【文档说明】海南省三亚华侨学校(南新校区)2020-2021学年高二下学期3月月考物理答案.docx,共(14)页,173.264 KB,由小赞的店铺上传
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1单选题在图中,标出了磁场B的方向、通电直导线中电流I的方向,以及通电直导线所受磁场力F的方向,其中正确的是()A.B.C.D.【解答】A.根据左手定则:伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线向里穿过手心,则手心朝外。
四指指向电流方向:向右,拇指指向安培力方向:向上。故A正确;B.通电导线与磁场平行,不受安培力,故B错误;C.根据左手定则:伸开左手,拇指与手掌垂直且共面,磁感线向左穿过手心,则手心朝右。四指指向电流方向:向外,拇指指向安培力方向:向下。故C错误;D.根据
左手定则,磁感线穿过手心,则掌心向下,四与电流方向相同,向右,拇指垂直纸面向外,故D错误。故选A。【答案】A如图所示,当磁铁突然向铜环运动时,铜环的运动情况是()A.向右摆动B.向左摆动2C.静止D.无法判定【解答】当磁铁向铜环运动时,铜环的磁通量
增大,则由楞次定律可知,铜环为了阻碍磁通量的变化而会向后摆,即向右摆,故A正确.【答案】A如图所示,一个带负电的物体从粗糙斜面顶端滑到斜面底端时的速度为v,若加上一个垂直纸面向外的磁场,则滑到底端时()A.v不变B.v变大C.v变小D.不能确定【
解答】未加磁场时,根据动能定理,有:𝑚𝑔ℎ−𝑊𝑓=12𝑚𝑣2−0加磁场后,多了洛伦兹力,洛伦兹力不做功,但正压力变大,摩擦力变大,根据动能定理,有:𝑚𝑔ℎ−𝑊′𝑓=12𝑚𝑣′2−0因𝑊′𝑓>𝑊𝑓,
所以v′<v,故选C.【答案】C如图所示,A、B、C是等边三角形的三个顶点,O是A、B连线的中点。以O为坐标原点,A、B连线为x轴,O、C连线为y轴,建立坐标系。过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等
、方向向里的电流,则过O点的通电直导线所受安培力的方向为()3A.沿y轴正方向B.沿y轴负方向C.沿x轴正方向D.沿x轴负方向【解答】同向电流相互吸引,反向电流相互排斥,故A、B处导线对O处导线的合力为0,C处导线对O处导线为引力,方向沿y轴正方向,故选A。【答案】A28.夏天将到,在北半球,当我
们抬头观看教室内的电风扇时,发现电风扇正在逆时针转动。金属材质的电风扇示意图如图所示,由于地磁场的存在,下列关于A、O两点的电势及电势差的说法,正确的是()A.A点电势比O点电势高B.A点电势比O点电势低C.A点电势和O点电势相等D.扇叶长度越短,UAO的电势差数值越大【解答】ABC.因北半球地
磁场方向斜向下,电风扇逆时针方向转动,切割磁感线产生感应电动势,根据右手定则知,感应电流方向从O到A,则A点相当于电源的正极,O点相当于电源的负极,所以A点的电势高于O点的电势,故A正确,B、C错误;D.转动切割的电动势为4𝐸=𝐵𝑙𝑣=12
𝐵𝑙2𝜔则知转速一定,扇叶长度越短,电势差越小,故D错误。故选A。【答案】A26.如图,在一个蹄形电磁铁的两个磁极的正中间放置一根长直导线,当导线中通有垂直于纸面向里的电流I时,导线所受安培力的方向为()A.向上B.向下C.向左D.向右【解答】根据安培定则,可知蹄形电磁铁的分布情
况,如图所示故导线所处位置的磁感应线的切线方向为水平向右,根据左手定则,可以判断导线所受安培力的方向为向下。5故选B。【答案】B16.矩形导线框abcd固定在匀强磁场中,磁感线的方向与导线框所在平面垂直,规定磁场的正方向垂
直纸面向里,磁感应强度B随时间变化的规律如图所示。若规定顺时针方向为感应电流i的正方向,下列各图中正确的是()A.B.C.D.【解答】试题分析:由图可知,0-1s内,线圈中磁通量的变化率相同,故0-1s内电流的方向相同,由楞次定律可知,电路中电
流方向为逆时针,即电流为负方向;同理可知,1-2s内电路中的电流为顺时针,2-3s内,电路中的电流为顺时针,3-4s内,电路中的电流为逆时针,由𝐸=△𝛷△𝑡=△𝐵⋅𝑆△𝑡可知,电路中电流大小恒定不变.6故选D考点
:法拉第电磁感应定律;楞次定律【名师点睛】本题要求学生能正确理解B-t图的含义,注意图线的斜率等于磁感应强度的变化率,斜率的符号能反映感应电流的方向,知道这些才能准确的利用楞次定律进行判定.【答案】D多选题1.一个电子以速度v垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中,则()A.磁场对电子的作
用力始终不变B.磁场对电子的作用力始终不做功C.电子的速度始终不变D.电子的动能始终不变【解答】A.电子以速度v垂直进入磁场后,受到洛伦兹力的作用,做匀速圆周运动,向心力由洛伦兹力提供,方向时刻变化,选项A错误;B.磁场对电子的作
用力即洛伦兹力始终与速度方向垂直,始终不做功,选项B正确;C.电子做匀速圆周运动,它的速度方向时刻在变化,选项C错误;D.洛伦兹力始终与速度方向垂直,始终不做功,所以电子的动能始终不变,选项D正确。故选BD。【答案】BD劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示,这台加速器由
两个铜质D形盒构成,两盒间的狭缝中有周期性变化的电场,使粒子在通过狭缝时都能得到加速,两个D形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中,下列说法正确的是()A.离子由加速器的中心附近进入加速器B.离子从磁场中也能
加速C.D形盒的半径越大,离子最大动能一定越大7D.D形盒中的磁感强度B越大,离子最大动能一定越大【解答】A.离子由加速器的中心附近进入加速器,从边缘离开加速器,选项A正确;B.离子进入加速器后在电场中加速,在磁场中
偏转,选项B错误;C.根据𝑞𝑣𝐵=𝑚𝑣2𝑅得离子出D形盒的速度𝑣𝑚=𝑞𝐵𝑅𝑚,则离子出D形盒的动能𝐸𝑘𝑚=12𝑚𝑣𝑚⬚2=𝑞2𝐵2𝑅22𝑚,D形盒的半径越大,离子最大动能一定越大,选项C正确;D.由𝐸𝑘𝑚=𝑞2�
�2𝑅22𝑚知D形盒中的磁感强度B越大,离子最大动能一定越大,选项D正确。故选ACD。【答案】ACD闭合线框abcd,自某高度自由下落时穿过一个有界的匀强磁场,当它经过如图所示的三个位置时,感应电
流的方向是()A.经过I时,无感应电流B.经过I时,𝑎→𝑏→𝑐→𝑑→𝑎C.经过II时,无感应电流D.经过III时,𝑎→𝑏→𝑐→𝑑→𝑎【解答】AB.线框经过I时,𝑏𝑐边切割磁感线,根据右手定则可知感应电流方向为𝑎→𝑏→𝑐→𝑑→𝑎,A错误,B正确;C.
线框经过II时,穿过闭合线框的磁通量恒定不变,线框中不产生感应电流,C正确;D.线框经过III时,𝑎𝑑边切割磁感线,根据右手定则可知感应电流方向为𝑎→𝑑→𝑐→𝑏→𝑎,D错误。故选BC。【
答案】BC9.8长为𝑙的水平极板间有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度为B,板间距离也为𝑙,板不带电。现有质量为m、电荷量为q的带正电粒子(不计重力),从左边极板间中点处垂直磁感线以速度v水平射入磁场,欲使粒子不
打在极板上,可采用的办法是()A.使粒子的速度v<𝐵𝑞𝑙4𝑚B.使粒子的速度v>5𝐵𝑞𝑙4𝑚C.使粒子的速度v>𝐵𝑞𝑙𝑚D.使粒子的速度𝐵𝑞𝑙4𝑚<v<5𝐵𝑞𝑙4𝑚【解答】欲使粒子不打
在极板上,如图所示,带正电的粒子从左边射出磁场时,其在磁场中圆周运动的半径𝑅<𝐿4粒子在磁场中做圆周运动由洛伦兹力提供向心力,根据𝑞𝑣𝐵=𝑚𝑣2𝑅可得粒子做圆周运动的半径𝑅=𝑚𝑣𝑞𝐵所以粒子不打到极板上且从左边射出,则𝑚𝑣𝑞𝐵<𝐿49即𝑣<𝑞𝐵𝐿4
𝑚带正电的粒子从右边射出,如图所示,此时粒子的最小半径为R,由上图可知𝑅2=𝐿2+(𝑅−𝐿2)2可得粒子圆周运动的最大半径𝑅=5𝐿4则𝑚𝑣𝑞𝐵>5𝐿4即𝑣>5𝑞𝐵𝐿4𝑚故欲使粒子不打在极板上,粒子的速度必须满
足𝑣<𝑞𝐵𝐿4𝑚或𝑣>5𝑞𝐵𝐿4𝑚故选AB。【答案】AB10.如图是电磁炮的原理图,其中轨道平面为水平面,磁场方向竖直向上。要使炮弹正常发射并提高发射速度()A.导体ab中的电流方向应从a至b,增大电流强度B.导体ab中的电流方向从b至a,增大磁感应强度C.导体ab中
的电流方向应从a至b,增大磁感应强度D.导体ab中的电流方向应从b至a,增大电流强度【解答】安培力提供动力,所以安培力方向指向弹头,根据左手定则得电流从b至a,根据动能定理𝑊=𝐹𝑠=𝐵𝐼𝐿𝑠=𝛥𝐸k可知,要提高速度,需要增大磁感应强度、增大电流强度等
。10故选BD。【答案】BD实验题如图所示,水平导轨处于蹄形磁铁的磁场中,导体棒ab所在处的磁场方向竖直①(选填“向上”或“向下”);闭合电键,通电导体棒ab在磁场中受到的力称为②(选填“安培力”或“洛伦兹力”),由左手定则可知,该力的方向③(选填“向左”或“向右”)。【
解答】[1][2][3]磁体外磁场的方向从N极指向S极,所以在导线P所在处的磁场方向竖直向上;通电导线P在磁场中受到的力称为安培力;根据左手定则可知:让四指指向电流方向,磁场方向穿过手心,则大拇指指向为所受力的方向,由此可知导体棒ab受力的方向向右。【答案】
(1).向上(2).安培力(3).向右探究感应电流方向的实验所需器材包括:条形磁铁、电流表、线圈、导线、一节干电池(用来查明线圈中电流的流向与电流表中指针偏转方向的关系)。(1)实验现象:如图1所示,在四种情况下,将实验结果填入下表
。①线圈内磁通量增加时的情况图号原磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向甲竖直向下逆时针(俯视)竖直向上乙竖直向上顺时针(俯视)①11②线圈内磁通量减少时的情况图号原磁场方向感应电流的方向感应电流的磁场方向丙竖直向下顺时针(俯视)竖直向下丁竖直向上逆时针(俯视)②请填写表格中的空白项。
(2)实验结论:当穿过闭合线圈的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向③(填写“相同”或“相反”)。(3)总结提炼:感应电流具有这样的方向,即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的④。(4)拓展应用:如图2所示是一种延时继电器的示意图。铁芯上有两个线圈A和B。
线圈A和电源连接,线圈B与直导线ab构成一个闭合回路。弹簧K与衔铁D相连,D的右端触头C连接工作电路(未画出)。开关S闭合状态下,工作电路处于导通状态。S断开瞬间,延时功能启动,此时直导线ab中电流方向为⑤(填写“a到b”或“b到a”)。说明延时继电器的“延时”工作原理:⑥。【解答】(1)①[
1]图乙中条形磁铁S向下插入线圈,则穿过线圈的磁通量向上增加,根据楞次定律可知,感应电流的磁场竖直向下;②[2]图丁中条形磁铁S向上拔出线圈,则穿过线圈的磁通量向上减小,根据楞次定律可知,感应电流的磁场竖直向上;(2)[3]实验结论:当穿过闭合线圈的磁通量增加时
,感应电流的磁场与原磁场方向相反。解答题5.如图所示,在倾角为37°的光滑斜面上水平放置一条长为1m的直导线PQ,两端以很软的导线通入5A的电流。(1)当有一个竖直向上的B=0.6T的匀强磁场时,PQ恰好平衡,则导线PQ的重力为多少;(sin37°=0.6);(2)对PQ画出截面受力分析
图。12【解答】(1)由平衡条件得F安=mgtan37°又F安=BIL代入数据得𝐺=𝐵𝐼𝐿tan37∘=4N(2)对PQ画出截面图且受力分析如图所示【答案】(1)4N;(2)见解析如图所示,一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B、宽度为d的匀强磁
场中,电子穿出磁场时速度方向与入射方向的夹角为30,电子的重力忽略不计,求:(1)电子的质量m;(2)穿过磁场的时间t。【解答】13(1)电子在磁场中运动,只受洛伦兹力作用,故其轨迹是圆弧的一部分,又因为F
洛⊥v,故圆心在电子穿入和穿出磁场时受到洛伦兹力指向的交点上,设为O点,由几何知识可知,𝐴𝐵⌢所对圆心角𝜃=30°OB为半径r,则𝑟=𝑑sin30°=2𝑑又由𝑒𝑣𝐵=𝑚𝑣2𝑟得𝑟=𝑚𝑣𝑒𝐵得�
�=2𝑑𝐵𝑒𝑣(2)由于𝐴𝐵⌢所对圆心角是30°,因此穿过时间𝑡=30°360°×𝑇=112𝑇由于𝑇=2π𝑚𝑒𝐵,则𝑡=2π𝑚12𝐵𝑒=π𝑑3𝑣【答案】(1)m=2dBev;(2)πd3v2.如图所示,水平面上固定有两根相距0.5𝑚的足够长的光滑平行金属导
轨MN和PQ,它们的电阻可忽略不计,在M和P之间有阻值为R的电阻,导体棒ab长𝐿=0.5𝑚,其电阻为r,与导轨接触良好,整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度𝐵=0.4𝑇,现在在导体棒ab上施加一个水平
向右的力F,使ab以𝑣=10𝑚/𝑠的速度向右做匀速运动时,求:(1)𝑎𝑏中电流的方向和感应电动势大小?(2)若定值电阻𝑅=3.0𝛺,导体棒的电阻𝑟=1.0𝛺,F多大【解答】(1)由右手定则,电流方向为b到a;感应电动势:𝐸=𝐵
𝐿𝑣=0.4×0.5×10=2V(2)𝑎𝑏棒受到的安培力:𝐹安培=𝐵𝐼𝐿=𝐵2𝐿2𝑣𝑅+𝑟=0.42×0.52×103+1N=0.1N14棒做匀速运动,由平衡条件得:𝐹=𝐹安培=0.1N【答案】(1)2(2)0.1