物理阶段测试31+电磁感应.docx

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物理阶段测试31+电磁感应

阶段测试题一

一、多项选择

1、如图所示为点电荷a、b所形成的电场线分布，以下说法正确的是（　　）

A.a、b为异种电荷B.a、b为同种电荷

C.A点场强大于B点场强D.A点电势高于B点电势

2、如图，绝缘弹簧的下端固定在斜面底端，弹簧与斜面平行且初始为自然长度，带电小球Q（可视为质点）固定在光滑斜面的M点，处于通过弹簧中心的直线ab上．现将小球P（也视为质点）从直线ab上的N点由静止释放，设小球P与Q电性相同，则小球从释放到运动至最低点的过程中下列说法正确的是（）

A．小球的速度先增大后减小

B．小球P的速度最大时所受合力为零

C．小球P的重力势能与电势能的和一直减小

D．小球所受重力、弹簧弹力和库仑力做功的代数和等于电势能的变化量的大小

3、如图所示，A、B为平行板电容器的两块金属极板，A板与静电计相连，静电计的外壳和B板接地．当A、B两板带上等量异种电荷后，静电计指针偏转一定角度，此时，在A、B板间有一正点电荷q（带电量很小）静止在P点，则（　　）

A．A板不动，将B板向下移动时，点电荷q保持不动，但静电计指针偏角减小

B．B板不动，将A板向下移动一点时，点电荷q的电势能保持不变

C．A板不动，将B板向右移动时，静电计指针偏角增大

D．A、B板都不动，在A、B之间插入介质板时，静电计指针偏角增大

4、如图所示，从炽热的金属丝漂出的电子（速度可视为零），经加速电场加速后从两极板中间垂直射入偏转电场。

在满足电子能射出偏转电场的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（）

A．仅增大加速电场的电压B．仅减小偏转电场两极板间的距离

C．仅增大偏转电场两极板间的电压D．仅减小偏转电场两极板间的电压

5、如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，水平边长ab是竖直边长bc的2倍，当A与B之间接入的电压为U1=4V时，电流为1A，若C与D间接入的电压为U2=8V时，下列说法正确的是（）。

A．CD间的电阻为1ΩB．CD间的电阻为4Ω

C．CD间的电流为2AD．CD间的电流为8A

6、如图所示电路中，电源内阻忽略不计。

闭合开关，电压表示数为U，电流表示数为I；在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中（）

A.U先变大后变小

B.I先变小后变大

C.U与I比值先变大后变小

D.U变化量的绝对值与I变化量的绝对值比值等于R3

7、调零后，用“×10”挡测量一个电阻的阻值，发现表针偏转角度极小，正确的判断和做法是（　　）

A.这个电阻值很小

B.这个电阻值很大

C.为了把电阻测得更准一些，应换用“×1”挡，重新调零后再测量

D.为了把电阻测得更准一些，应换用“×100”挡，重新调零后再测量

8、如图所示,一直流电动机与阻值R=9Ω的电阻串联接在电源上,电源电动势E=20V,内阻r=1Ω,用理想电压表测出电动机两端电压U=10V,已知电动机线圈电阻RM=1Ω,则（　　）

A.通过电动机的电流为10A

B.电动机的输入功率为100W

C.电动机发热消耗的功率为1W

D.电动机输出功率为9W

9、三根平行的长直通电导线，分别通过一个等腰直角三角形的三个顶点且与三角形所在平面垂直，如图所示．现在使每根通电导线在斜边中点O处所产生的磁感应强度大小均为B，则下列说法中正确的有（　　）

A.O点处实际磁感应强度的大小为B

B.O点处实际磁感应强度的大小为

B

C.O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为90°

D.O点处实际磁感应强度的方向与斜边夹角为arctan2

10、当导线中分别通以图示方向的电流，小磁针静止时N极垂直纸面向里的是（）

A.

B.

C.

D.

11、如图是磁电式电流表的结构，蹄形磁铁和铁芯间的磁场均匀辐向分布，线圈中a、b两条导线长均为l，通以图示方向的电流I，两条导线所在处的磁感应强度大小均为B。

则（　　）

A.该磁场是匀强磁场

B.线圈平面总与磁场方向垂直

C.线圈将顺时针转动

D.a、b导线受到的安培力大小总为BIl

12、如图所示，直角三角形边界ABC内存在垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B，AC长为2L，AB长为L。

从AC的中点D连续发射不同速率的相同粒子，方向与AC垂直，粒子带正电，电量为q，质量为m，不计粒子重力与粒子间的相互作用，下列判断正确的是（）

A．以不同速率入射的粒子在磁场中运动的时间一定不等

B．BC边上有粒子出射的区域长度不超过

C．AB边上有粒子出射的区域长度为（

-1）L

D．从AB边出射的粒子在磁场中的运动时间最短为

13、某人在自行车道上从东往西沿直线以速度v骑行，该处地磁场的水平分量大小为B1，方向由南向北，竖直分量大小为B2，方向竖直向下；自行车车把为直把、金属材质，两把手间距为L，只考虑自行车在地磁场中的电磁感应，下列结论正确的是（）

A．图示位置中辐条A点电势比B点电势低

B．图示位置中辐条A点电势比B点电势高

C．自行车左车把的电势比右车把的电势高B2Lv

D．自行车在十字路口左拐改为南北骑向，则自行车车把两端电动势要降低

14、如图所示，匀强磁场垂直于金属导轨平面向里，导体棒ab与导轨接触良好，当导体棒ab在金属导轨上做下述哪种运动时，能使闭合金属线圈c向右摆动（）

A．向右加速运动B．向右减速运动C．向左加速运动D．向左减速运动

15、钢制单摆小球用绝缘细线悬挂，置于如图所示的匀强磁场中将小球拉离平衡位置由静止释放，经足够长的运动时间后，以下说法正确的是（忽略空气阻力）（）

A.多次往返后，最后静止在平衡位置

B.多次往返后，部分机械能转化为内能

C.最后小球在磁场中一直振动

D.最后小球在磁场中振动的过程中，通过最低点时合外力总是为零

16、如图所示的电路中，电感线圈L的自感系数足够大，其直流电阻忽略不计，LA、LB是两个相同的灯泡，下列说法正确的是（　　）

A.S闭合后LA、LB同时发光且亮度不变

B.S闭合后，LA立即发光，然后又逐渐熄灭

C.S断开的瞬间，LA、LB同时熄灭

D.S断开的瞬间，LA再次发光，然后又逐渐熄灭

二、计算题

17、如图所示，质量为m、带电量为q的带电粒子以初速度

沿垂直于电场方向，进入长为L、间距为d、电压为U的两平行金属板间，在穿越电场时发生偏转，不计粒子重力，求：

（1）粒子的偏转角的

；

（2）粒子离开电场时偏移量y；

（3）粒子在该偏转电场中运动过程中的动能的增加量

。

18、下图是利用电动机提升重物的示意图，其中D是直流电动机．P是一个质量为m的重物，它用细绳拴在电动机的轴上．闭合开关S，重物P以速度v匀速上升，这时电流表和电压表的示数分别是I＝5.0A和U＝110V，重物P上升的速度v＝0.70m/s．已知该装置机械部分的机械效率为70％，重物的质量m＝45kg（g取

）．

求：

（1）电动机消耗的电功率P电多大?

（2）绳对重物做功的机械功率P机多大?

（3）电动机线圈的电阻R多大?

19、如图所示，直线MN上方有垂直纸面向外的足够大的有界匀强磁场区域，磁感应强度为B，一质量为m、电荷量为q的负离子（重力可忽略）从O点以与MN成θ=30°角的速度v射入该磁场区域，经一段时间后从边界MN上P点射出。

求：

（1）入射点O与出射点P间的距离L；

（2）负离子在磁场中运动的时间。

20、如图所示，面积为

的100匝线圈处在匀强磁场中，磁场方向垂直于线圈平面，已知磁感应强度随时间变化的规律为

，定值电阻

，线圈电阻

，求：

（1）回路中的感应电动势大小；

（2）

、b两点间的电势差。

21、如图所示，水平导轨间距为L=1.0m，导轨电阻忽略不计；导体棒ab的质量m=lkg，电阻R0=0.9Ω，与导轨接触良好；电源电动势E=6V，内阻r=0.1Ω，电阻R=2.0Ω；外加匀强磁场的磁感应强度B=2.5T，方向垂直于ab，与导轨平面成α=53°角；ab与导轨间动摩擦因数为μ=0.5，定滑轮摩擦不计，重物的质量M=lkg，线对ab的拉力为水平方向，重力加速度g=10m/s2．已知sin53°=0.8，cos53°=0.6．求：

（1）通过ab的电流大小．

（2）ab受到的安培力大小．

（3）导体棒加速度大小和方向

三、实验题

22、下图示游标卡尺的示数是________毫米,螺旋测微计的示数是_______毫米。

在一次“测定电源的电动势和内阻”的实验中，用测出的数据画出了电源的U一I图像，如图所示，若E、r分别表示电池的电动势和内电阻，则：

E＝________V；r＝_______Ω。

23、

（1）某实验小组要对未知电阻Rx进行测量。

他们先用多用电表欧姆档进行粗测，若多用电表的电阻档有三个倍率，先用×10档测量电阻Rx时，操作步骤正确，发现表头指针向右偏转角度过大，为了较准确地进行测量，应换到___________档（填“×1”或“×100”）。

换档后应先___________（填缺少的步骤），之后用表笔连接待测电阻进行测量，由表盘刻度读得该电阻的阻值是___________Ω。

（2）为准确测量该电阻阻值，备有以下器材：

A.电源（电动势约3V，内阻未知）

B.电压表（量程3V，内阻无穷大）

C.电阻箱（最大阻值99.9Ω）

D.电键（单刀单掷开关2个）导线若干

该同学进行了如下操作：

首先断开电键S2，闭合电键S1，调节电阻箱，使电压表有一合适的读数U，记下此时电阻箱的阻值R1；接着闭合电键S2，调节电阻箱使电压表读数仍为U，记下此时电阻箱的阻值R2，由此测得电阻Rx=___________。

（3）测出电阻后该同学发现此电路还可以测出电源电动势E和内阻r。

闭合电键S1、S2，调节电阻箱R，读出多组R和U的数值，并作1/U-1/R图像如图所示，该图线斜率为k纵轴截距为a。

由此得出电源电动势E=___________，内阻r=___________。

参考答案

二、多项选择

1、【答案】AD

【解析】

考点：

电场线；电场强度．

专题：

电场力与电势的性质专题．

分析：

电场线是从正电荷或者无穷远出发出，到无穷远处或负电荷，电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．沿着电场线的方向电势降低．

解答：

解：

AB、根据电场线的特点，从正电荷出发到负电荷终止可以判断是异种点荷的电场线．故A正确，B错误．

C、电场线密的地方电场的强度大，电场线疏的地方电场的强度小．所以A点场强小于B点场强，故C错误．

D、沿着电场线的方向电势降低，所以A点电势高于B点电势，故D正确．

故选：

AD．

点评：

加强基础知识的学习，掌握住电场线的特点，即可解决本题．

2、【答案】ABC

【解析】

3、【答案】BC

【解析】【分析】电容器的电量不变，根据电容的变化，判断出电势差的变化，从而判断指针偏角的变化．

【解答】解：

A、A板不动，将B极板向下移动一小段距离，C=

可知，d变大，则电容减小，根据U=

，则电势差增大，指针偏角增大。

故A错误。

B、B极板不动，将A极板向下移动一小段距离，d减小，则电容增大，根据U=

和C=

可知，E=

，故两板间的电场强度不变，点电荷处的电势不变，故点电荷q的电势能不变，故B正确；

C、A极板不动，将B极板向右水平移动一小段距离，s减小，则电容减小，根据U=

，则电势差增大，指针偏角增大。

故C正确。

D、A、B板都不动，插入介质板C时，则电容增大，根据U=

，则电势差减小，指针偏角减小。

故D错误。

故选：

BC。

【点评】本题是电容器的动态分析，关键是抓住不变量，当电容器与电源相连，两端间电势差不变，当电容与电源断开，所带电量不变；如果只改变两板间的距离时，两板间的电场强度不变．

4、【答案】BC

【解析】

【分析】

电子经电场加速后，进入偏转电场，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律和运动学公式求出电子离开电场时数值方向分速度，表示出偏转角正切值的表达式，从而判断使偏转角变大的方法．

【详解】

电场中的直线加速，由动能定理：

，可得

；在偏转电场做类平抛运动，

，加速度

，

，运动时间为

，可得偏转角的正切值为

，联立可得：

.若使偏转角变大即使tanθ变大，由上式看出可以增大U2，或减小U1，或增大L，或减小d，则A、D错误，B、C正确。

故选BC。

【点睛】

本题是带电粒子先加速后偏转问题，电场中加速根据动能定理求解获得的速度、偏转电场中类平抛运动的研究方法是运动的分解和合成.

5、【答案】AD

【解析】

【详解】

AB.设薄板厚度为d，当A、B间接入电压，根据电阻定律知，R1=ρ

，当C与D间接入电压，R2=ρ

，

则R1：

R2=

=4，R1=

=4Ω，R2=1Ω，故A正确，B错误；

CD.根据欧姆定律得，I=U/R，

，故C错误，D正确。

故选：

AD

6、【答案】BC

【解析】A.由图可知电压表测量的是电源的电压，由于电源内阻忽略不计，则电压表的示数总是不变，故A错误；

BC、由图可知，在滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中，滑动变阻器R1的电阻先增大后减小，由于电压不变，根据闭合电路欧姆定律可知电流表示数先减小后增大，U与I的比值就是接入电路的R1的电阻与R2的电阻的和，所以U与I比值先变大后变小，故B正确；C正确；

D.由于电压表示数没有变化，所以U变化量与I变化量比值等于0，故D错误。

故选：

BC.

点睛：

电源内阻忽略不计，电压表测量电源电压，所以无论外电阻如何变化，电压表示数不变．滑动变阻器R1的滑片P由a端滑到b端的过程中，电阻先增大后减小，由欧姆定律可判断电流表示数的变化和U与I比值的变化．

7、【答案】BD

【解析】用欧姆挡测电阻时，指针指中值附近测量最准，指针不偏转时，对应电流为零，电阻为无穷大，指针偏转太小，即指示电阻太大，应换用更高倍率的挡，即换“×100”挡重新调零测量，故A、C错误，B、D正确。

8、【答案】CD

【解析】由闭合电路欧姆定律可得E=U+I（R+r）,U为电动机两端电压,则I=A=1A。

电动机输入功率P=UI=10×1W=10W。

电动机发热消耗的功率P热=I2RM=12×1W=1W。

电动机的输出功率P出=P-P热=9W。

故答案为C、D。

9、【答案】BD

【解析】

考点：

通电直导线和通电线圈周围磁场的方向；磁感应强度．

分析：

本题考查了磁场的叠加，根据导线周围磁场分布可知，与导线等距离地方磁感应强度大小相等，根据安培定则判断出两导线在A点形成磁场方向，磁感应强度B是矢量，根据矢量分解合成的平行四边形定则求解．

解答：

解：

A、由题意可知，三平行的通电导线在O点产生的磁感应强度大小相等，方向如图

则：

B合=

=

B，故A错误，B正确，

C、设方向沿斜边的夹角为α，

根据；力的合成与分解的法则，结合三角函数关系，则有：

tanα=

=2．

所以磁感应强度的方向与斜边夹角为arctan2，故C错误，D正确；

故选：

BD．

点评：

磁感应强度为矢量，合成时要用平行四边形定则，因此要正确根据安培定则判断导线周围磁场方向是解题的前提．

10、【答案】AB

【解析】解：

A、通电直导线电流从左向右，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向里，所以小磁针静止时北极背离读者，故A错误；

B、如图所示，根据右手螺旋定则，磁场的方向逆时针（从上向下看），因此小磁针静止时北极背离读者，故B错误；

C、环形导线的电流方向如图所示，根据右手螺旋定则，则有小磁针所处的位置磁场方向垂直纸面向外，所以小磁针静止时北极指向读者，故C正确；

D、根据右手螺旋定则，结合电流的方向，则通电螺线管的内部磁场方向，由右向左，则小磁针的静止时北极指向左，故D错误；

故选：

C．

【点评】本题考查右手螺旋定则及磁极间的相互作用，要求学生能熟练应用右手螺旋定则判断磁极或电流方向，注意小磁针静止时的N极指向即为磁场的方向，同时通电螺线管的内部磁场方向由S极到N极．

11、【答案】CD

【解析】【来源】1第一节　磁场的描述　磁场对电流的作用

【分析】

由题意可知考查磁电式电流表内部磁场特点及安培力方向判断，大小计算，由左手定则和安培力公式分析计算可得。

【详解】

A．匀强磁场的磁感应强度应大小处处相等，方向处处相同，由图可知，选项A错误；

B．线圈平面总与磁场方向平行，故B错误。

C．在图示的位置，a受向上的安培力，b受向下的安培力，线圈顺时针转动，选项C正确；

D．由于磁感应强度大小不变，电流大小不变，则安培力大小始终为BIl，选项D正确．

【点睛】

磁电式电流表内部磁感应线辐射分布，可保证线圈无论转到哪个位置，线圈平面总和磁场方向平行，安培力大小总是BIl，从而保证指针偏转角度大小和电流大小成正比。

12、【答案】BC

【解析】【来源】西南名校联盟2019年高三5月底月考试理综物理试题

【详解】

若不同速率入射的粒子在磁场中运动时都从AC边射出，则运动的时间相等，选项A错误；如图，当粒子的速度无穷大时可认为粒子不发生偏转从E点射出，从BC边上有粒子出射的区域在BE部分，则长度不超过

，选项B正确；

由图可知，AB边上有粒子出射的区域时BF之间，由几何关系可知：

，解得

，则

，选项C正确；从AB边上B点射出的粒子时间最短，粒子在磁场中运动所对的圆心角为60°，则粒子在磁场中的运动时间最短为

，选项D错误.

13、【答案】AC

【解析】　自行车车把切割磁感线，由右手定则知，自行车左车把的电势比右车把的电势高B2Lv；辐条旋转切割磁感线，由右手定则知，图示位置中辐条A点电势比B点电势低；自行车在十字路口左拐改为南北骑向，地磁场竖直分量始终垂直于自行车车把，则其两端电动势不变．正确答案为A、C两项．

14、【答案】BD

【解析】

导线ab加速向右运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加，螺线管产生的磁场增大，穿过环C中的磁通量增大，则环C远离螺线管，以阻碍磁通量的增加，故A错误；导线ab减速向右运动时，导线ab产生的感应电动势和感应电流减小，螺线管产生的磁场减小，穿过环C中的磁通量减小，则环C向螺线管靠近，以阻碍磁通量的减小，故B正确；导线ab加速向左运动时，导线ab中产生的感应电动势和感应电流增加，螺线管产生的磁场增大，穿过环C中的磁通量增大，则环C远离螺线管，以阻碍磁通量的增加，故C错误；导线ab减速向左运动时，导线ab产生的感应电动势和感应电流减小，螺线管产生的磁场减小，穿过环C中的磁通量减小，则环C向螺线管靠近，以阻碍磁通量的减小，故D正确。

所以BD正确，AC错误。

15、【答案】BC

【解析】在小球不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，最后整个圆环只会在磁场区域来回摆动，因为在此区域内没有磁通量的变化（一直是最大值），所以机械能守恒，即小球最后的运动状态为在磁场区域来回摆动，而不是静止在平衡位置，故A错误，C正确。

当在小球不断经过磁场，机械能不断损耗过程中圆环越摆越低，部分机械能转化为内能。

故B正确。

最后小球在磁场中振动的过程中，通过最低点时合外力提供向心力，不为零。

故D错误。

故选BC。

点睛：

本题为楞次定律的应用和能量守恒相合．注意楞次定律判断感应电流方向的过程，先确认原磁场方向，再判断磁通量的变化，感应电流产生的磁场总是阻碍原磁通量的变化．

16、【答案】BD

【解析】

考点：

自感现象和自感系数．

分析：

闭合S，A、B同时亮，随着L中电流增大，线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路，总电阻减小，再由欧姆定律分析B灯亮度的变化．断开S，B灯立即熄灭，线圈中电流，根据楞次定律判断A灯亮度如何变化．

解答：

解：

A、B闭合S时，电源的电压同时加到两灯上，A、B同时亮，且亮度相同；随着L中电流增大，由于线圈L直流电阻可忽略不计，分流作用增大，A逐渐被短路直到熄灭，外电路总电阻减小，总电流增大，B变亮．故A错误，B正确．

C、D断开S，B立即熄灭，线圈中电流减小，产生自感电动势，感应电流流过A灯，A闪亮一下后熄灭．故C错误，D正确．

故选BD

点评：

对于通电与断电的自感现象，它们是特殊的电磁感应现象，可楞次定律分析发生的现象．

四、计算题

17、【答案】

（1）

（2）

（3）

【解析】【来源】福建省三明市第一中学2019-2020学年高二上学期第一次月考物理试题

【详解】

（1）加速度：

，粒子穿越电场的时间：

由

可得

粒子离开电场时的速度v：

平行场强方向匀加速运动，则

粒子的偏转角为：

（2）粒子离开电场时的偏移量：

（3）增加的动能：

18、【答案】

（1）550W；

（2）315W；（3）4Ω

【解析】【来源】山东省淄博第一中学2018-2019学年高一下学期期中考试物理试题

【详解】

（1）电动机消耗得电功率为

；

（2）重物匀速上升，拉力T=mg，

绳对重物做功的机械功率为：

（3）电动机输出的电功率为：

电动机线圈的电阻R的发热功率为

=100W

由

得

电动机线圈的电阻：

19、【答案】

（1）

（2）

【解析】【来源】江苏省苏州新草桥中学2019-2020学年高二上学期10月月考物理试题

【详解】

（1）负离子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力：

所以

由图象知出射点间的距离为

L=2Rsin30°=

（2）离子在磁场中的圆心角为300°，所以在磁场中运动的时间

20、【答案】

（1）4V

（2）

【解析】

【分析】

线圈平面垂直处于匀强磁场中，当磁感应强度随着时间均匀变化时，线圈中的磁通量发生变化，从而导致出现感应电动势，产生感应电流。

由楞次定律可确定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律可求出感应电动势大小。

【详解】

由题意知，穿过线圈的磁通量变大，由楞次定律可得：

线圈产生的感应电流逆时针，由法拉第电磁感应定律：

，

间的电压为路端电压：

【点睛】本题考查楞次定律来判定感应电流方向，由法拉第电磁感应定律来求出感应电动势大小。

当然本题还可求出电路的电流大小，及电阻消耗的功率。

同时磁通量变化的线圈相当于电源。

21、【答案】

（1）2.0A

（2）5.0N（3）1.25m/s2，水平向右

【解析】【来源】【市级联考】福建省八县（市）一中2018-2019学年高二上学期期末考试物理试题

【分析】

（1）由闭合电路的欧姆定律求解电流；

（2）根据F=BIL求解安培力；（3）对整体由牛顿第二定律求解加速度.

【详解】

（1）由闭合电路的欧姆定律可得，

通过ab的电流

=

=2.0A

（2）ab受到的安培力：

F=BIL=2.5×2×1.0N=5.0N；

（3）ab受力如图所示；

f=μ（mg﹣Fcos53°）=3.5N

对整体由牛顿第二定律得Mg-f-Fsin53°=（m+M）a

，方向水平向右.

五、实验题

22、【答案】

（1）.29.8;

（2）.

;（3）.1.40;（4）.1.00;

【解析】

【分析】

（1）游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标读数，不需估读．螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读．

（2）电源U-I图象与纵轴交点坐标值是电源电动势，图象斜率的绝对值是电源内阻，由图示图象求出电源电动势与内阻．

【详解】

（1）游标卡尺的固定刻度读数为29mm，游