1. 难度:中等 | |
关于磁感应强度B = ,下列说法正确的是 ( ) A.电流元IL在磁场中受力为F,则磁感应强度B一定等于 B.磁感应强度大小与电流元 IL的乘积成反比,与F成正比 C.磁感应强度方向与电流元 IL在此点的受力方向相同 D.磁感强度大小是由磁场本身因素决定的,而与有无检验电流无关
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2. 难度:中等 | |
如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流.a、O、b在M、N的连线上,O为MN的中点,c、d位于MN的中垂线上,且a、b、c、d到O点的距离均相等.关于以上几点处的磁场,下列说法正确的是( ) A.O点处的磁感应强度为零 B.a、b两点处的磁感应强度大小相等,方向相反 C.c、d两点处的磁感应强度大小相等,方向相同 D.a、c两点处磁感应强度的方向不同
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3. 难度:中等 | |
如图所示,a、b都是较轻的铝环,a环闭合,b环断开,横梁可以绕中间支点自由转动,开始时整个装置静止.下列说法中正确的是( ) A.条形磁铁插入a环时,横梁不会发生转动 B.只有当条形磁铁N极拔出铝环时,横梁才会转动 C.条形磁铁用相同方式分别插入a、b环时,两环转动情况相同 D.铝环a产生的感应电流总是阻碍铝环与磁铁间的相对运动
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4. 难度:简单 | |
如图所示,a为带正电的物体,b为不带电的绝缘物块,a、b叠放在粗糙水平地面上。地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场,现用恒力F拉b,使a、b一起无相对滑动地向左加速运动,则在加速阶段,a受到b施加的摩擦力方向及大小变化是 ( ) A.向左,变大 B.向左,变小 C.向左,不变 D.先向左后向右,先减小后增大
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5. 难度:简单 | |
如图所示,均匀磁场中有一由半圆弧及其直径构成的导线框,半圆直径与磁场边缘重合;磁场方向垂直于半圆面(纸面)向里,磁感应强度大小为B0.使该线框从静止开始绕过圆心O、垂直于半圆面的轴以角速度ω匀速转动半周,在线框中产生感应电流.现使线框保持图中所示位置,磁感应强度大小随时间线性变化.为了产生与线框转动半周过程中同样大小的电流,磁感应强度随时间的变化率 ΔB/Δt的大小应为( ) A.4ωB0/π B.2ωB0/π C.ωB0/π D.ωB0/2π
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6. 难度:中等 | |
一正方形闭合导线框abcd,边长为0.1m,各边电阻均为1Ω,bc边位于x轴上,在x轴原点O右方有宽为0.2m、磁感应强度为1T的垂直纸面向里的匀强磁场区,如图所示,当线框以恒定速度4m/s沿x轴正方向穿越磁场区过程中,如图所示中,哪一图线可正确表示线框从进入到穿出过程中,ab边两端电势差Uab随位置变化的情况( )
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7. 难度:困难 | |
在如图所示的电路中,A1和A2是两个完全相同的灯泡,线圈L的自感系数足够大,电阻可以忽略不计.下列说法中正确的是 ( ) A.合上开关S时,A2先亮,A1后亮,最后一样亮 B.断开开关S时,A1和A2都要过一会儿才熄灭 C.断开开关S时,A2闪亮一下再熄灭 D.断开开关S时,流过A2的电流方向向右
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8. 难度:中等 | |
如图所示是质谱仪的工作原理示意图.带电粒子被加速电场加速后,进入速度选择器.速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E.平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子位置的胶片A1A2.平板S下方有磁感应强度为B0的匀强磁场.下列表述正确的是 ( ) A.质谱仪是分析同位素的重要工具 B.速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外 C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于E/B D.粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P,粒子的比荷越小
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9. 难度:中等 | |
如图甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图,其核心部分是两个D形金属盒.在加速带电粒子时,两金属盒置于匀强磁场中,两盒分别与高频电源相连.带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示,忽略带电粒子在电场中的加速时间,则下列判断正确的是 ( ) A.在Ek – t图中应有t4 – t3 = t3 – t2 = t2 – t1 B.高频电源的变化周期应该等于tx – tx-1 C.粒子加速次数越多,粒子最大动能一定越大 D.要想粒子获得的最大动能增大,可增加D形盒的半径
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10. 难度:简单 | |
如图所示,直角坐标系xOy位于竖直平面内,y轴竖直向上.第Ⅲ、Ⅳ象限内有垂直于坐标面向外的匀强磁场,第Ⅳ象限同时存在方向平行于y轴的匀强电场(图中未画出).一带电小球从x轴上的A点由静止释放,恰好从P点垂直于y轴进入第Ⅳ象限,然后做圆周运动,从Q点垂直于x轴进入第Ⅰ象限,Q点距O点的距离为d,重力加速度为g.根据以上信息,可以求出的物理量有 ( ) A.圆周运动的速度大小 B.电场强度的大小和方向 C.小球在第Ⅳ象限运动的时间 D.磁感应强度大小
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11. 难度:中等 | |
如图所示,相距为d的两条水平虚线L1、L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,正方形线圈abcd边长为L(L<d),质量为m,电阻为R,将线圈在磁场上方高h处静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,则下列说法正确的是 ( ) A.线圈进入磁场的过程中,感应电流为顺时针方向 B.线圈进入磁场的过程中,可能做加速运动 C.线圈穿越磁场的过程中,线圈的最小速度可能为 D.线圈从ab边进入磁场到ab边离开磁场的过程,感应电流做的功为mgd
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12. 难度:中等 | |
一灵敏电流计(电流表),当电流从它的正接线柱流入时,指针向正接线柱一侧偏转.现把它与一个线圈串联,试就如图中各图指出: (1) 图(a)中灵敏电流计指针的偏转方向为________________(填“偏向正极”或“偏向负极”). (2) 图(b)中磁铁下方的极性是________(填“N极”或“S极”). (3) 图(c)中磁铁的运动方向是________(填“向上”或“向下”). (4) 图(d)中线圈从上向下看的电流方向是________(填“顺时针”或“逆时针”).
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13. 难度:压轴 | |
(15分)如图甲所示,在水平地面上固定一对与水平面倾角为α的光滑平行导电轨道,轨道间的距离为l,两轨道底端的连线与轨道垂直,顶端接有电源.将一根质量为m的直导体棒ab放在两轨道上,且与两轨道垂直.已知轨道和导体棒的电阻及电源的内电阻均不能忽略,通过导体棒的恒定电流大小为I,方向由a到b,图乙为图甲沿a → b方向观察的平面图.若重力加速度为g,在轨道所在空间加一竖直向上的匀强磁场,使导体棒在轨道上保持静止. ⑴ 请在图乙所示的平面图中画出导体棒受力的示意图; ⑵ 求出磁场对导体棒的安培力的大小; ⑶ 如果改变导轨所在空间的磁场方向,试确定使导体棒在轨道上保持静止的匀强磁场磁感应强度B的最小值的大小和方向.
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14. 难度:中等 | |
(15分)如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直。 已知线圈的匝数N=100,边长ab =1. 0m、bc=0.5m,电阻r=2。 磁感应强度B在0~1s内从零均匀变化到0.2T。 在1~5s内从0.2T均匀变化到-0.2T,取垂直纸面向里为磁场的正方向。求: (1)0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向; (2)在1~5s内通过线圈的电荷量q; (3)在0~5s内线圈产生的焦耳热Q。
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15. 难度:困难 | |
(16分)如图所示,固定的光滑金属导轨间距为L,导轨电阻不计,上端a、b间接有阻值为R的电阻,导轨平面与水平面的夹角为θ,且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻,弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧的中心轴线与导轨平行。 ⑴求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向; ⑵当导体棒第一次回到初始位置时,速度变为v,求此时导体棒的加速度大小a; ⑶导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep,求导体棒从开始运动直到停止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q。
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16. 难度:困难 | |
(18分)如图(甲)所示,在直角坐标系0≤x≤L区域内有沿y轴正方向的匀强电场,右侧有一个以点(3L,0)为圆心、半径为L的圆形区域,圆形区域与x轴的交点分别为M、N。现有一质量为m,带电量为e的电子,从y轴上的A点以速度v0沿x轴正方向射入电场,飞出电场后从M点进入圆形区域,速度方向与x轴夹角为30°。此时在圆形区域加如图(乙)所示周期性变化的磁场(磁场从t = 0时刻开始变化,且以垂直于纸面向外为磁场正方向),最后电子运动一段时间后从N点飞出,速度方向与x轴夹角也为30°。求: (1)电子进入圆形磁场区域时的速度大小(请作出电子飞行的轨迹图); (2)0≤x≤L区域内匀强电场场强E的大小; (3)写出圆形磁场区域磁感应强度B0的大小、磁场变化周期T各应满足的表达式。
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