哪个图 5 在图所示的电路中 两个灵敏电流表 G1和 G2的零点都在刻度盘中央 当电流从 接 线柱流入时 指针向右摆 电流从 接线柱流入时 指针向左摆 在电路接通达到稳定 状态后再断开的瞬间 下面哪个说法符合实际 A G1指针向左摆 G2指针向右摆 B G1指针向右摆 G2指针向左摆 C G1 G2的指针都向左摆 D G1 G2的指针都向右摆 6 用均匀导线做成的正方形线框每边长为 0 2m 正方形的一半放在和纸面垂直向里的匀 a b c d M N 600 用心 爱心 专心2 强磁场中 如图甲所示 当磁场以每秒 10T 的变化率增强时 线框中点 a b 两点电势差是 A Uab 0 1V B Uab 0 1V C Uab 0 V D Uab 0 V 二 多项选择题 本题共二 多项选择题 本题共 5 5 小题 每小题小题 每小题 4 4 分 共分 共 2020 分 每小题有分 每小题有多个选项多个选项符合符合 题意 全部选对的得题意 全部选对的得 4 4 分 选对但不全的得分 选对但不全的得 2 2 分 错选或不答的得分 错选或不答的得 0 0 分 分 7 如图所示 线圈与电流表组成闭合电路 当条形磁铁插入线圈或从线圈中拔出时 电路 中都会有感应电流 以下判断正确的是 A 当N极插入线圈经过位置 1 时 流过电流表的电流方向从a b B 当N极插入线圈经过位置 1 时 流过电流表的电流方向从b a C 当S极离开线圈经过位置 2 时 流过电流表的电流方向从a b D 当S极离开线圈经过位置 2 时 流过电流表的电流方向从b a 8 质量为 m 带电量为 q 的小球 从倾角为 的光滑绝缘斜面上由静止下滑 整个 斜面置于方向水平向外的匀强磁场中 其磁感强度为 B 如图所示 若带电小球下滑 后某时刻对斜面的作用力恰好为零 下面说法中正确的是 A 小球带正电 B 小球在斜面上运动时做匀加速直线运动 C 小球在斜面上运动时做加速度增大 而速度也增大的变加速直线运动 D 则小球在斜面上下滑过程中 当小球对斜面压力为零时的速率为 mgcos Bq 9 通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内 电流的方向如图所示 ab边与MN平行 关于MN的磁场对线框的作用 下列叙述正确的是 A 线框有两条边所受的安培力方向相同 B 线框有两条边所受的安培力大小相等 C 线框所受安培力的合力朝左 D 线框所受安培力的合力朝右 10 如图所示电路 两根光滑金属导轨 平行放置在倾角为 的斜面上 导轨下端接有阻 值为R的电阻 导轨电阻不计 斜面处于竖直向上的磁场中 金属棒ab受到沿斜面向上与 金属棒垂直的恒力F的作用而沿导轨匀速下滑 则它在下滑的过程中以下说法正确的是 A 电阻上的焦耳热等于克服安培力做的功 B 重力与恒力做功的和等于电阻上的焦耳热 C 若没有外力 F 做功 电阻上的发热功率将增大 D 重力与恒力做的总功等于克服安培力做的功与电阻上焦耳热两者的和 11 某空间存在着如图所示的水平方向的匀强磁场 A B两个物块叠放在一起 并置于光 滑的绝缘水平地面上 物块A带正电 物块B为不带电的绝缘块 水平恒力F作用于物块 B上 使A B一起由静止开始向左运动 在A B一起向左运动的过程中 以下关于A B 受力和运动的说法中正确的是 A A对B的摩擦力变大B B对地面的压力保持不变 C A对B的压力变大 D B对A的摩擦力保持不变 三 实验题 本题共三 实验题 本题共 2 2 小题 共小题 共 1515 分 把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答分 把答案填在答题卡相应的横线上或按题目要求作答 A B 用心 爱心 专心3 12 5 分 右图是测量带电粒子质量的仪器工作原理示意图 设法使某有机化合物的气态 分子导入如图所示的容器 A 中 使它受到电子束的轰击 失去一个电子而成为正一价分子 离子 分子离子从狭缝 s1以很小的速度进入电压为 U 的加速电场区 初速度不计 加速后 再从狭缝 s2 s3射入磁感应强度为 B 的匀强磁场 方向垂直磁场区边界 pQ 最后分子离子 打在感光片上 形成垂直于纸面且平行于狭缝 s3的细线 若测得细线到 s3的距离为 d 已 知电子的电量为 e 则分子离子的质量 m 表达式为 13 10 分 回旋加速器是用来加速一群带电粒子使它获得很大动能的仪器 其核心部分是 两个D形金属扁盒 两盒分别和一高频交流电源两极相接 以便在盒间的窄缝中形成一匀 强电场 高频交流电源的周期与带电粒子在D形盒中的运动周期相同 使粒子每穿过窄缝 都得到加速 尽管粒子的速率和半径一次比一次增大 运动周期却始终不变 两盒放在匀 强磁场中 磁场方向垂直于盒底面 磁场的磁感应强度为B 离子源置于D形盒的中心附 近 若离子源射出粒子的电量为q 质量为m 最大回转半径为R 其运动轨道如 图所示 则 1 两盒所加交流电的频率为 2 粒子离开回旋加速器时的动能为 四 计算或论述题 本题共四 计算或论述题 本题共 5 5 小题 共小题 共 6767 分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和分 解答时请写出必要的文字说明 方程式和 重要的演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数重要的演算步骤 只写出最后答案的不能得分 有数值计算的题 答案中必须明确写出数 值的单位 值的单位 14 13 分 如图所示 在方向竖直向下的匀强磁场中 有一倾角 60 的光滑金属导轨 导轨宽度为 0 5m 一根质量为 0 1kg 电阻为 0 2 的金属棒ab静止在导轨上 电源电动 势为 2V 内阻忽略 R 0 8 g取 10m s2 求 1 磁感应强度B的大 小 2 ab棒受到的支持力的大小 15 13 分 如图所示 电阻为 r 0 30 质量 m 0 20kg 的金属棒 CD 垂直跨在位于水平面 上的两条平行的光滑导轨上 导轨与金属棒接触良好 导轨的电阻不计 导轨左端接有电 阻 R 0 50 和电压表 当金属棒在水平拉力 F 作用下向右以速度 v 2 0m s 匀速运动时 电压表的示数为 1 0V 若导轨处在方向竖直向下的匀强磁场中 求 1 水平拉力 F 的 大小 2 若突然撤去水平力 此后在电阻 R 上产生的电热是多少 a b 用心 爱心 专心4 16 13 分 如图 在 4 9 1 10BT 的匀强磁场中 CD 是垂直于磁场方向上的同一平面 上的两点相距 d 0 05m 磁场中运动的电子经过 C 时 速度方向与 CD 成 300角 而后又通 过 D 点 求 1 在图中标出电子在 C 点所受洛伦磁力的方向 2 电子在磁场中运动的速度大小 3 电子从 C 点到 D 点经历的时间 电子的质量 31 9 1 10mkg 电量大小 19 1 6 10ec 17 14 分 如图 a 所示 由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的总电阻为R 4 0 正 方形边长为l 0 5m 现将线框以与ab垂直的速度v 5 0m s 匀速穿过一个宽度为 2l 磁感 应强度为B 3 2T 的匀强磁场区域 整个过程中ab cd两边始终保持与边界平行 如果在 t 0 时 线框的cd边恰好与磁场的左边界重合 1 求线框穿过磁场过程中产生的焦耳热 2 若电流沿逆时针方向时为正 在图 b 中画出线框中感应电流随时间变化的图象 要 求有运算过程 并在图象上标出具体数据 3 在图 c 中画出线框中ab边上电势差Uab随时间变化的图象 要求有运算过程 并 在图象上标出具体数据 18 14 分 如图 匀强电场的场强E 4V m 方向水平向左 匀强磁场的磁感强度 B 2T 方向垂直纸面向里 一个质量m 1kg 带正电的小物块A从M点沿绝缘粗糙的竖直 壁无初速下滑 当它滑行h 0 8m 到N点时就离开壁做曲线运动 当A运动到P点时 恰好 处于平衡状态 此时速度方向与水平方向成 450角 设P与N的高度差为H 1 6m 试求 g 取 10m s2 v D C o t s Uab V v a bc d 2l o t s i A 图 a 图 b 图 c s H M N P A 用心 爱心 专心5 1 沿壁下滑时摩擦力做的功 2 P与M的水平距离s等于多少 答案答案 一 单项选择题 3 分 6 18 分 题号 123456 答案 CCDABB 二 多项选择题 4 分 5 20 分 题号 7891011 答案 ADABDBCABCCD 三 实验题 5 分 3 15 分 12 u8 edB m 22 13 m2 Bq f m2 BqR E 2 k 四 计算题 14 13 分 导体棒中的电流为 E I Rr 2A 3 分 因导体棒受力平衡 则 mgsin BILcos 0 N mgcos BILsin 0 6 分 代入数据可得 N 2N B 3T 4 分 15 13 分 当金属棒匀速向右运动时 水平拉力 F 做功完全转化成电路中的电能 电路中的电流为 I U R 2 0A 电路中消耗的总功率为 P I2 R r 则有 Fv I2 R r 解得 F 1 6N 7 分 当撤去拉力 F 后 金属棒的动能完全转化成电路中产生的电热 2 12 1 2 mvQQ 其中电阻 R 和金属棒 CD 中产生的电热比 12 5 3QQR r 电阻 R 上产生的电热为 2 1 51 0 25 82 QmvJ 6 分 16 13 分 1 受力方向如图 3 分 2 由几何关系得 R d 0 05m 2 分 v D C F 用心 爱心 专心6 2 v eBvm R 代入数据得 6 8 10 vm s 4 分 3 2 R T v 6 1 2 6 10 6 tTs 4 分 17 14 分 1 3 2J 6 分 2 3