[教师公开招聘考试密押题库与答案解析]教师公开招聘考试中学物理分类模拟物理专业知识(四)

1、教师公开招聘考试密押题库与答案解析教师公开招聘考试中学物理分类模拟物理专业知识(四)教师公开招聘考试密押题库与答案解析教师公开招聘考试中学物理分类模拟物理专业知识(四)教师公开招聘考试中学物理分类模拟物理专业知识(四)一、不定项选择题问题:1. 在磁场中某区域的磁感线，如图所示，则_。 A.a、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbB.a、b两处的磁感应强度的大小不等，BaBbC.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力大D.同一通电导线放在a处受力一定比放在b处受力小 A B C D答案:B解析 磁感线的疏密反映了磁感应强度的强弱，按照题图应有选项B正确；同一导线所受安培力除与磁感应强度的

2、大小有关外，还与导线和磁场方向的夹角有关，选项C、D错误。问题:2. 在赤道上空，水平放置一根通以由西向东的电流的直导线，则此导线_。A.受到竖直向上的安培力B.受到竖直向下的安培力C.受到由南向北的安培力D.受到由西向东的安培力 A B C D答案:A问题:3. 如图，长为2l的直导线折成边长相等，夹角为60的V形，并置于与其所在平面相互垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B，当在该导线中通以电流大小为I的电流时，该V形通电导线受到的安培力大小为_。 A.0B.0.5BIlC.BIlD.2BIl A B C D答案:C解析 导线在磁场内有效长度为2lsin30=l，故该V形通电导线受到安培力大小为

3、BIl，选项C正确。问题:4. 如图所示，三根通电长直导线P、Q、R互相平行且通过正三角形的三个顶点，三条导线中通入的电流大小相等、方向垂直纸面向里。通过直导线产生磁场的磁感应强度，I为通电导线的电流大小，r为距通电导线的垂直距离，k为常量，则通电导线R受到的磁场力的方向是_。 A.垂直R，指向y轴负方向B.垂直R，指向y轴正方向C.垂直R，指向x轴负方向D.垂直R，指向x轴正方向 A B C D答案:A解析 根据平行电流之间的相互作用，平行直导线电流方向相同时，导线间存在相互引力作用，根据对称性，P、Q分别与R之间的力大小相等，方向相反，再根据平行四边形定则，电流R受到的磁场力的方向垂直R，

4、指向y轴负方向，因此A正确。问题:5. 始终静止在斜面上的条形磁铁，当其上方的水平导线L中通以如图所示的电流时，与通电前比较，斜面对磁铁的弹力N和摩擦力f_。 A.N增大，f减小B.N减小，f增大C.弹力N和摩擦力f都增大D.弹力N和摩擦力f都减小 A B C D答案:C解析 由安培定则及左手定则可判断出磁铁对通电导线的作用力方向斜向上，根据牛顿第三定律知，通电导线对磁铁的作用力方向斜向下，导致斜面对磁铁的弹力N和摩擦力f都增大，选C。问题:6. 如图所示，两个半径相同的半圆型光滑轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，

5、M、N为轨道的最低点，则_。 A.两小球到达轨道最低点的速度vMvNB.两小球到达轨道最低点时对轨道的压力NMNNC.小球第一次到M点的时间大于第一次到N点的时间D.在磁场中小球能到达轨道的另一端，在电场中小球不能到达轨道的另一端 A B C D答案:ABD解析 带正电的小球在匀强磁场中受重力、支持力和洛伦兹力，在运动到M的过程中重力势能转化成动能；小球在匀强电场中受重力、支持力和电场力，电场力做负功。所以两小球到达轨道最低点的速度vMvN，A正确。支持力、洛伦兹力和重力的合力提供向心力，支持力等于小球对轨道的压力，可知NMNN，B正确。电场力方向向左，对小球向右的分速度有减速的作用，C错误。

6、由电场力做负功，洛伦兹力不做功可知D正确。问题:7. 现有质子、氚核和粒子由静止经过相同的加速电场后垂直进入同一匀强磁场，则它们的运动半径之比和周期之比为_。 A1:3:2 1:3:4 B1:2:3 1:1:2 C 1:3:2 D 3:2:1 A B C D 答案:C解析 根据动能定理得经过加速电场的末速度，粒子垂直进入同一匀强磁场的运动半径，得，即半径之比为；周期之比为T=，即周期之比为1:3:2，选项C正确。问题:8. 如图所示，两个横截面分别为圆和正方形但磁感应强度相同的匀强磁场，圆的直径D等于正方形的边长，两个电子分别以相同的速度飞入两个磁场区域，速度方向均与磁场方向垂直，进入圆形磁场

7、区域的速度方向对准了圆心，进入正方形磁场区域的方向是沿一边的中点且垂直于边界线，则下面判断正确的是_。 A.两电子在两磁场中运动时，其半径一定相同B.两电子在磁场中运动时间一定不相同C.进入圆形磁场区域的电子一定先飞离磁场D.进入圆形磁场区域的电子一定不会后飞出磁场 A B C D答案:AD解析 因为两电子在磁场中运动时，其轨道半径均为，所以A选项正确；为了方便比较两电子在磁场中的运动时间，可以将圆形磁场和正方形磁场重叠起来，电子的运动轨迹可能是图中的三条轨迹中的一条，所以两电子在磁场中的运动时间可能相同，在圆形磁场中运动的电子的运动时间可能小于在正方形磁场中运动的时间，所以D选项正确。 问题

8、:9. 比荷为的电子以速度v0沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中，如图所示，为使电子从BC边穿出磁场，磁感应强度B的取值范围为_。 A B C D A B C D 答案:B解析 当电子从C点沿BC方向射出磁场时，此时是电子从BC边穿出的临界点，磁感应强度B取最大值，根据几何知识得电子做圆周运动的轨道半径，又，解得B=，选项B正确。问题:10. 如图所示，有一金属块放在垂直于表面C的匀强磁场中，磁感应强度为B，金属块的厚度为d，高为h。当有稳恒电流I平行平面C的方向通过时，由于磁场力的作用，金属块中单位体积内参与导电的自由电子数目为_。 A B C D A B C D 答案:C解析

9、 设电子的定向运动速度为v，单位体积内的自由电子数目为n，稳恒电流通过时，自由电子所受洛伦兹力与电场力平衡，有，根据电流的微观表达式有I=neSv，解以上两式得。问题:11. 带电小球以一定的初速度v0竖直向上抛出，能够达到的最大高度为h1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v0，小球上升的最大高度为h3，如图所示。不计空气阻力，则_。 A.h1=h2=h3B.h1h2h3C.h1=h2h3D.h1=h3h2 A B C D答案:D解析 由竖直上抛运动的最大高度公式得：；当小球在磁场中运动到最高点时，小球应有水平

10、速度，由能量守恒得：所以h1h2；当加上电场时，由运动的分解可知，在竖直方向上有，所以h1=h3，选项D正确。问题:12. 下列关于感应电动势和感应电流的说法正确的是_。A.在一个电路中产生感应电流，一定有感应电动势B.在一个电路中产生感应电动势，一定有感应电流C.在某一电路中磁通量的改变越大，电路的感应电动势也就越大D.如果某一个电路中虽然磁通量的变化量不大，但发生这种改变的时间极短，电路中产生的感应电动势也会很大 A B C D答案:AD问题:13. 如图，在一水平、固定的闭合导体圆环上方。有一条形磁铁(N极朝上，S极朝下)由静止开始下落，磁铁从圆环中穿过且不与圆环接触，关于圆环中感应电流

11、的方向(从上向下看)，下列说法正确的是_。 A.总是顺时针B.总是逆时针C.先顺时针后逆时针D.先逆时针后顺时针 A B C D答案:C解析 由图示可知，在磁铁下落过程中，穿过圆环的磁场方向向上，在磁铁靠近圆环时，穿过圆环的磁通量变大，在磁铁远离圆环时穿过圆环的磁通量减小，由楞次定律可知，从上向下看，圆环中的感应电流先沿顺时针方向，后沿逆时针方向，故C正确。故选C。问题:14. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B1=B，B2=2B。一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以速度v

12、垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则下列结论中正确的是_。 A此过程中通过线框截面的电量为 B此过程中回路产生的电能为 C此时线框的加速度为 D此时线框中的电功率为 A B C D 答案:C解析 感应电动势为：，感应电流为：，电荷量为：q=It，解得：，故A错误。由能量守恒定律得，此过程中回路产生的电能为：E=，故B错误；此时感应电动势：，线框电流为：I=，由牛顿第二定律得：2BIa+BIa=ma加速度，解得：a加速度=，故C正确；此时线框的电功率为：，故D错误；故选C。问题:15. 关于楞次定律，下列说法中正确的是_。A.感应电流

13、的方向，总是要使感应电流的磁场增强，引起感应电流的磁通量的变化B.感应电流的方向，总是要使感应电流的磁场跟引起感应电流的磁场反向C.感应电流的方向，总是要使感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁通量的变化D.感应电流的方向，总是要使感应电流的磁场跟引起感应电流的磁场同向 A B C D答案:C问题:16. 垂直恒定的匀强磁场方向放置一个闭合圆线圈，能使线圈中产生感应电流的运动是_。A.线圈沿自身所在的平面匀速运动B.线圈沿自身所在的平面加速运动C.线圈绕任意一条直径匀速转动D.线圈绕任意一条直径变速转动 A B C D答案:CD解析 C、D项穿过线圈的磁通量会发生变化，A、B项穿过线圈的磁通量始终

14、不变。问题:17. 将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直。关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是_。A.感应电动势的大小与线圈的匝数无关B.穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大C.穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大D.感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同 A B C D答案:C解析 根据法拉第电磁感应定律，感应电动势的大小与线圈的匝数、磁通量的变化率(磁通量变化的快慢)成正比，所以A、B选项错误，C选项正确；因不知原磁场变化趋势(增强或减弱)，故无法用楞次定律确定感应电流产生的磁场的方向，D选项错误。问题:18. 如图所示，同一平面内的三条

15、平行导线串有两个电阻R和r，导体棒PQ与三条导线接触良好；匀强磁场的方向垂直纸面向里。导体棒的电阻可忽略。当导体棒向左滑动时，下列说法正确的是_。 A.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由b到aB.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由b到aC.流过R的电流为由d到c，流过r的电流为由a到bD.流过R的电流为由c到d，流过r的电流为由a到b A B C D答案:B解析 根据磁场方向、导体棒运动的方向，用右手定则可判断出导体棒中感应电动势方向为由PQ，即导体棒下端电势高，上端电势低，所以流过R的电流方向为cd，流过r的电流方向为ba，故选项B正确。问题:19. 如图所示电路中，电源电动势为

16、E，线圈L的电阻不计。以下判断正确的是_。 A.闭合S稳定后，电容器两端电压为EB.闭合S稳定后，电容器的a极带正电C.断开S的瞬间，电容器的a极板将带正电D.断开S的瞬间，电容器的a极板将带负电 A B C D答案:C解析 闭合S稳定后，电容器被L短路，AB错；断开S的瞬间，L中向左的电流减小，给电容器充电，a板带正电，C对。问题:20. 如图所示，固定水平绝缘面上的很长的金属导轨，表面粗糙，电阻不计，导轨左端与一个定值电阻R相连，金属棒ab的质量为m，电阻不计，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面，则当棒ab在水平恒力F作用下从静止起向右滑动的过程中_。 A.恒力F做的功等于电路中

17、产生的电能B.恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能C.克服安培力做的功等于电路中产生的电能D.恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能与棒ab获得的动能之和 A B C D答案:CD解析 恒力F做的功等于摩擦产生的热能、电路中产生的电能与棒ab获得的动能三者之和，故A错；恒力F与摩擦力的合力做的功等于电路中产生的电能与棒ab获得的动能之和，故B错D对；克服安培力做的功等于电路中产生的电能，C对。二、计算题如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，沿与水平面成=60的方向匀速运动，进入垂直纸面向里的圆形匀强磁场区域后，从水平金属板M左端下边缘附近水平射出磁场，进入两平行金属板M、

18、N间，恰好从N板右边缘飞出。已知匀强磁场的磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，两带电极板M、N长为l，间距为d，板间电压为U，不计粒子重力。 1. 分析判断极板M带正电还是带负电?答案:粒子在磁场中向右偏转，由左手定则可知，粒子带负电；粒子在电场中向下偏转，所以M板带负电。2. 求粒子在磁场中运动的速度大小。答案:设带电粒子进入电场时的初速度为v，则解得。3. 求粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点之间的距离。答案:设磁偏转的半径为R，则由，得。 如图所示，粒子进入磁场时的入射点与离开磁场时的出射点间的距离。 如图所示，有位于竖直平面上的半径为R的圆形光滑绝缘轨道，其上半部分处于竖直向下

19、、场强为E的匀强电场中，下半部分处于垂直水平面向里的匀强磁场中；质量为m，带正电，电荷量为q的小球，从轨道的水平直径的M端由静止释放，若小球在某一次通过最低点时对轨道的压力为零，求： 4. 磁感应强度B的大小；答案:设小球向右通过最低点时的速率为v，由题意得： 故可得 5. 小球对轨道最低点的最大压力；答案:小球向左通过最低点时对轨道的压力最大。 FN=6mg 6. 若要小球在圆形轨道内做完整的圆周运动，求小球从轨道的水平直径的M端下滑的最小速度。答案:要小球完成圆周运动的条件是在最高点满足： 从M点到最高点由动能定理得： 由以上可得 如图所示，l1和l2为距离d=0.1m的两平行的虚线，l1

20、上方和l2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度均为B=0.20T的匀强磁场，A、B两点都在l2上。质量m=1.6710-27kg、电量q=1.6010-19C的质子，从A点以v0=5.0105m/s的速度与l2成=45角斜向上射出，经过上方和下方的磁场偏转后正好经过B点，经过B点时速度方向也斜向上。求(结果保留两位有效数字)： 7. 质子在磁场中做圆周运动的半径；答案:质子在磁场中做匀速圆周运动，则 由 得 8. A、B两点间的最短距离；答案:质子由A运动到B可重复若干周期，其中一个周期内的运动情景如图所示，由几何关系知，A、B间的最短距离为： AB=2d1cot+2d2cot=2dcot=20.

21、11m=0.2m 9. 质子由A运动到B的最短时间。答案:质子在磁场中的运动时间为一个圆周运动的周期： l1和l2间： 如图所示，间距为L的平行光滑金属导轨与水平面的夹角为，导轨电阻不计。导体棒ab、cd垂直导轨放置，棒长均为L，电阻均为R，且与导轨电接触良好。ab棒处于垂直导轨平面向上、磁感应强度B1随时间均匀增加的匀强磁场中。cd棒质量为m，处于垂直导轨平面向上、磁感应强度恒为B2的匀强磁场中，恰好保持静止。ab棒在外力作用下也保持静止，重力加速度为g。 10. 求通过cd棒中的电流大小和方向。答案:设通过cd棒中的电流大小为I，由平衡条件有：B2IL=mgsin；解得：I=；由左手定则可

22、知，电流的方向为c到d。11. 在t0时间内，通过ab棒的电荷量q和ab棒产生的热量Q。答案:电荷量q=It0；解得：q=；根据焦耳定律，则产生的热量为Q=I2Rt0； 解得：。 12. 若零时刻B1等于零，ab棒与磁场B1下边界的距离为L0，求磁感应强度B1随时间t的变化关系。答案:根据闭合电路欧姆定律，可得电动势：E=2IR；根据法拉第电磁感应定律，则有： 而 解得：。 问题:13. 光滑U型金属框架宽为L，足够长，其上放一质量为m的金属棒ab，左端连接有一电容为C的电容器，现给棒一个初速v0，使棒始终垂直框架并沿框架运动，如图所示。求导体棒的最终速度。 答案:当金属棒ab做切割磁力线运动

23、时，要产生感应电动势，这样，电容器C将被充电，ab棒中有充电电流存在，ab棒受到安培力的作用而减速，当ab棒以稳定速度v匀速运动时，有：BLv=U=q/C 而对导体棒ab利用动量定理可得：-BLq=mv-mv0。由上述二式可求得： 如图所示，两根竖直固定放置的无限长光滑金属导轨，电阻不计，宽度为L，上端接有电阻R0，导轨上接触良好地紧贴一质量为m、有效电阻为R的金属杆ab，R=2R0。整个装置处于垂直于导轨平面的匀强磁场中，金属杆ab由静止开始下落，下落距离为h时重力的功率刚好达到最大，设重力的最大功率为P。求： 14. 磁感应强度B的大小。答案:重力功率最大时即金属棒的速度最大，设金属棒下落

24、的最大速度为Vm，有 P=mgVm得 此时，ab棒受到的安培力等于重力 即F安=mg 又F安=BIL E=BVmL 由式得 由式得。 15. 金属杆从开始下落到重力的功率刚好达到最大的过程中，电阻产生的热量。答案:根据能量守恒定律，金属棒从静止开始下降高度h过程中 则 由两式得 而R0上产生的热量 由两式得 如图甲所示，在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻，质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩

25、擦因数为=0.1，导轨与导体棒单位长度的电阻均为=0.1/m，不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g=10m/s2)。 16. 通过计算分析4s内导体棒的运动情况；答案:导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有 -mg=ma vt=v0+at 代入数据解得：t=1s，x=0.5m，导体棒没有进入磁场区域。 导体棒在1s末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x=0.5m。 17. 计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；答案:前2s磁通量不变，回路电动势和电流分别为E=0，I=0。 后2s回路产生的电动势为。 回路的总长度为5m，因此回路的总电阻为R=5=0.5。 电流为。 根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向。 18. 计算4s内回路产生的焦耳热。答案:前2s电流为零，后2s有恒定电流，焦耳热为Q=I2Rt=0.04J。问题:19. 如图，ab和cd是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN和MN是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为m和2m。竖直向上的外力F作用在杆MN上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R，导轨间距为l。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直。导轨电阻可忽略，重力加速度为g。在t=0时刻将细线烧断，保持F不变，金属杆和导轨始终接触良好。求：