高三物理三轮总复习电磁学专题练习含答案Word格式文档下载.docx
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t3=3:
3:
1。
直角边bc的长度为L,不计粒子的重力,下列说法正确的是
A.三个粒子的速度大小关系可能是v1=v2>
v3B.三个粒子的速度大小关系可能是v1<
v2<
v3
C.粒子的比荷D.粒子的比荷
4.两根长直导线a、b平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图,图中O点为两根导线连线ab的中点,M、N为ab的中垂线上的两点且与a、b等距,两导线中通有等大、同向的恒定电流,已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比,则下列说法中正确的是()
A.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相同
B.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相反
C.O点的磁感应强度为零
D.若在N点放一小磁针,静止时其北极沿ON指向O点
5.如图所示,两个同心放置且共面的金属圆环,条形磁铁穿过圆心且与两环面垂直,通过两环的磁通量Φa、Φb比较,则
A.Φa>ΦbB.Φa=ΦbC.Φa<ΦbD.不能确定
6.如图所示,一根质量为m的金属棒AC用软线悬挂在磁感强度为B的匀强磁场中,通入A→C方向的电流时,悬线张力不为零,欲使悬线张力为零,可以采用的办法是()
A.不改变电流和磁场方向,适当增大电流B.只改变电流方向,并适当减小电流
C.不改变磁场和电流方向,适当减小磁感强度D.同时改变磁场方向,并适当减小磁感强度
7.如图所示,条形磁铁放在水平桌面上,在其上方正中央固定一根长直导线,导线与磁铁垂直。
导线通以垂直纸面向里的电流,则通电后( )
A.磁铁对桌面压力减小,不受桌面的摩擦力作用B.磁铁对桌面压力减小,受到桌面的摩擦力作用
C.磁铁对桌面压力增加,不受桌面的摩擦力作用D.磁铁对桌面压力增加,受到桌面的摩擦力作用
8.三条在同一平面(纸面)内的长直绝缘导线组成一等边三角形,在导线中通过的电流均为I,方向如图所示。
a、b和c三点分别位于三角形的三个顶角的角平分线上,且到相应顶点的距离相等。
将a、b和c处的磁感应强度大小分别记为B1、B2和B3,下列说法正确的是( )
A.B1=B2<
B3
B.B1=B2=B3
C.a和c处磁场方向垂直于纸面向外,b处磁场方向垂直于纸面向里
D.a处磁场方向垂直于纸面向外,b和c处磁场方向垂直于纸面向里
9.如图所示,两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流,a受到磁场力的大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小为()
A.F2B.F1-F2C.F1+F2D.2F1-F2
10.如图所示,在空间中有一坐标系Oxy,其第一象限内充满着两个匀强磁场区域I和Ⅱ,直线OP是它们的边界.区域I中的磁感应强度为B,方向垂直纸面向外;
区域Ⅱ中的磁感应强度为2B,方向垂直纸面向内.边界上的P点坐标为(4L,3L).一质量为m、电荷量为q的带正电粒子从P点平行于y轴负方向射人区域I,经过一段时间后,粒子恰好经过原点O.忽略粒子重力,已知sin37°
=0.6,cos37°
=0.8.则下列说法中不正确的是()
A.该粒子一定沿y轴负方向从O点射出B.该粒子射出时与y轴正方向夹角可能是74°
C.该粒子在磁场中运动的最短时间D.该粒子运动的可能速度为
【填空题】
11.如图所示,一边长为0.1m的单匝正方形线圈从左侧匀速进入匀强磁场,磁场的磁感应度B=2T.从ab边开始进入磁场至cd边恰好进入磁场的过程中,线圈的磁通量变化了________Wb;
若上述过程所经历的时间为0.2s,则线圈中产生的感应电动势为________V.
12.如图所示,质量为m、电荷量为q的带电粒子(不计重力),以速度v沿垂直于磁场的方向进入一匀强磁场区域,并在磁场中做匀速圆周运动。
已知磁场的磁感应强度为B,则该粒子做匀速圆周运动的轨道半径为____________,周期为_____________。
13.如图所示,在竖直向下磁感应强度为B的匀强磁场中,有两根间距为L竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF,质量为m的金属棒MN与导轨始终垂直且接触良好,它们之间的动摩擦因数为μ。
从t=0时刻起,给金属棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比,即I=kt,(k为常量),则金属棒由静止下滑过程中加速度和速度的变化情况是____________金属棒下落过程中动能最大的时刻t=_____。
14.如图所示,一段静止的长为L的通电导线,每米导线中有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为e,它们定向移动的速度为v。
现加一匀强磁场,其方向垂直于导线,磁感应强度为B,那么,导体中的电流大小为_________,这段导线受到的安培力大小为_________。
15.如图所示,AB、CD为一水平圆周上两条相互垂直的直径,O点为该圆的圆心.将电流强度都为I的两通电直导线M、N垂直圆面分别放置在圆周上,其位置关于AB对称且距离等于圆的半径,其中导线M中电流流向纸内,导线N中电流流向纸外,现要使O点的磁感应强度为零,可加一平行于圆面的匀强磁场,则该磁场方向为_________;
或在圆周_______点上再垂直放置一电流大小方向合适的通电直导线。
16.如图所示,平行于纸面向右的匀强磁场的磁感应强度,长的直导线中通有的恒定电流,导线平行于纸面与B成60°
夹角时,发现其受到的安培力为零;
而将导线垂直于纸面放置时,可测得其受到的安培力大小为2N,则该区域同时存在的另一匀强磁场的磁感应强度可能等于________或________.
【实验题】
17.某同学用图中所给器材进行与安培力有关的实验。
两根金属导轨ab和a1b1,固定在同一水平面内且相互平行,足够大的电磁铁(未画出)的N极位于两导轨的正上方,S极位于两导轨的正下方,一金属棒置于导轨上且与两导轨垂直。
(不计金属导轨的电阻和摩擦)
(1)在开关闭合后,金属棒向_________(选填“左侧”或“右侧”)移动。
(2)为使金属棒在离开导轨时具有更大的速度,有人提出以下建议:
A.适当增加两导轨间的距离
B.保持两个导轨间距不变,换一根更长的金属棒
C.将滑动变阻器滑片向左移动
D.把磁铁换成磁性更强的足够大的钕铁硼磁铁
其中正确的是_________(填入正确选项前的字母)。
(3)如果将电路中电流方向反向,磁场也反向,金属棒将会向_____(选填“左侧"
或“右侧”)移动。
18.某物理兴趣小组在学习了电流的磁效应后,得知通电长直导线周围某点磁场的磁感应强度B的大小与长直导线中的电流大小I成正比,与该点离长直导线的距离r成反比。
该小组欲利用如图甲所示的实验装置验证此结论是否正确,所用的器材有:
长直导线、学生电源、直流电流表(量程为0~3A)、滑动变阻器、小磁针(置于刻有360°
刻度的盘面上)、开关及导线若干:
实验步骤如下:
a.将小磁针放置在水平桌面上,等小磁针静止后,在小磁针上方沿小磁针静止时的指向水平放置长直导线,如图甲所示;
b.该小组测出多组小磁针与通电长直导线间的竖直距离r、长直导线中电流的大小I及小磁针的偏转角度θ;
c.根据测量结果进行分析,得出结论。
回答下列问题:
(1)某次测量时,电路中电流表的示数如图乙所示,则该电流表的读数为______A;
(2)在某次测量中,该小组发现长直导线通电后小磁针偏离南北方向的角度为30°
(如图丙所示),已知实验所在处的地磁场水平分量大小为B0=3×
10-5T,则此时长直导线中的电流在小磁针处产生的磁感应强度B的大小为_______T(结果保留两位小数);
(3)该小组通过对所测数据的分析,作出了小磁针偏转角度的正切值tanθ与之间的图像如图丁所示,据此得出了通电长直导线周围磁场的磁感应强度B与通电电流I成正比,与离长直导线的距离r成反比的结论,其依据是______;
(4)通过查找资料,该小组得知通电长直导线周围某点的磁感应强度B与电流I及距离r之间的数学关系为,其中为介质的磁导率。
根据题给数据和测量结果,可计算出=_______。
【计算题】
19.如图甲所示,水平直线MN上方有竖直向下的匀强电场,场强大小E=π×
103N/C,MN下方有垂直于纸面的磁场,磁感应强度B随时间t按如图乙所示规律做周期性变化,规定垂直纸面向外为磁场正方向.T=0时将一重力不计、比荷=106C/kg的正点电荷从电场中的O点由静止释放,在t1=1×
10-5s时恰通过MN上的P点进入磁场,P点左方d=105cm处有一垂直于MN且足够大的挡板.求:
(1)电荷从P点进入磁场时速度的大小v0;
(2)电荷在t2=4×
10-5s时与P点的距离Δx;
(3)电荷从O点出发运动到挡板所需时间t总.
20.如图所示,空间存在方向垂直于xOy平面向里的匀强磁场,在0<
y<
d的区域I内的磁感应强度大小为B,在y>
d的区域II内的磁感应强度大小为2B。
一个质量为m、电荷量为-q的带电粒子(不计重力),由静止经一电压可调的加速电场加速后从O点沿y轴正方向射入区域I:
(1)若粒子不能进入区域II,求加速电场电压的最大值Um;
(2)若粒子能从区域I进入区域II,求粒子从区域I射出时打在x轴上位置坐标的最小值xmin,并求出此情况下粒子在区域I中运动的半径R1;
(3)在满足
(2)的条件下,求出粒子在整个磁场区域内的运动时间t总。
21.如图所示,在竖直平面xOy内,x轴上方,以坐标原点O为圆心、半径为R的半圆与坐标轴分别交于a、b、c点。
abc的同心半圆弧与坐标轴交于、、,圆心O与圆弧之间分布着的辐射状电场,电场方向沿半径背离圆心向外,圆心O与圆弧电势差为U。
x轴上方半圆abc外区域存在着上边界为y=2R的垂直纸面向里的足够大匀强磁场,磁感应强度为B。
半圆abc内无磁场。
正电粒子的粒子源在O点,粒子从坐标原点O被辐射状的电场由静止加速后进入磁场。
从b点进入磁场的粒子恰好不能从磁场上边界射出磁场。
不计粒子的重力以及粒子之间的相互作用,不考虑粒子从磁场返回圆形区域边界abc后的运动。
试求:
(1)带电粒子的比荷;
(2)上边界y=2R上有带电粒子射出磁场部分的长度;
(3)现在只改变磁场高度,磁场上边界变为,试求垂直于磁场上边界射出磁场的粒子在磁场中运动的时间。
参考答案
1.AC2.BD3.BD4.BC5.A6.A7.C8.A9.A10.B
11.0.020.1
12.
13.金属棒由静止下滑过程中加速度是先减后增最后为零,速度是先增后减最后为零
14.nevnevBL
15.从B指向AC或D
16.
17.左侧ACD左侧
18.2.00电流
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