1、高二物理综合复 习及模拟试题人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容：综合复习及模拟试题二. 教学要点： 磁场 电磁感应 交流电（部分）三. 疑难解析 （一）磁场知识结构（二）电磁感应知识网络结构 自 感 电 动 势 和 自 感 系 数自 感 现 象自 感 三 者 相 互 垂 直、法 拉 第 电 磁 感 应 定 律感 应 电 动 势 大 小 的 计 算 右 手 定 则楞 次 定 律感 应 电 流 方 向 的 判 别 切 割 磁 感 线 运 动闭 合 电 路 一 部 分 导 体 做 发 生 变 化穿 过 闭 合 电 路 的 磁 通 量产 生 感 应 电 流 的 条 件电 磁 感 应 )(vLBt
2、n【典型例题】例 1 如图所示，载流导线 l1、l 2 处在同一平面内，l 1 是固定的， l2 可以绕其中点 O 在竖直平面内转动，l l 中电流自上而下， l2 中电流自左向右，下列运动状况中可能发生的是（ ）A. l2 绕点 O 按顺时针方向转动 B. l2 绕点 O 按逆时针方向转动 C. 因 l2 不受安培力作用，故不动 D. 因 l2 受到的安培力过 O 点与平面垂直，故不动答：B例 2 如图所示，用两个一样的弹簧秤吊着一根铜棒，铜棒所在的虚线范围内有垂直于纸面的匀强磁场，棒中通以自左向右的电流，当棒静止时，弹簧秤的读数为 F1；若将棒中的电流反向，当棒静止时，弹簧秤的读数为 F2
3、，且 F2Fl；根据这两个数据，可以确定（ ）A. 磁场的方向 B. 磁感应强度的大小C. 安培力的大小 D. 铜棒的重力答：A例 3 如图所示，矩形管长为 L，宽为 d，高为 h，上下两平面是绝缘体，相距为 d 的两侧面是导体，并且粗导线 MN 相连令电阻率为 的水银充满管口，源源不断地流过该矩形管。已知水银匀速通过管子的速度与管子两端的压强成正比，且当管两端压强差为 p 时，水银的流速为 v0。今在矩形管所在的区域加一与管子的上下平面垂直的匀强磁场，磁感应强度为B（图中未画出） 。稳定后，试求水银在管中的流速。答： LvBp02例 4 一块小型的圆柱形钕磁铁，从竖直放置的内径稍大于钕磁铁直
4、径的厚铝管（足够长）上端无初速地释放，如图所示。有关磁铁的运动（不计空气阻力） ，下列说法正确的是（ ）A. 由于磁铁不能吸引铝管，所以铷磁铁做自由落体运动B. 如果钕磁铁的磁性足够强，磁铁最终将悬浮在铝管中C. 如果钕磁铁的磁性足够强，磁铁最终将可能返回到原位置D. 如果钕磁铁的磁性足够强，磁铁最终做匀速直线运动答：D例 5 如图所示的电路中，A、B 两灯电阻均为 R，两电阻的阻值均为 r，且 Rr。L 为电阻不计的线圈，原先开关 S1、S 2 均断开，则（ ）A. S1 合上瞬间，A 灯先亮，以后 A、B 一样亮B. S1 合上后，再合上 S2，两灯的亮度不变C. S1 和 S2 均合上后
5、，再断开 S1，B 灯立即熄灭，A 灯亮一下再熄灭D. S1 和 S2 均合上后，先断开 S2，再断开 S1，A 灯立即熄灭，B 灯亮一下再熄灭答：A、C例 6 如图所示，电阻为 2R 的金属圆环，沿直径装有一根长为 l、电阻为 R 的金属杆，金属环的一半处在磁感应强度为 B、垂直环面的匀强磁场中，现让金属环在外力驱动下绕中心轴O 以角速度 匀速转动，求外力驱动金属环转动的功率。 （轴的摩擦不计）答： RlB9624【模拟试题】（答题时间：90 分钟）一. 选择题：1. 鸽子是利用体内所含的微量强磁性物质在地磁场中所受到的作用来辨别方向的，如果在鸽子身上缚一块永磁体材料，且其附近的磁感应强度比
6、地磁场更强，则（ ）A. 鸽子仍能辨别方向 B. 鸽子更容易辨别方向C. 鸽子会迷失方向 D. 不能确定鸽子是否会迷失方向2. 如图所示，匀强磁场中有一个开口向上的绝缘半球面，将带有正电荷的物块从半球左边最高点释放，物块沿半球内壁只能滑到 C 点处，若将物块自半球右边最高点释放，则物块通过 C 点后，能滑到的位置为（ ）A. 与 C 等高的 D 点 B. 比 D 点高的某处C. 比 D 点低的某处 D. 上述情况都有可能3. 如图所示，虚线框内有方向正交的匀强电场和匀强磁场，一离子束垂直于电场和磁场方向飞人此区域，恰好做匀速直线运动，从 O 点离开此区域，如果仅有电场，离子将从 a 点飞离此区
7、域，经历时间为 t1，飞离时速度为 vl；如果仅有磁场，离子将从 b 点飞离此区域，经历时间为 t2，飞离时速度为 v2，则下列说法中正确的是（ ）A. v1 v2 B. aObOC. tlt2 D. 以上都不正确4. 宇航员飞到某个不熟悉的行星上，为了测定行星周围是否有磁场，他把一只灵敏电流计和一个线圈组成闭合回路，让线圈做下列运动，并观察电流计的读数，其中正确的是（ ）A. 如果线圈平动，电流计无读数，说明行星上无磁场B. 如果线圈平动，电流计无读数，不能说明行星上无磁场C. 如果线圈转动，电流计无读数，说明行星上无磁场D. 如果线圈转动，电流计无读数，不能说明行星上无磁场5. 如图所示，
8、在一匀强磁场中有一 U 型导线框 abcd，线框处于水平面内，磁场与线框平面垂直，R 为一电阻， ef 为垂直于 ab 的一根导体杆，它可在 ab、cd 上无摩擦地滑动。杆 ef及线框中导线的电阻都可不计。开始时，给 ef 一个向右的初速度，则（ ）A. ef 将减速向右运动，但不是匀减速B. ef 将匀减速向右运动，最后停止 C. ef 将匀速向右运动D. ef 将往返运动6. 如图所示，将矩形线圈以不同的速度拉出匀强磁场，第一次与第二次的速度分别为 v1和 v2，且 vlP2 C. 流过线圈截面的电量 QlQ2D. 线圈中通过的电流 I1I27. 如图所示。线圈 abcd 共 4 匝，ab
9、0.5m，bc 0.6m ，其总电阻为 R2，线圈绕 OO轴在匀强磁场中匀速转动，磁感强度 B1T，角速度 20rads。当线圈平面与磁感线平行时，线圈受到的力矩是（ ）A. 0 B. 4.8Nm C. 2.5Nm D. 10Nm8. 两根光滑的金属导轨平行放置在倾角为 的斜面上，导轨的下端接一个电阻 R，导轨自身的电阻可忽略不计，斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上质量为 m、电阻可忽略不计的金属棒 ab，在沿着斜面与棒垂直的恒力 F 作用下沿导轨匀速向上，并上升 h高度，如图所示，在这过程中（ ）A. 作用于金属棒上的各个力的合力所做的功等于零B. 作用于金属棒上的各个力的合力所做
10、的功等于 mgh 与电阻 R 上发出的焦耳热之和C. 恒力 F 与安培力的合力所做的功等于零D. 线框速度的大小不一定总是在增加9. 如图所示的四个图像中，横轴表示时间 t，纵轴表示电流 i，图中表示的电流中属于交流电的是（ ）10. 一个接在某直流电源上的电热器所消耗的电功率为 P1，若把它接到电压最大值与直流电压相等的正弦式交流电源上，该电热器所消耗的电功率为 P2，则 P1：P 2 为（ ）A. 2:1 B. l:2 C. l:l D. 1: 2二. 填空题：11. 如图所示，长为 L、质量为 m 的两导体棒 a、b，a 放置在光滑斜面上，b 固定在距 a为 x 的同一水平面处，且 a、
11、b 水平平行，设 45， a、 b 均通以强度为 I 的同向平行电流时，a 恰能在斜面上保持静止，则 b 的电流在 a 处所产生的磁场的磁感应强度 B 的大小为 。12. 如图所示，直线 MN 的右侧有磁感应强度为 B 的匀强磁场，方向垂直纸面向里。电子（质量为 m，电量为 e）以速度从 MN 上的孔 A 垂直 MN 方向射入匀强磁场，途经点，并最终打在 MN 上的 C 点。已知 AP 连线与初速度方向的夹角为 ，则 A、C 之间的距离为 ，从 A 运动到所用的时间为 。 （不计重力）13. 空间分布着宽广且相互正交的电磁场，磁感应强度稳定不变，电场随时间的变化情况如图所示，在 t0 时刻，沿
12、垂直磁场方向射人一带电粒子，粒子恰好做匀速直线运动，而当再次出现电场时，粒子仍能沿原入射方向做直线运动，已知带电粒子的电量为 q，质量为m，当电场变化时间间隔 T= 才会出现上述情况。 （重力不计）14. 如图所示，在半径为 R6cm 的铜环中通有 I5A 的电流，将圆环放在 B14T 的匀强磁场中，磁场方向与圆环平面垂直，则构成圆环的铜线受到的张力大小为 。15. 矩形线圈放在磁感应强度 B=1.5T 的匀强磁场中，线圈平面与磁感线垂直，其边长分别为 20cm 和 60cm，若在 0.3s 内将线圈拉成一条直线，则产生的平均感应电动势为 。16. 如图所示，在光滑的绝缘水平面上，一个半径为
13、10cm、电阻为 1、质量为 0.1kg 的金属环以 10m/s 的速度向一有界磁场滑去，磁场的磁感应强度为 0.5T，经过一段时间圆环恰有一半进入磁场，共产生 3.2J 的热，此时圆环的速度为 ，加速度为 。17. 一质量为 m 的导体 a 从 h 高处由静止起沿光滑导电轨道滑下，另一质量也为 m 的导体棒 b 静止在水平导轨上。在水平轨道区域有垂直于轨道平面向上的匀强磁场，如图所示，两棒与轨道构成的回路中，最多能产生的焦耳热为 。三. 计算论证题：18. 如图所示的是水平向右的匀强电场（场强为）和垂直纸面向里的匀强磁场（磁感应强度为 B）并存的区域，电场方向与磁场方向垂直，其中有一个足够长
14、的水平光滑绝缘面MN，面上 O 点放置一质量为、带电量为+q 的物体，释放后，物体自静止开始运动，则物体可滑行的最大距离为多少？完成这一过程所需的时间为多少？19. 如图所示为环状匀强磁场围成的中空区域，设其内半径 R1=10cm，外半径 R2=20cm，磁感应强度 B=0.1T，方向垂直纸面向外，中空区域内有沿各个不同方向运动的 粒子，试计算能脱离磁场束缚而穿出外圆的 粒子的速度最小值，并说明其运动方向。 （已知质子荷质比 mq10 8Ckg ）20. 如图所示，用电动机向上牵引一根原来静止的、长 lm、质量 m=0.1kg 的导体棒 MN。导体棒电阻 R=1，架在竖直放置不计电阻的框架上，
15、匀强磁场的磁感应强度 B=1T，方向与框架平面垂直，若导体棒上升 h=3.8m 时获得稳定的速度，在此过程中导体棒上产生的热量Q 2J，电动机牵引棒时，电压表、电流表示数分别为 U=7V，I=lA，电动机内阻 r=1，不计一切摩擦，求：（1）棒的稳定速度；（ 2）棒从静止起到达到稳定速度所需的时间。21. 两根足够长的平行、固定的金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为 l，导轨上面横放着两根导体棒 ab 和 cd，构成矩形回路，如图所示，两根导体棒的质量皆为 m，电阻皆为 R，回路中其余部分的电阻可不计，在整个导体平面内都有竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为 B，设两导体棒均可沿导轨无摩擦地
16、滑行，开始时，棒 cd 静止，棒 ab 有指向棒 cd的速度 v0，若两导体棒在运动中始终不接触，求：（1 ）在运动中产生的焦耳热最多是多少？（2 ）若 ab 棒的速度变为初速度的 43时，cd 棒的加速度是多少？【试题答案】1. C 2. C、 3. A 4. B、D 5. A 6. A、D 7. B 8. A、D 9. A 10. B 11. ILmg 12. ev2， m 13. q2 14. 4.2N 15. 0.6V 16. 6ms，0.6m s 2 17. 2h 18. EqBg32， 2 19. 2.5l05m/s，沿内圆切线方向进入磁场 20.（ 1） 2ms （2）ls 21.（1） 204mv （2） RvlB402
