2022屆河北省(石家莊張家口唐山保定邯鄲)高考一模物理試題分類匯編電磁學(xué)
ID:85991 2022-05-11 1 10.00元 33頁 1.34 MB
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2022年河北省高考一模分類匯編(電磁學(xué))物理試卷一、單選題(石家莊高三下教學(xué)質(zhì)量檢測(一))1.如圖所示,面積為的圓形磁場,磁場方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化的關(guān)系為。在紙面內(nèi)有一金屬導(dǎo)線圍成面積為的圓形線圈,圓心與磁場圓心重合,導(dǎo)線上串有理想二極管、阻值為r的標(biāo)準(zhǔn)電阻和理想交流電流表,導(dǎo)線電阻不計(jì),下列說法正確的是( ?。〢.電流表的示數(shù)為B.電流表的示數(shù)為C.在2s內(nèi)流過電阻的電量為D.在2s內(nèi)流過電阻的電量為(張家口高三下第一次模擬考試)2.真空中某電場的電場線如圖中實(shí)線所示,M、O、N為同一根電場線上的不同位置的點(diǎn),兩個帶電粒子a、b從同一位置P點(diǎn)以相同速度射入該電場區(qū)域,僅在電場力作用下的運(yùn)動軌跡如圖中虛線所示,已知a粒子帶負(fù)電,b粒子帶正電,下列說法正確的是(  )A.M點(diǎn)的電勢低于N點(diǎn)的電勢B.電場力對a粒子做負(fù)功,對b粒子做正功C.a(chǎn)粒子與b粒子的電勢能均減小D.若在O點(diǎn)靜止釋放a粒子,僅在電場力的作用下,a粒子將沿電場線運(yùn)動到M點(diǎn)試卷第12頁,共12頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司\n(張家口高三下第一次模擬考試)3.2020年9月,中國發(fā)布“雙碳戰(zhàn)略”,計(jì)劃到2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、2060年實(shí)現(xiàn)碳中和。電力作為遠(yuǎn)程輸送能量的載體,特高壓遠(yuǎn)距離輸送清潔電能是實(shí)現(xiàn)碳中和的重要途徑之一。若保持輸送電能總功率、輸電距離不變的情況下,從原來的150kV高壓輸電升級為1350kV的特高壓輸電,下列說法正確的是( ?。〢.若輸電線不變,則輸電線中的電流變?yōu)樵瓉淼?倍B.若輸電線不變,則輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼腃.若輸電線不變,則輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼腄.若更換直徑為原來輸電線直徑的同種材料制成的輸電線,則輸電線上損失的功率不變(唐山高三下第一次模擬考試)4.如圖所示,兩平行長直導(dǎo)線中都通有豎直向下的電流,大小分別為I和2I,O點(diǎn)到兩導(dǎo)線的距離相等,兩電流在O點(diǎn)產(chǎn)生磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。將左側(cè)電流大小調(diào)整為2I,方向調(diào)整為向上時,O點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為(  )A.B.C.D.(唐山高三下第一次模擬考試)5.如圖所示,質(zhì)量為m、電量為的小球,用長為L的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn),在圖示空間加上一平行紙面的水平方向勻強(qiáng)電場后,帶電小球開始向右擺動,細(xì)線與豎直方向最大夾角為37°。已知,,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的( ?。〢.電場方向水平向左B.小球最終會靜止在37°角位置處C.向右擺動過程,帶電小球電勢能不斷增大D.電場強(qiáng)度的大小為(保定高三下七校聯(lián)合第一次模擬考試)6.如圖所示為模擬遠(yuǎn)距離輸電的部分測試電路。a、b端接電壓穩(wěn)定的正弦交流電源,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)比為k且,定值電阻試卷第12頁,共12頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司\n,電流表、電壓表均為理想電表,其示數(shù)分別用I和U表示。當(dāng)向上調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P時,電流表、電壓表示數(shù)變化量分別用和表示。則以下說法正確的是( ?。〢.B.C.電阻消耗的功率D.電源的輸出功率一定增大(保定高三下七校聯(lián)合第一次模擬考試)7.某同學(xué)研究電磁阻尼效果的實(shí)驗(yàn)示意圖如圖甲所示,虛線MN右側(cè)有垂直于水平面向下的勻強(qiáng)磁場,邊長為1m、質(zhì)量為0.1kg、電阻為0.2Ω的正方形金屬線框在光滑絕緣水平面上以大小v0=2m/s的速度向右滑動并進(jìn)入磁場,磁場邊界MN與線框的右邊框平行。從線框剛進(jìn)入磁場開始計(jì)時,線框的速度v隨滑行的距離x變化的規(guī)律如圖乙所示,下列說法正確的是( ?。〢.圖乙中x0=0.5mB.線框進(jìn)入磁場的過程中,線框的加速度先不變再突然減為零C.線框進(jìn)入磁場的過程中,線框中產(chǎn)生的焦耳熱為0.1JD.線框進(jìn)入磁場的過程中,通過線框某橫截面的電荷量為(邯鄲市高三下一模)8.如圖所示,利用電磁鐵產(chǎn)生磁場,電流表檢測輸入霍爾元件的電流,電壓表檢測霍爾元件輸出的霍爾電壓。已知圖中的1、2、3、4是霍爾元件(載流子為電子)上的四個接線端,開關(guān)、閉合后,電流表A和電表甲、乙都有明顯示數(shù),下列說法正確的是(  )試卷第12頁,共12頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司\nA.通過霍爾元件的磁場方向豎直向上B.電表甲為電壓表,電表乙為電流表C.接線端2的電勢低于接線端4的電勢D.若減小的電阻、增大的電阻,則電表乙的示數(shù)一定增大(邯鄲市高三下一模)9.如圖所示,一理想變壓器接在電壓有效值為200V、頻率為的正弦交流電源上,原、副線圈的匝數(shù)比,副線圈與定值電阻和滑動變阻器相連,的阻值為,的最大阻值為。下列說法正確的是( ?。〢.電阻中的電流方向每秒鐘變化20次B.改變滑動變阻器接入電路的阻值時,滑動變阻器兩端電壓的最大值為24VC.通過原線圈的電流最大值為0.5AD.滑動變阻器消耗的最大電功率為5W二、多選題(石家莊高三下教學(xué)質(zhì)量檢測(一))10.如圖所示,理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)分別為、,且,定值電阻r與滑動變阻器R的最大阻值相等,電流表、電壓表均為理想電表。在a、b端接入交變電源,當(dāng)滑動變阻器R滑片由Q向P端滑動時,下列說法正確的是(  )試卷第12頁,共12頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司\nA.電流表示數(shù)變大B.電壓表示數(shù)不變C.定值電阻r消耗的電功率逐漸變大D.變壓器副線圈的輸出功率逐漸變小(石家莊高三下教學(xué)質(zhì)量檢測(一))11.如圖甲所示,在x軸上有O、A、B、C、D五點(diǎn),坐標(biāo)分別為0、、、、,靜電場的電場強(qiáng)度方向與x軸平行,電勢隨x的分布如圖乙所示。一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子,以初速度從O點(diǎn)沿x軸正方向進(jìn)入電場,不計(jì)粒子重力,下列說法正確的是( ?。〢.若粒子能運(yùn)動到A處,至少為B.若粒子能運(yùn)動到A處,粒子一定能運(yùn)動到D處C.若粒子能運(yùn)動到B處,粒子在A、B間做勻速直線運(yùn)動D.若粒子能運(yùn)動到C處,粒子在C處的速度為(張家口高三下第一次模擬考試)12.已知無限長的通電直導(dǎo)線在空間某點(diǎn)形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小,其中k為常數(shù),I為通電直導(dǎo)線中的電流大小,d為該點(diǎn)到導(dǎo)線的距離。兩根無限長平行通電直導(dǎo)線a、b中的電流方向如圖中箭頭所示,其中導(dǎo)線a中的電流大小為I0,P為兩根導(dǎo)線所在平面內(nèi)的一個點(diǎn),且P點(diǎn)到兩導(dǎo)線a、b的距離相等,P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0。若導(dǎo)線b中的電流大小不變,僅改變其電流方向,P點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)?,則可知導(dǎo)線b中的電流大小為( ?。┰嚲淼?2頁,共12頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司\nA.2I0B.C.3I0D.(張家口高三下第一次模擬考試)13.如圖所示,寬度為L、左右兩部分傾角均為的足夠長光滑金屬導(dǎo)軌ACD一A1C1D1分別置于兩勻強(qiáng)磁場中,CC1兩側(cè)的勻強(qiáng)磁場分別垂直于對應(yīng)導(dǎo)軌所在平面,CC1左側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為2B,右側(cè)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。長度均為L,電阻均為R,質(zhì)量分別為2m、m的導(dǎo)體棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置在CC1兩側(cè)的導(dǎo)軌上,兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動過程中始終垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌電阻不計(jì),重力加速度為g。某時刻將導(dǎo)體棒ab、cd由靜止釋放,下列說法正確的是(?????)A.任意時刻導(dǎo)體棒ab、cd運(yùn)動的加速度都相同B.導(dǎo)體棒ab的最大速度為C.若導(dǎo)體棒ab下降高度h時達(dá)到最大速度,則此過程中導(dǎo)體棒ab克服安培力做的功為D.若導(dǎo)體棒ab下降高度h時達(dá)到最大速度,則此過程經(jīng)歷的時間為(唐山高三下第一次模擬考試)14.如圖所示含有理想變壓器的電路中,電阻、的阻值分別為2Ω、3Ω,電流表、和電壓表、均為理想交流電表,U為正弦交流電壓源,輸出電壓的有效值恒定。此時,電流表、的示數(shù)之比為1:2,下列說法正確的是( ?。┰嚲淼?2頁,共12頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司\nA.電壓表、示數(shù)之比為2:1B.電壓表、示數(shù)之比為7:3C.電阻、電功率之比為1:3D.電阻、電功率之比為1:6((唐山高三下第一次模擬考試)、保定)15.兩相同的“冂”形光滑金屬框架豎直放置,框架的一部分處在垂直紙面向外的條形勻強(qiáng)磁場中,如圖所示。兩長度相同粗細(xì)不同的銅質(zhì)金屬棒a、b分別從兩框架上相同高度處由靜止釋放,下滑過程中金屬棒與框架接觸良好,框架電阻不計(jì),下列說法中正確的是( ?。〢.金屬棒a、b在磁場中的運(yùn)動時間相等B.到達(dá)磁場下邊界時,粗金屬棒b的速度大C.通過磁場過程中,流過粗金屬棒b的電量多D.通過磁場過程中,粗金屬棒b產(chǎn)生的熱量多(保定高三下七校聯(lián)合第一次模擬考試)16.雷雨云由一大團(tuán)翻騰、波動的水、冰晶和空氣組成。當(dāng)云團(tuán)里的冰晶在強(qiáng)烈氣流中上下翻滾時,這些被強(qiáng)烈氣流反復(fù)撕扯、撞擊的冰晶和水滴充滿了靜電。其中重量較輕、帶正電的堆積在云層上方;較重、帶負(fù)電的聚集在云層底部。地面則受云層底部大量負(fù)電的感應(yīng)帶正電。當(dāng)正負(fù)兩種電荷的差異極大時,就會以閃電的形式把能量釋放出來。帶負(fù)電荷雨滴從雷雨云底部落到地面過程,正確的是(?????)試卷第12頁,共12頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司\nA.從雷雨云底部到地電勢逐漸降低B.從雷雨云底部到地面電勢逐漸升高C.雨滴落向地面過程,電勢能減少D.雨滴落向地面過程,電勢能增加(保定高三下七校聯(lián)合第一次模擬考試)17.如圖所示,矩形區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場,半徑為、內(nèi)壁光滑的絕緣半圓細(xì)管固定在豎直平面內(nèi),直徑垂直于水平虛線,圓心O在的中點(diǎn),半圓管的一半處于電場中。質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的小球(視為質(zhì)點(diǎn))從半圓管的A點(diǎn)由靜止開始滑入管內(nèi),到達(dá)B點(diǎn)時的速度大小為,之后小球從區(qū)域的右邊界離開電場.取重力加速度大小,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是( ?。〢.小球在B點(diǎn)受到的支持力大小為B.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為C.電場區(qū)域的最小面積為D.電場區(qū)域的最小面積為(邯鄲市高三下一模)18.隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,無線充電已經(jīng)進(jìn)入人們的視線,小到手表、手機(jī),大到電動汽車的充電,都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從理論研發(fā)到實(shí)際應(yīng)用的轉(zhuǎn)化。某品牌的無線充電手機(jī)進(jìn)行無線充電的原理圖如圖所示。關(guān)于無線充電,下列說法正確的是( ?。〢.無線充電的工作原理是電磁感應(yīng)試卷第12頁,共12頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司\nB.將充電底座接到恒流電源上可以對手機(jī)進(jìn)行充電C.無線充電底座可以對任意手機(jī)進(jìn)行無線充電D.接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同(邯鄲市高三下一模)19.如圖所示,勻強(qiáng)電場中有A、B、C三點(diǎn),已知A、B兩點(diǎn)間的距離為,A,C兩點(diǎn)間的距離為,,勻強(qiáng)電場方向平行于A、B、C三點(diǎn)所確定的平面?,F(xiàn)把電荷量的帶正電的點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到B點(diǎn),該過程中電場力做功,當(dāng)將該點(diǎn)電荷由A點(diǎn)移到C點(diǎn),電場力做功,若取A點(diǎn)的電勢為零,則( ?。?,)A.該點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢能為B.A、B兩點(diǎn)的電勢差為5VC.C點(diǎn)的電勢為20VD.勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度大小為三、解答題(石家莊高三下教學(xué)質(zhì)量檢測(一))20.科學(xué)研究的過程中常利用電磁場來控制帶電粒子的軌跡。如圖所示,在平面第Ⅲ象限存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小,第Ⅰ象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小,第Ⅳ象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,在x軸上N點(diǎn)處有一垂直x軸的足夠長的擋板。質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子從點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)點(diǎn)進(jìn)入第Ⅳ象限,此后經(jīng)點(diǎn)進(jìn)入第Ⅰ象限。不計(jì)粒子的重力,忽略粒子間相互作用,粒子打在擋板上立即被吸收。(1)求第Ⅳ象限內(nèi)勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;(2)若帶電粒子經(jīng)過電場偏轉(zhuǎn)后直接垂直打在擋板上,求帶電粒子從P點(diǎn)釋放到垂直打在擋板上經(jīng)歷的時間t;(3)若沿x軸正方向向右移動擋板,使帶電粒子仍能垂直打在擋板上,求擋板可能位置的橫坐標(biāo)。試卷第12頁,共12頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司\n(張家口高三下第一次模擬考試)21.如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy的第一象限存在垂直于xOy平面向里的勻強(qiáng)磁場,第二象限存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小為E。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子在x軸上的A(-d,0)點(diǎn)沿y軸正方向射入電場區(qū)域,粒子第一次經(jīng)過y軸時的速度方向與y軸正方向的夾角為60°,之后每相鄰兩次經(jīng)過y軸時的位置間距相等。不計(jì)粒子重力。求:(1)粒子的初速度v0的大?。唬?)勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;(3)粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到第n次經(jīng)過y軸的時間。(唐山高三下第一次模擬考試)22.平面直角坐標(biāo)系第一象限存在沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,第四象限存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,如圖所示。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子,從y軸上的M點(diǎn),以垂直于y軸的初速度射入電場,經(jīng)由x軸上的N點(diǎn)進(jìn)入磁場,最終粒子在P點(diǎn)垂直y軸離開磁場。已知M、N兩點(diǎn)到原點(diǎn)距離分別為,,不計(jì)粒子重力。(1)勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度E的大小;(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。試卷第12頁,共12頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司\n(保定高三下七校聯(lián)合第一次模擬考試)23.如圖甲所示,在xOy平面的第一象限內(nèi)存在周期性變化的磁場,規(guī)定磁場垂直紙面向內(nèi)的方向?yàn)檎鸥袘?yīng)強(qiáng)度B隨時間t的變化規(guī)律如圖乙所示。質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,在t=0時刻沿x軸正方向從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入磁場。圖乙中T0為未知量,不計(jì)粒子的重力。已知,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)時間內(nèi)粒子做勻速圓周運(yùn)動的角速度ω;(2)若粒子不能從Oy軸射出磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度變化周期的最大值Tm;(3)若使粒子能從坐標(biāo)為(3d,4d)的D點(diǎn)平行于Ox軸射出,射入磁場時速度的大小v。(邯鄲市高三下一模)24.如圖所示,帶等量異種電荷的平行金屬板M、N水平正對放置,兩金屬板間的距離為d,邊長為L的正方形CDEF區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向外的水平勻強(qiáng)磁場,C點(diǎn)與N板的右端重合,CF邊與N板在同一水平面上。一個質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子從M板的左端以大小為的速度沿平行兩板的方向射入板間,剛好從C點(diǎn)進(jìn)入磁場,粒子進(jìn)磁場時速度方向與水平方向的夾角為30°,粒子從CD邊的中點(diǎn)離開磁場,不計(jì)粒子受到的重力。求:(1)平行金屬板間的電場的電場強(qiáng)度大??;(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B。試卷第12頁,共12頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司\n試卷第12頁,共12頁學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司學(xué)科網(wǎng)(北京)股份有限公司\n參考答案:1.B【解析】【詳解】AB.電動勢的最大值所以可知無二極管時有二極管解得所以故A錯誤,B正確;CD.因存在二極管,且周期為2s,所以只有第1s內(nèi)有電流CD錯誤。故選B。2.C【解析】【詳解】ABC.a(chǎn)粒子帶負(fù)電、b粒子帶正電,由粒子的受力和運(yùn)動軌跡可知,電場方向沿電場線向右,M點(diǎn)電勢高于N點(diǎn)電勢,電場力對a、b粒子均做正功,電勢能均減小,AB錯誤,C正確;D.由于M、O、N所在電場線為曲線,所以在O點(diǎn)靜止釋放的帶電的粒子,不可能沿電場線運(yùn)動,D錯誤。故選C。\n3.D【解析】【詳解】A.由公式可知,在輸電功率不變的情況下,電壓升高為原來的9倍,則輸送電流變?yōu)樵瓉淼?,A錯誤;B.由歐姆定律可知,導(dǎo)線上損失的電壓輸電線不變,所以輸電線上損失的電壓變?yōu)樵瓉淼?,B錯誤;C.輸電線上損失的功率為所以輸電線上損失的功率變?yōu)樵瓉淼?,C錯誤;D.根據(jù)輸電線的直徑變?yōu)樵瓉淼?,則電阻變?yōu)樵瓉淼?1倍,所以輸電線上損失的功率不變,D正確。故選D。4.D【解析】【詳解】根據(jù)右手螺旋定則可知,電流都向下時,兩導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反,且由可知左側(cè)導(dǎo)線產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度是右側(cè)產(chǎn)生的一半,結(jié)合矢量合成法則可知將左側(cè)電流大小調(diào)整為2I,方向調(diào)整為向上時,根據(jù)右手螺旋定則可知,兩導(dǎo)線在O點(diǎn)產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相同,結(jié)合矢量合成法則可知故選D。5.D【解析】【詳解】A.帶電小球向右擺動,說明電場力向右,又小球帶正電,故電場方向水平向右,故A錯誤;\nB.電場力和重力的合力方向指向右下方,類比重力場,帶電小球向右擺動到細(xì)線與豎直方向成37°角位置,不會靜止在該位置,而是向下擺回初位置,即小球會來回?cái)[動,不會靜止,故B錯誤;C.向右擺動過程,電場力一直做正功,則電勢能一直減小,故C錯誤;D.從最低點(diǎn)向右擺動到細(xì)線與豎直方向成37°角過程,根據(jù)動能定理解得故D正確。故選D。6.D【解析】【分析】【詳解】AB.根據(jù)變壓器的原理可得,則有,在原線圈電路中有即整理可得則有所以AB錯誤;C.副線圈消耗的功率為所以C錯誤;D.當(dāng)向上調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P時,副線圈的總電阻減小,所以回路中的電流增大,電源的電壓不變,所以電源的輸出功率一定增大,則D正確;故選D。\n7.B【解析】【詳解】A.已知磁通量變化,線框會受到力的作用,從而速度改變,所以當(dāng)線框完全進(jìn)入磁場時,磁通量不變,速度就不變,即圖乙中x0=1m,A錯誤;B.線框進(jìn)入磁場過程中,安培力為其中由圖乙可知,速度減小,則安培力減小,由牛頓第二定律可知,線框的加速度減小,由此線框做變減速運(yùn)動,B錯誤;C.根據(jù)能量守恒可得,減少的動能全部轉(zhuǎn)化為焦耳熱,則有代入數(shù)據(jù),可得C錯誤;D.線框進(jìn)入磁場過程中,取水平向右為正,根據(jù)動量定理可得解得結(jié)合圖像乙可知,當(dāng)時,,代入解得通過線框截面的電量為解得D正確。故選D。8.C【解析】【分析】\n本題考查電流的磁場和洛倫茲力,目的是考查學(xué)生的推理能力【詳解】A.電磁鐵產(chǎn)生磁場,由安培定則可知鐵芯上部為N極,下部為S極,則通過霍爾元件的磁場方向豎直向下,A錯誤;B.由題圖可知,電表甲與電源串聯(lián),故電表甲是電流表;電表乙測量霍爾電壓,故電表乙是電壓表,B錯誤;C.已知電流方向由接線端1流向接線端3,則由左手定則可知,接線端2的電勢低于接線端4的電勢,C正確;D.減小接入電路的電阻,電磁鐵中的電流增大,則通過霍爾元件的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大;增大接入電路的電阻,則霍爾元件中的電流減小,故霍爾元件兩端的電壓不一定增大,即電壓表的示數(shù)不一定增大,D錯誤。故選C。9.D【解析】【詳解】A.變壓器不改變電流的變化頻率,電阻中的電流變化頻率為,方向每秒鐘變化100次,選項(xiàng)A錯誤;B.由變壓器原、副線圈匝數(shù)比,可知副線圈兩端電壓,當(dāng)滑動變阻器的阻值最大時,滑動變阻器兩端電壓最大,最大的有效值最大峰值為,選項(xiàng)B錯誤;C.當(dāng)時,副線圈中電流最大原線圈中的電流選項(xiàng)C錯誤;D.滑動變阻器消耗的電功率當(dāng),即時有最大電功率,最大電功率為5W,選項(xiàng)D正確。故選D。\n10.AC【解析】【詳解】A.設(shè)原線圈中電流為,交流電源的輸出電壓為,副線圈的電流為,則根據(jù)題意有,整理可得當(dāng)滑動變阻器R滑片由Q向P端滑動時,電阻減小,又有不變,原副線圈匝數(shù)比不變,則變大,故電流表示數(shù)變大,故A正確;B.根據(jù)題意可知,原線圈兩端的電壓有A分析可知,變大,則減小,設(shè)副線圈兩端電壓為,又有則則減小,即電壓表示數(shù)變小,故B錯誤;C.定值電阻r消耗的電功率為由A分析可知,變大,則變大,故C正確;D.根據(jù)題意可知,副線圈的輸出功率為可知,當(dāng)副線圈的輸出功率最大,此時,則滑動變阻器的阻值為又有\(zhòng)n則可知定值電阻r與滑動變阻器R的最大阻值相等,則當(dāng)滑動變阻器R滑片由Q向P端滑動時,變壓器副線圈的輸出功率先增大后減小,故D錯誤。故選AC。11.CD【解析】【詳解】A.從O到A根據(jù)動能定理解得故A錯誤;B.粒子在從O到A做減速運(yùn)動,若粒子運(yùn)動到A點(diǎn)速度剛好為零,則該粒子不能運(yùn)動到D處,故B錯誤;C.若粒子能運(yùn)動到B處,因?yàn)锳、B為等勢面,所以粒子在A、B間運(yùn)動時電場力不做功,即粒子在A、B間做勻速直線運(yùn)動,故C正確;D.從O到C根據(jù)動能定理解得故D正確。故選CD。12.CD【解析】【詳解】設(shè)導(dǎo)線b中的電流大小為I,在圖示電流方向時,兩導(dǎo)線在P點(diǎn)形成磁感應(yīng)強(qiáng)度方向均垂直于紙面向里,根據(jù)矢量疊加原理可知改變導(dǎo)線b中的電流方向,兩導(dǎo)線在P點(diǎn)形成的磁感應(yīng)強(qiáng)度方向相反,根據(jù)矢量疊加原理可知\n即或聯(lián)立解得或CD正確。故選CD。13.BD【解析】【詳解】A.對ab受力分析,由牛頓第二定律可知同理cd棒有解得所以加速過程ab、cd棒的加速度大小相等,方向不同,A錯誤;B.當(dāng)時,ab的速度達(dá)到最大,此時有又因?yàn)槁?lián)立解得B正確;C.若ab棒下降高度h時達(dá)到最大速度,根據(jù)動能定理對ab棒有\(zhòng)n解得此過程中ab克服安培力做的功為C錯誤;D.在ab下降高度為h時,通過ab某一截面的電荷量為由動量定理可知,ab棒由靜止釋放至達(dá)到最大速度的過程有聯(lián)立解得D正確。故選BD。14.BD【解析】【詳解】電流表、的示數(shù)之比為1:2,則變壓器的線圈匝數(shù)之比為AB.設(shè)電流表的示數(shù)為,則電流表的示數(shù)為,由圖根據(jù)公式可得,電壓表的讀數(shù)為設(shè)原線圈兩端的電壓為,則解得根據(jù)歐姆定律可知,電阻兩端的電壓為則電壓表的讀數(shù)為則電壓表、示數(shù)之比為故A錯誤B正確;CD.設(shè)電流表的示數(shù)為,則電流表的示數(shù)為,由圖根據(jù)公式可得,電阻的功率為\n電阻的功率為則電阻、電功率之比為故C錯誤D正確。故選BD。15.ACD【解析】【詳解】AB.兩金屬棒剛進(jìn)入磁場時,速度相同,安培力為根據(jù)電阻定律又根據(jù)牛頓第二定律整理得故兩棒在后續(xù)的運(yùn)動過程中,運(yùn)動狀態(tài)相同,在磁場中運(yùn)動時間相同,到達(dá)磁場下邊界時,兩棒的速度一樣大,故A正確,B錯誤;C.根據(jù)兩棒運(yùn)動過程中,磁通量改變量相同,但粗棒的電阻更小,故流過粗金屬棒b的電量多,故C正確;D.根據(jù)兩棒的加速度相同,粗棒的質(zhì)量大,則粗棒受到的安培力更大,克服安培力做功等于產(chǎn)生的熱量,故粗金屬棒b產(chǎn)生的熱量多,故D正確。故選ACD。\n16.BC【解析】【詳解】AB.由于地面帶正電,雷雨云底部帶負(fù)電,電場線起于正電荷終止于負(fù)電荷,因此電場線方向?yàn)橄蛏?,沿著電場線電勢減低,因此從雷雨云底部到地面電勢逐漸升高,A錯誤,B正確;CD.雨滴帶負(fù)電,因此其電場力向下,雨滴落向地面過程,電場力做正功,電勢能減少,C正確,D錯誤。故選BC。17.BD【解析】【詳解】A.在B點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得故A錯誤;B.A到B的過程中,根據(jù)動能定理解得故B正確;CD.小球從B點(diǎn)飛出后,水平方向左勻變速運(yùn)動水平速度減速到0解得所以電場區(qū)域水平方向?qū)挾戎辽贋樗椒较颍瑤щ娏W酉蜃鬁p速的時間\n向右加速小球豎直方向上做自由落體運(yùn)動電場豎直方向?qū)挾戎辽贋殡妶鰠^(qū)域的面積至少為故C錯誤,D正確。故選BD。18.AD【解析】【詳解】A.無線充電的工作原理是電磁感應(yīng),故A正確;B.充電底座接直流電源時,無線充電設(shè)備不會產(chǎn)生交變磁場,不能夠正常使用,故B錯誤;C.被充電手機(jī)內(nèi)部,應(yīng)有一類似金屬線圈的部件與手機(jī)電池相連,當(dāng)有交變磁場時,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,因此不是所有的手機(jī)都能夠利用無線充電設(shè)備進(jìn)行充電,故C錯誤;D.電磁感應(yīng)不會改變電流的頻率,接收線圈中交變電流的頻率與發(fā)射線圈中交變電流的頻率相同,故D正確。故選AD。19.BD【解析】【詳解】A.點(diǎn)電荷從A點(diǎn)移到B點(diǎn)的過程中,電場力做正功,電勢能減小,因在A點(diǎn)的電勢為零,可知該點(diǎn)電荷在B點(diǎn)的電勢能為,選項(xiàng)A錯誤;B.由可得A、B間的電勢差\n選項(xiàng)B正確;C.因?yàn)?,,可得C點(diǎn)的電勢選項(xiàng)C錯誤;D.設(shè)D是A、C連線上的點(diǎn),若則B、D連線就是勻強(qiáng)電場中的一個等勢線,由于,,可得故電場強(qiáng)度的方向由A指向C,電場強(qiáng)度的大小選項(xiàng)D正確。故選BD。20.(1);(2);(3)【解析】【詳解】(1)粒子在第Ⅲ象限做勻加速直線運(yùn)動,由動能定理得解得作出帶電粒子的運(yùn)動軌跡\n由幾何關(guān)系得解得由洛倫茲力提供向心力得解得(2)帶電粒子在第Ⅲ象限內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動???????得帶電粒子在第Ⅳ象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,由幾何關(guān)系得,粒子做圓周運(yùn)動的時間帶電粒子在第Ⅰ象限內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動帶電粒子從P點(diǎn)釋放到垂直打在擋板上經(jīng)歷的時間(3)帶電粒子在第Ⅰ象限內(nèi)做勻變速曲線運(yùn)動,由運(yùn)動的合成與分解法則可知粒子從M到之后首次速度與x軸平行的過程中,沿x軸速度\n①若帶電粒子在第Ⅰ象限垂直打在擋板上,N點(diǎn)的橫坐標(biāo)為解得或②若帶電粒子在第Ⅳ象限垂直打在擋板上,N點(diǎn)的橫坐標(biāo)為解得或綜合可得方法2:帶電粒子第1次在第Ⅰ象限垂直打在擋板上帶電粒子第2次在第Ⅳ象限垂直打在擋板上帶電粒子第3次在第Ⅰ象限垂直打在擋板上帶電粒子第4次在第Ⅳ象限垂直打在擋板上帶電粒子第5次在第Ⅰ象限垂直打在擋板上……解得\n21.(1);(2);(3)見解析【解析】【詳解】(1)粒子進(jìn)入電場后做類平拋運(yùn)動,沿x軸方向的加速度大小從A點(diǎn)運(yùn)動到第一次經(jīng)過y軸的過程,x軸方向有第一次經(jīng)過y軸時有聯(lián)立解得(2)粒子第一次經(jīng)過y軸時的速度大小粒子在磁場中運(yùn)動洛倫茲力提供向心力由幾何關(guān)系可知,粒子每次進(jìn)入磁場到離開磁場的過程中沿y軸方向運(yùn)動的距離粒子每次從y軸進(jìn)入電場到離開電場,運(yùn)動的時間時間內(nèi),粒子沿y軸方向運(yùn)動的距離為由題意可知聯(lián)立解得(3)設(shè)粒子從A點(diǎn)到第一次經(jīng)過y軸的時間為,則由解得\n粒子第一次經(jīng)過y軸到第二次經(jīng)過y軸,在磁場中做勻速圓周運(yùn)動,由幾何關(guān)系可知粒子在磁場中運(yùn)動的時間為粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的周期解得粒子第二次經(jīng)過y軸到第三次經(jīng)過y軸,在電場中運(yùn)動的時間所以粒子從A點(diǎn)運(yùn)動到第n次經(jīng)過y軸時的時間22.(1);(2)【解析】【詳解】(1)粒子在電場中運(yùn)動時,y方向做勻加速運(yùn)動x軸方向有解得\n(2)離開電場時粒子在N點(diǎn)速度與x軸方向夾角,粒子在磁場中做圓周運(yùn)動由幾何關(guān)系解得23.(1);(2);(3),(其中n=1,2,3,…)【解析】【詳解】(1)根據(jù)洛倫茲力提供向心力可知其中可得(2)要使得粒子不從y軸射出,則軌跡如圖\n在前內(nèi)的運(yùn)動半徑為在后內(nèi)的運(yùn)動半徑為由幾何關(guān)系可知粒子做圓周運(yùn)動的周期則解得磁感應(yīng)強(qiáng)度變化周期的最大值(3)要想使粒子經(jīng)過D點(diǎn)且平行Ox軸射出,則粒子只能從nT0時刻過D點(diǎn),(其中n=1,2,3,…),則軌跡如圖\n由(2)問可得由幾何關(guān)系可知,(其中n=1,2,3,…)解得(其中n=1,2,3,…)又解得,(其中n=1,2,3,…)24.(1);(2)【解析】【詳解】(1)粒子在兩板間做類平拋運(yùn)動,水平方向做勻速運(yùn)動,豎直方向做勻加速運(yùn)動,則出電場時的速度大小則電場力做功解得\n(2)粒子從CD邊的中點(diǎn)離開磁場,由幾何關(guān)系有洛倫茲力提供粒子做圓周運(yùn)動的向心力,有解得
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