衡水万卷2021届高三物理二轮复习周测卷十五磁场2含解析.doc

磁场2
一 、单选题（本大题共5小题 。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）
a
b
υ
S
N
1. 如图所示，线圈两端与电阻相连构成闭合回路，在线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下．在将磁铁的N极插入线圈的过程中
A．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互排斥
B．通过电阻的感应电流的方向由a到b，线圈与磁铁相互吸引
C．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互排斥
D．通过电阻的感应电流的方向由b到a，线圈与磁铁相互吸引

2. 如图表示洛伦兹力演示仪，用于观察运动电子在磁场中的运动，在实验过程中下列选项错误的是

A．不加磁场时电子束的径迹是直线
B．加磁场并调整磁感应强度电子束径迹可形成一个圆周
C．保持磁感应强度不变，增大出射电子的速度，电子束圆周的半径减小
D．保持出射电子的速度不变，增大磁感应强度，电子束圆周的半径减小
3. 如图是在有匀强磁场的云室中观察到的带电粒子的运动轨迹图，M、N是轨迹上两点，匀强磁场B垂直纸面向里。该粒子在运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是
N
B
× × × ×
× × × ×
× × × ×
× × × ×

M
A．粒子在M点动能大，在N点动能小
B．粒子先经过N点，后经过M点
C．粒子带负电
D．粒子在M点受到的洛伦兹力大于N点的

4. 欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电源，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为I1时，小磁针偏转了30º，问当他发现小磁针偏转了60º，通过该直导线的电流为I2（直导线在某点产生的磁场与通过直导线的电流成正比）
A、I1=2I2 B、I1=3I2 C、I1=4I2 D、无法确定
5. 如图所示，水平铜盘半径为r，置于磁感应强度为B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度ω做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过导线与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为n:1，变压器的副线圈与电阻为R的负载相连，则

A．负载R两端的电压为的
B．原线圈中的电流强度为通过R电流的
C．变压器的副线圈磁通量为0
D．通过负载R的电流强度为0

二 、多选题（本大题共2小题 ）
6. 如图为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁场方向的水平轴OO′沿逆时针方向匀速转动，转速为50r/s，线圈的电阻为，电阻，，降压变压器原副线圈匝数比为10∶1，电压表的示数为10V，如果从图示位置开始计时，下列说法中正确的是
A．变压器原线圈两端的电压为100 V
　 B．电阻R的功率为10W
　 C．电动势的有效值为110 V
　 D．电动势瞬时值表达式为
7. 如图甲所示，在竖直平面内有一单匝正方形线圈和一垂直于竖直平面向里的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，磁场上、下边界AB和CD均水平，线圈的ab边水平且与AB间有一定的距离．现在让线圈无初速自由释放，图乙为线圈从自由释放到cd边恰好离开CD边界过程中的速度一时间关系图象．已知线圈的电阻为r，且线圈平面在线圈运动过程中始终处在竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为g，则根据图中的数据和题中所给物理量可得（　　）

　 A．在0～t3时间内，线圈中产生的热量为
　 B．在t2～t3时间内，线圈中cd两点之间的电势差为零
　 C．在t3～t4时间内，线圈中ab边电流的方向为从b流向a
　 D．在0～t3时间内，通过线圈回路的电荷量为

三 、简答题（本大题共2小题 ）
8. 如图所示，长为L的平行金属板M、N水平放置，两板之间的距离为d，两板间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为B，一个带正电的质点，沿水平方向从两板的正中央垂直于磁场方向进入两板之间，重力加速度为g。
（1）若M板接直流电源正极，N板接负极，电源电压恒为U，带电质点以恒定的速度v匀速通过两板之间的复合场（电场、磁场和重力场），求带电质点的电量与质量的比值。
（2）若M、N接如图所示的交变电流（M板电势高时U为正），L=0.5m，d=0.4m，B=0.1T，质量为m=1×10-4kg带电量为q=2×10-2C的带正电质点以水平速度v=1m/s，从t=0时刻开始进入复合场（g=10m/s2）
a.定性画出质点的运动轨迹
b.求质点在复合场中的运动时间
0
π
2π
3π
2

-2
U/10-2v
t/10-1s
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×

M

N
m
q
d
L
v

9. 如图所示，MN、PQ为竖直放置的两根足够长平行光滑导轨，相距为d=0.5m，M、P之间连一个R=1.5Ω的电阻，导轨间有一根质量为m=0.2kg，电阻为r=0.5Ω的导体棒EF，导体棒EF可以沿着导轨自由滑动，滑动过程中始终保持水平且跟两根导轨接触良好。整个装置的下半部分处于水平方向且与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T。取重力加速度g=10m/s2，导轨电阻不计。
（1）若导体棒EF从磁场上方某处沿导轨下滑，进入匀强磁场时速度为v=2m/s，
a．求此时通过电阻R的电流大小和方向
b．求此时导体棒EF的加速度大小
（2） 若导体棒EF从磁场上方某处由静止沿导轨自由下滑，进入匀强磁场后恰好做匀速直线运动，求导体棒EF开始下滑时离磁场的距离。
Q
N
M
E
P
F

0.2016万卷周测卷（十五）答案解析
一 、单选题
1.【答案】：A
2.【答案】：C
3.【答案】：B
4.【答案】：B
5.【答案】：D
二 、多选题
6.【答案】：AD
7.【答案】：AC
【考点】：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．
【专题】：电磁感应——功能问题．
【分析】：由图知线圈在t1时刻进入磁场做匀速运动，由图象的面积可求得线圈的边长，根据能量守恒求解热量．在t2～t3时间内，线圈完全在磁场中运动，没有感应电流，cd和ab边切割磁感线产生感应电动势．根据右手定则判断感应电流的方向．根据公式q=，求解电量．
【解析】： 解：A、由图知线圈在t1时刻进入磁场做匀速运动，线圈的边长为 L=ac=bd=v1（t2﹣t1）
在0～t3时间内，只有在t1～t2时间内线圈产生热量，产生的热量为 Q=mgL=mgv1（t2﹣t1）
又据平衡条件得 mg=
联立得 Q=，故A正确．
B、在t2～t3时间内，线圈中cd切割磁感线，两点之间的电势差等于感应电动势，不零，故B错误．
C、在t3～t4时间内，线圈出磁场，磁通量减少，由楞次定律知线圈中ab边电流的方向为从b流向a，故C正确．
D、在0～t3时间内，通过线圈回路的电荷量为 q===，故D错误．
故选：AC．
【点评】：本题是电磁感应与力学、电路知识的综合，掌握电磁感应中的基本规律，如法拉第定律、欧姆定律，结合力学的动能定理和平衡条件进行研究．对于题中的热量，也可以根据焦耳定律列式求解．
三 、简答题
8. （1）匀强电场的电场强度为E=
粒子所受的电场力为：F电=qE
粒子所受的洛伦兹力为：F磁=Bqv
由匀速可知：Bqv=qE+mg
得：.
(2)a、当M板电势为正时，有qvB=mg+q，粒子在复合场中做匀速直线运动，当M板电势为负时，有：mg=q，粒子在复合场中所受的合力为洛伦兹力，做匀速圆周运动，如图所示。

× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×
× × × × × ×

M

N
m
q
d
L

b、运动时间：,代入数据解得：t=0.814s。
9. （1）a.电动势：E=Bdv
由闭合电路欧姆定律：I=E/（R+r） I= Bdv/（R+r） I=1A
方向：由P指向M
b.导体棒所受安培力：F=BId
由牛顿第二定律：mg-F=ma
a=(mg-BId)/m a=5m/s2
（2）由于匀速：mg=BId
I=E/(R+r)
E=Bdv
v=mg(R+r)/B2d2 v=4m/s
由自由落体公式：v2=2gh
h=v2/2g=0.8m

4