衡水万卷2021届高三物理二轮复习作业卷二十五磁场1含解析.doc

磁场1一 、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）1.（2015新课标I高考真题）两相邻匀强磁场区域的磁感应强度大小不同、方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子（不计重力），从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后，粒子的A.轨道半径减小，角速度增大 B.轨道半径减小，角速度减小C.轨道半径增大，角速度增大 D.轨道半径增大，角速度减小2.（2015福建高考真题）如图，由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd，固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动，滑动过程PQ始终与ab垂直，且与线框接触良好，不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中（ ）APQ中电流先增大后减小BPQ两端电压先减小后增大CPQ上拉力的功率先减小后增大D线框消耗的电功率先减小后增大3.（2015重庆高考真题）图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图，线圈匝数为，面积为.若在到时间内，匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈，其磁感应强度大小由均匀增加到，则该段时间线圈两端a和b之间的电势差（ ）A.恒为 B. 从0均匀变化到 C.恒为 D.从0均匀变化到4.（2015新课标2高考真题）如图，直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l。下列判断正确的是AUa Uc，金属框中无电流B. Ub Uc，金属框中电流方向沿a-b-c-aC .Ubc=-1/2Bl，金属框中无电流D. Ubc=1/2Blw，金属框中电流方向沿a-c-b-a5.（2015江苏高考真题）如图所示，用天平测量匀强磁场的磁感应强度，下列各选项所示的载流线圈匝数相同，边长NM相等，将它们分别挂在天平的右臂下方，线圈中通有大小相同的电流，天平处于平衡状态，若磁场发生微小变化，天平最容易失去平衡的是二 、多选题（本大题共2小题 ）6.（2015新课标I高考真题）1824年，法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”。实验中将一铜圆盘水平放置，在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针，如图所示。实验中发现，当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时，磁针也随着一起转动起来，但略有滞后。下列说法正确的是A圆盘上产生了感应电动势B圆盘内的涡电流产生的磁场导致磁针转动C在圆盘转动的过程中，磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化D圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成电流，此电流产生的磁场导致磁针转动7.（2015四川高考真题）如图所示，S处有一电子源，可向纸面内任意方向发射电子，平板MN垂直于纸面，在纸面内的长度L9.1cm，中点O与S间的距离d4.55cm，MN与SO直线的夹角为，板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁感应强度B2.0104T，电子质量m9.11031kg，电量e1.61019C，不计电子重力。电子源发射速度v1.6106m/s的一个电子，该电子打在板上可能位置的区域的长度为l，则A90时，l9.1cm B60时，l9.1cmC45时，l4.55cm D30时，l4.55cm三 、简答题（本大题共2小题 ）8.（2015新课标I高考真题）如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向，并求出金属棒的质量。9.（2015天津高考真题）如图所示，凸字形硬质金属线框质量为m，相邻各边互相垂直，且处于同一竖直平面内，ab边长为l，cd边长为2l，ab与cd平行，间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平，磁场方向垂直于线框所在平面。开始时，cd边到磁场上边界的距离为2l，线框由静止释放，从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前，线框做匀速运动，在ef、pq边离开磁场后，ab边离开磁场之前，线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内，且ab、cd边保持水平，重力加速度为g；求：（1）线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的 几倍（2）磁场上下边界间的距离H2016万卷作业卷（二十五）答案解析一 、单选题1.【答案】D【解析】带电粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力不做功，速率不变。带电粒子从强磁场进入到弱磁场，磁感应强度B减小，由半径公式r=可知半径增大，由可知角速度减小，因而选项D正确。2.【答案】：C【解析】总电阻先变大后变小，PQ中的电流先变小后变大，选项A错误；外电阻先变大后变小，路端电压先变大后变小，选项B错误；PQ做匀速直线运动，速度v不变，PQ上拉力的功率P=Fv=BILv，随着，先变小后变大，选项C正确；感应电动势大小一直不变，线框消耗的功率就是电源的输出功率，当导体棒运动到ab中点时，外电阻最大为R，小于导体棒的电阻R；而当外电阻越接近内阻时，电源的输出功率越大，因此，线框消耗的功率，先增大后减小，选项D错误。3.【答案】C【解析】线圈中的磁场均匀增加，线圈产生的电动势恒定，选项B、D错误；由楞次定律可知线圈中的感应电流方向由a到b，a点电势比b点电势低，所以，选项C正确。4.【答案】C【解析】 当金属框绕ab边以角速度逆时针转动时，穿过直角三角形金属框abc的磁通量恒为0，所以没有感应电流，由右手定则可知，c点电势高，U=-Bl，故C正确，A、B、D错误。5.【答案】A【解析】有题意知，当处于磁场中的导体受安培力作用的有效长度越长，根据F=BIL知受安培力越大，越容易失去平衡，由图知选项A中导体的有效长度最大，所以A正确二 、多选题6.【答案】AD【解析】沿圆盘半径方向的金属棒切割磁场，从而产生涡流，小磁针对涡流有力的作用，根据牛顿第三定律，涡流对小指针也有力的作用，选项A、B正确，选项D错误；小磁针悬挂在圆盘正上方，穿过整个盘面向下，向上的磁感线相等，穿过整个盘面的磁通量始终为0，选项C错误。7.【答案】AD【解析】根据洛伦兹力公式有Bev=m，解得，根据左手定则可知电子只能逆时针旋转，用“旋转圆”作图可知，电子只能打在NP之间(P点为电子的轨迹圆与NM的切点)，根据几何知识可得，NO=r-rcos，OP=，求得打在整个平板上区域的长度PN等于l=（1-cos+）r，将=90、60、45、30分别代入上式可得选项A、D正确。三 、简答题8.【答案】【解析】金属棒通电后，闭合回路电流导体棒受到安培力根据安培定则可判断金属棒受到安培力方向竖直向下开关闭合前开关闭合后9.【答案】（1）4倍； （2）【解析】设磁场的磁感应强度大小写为B，cd边刚进入磁场时，线框做匀速运动的速度为v1，cd边上的感应电动势为E1，由法拉第电磁感应定律可得： 设线框总电阻为R，此时线框中电流为I1，由闭合电路欧姆定律可得：设此时线械所受安培力为F1，有：由于线框做匀速运动，故受力平衡，所以有：联立解得：设ab边离开磁场之前，线框做匀速运动的速度为v2，同理可得：故可知： 为4倍。（2）线框自释放直到cd边进入磁场前，由机械能守恒定律可得：线框完全穿过磁场的过程中，由能量守恒定律可得：联立解得：3