2023年高考物理電磁學綜合測試題

廣東省陽江市兩陽中學2010屆高三物理單元測試七

電磁學綜合和測試2010．2）

一．單項選擇題（每題只有乙個正確答案，每題4分，全對得4分，共4題，共16分）

1．矩形導線框abcd固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導線框所在平面垂直。規定磁場的正方向垂直紙面向裡，磁感應強度b隨時間變化的規律如圖所示。若規定順時針方向為感應電流i的正方向，下列各圖中正確的是（）

2．醫生做某些特殊手術時，利用電磁血流計來監測通過動脈的血流速度。電磁血流計由一對電極a和b以及磁極n和s構成，磁極間的磁場是均勻的。使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖所示。

由於血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動，電極a、b之間會有微小電勢差。在達到平衡時，血管內部的電場可看作是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零。在某次監測中，兩觸點的距離為3.

0mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160v，磁感應強度的大小為0.040t。則血流速度的近似值和電極a、b的正負為

a．1.3m/s，a正、b負

b．2.7m/s ， a正、b負

c．1.3m/s，a負、b正

d．2.7m/s ， a負、b正

3．如圖5-2-4，cdef是固定的、水平放置的、足夠長的「u」型金屬導軌，整個導軌處於豎直向上的勻強磁場中，在導軌上架乙個金屬棒，在極短時間內給棒乙個向右的速度，棒將開始運動，最後又靜止在導軌上，則棒在運動過程中，就導軌光滑和粗糙兩種情況比較

a．安培力做的功相等

ｂ．電流通過整個迴路所做的功相等

ｃ．整個迴路產生的總內能相等

ｄ．通過棒橫截面的電量相等

ks5u

4．如圖所示，相距為d的兩水平虛線和分別是水平向裡的勻強磁場的邊界，磁場的磁感應強度為b，正方形線框abcd邊長為l(la．線框一直都有感應電流

b．線框有一階段的加速度為g

c．線框產生的熱量為mg(d+h+l)

d．線框一直加速運動

二．雙項選擇題（每題只有兩個正確答案，每題6分，共5題，共30分）

5．唱卡拉ok用的話筒，內有感測器，其中有一種是動圈式的，它的工作原理是在彈性膜片後面粘接乙個輕小的金屬線圈，線圈處於永磁體的磁場中，當聲波使膜片前後振動時，就將聲音頻號轉變為電訊號，下列說法正確的是

a．該感測器是根據電流的磁效應工作的

b．該感測器是根據電磁感應原理工作的

c．膜片振動時，穿過金屬線圈的磁通量總是增加的

d．膜片振動時，金屬線圈中產生感應電動勢

6．圖9是質譜儀的工作原理示意圖。帶電粒子被加速電場加速後，進入速度選擇器。速度選擇器內相互正交的勻強磁場和勻強電場的強度分別為b和e。

平板s上有可讓粒子通過的狹縫p和記錄粒子位置的膠片a1a2。平板s下方有強度為b0的勻強磁場。下列表述正確的是

a．質譜儀是分析同位素的重要工具

b．速度選擇器中的磁場方向垂直紙面向裡

c．能通過狹縫p的帶電粒子的速率等於e/b

d．粒子打在膠片上的位置越靠近狹縫p，粒子的荷質比越小

7．迴旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連線的兩個d形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成週期性變化的電場，使粒子在通過狹縫時都能得到加速，兩d形金屬盒處於垂直於盒底的勻強磁場中，d形盒半徑為r。加速質子時，勻強磁場的磁感應強度為b，高頻交流電週期為t。（粒子通過狹縫的時間不計，不計重力）則（）

a．質子在d形盒中做勻速圓周運動的週期為t

b．質子被加速後的最大速度可能超過

c．質子被加速後的最大速度與加速電場的電壓大小無關

d．不改變b和t，該迴旋加速器也能用於加速α粒子

8．如圖，平行板間的勻強電場範圍內存在著勻強磁場，帶電粒子以速度v0 垂直電場從p點射入平行板間，恰好沿紙面勻速直線運動，從q點飛出，忽略重力，正確的是（）

a．磁場方向與帶電粒子所帶電的正負有關

b．磁場方向一定垂直紙面向裡

c．帶電粒子從q沿qp進入，也能做勻速直線運動

d．粒子帶負電時，以速度v1從p沿pq射入，從q』飛出，則v0>v1

9．如圖所示，兩根光滑的金屬導軌，平行放置在傾角為θ斜角上，導軌的左端接有電阻r，導軌自身的電阻可忽路不計。斜面處在一勻強磁場中，磁場方向垂直於斜面向上。質量為m，電阻可不計的金屬棒ab，在沿著斜面與棒垂直的恒力作用下沿導軌勻速上滑，並上公升h高度，如圖所示。

在這過程中（）

a．作用於金屬捧上各個力所做的功的代數和等於零

b．作用於金屬捧上的各個力的合力所作的功等於mgh與電阻r上發出的焦耳熱之和

c．恒力f與安培力的合力所作的功等於零

d．恒力f與重力的合力所作的功等於電阻r上發出的焦耳熱

三．計算題．要求有必要的文字說明和分步解題步驟．（共54分）

10．（12分）如圖所示，水平放置的兩塊帶電金屬板a、b平行正對。極板長度為l，板間距也為l，板間存在著方向豎直向下的勻強電場和垂直於紙面向裡磁感強度為b的勻強磁場。假設電場、磁場只存在於兩板間的空間區域。

一質量為m的帶電荷量為q的粒子（不計重力及空氣阻力），以水平速度v0從兩極板的左端中間射入場區，恰好做勻速直線運動。求：

（1）金屬板a、b間電壓u的大小

（2）若僅將勻強磁場的磁感應強度變為原來的2倍，粒子將擊中上極板，求粒子運動到達上極板時的動能大小

（3）若撤去電場，粒子能飛出場區，求m、v0、q、b、l滿足的關係

11．（12分）如圖所示，在磁感強度為b、方向垂直紙面向裡的勻強磁場中，有一豎直放置的光滑導電軌道，軌道間接有電阻r，套在軌道上的水平金屬桿ab，長為l、質量為m、電阻為r， ab杆從靜止開始沿軌道下滑h時，速度為v（軌道電阻不計）。求：

（1）此時ab杆兩端電壓u的大小。

（2）此時ab杆受安培力的瞬時功率p

（3）ab杆從靜止開始沿軌道下滑h，求整個迴路消耗的電能

12．（15分）如圖甲所示，建立oxy座標系，兩平行極板p、q垂直於y軸且關於x軸對稱，極板長度和板間距均為l，第

一、四象限有磁場，方向垂直於oxy平面向里。位於極板左側的粒子源沿x軸間右連續發射質量為m、電量為+q、速度相同、重力不計的帶電粒子，在0~3t0時間內兩板間加上如圖乙所示的電壓。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）

已知t=0時刻進入兩板間的帶電粒子恰好在t0時刻經極板邊緣射入磁場。上述m、q、l、t0、b為已知量。（不考慮粒子間相互影響及返回板間的情況）

（1）求電壓u0的大小。

（2）求 t0時刻進入兩板間的帶電粒子在磁場中做圓周運動的半徑。

（3）何時把兩板間的帶電粒子在磁場中的運動時間最短？求此最短時間。

13．（15分）如圖所示，直線形擋板p1p2p3與半徑為r的圓弧形擋板p3p4p5平滑連線並安裝在水平檯面b1b2b3b4上，擋板與檯面均固定不動。線圈c1c2c3的匝數為n,其端點c1、c3通過導線分別與電阻r1和平行板電容器相連，電容器兩極板間的距離為d,電阻r1的阻值是線圈c1c2c3阻值的2倍，其餘電阻不計，線圈c1c2c3面積為s1 。線圈c1c2c3內有一面積為s2、方向垂直於線圈平面向上的勻強磁場，磁場的磁感應強度b隨時間均勻增大。

質量為m的小滑塊帶正電，電荷量始終保持為q,在水平臺面上以初速度v0從p1位置出發，沿擋板運動並通過p5位置。p1、p2在電場外，間距為l,p1p2間小滑塊與檯面的動摩擦因數為μ，其餘部分的摩擦不計，重力加速度為g.求：

（1）小滑塊通過p2位置時的速度大小。

（2）電容器兩極板間由線圈磁場變化而引起的電場強度的取值範圍。

（3）經過時間t,磁感應強度變化量的取值範圍。

廣東省陽江市兩陽中學2010屆高三物理單元測試七（2010．2）

答題卷一．單項選擇題（每題只有乙個正確答案，每題4分，共6題，共16分）

二．雙項選擇題（共5題，共30分）

三．計算題．要求有必要的文字說明和分步解題步驟．（共54分）

10．（12分）

ks5u

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