1、- 1 -2016 万卷周测卷（十五）磁场 2一 、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. 如 图 所 示 ， 线 圈 两 端 与 电 阻 相 连 构 成 闭 合 回 路 ， 在 线 圈 上 方 有 一 竖 直 放 置 的 条 形 磁 铁 ， 磁 铁的 N 极 朝 下 在 将 磁 铁 的 N 极 插 入 线 圈 的 过 程 中A通 过 电 阻 的 感 应 电 流 的 方 向 由 a 到 b， 线 圈 与 磁 铁 相 互 排 斥B通 过 电 阻 的 感 应 电 流 的 方 向 由 a 到 b， 线 圈 与 磁 铁 相 互 吸 引C通 过 电 阻
2、 的 感 应 电 流 的 方 向 由 b 到 a， 线 圈 与 磁 铁 相 互 排 斥D通 过 电 阻 的 感 应 电 流 的 方 向 由 b 到 a， 线 圈 与 磁 铁 相 互 吸 引1. 如图表示洛伦兹力演示仪，用于观察运动电子在磁场中的运动，在实验过程中下列选项错误的是A不加磁场时电子束的径迹是直线B加磁场并调整磁感应强度电子束径迹可形成一个圆周C保持磁感应强度不变，增大出射电子的速度，电子束圆周的半径减小D保持出射电子的速度不变，增大磁感应强度，电子束圆周的半径减小2. 如图是在有匀强磁场的云室中观察到的带电粒子的运动轨迹图，M、N 是轨迹上两点，匀强磁场 B 垂直纸面向里。该粒子在
3、运动时，其质量和电量不变，而动能逐渐减少，下列说法正确的是A粒子在 M 点动能大，在 N 点动能小B粒子先经过 N 点，后经过 M 点C粒子带负电D粒子在 M 点受到的洛伦兹力大于 N 点的3. 欧姆在探索通过导体的电流和电压、电阻关系时，因无电源和电流表，他利用金属在冷水和热水中产生电动势代替电源，用小磁针的偏转检测电源，具体做法是：在地磁场作用下处于水平静止的小磁针上方，平行于小磁针水平放置一直导线，当该导线中通有电abSNNB M- 2 -流时，小磁针会发生偏转；当通过该导线电流为 I1时，小磁针偏转了 30，问当他发现小磁针偏转了 60，通过该直导线的电流为 I2（直导线在某点产生的磁
4、场与通过直导线的电流成正比）A、I 1=2I2 B、I 1=3I2 C、I 1=4I2 D、无法确定4. 如图所示，水平铜盘半径为 r，置于磁感应强度为 B，方向竖直向下的匀强磁场中，铜盘绕通过圆盘中心的竖直轴以角速度 做匀速圆周运动，铜盘的边缘及中心处分别通过导线与理想变压器的原线圈相连，该理想变压器原、副线圈的匝数比为 n:1，变压器的副线圈与电阻为 R 的负载相连，则A负载 R 两端的电压为的 nBr2B原线圈中的电流强度为通过 R 电流的1nC变压器的副线圈磁通量为 0D通过负载 R 的电流强度为 0二 、多选题（本大题共 2 小题 ）5. 如图为小型交流发电机的示意图，线圈绕垂直于磁
5、场方向的水平轴 OO沿逆时针方向匀速转动，转速为 50r/s，线圈的电阻为 ，电阻 ， ，降压变20r10R01压器原副线圈匝数比为 101，电压表的示数为10V，如果从图示位置开始计时，下列说法中正确的是A变压器原线圈两端的电压为 100 VB电阻 R 的功率为 10WC电动势的有效值为 110 VD电动势瞬时值表达式为 V10cos2te6. 如图甲所示，在竖直平面内有一单匝正方形线圈和一垂直于竖直平面向里的有界匀强磁场，磁场的磁感应强度为 B，磁场上、下边界 AB 和 CD 均水平，线圈的 ab 边水平且与AB 间有一定的距离现在让线圈无初速自由释放，图乙为线圈从自由释放到 cd 边恰好
6、离开 CD 边界过程中的速度一时间关系图象已知线圈的电阻为 r，且线圈平面在线圈运动过程中始终处在竖直平面内，不计空气阻力，重力加速度为 g，则根据图中的数据和题中所给物理量可得（ ）- 3 -A在 0t 3时间内，线圈中产生的热量为B在 t2t 3时间内，线圈中 cd 两点之间的电势差为零C在 t3t 4时间内，线圈中 ab 边电流的方向为从 b 流向 aD在 0t 3时间内，通过线圈回路的电荷量为三 、简答题（本大题共 2 小题 ）7. 如图所示，长为 L 的平行金属板 M、 N 水平放置，两板之间的距离为 d，两板间有水平方向的匀强磁场，磁感应强度为 B，一个带正电的质点，沿水平方向从两
7、板的正中央垂直于磁场方向进入两板之间，重力加速度为 g。（1）若 M 板接直流电源正极， N 板接负极，电源电压恒为 U，带电质点以恒定的速度 v匀速通过两板之间的复合场（电场、磁场和重力场） ，求带电质点的电量与质量的比值。（2）若 M、 N 接如图所示的交变电流（ M 板电势高时 U 为正） ，L=0.5m， d=0.4m， B=0.1T，质量为 m=110-4kg 带电量为 q=210-2C 的带正电质点以水平速度 v=1m/s，从 t=0 时刻开始进入复合场（ g=10m/s2）a.定性画出质点的运动轨迹b.求质点在复合场中的运动时间0 2 32-2U/10-2vt/10-1s MNm
8、qdLv- 4 -8. 如图所示， MN、 PQ 为竖直放置的两根足够长平行光滑导轨，相距为 d=0.5m， M、 P 之间连一个 R=1.5 的电阻，导轨间有一根质量为 m=0.2kg， 电阻为 r=0.5 的导体棒 EF，导体棒 EF 可以沿着导轨自由滑动，滑动过程中始终保持水平且跟两根导轨接触良好。整个装置的下半部分处于水平方向且与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度为B=2T。取重力加速度 g=10m/s2，导轨电阻不计。（1）若导体棒 EF 从磁场上方某处沿导轨下滑，进入匀强磁场时速度为 v=2m/s，a求此时通过电阻 R 的电流大小和方向b求此时导体棒 EF 的加速度大小（2） 若
9、导体棒 EF 从磁场上方某处由静止沿导轨自由下滑，进入匀强磁场后恰好做匀速直线运动，求导体棒 EF 开始下滑时离磁场的距离。QNMEPF- 5 - 6 -0.2016 万卷周测卷（十五）答案解析一 、单选题1.【答案】：A2.【答案】：C3.【答案】：B4.【答案】：B5.【答案】：D二 、多选题6.【答案】：AD7.【答案】：AC【考点】：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化【专题】：电磁感应功能问题【分析】：由图知线圈在 t1时刻进入磁场做匀速运动，由图象的面积可求得线圈的边长，根据能量守恒求解热量在 t2t 3时间内，线圈完全在磁场中运动，没有感应电流，cd和 ab 边切割
10、磁感线产生感应电动势根据右手定则判断感应电流的方向根据公式 q=，求解电量【解析】： 解：A、由图知线圈在 t1时刻进入磁场做匀速运动，线圈的边长为 L=ac=bd=v1（t 2t 1）在 0t 3时间内，只有在 t1t 2时间内线圈产生热量，产生的热量为 Q=mgL=mgv1（t 2t 1）又据平衡条件得 mg=联立得 Q= ，故 A 正确B、在 t2t 3时间内，线圈中 cd 切割磁感线，两点之间的电势差等于感应电动势，不零，故 B 错误C、在 t3t 4时间内，线圈出磁场，磁通量减少，由楞次定律知线圈中 ab 边电流的方向为从 b 流向 a，故 C 正确D、在 0t 3时间内，通过线圈回
11、路的电荷量为 q= = = ，故D 错误故选：AC【点评】：本题是电磁感应与力学、电路知识的综合，掌握电磁感应中的基本规律，如法拉第定律、欧姆定律，结合力学的动能定理和平衡条件进行研究对于题中的热量，也可以根据焦耳定律列式求解三 、简答题- 7 -8. （1）匀强电场的电场强度为 E= Ud粒子所受的电场力为：F 电 =qE 粒子所受的洛伦兹力为：F 磁 =Bqv 由匀速可知：Bqv=qE+mg 得： .qgmBvE(2)a、当 M 板电势为正时，有 qvB=mg+q ， 粒子在复合场中做匀速直线运动，当 M 板Ud电势为负时，有：mg=q ， 粒子在复合场中所受的合力为洛伦兹力，做匀速圆周运动，d如图所示。b、运动时间： ,代入数据解得：t=0.814s。2LmtvqB9. （1） a.电动势： E=Bdv 由闭合电路欧姆定律： I=E/（ R+r） I= Bdv/（ R+r） I=1A 方向：由 P 指向 M b.导体棒所受安培力： F=BId 由牛顿第二定律： mg-F=ma a=(mg-BId)/m a=5m/s2 （2）由于匀速： mg=BId I=E/(R+r) E=Bdv v=mg(R+r)/B2d2 v=4m/s由自由落体公式： v2=2gh h=v2/2g=0.8m - 8 - 9 -
