2019届二轮 电磁学 专题卷 (全国通用)

2018-2019学年高考专题复习电磁学一、单选题1.如图所示，在一个粗糙的绝缘水平面上，彼此靠近地放置两个带电的小物块．由静止释放后，两个物块向相反方向运动，并最终静止在水平面上．在物块的运动过程中，下列表述正确的是（）A. 两个物块一定同时运动同时静止B. 物块间的电场力不做功C. 两个物块的电势能逐渐减少D. 物块受到的摩擦力始终小于物块间的电场力2.如图所示，一平行光滑金属导轨水平放置，导轨间距L=0.5m，在AB、CD间有一匀强磁场，磁感应强度B=0.2T，理想变压器匝数之比n1：n2=2：1，R1=R2=R3=1Ω．一导体杆与两导轨接触良好，并在外力做作用下在ABCD区域内做往复运动，其运动过程与弹簧振子做简谐运动的情况相同，图中O位置对应于弹簧振子的平衡位置，导体杆经过O处时速度v=10m/s．若两导轨和杆的电阻不计，图中电表均为理想电表，则下列说法中正确的是（）A. 电压表读数为VB. 电流表读数为 AC. 电阻R1消耗的功率为WD. 变压器输出功率为W3.由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q1和q2。

其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为，式中k为静电力常量。

若用国际单位制的基本单位表示，k的单位应为（）A. kg·A2·m3B. kg·A-2·m3·s-4C. kg·m2·C-2D. N·m2·A-24.如图甲所示，A为电荷分布均匀的带电绝缘圆环，B为不带电的金属圆环，B用绝缘杆固定于天花板，A，B环共轴，现让A绕其轴按图乙所示的角速度一时间关系图像转动，则下列说法错误的是（）A. 0 t1时间内，两环间的作用力大小逐渐增大B. t1 t2时间内，两环间的作用力为零C. t2 t3时间内，两环间的作用力为引力D. t2 t3时间内，环中感应电流方向一定与A转动方向同向5.如图所示，在某一点电荷Q产生的电场中，有a、b两点，其中a点的场强大小为E a，方向与ab连线成30°角；b点的场强大小为E b，方向与ab连线成60°角．则关于a、b两点场强大小及电势高低，下列说法中正确的是（）A. E a=3E b，φa＜φbB. E a= ，φa＞φbC. E a=2E b，φa＞φbD. E a= ，φa＜φb6.如图，AC，BD为圆的两条互相垂直的直径，圆心为O．将等电量的正、负点电荷放在圆周上它们的位置关于AC对称．要使圆心O处的电场强度为零，可在圆周上再放置一个适当电量的正点电荷+Q，则该点电荷+Q应放在（）A. A点B. B点C. C点D. D点7.如图所示，真空中有一边长为L的正方体，正方体的两个顶点g、h处分别放置电荷量量为q的正、负点电荷，其他顶点位置如图所示，k为静电力常量，下列表述正确的是（）A. 两点电荷之间库仑力大小F=kB. e、f两点的电场强度相等C. c、d两点的电势相等D. 一电子从e点沿路径edf移动到f点，电场力先做正功再做负功二、多选题8.如图是通过变压器降压给用户供电的示意图．变压器输入电压是市区电的电压，负载变化时输入电压不会有大的波动．输出电压通过输电线输送给用户，输电线的电阻用R0表示，开关S闭合后，相当于接入电路中工作的用电器增加．如果变压器上的能量损失可以忽略，则关于开关S闭合后，以下说法正确的是（）A. 电表V1示数不变，V2示数减小B. 电表A1、A2示数均增大C. 原线圈输入功率减小D. 电阻R1两端的电压减小9.将平行板电容器两极板之间的距离、电压、电场强度大小和极板所带的电荷量分别用d、U、E和Q表示．下列说法正确的是（）A. 保持U不变，将d变为原来的两倍，则E变为原来的一半B. 保持E不变，将d变为原来的一半，则U变为原来的两倍C. 保持d不变，将Q变为原来的两倍，则U变为原来的一半D. 保持d不变，将Q变为原来的一半，则E变为原来的一半10.如图所示，两根间距为l的光滑平行金属导轨与水平面夹角为α，图中虚线下方区域内存在磁感应强度为B的匀强磁场，磁场方向垂直于斜面向上．两金属杆质量均为m，电阻均为R，垂直于导轨放置．开始时金属杆ab处在与磁场上边界相距l的位置，金属杆cd处在导轨的最下端，被与导轨垂直的两根小柱挡住．现将金属杆ab由静止释放，当金属杆ab刚进入磁场便开始做匀速直线运动，己知重力加速度为g，则（）A. 金属杆ab进入磁场时的感应电流的方向为由b到aB. 金属杆ab进入磁场时的速度大小为C. 金属杆ab进入磁场后产生的感应电动势D. 金属杆ab进入磁场后金属杆cd对两根小柱的压力大小为零三、填空题11.2016年发生了多起手机爆炸事故，主要原因是手机电池周边没有空隙，使用时发热膨胀导致爆炸．如果某电池的内阻为1.0Ω，以0.1A的电流持续工作1h，则此过程中，电池消耗的功率为W，产生的热量为J．12.如图，带电量为+q的点电荷与均匀带电薄板相距为2d，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心．若图中a点处的电场强度为零，根据对称性，图中b点处的电场强度大小为，方向．（静电力恒量为k）13.如图所示，质量均为1kg的带等量同种电荷的小球A、B，现被绝缘细线悬挂在O点，OA悬线长为10cm，OB悬线长均为5cm．平衡时A球靠在绝缘墙上，OA悬线处于竖直方向，而B球的悬线偏离竖直方向60°（取g=10m/s2），此时A、B两球之间静电力的大小为 N．以后由于A漏电，B在竖直平面内缓慢运动，到θ=0°处A的电荷刚好漏完，在整个漏电过程中，悬线OB上拉力大小的变化情况是（选填“变大”，“变小”或者“不变”）四、解答题14.某一用直流电动机提升重物的装置，如图所示，重物质量m=50kg，电源的电压为U=110V，不计电源内阻及各处摩擦，当电动机以v=0.90m/s的恒定速度向上提升重物时，电阻中的电流I=5A，由此可知电动机的线圈的电阻R为多少？五、实验探究题15.小明利用如图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻（1）图中电流表的示数为 A（2）调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下请根据表中的数据，在答题卡的方格纸上作出U-I图线由图线求得：电动势E= V，内阻r= Ω。

（3）实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合，其实从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为。

六、综合题16.如图是某学习小组在空旷的场地上做“摇绳发电实验”的示意图．他们将一铜芯线像甩跳绳一样匀速摇动，铜芯线的两端分别通过细铜线与灵敏交流电流表相连．摇绳的两位同学的连线与所在处的地磁场（可视为匀强磁场）垂直．摇动时，铜芯线所围成半圆周的面积S=2m2，转动角速度ω=10 rad/s，用电表测得电路中电流I=40μA，电路总电阻R=10Ω，取=2.25．（1）求该处地磁场的磁感应强度B；（2）从铜芯线所在平面与该处地磁场平行开始计时，求其转过四分之一周的过程中，通过电流表的电量q；（3）求铜芯线转动一周的过程中，电路产生的焦耳热Q．17.如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两板外无电场，板长L=0.2m，板间距离d=0.2m．在金属板右侧有一边界为MN的区域足够大的匀强磁场，MN 与两板中线OO′垂直，磁感应强度B=5×10﹣3T，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子速度v0=105 m/s，比荷q/m=108 C/kg，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的．（1）试求带电粒子射出电场时的最大速度；（2）证明：在任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN上的入射点和在MN上出射点的距离为定值，写出该距离的表达式；（3）从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场，求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间．答案解析部分一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】解：A、同种电荷相互排斥，故两个物块的库仑力为斥力，根据牛顿第三定律，大小相等，由于不知道两个物块与地面之间的动摩擦因数，不能确定摩擦力的关系，所以两个物块不一定同时运动同时静止．故A错误；B、两物块之间存在库仑斥力，与位移同方向，故对物块做正功，故B错误；C、电场力做功等于电势能的减小量，库仑力对物块做正功，故两个物块的电势能逐渐减小，故C正确；D、当两个物块间的库仑力大于物块的摩擦力，两个物块都做加速运动，当库仑力小于摩擦力后，物块做减速运动，故D错误；故选：C【分析】由静止释放后，两个物块间的库仑力大于物块的摩擦力，两个物块都做加速运动，当库仑力小于摩擦力后，物块做减速运动，直到停止．2.【答案】D【解析】【解答】解：A、变压器原线圈输入电压的最大值，输入电压的有效值根据电压与匝数成正比，，得，电压表的读数为，故A错误；B、副线圈的电流，根据电流与匝数成反比，，原线圈电流，即电流表的读数为，故B错误；C、电阻消耗的功率，故C错误；D、变压器的输出功率= ，故D正确；故选D【分析】棒产生的是交流电，电流表显示的是有效值，根据电压与匝数成正比，电流与匝数成反比，结合功率公式逐项分析即可．3.【答案】B【解析】【解答】由可得单位为,故选B。

【分析】本题考查单位制，意在考查考生对物理公式的熟记情况和灵活运用能力。

单位制的考查实际上是公式的考查，不知道q＝It，容易出错。

4.【答案】D【解析】【解答】解：A、由图可知，在0 t1时间内，环A的转速均匀增大，所以A产生的等效电流逐渐增大，与时间成正比，所以A产生的磁场也是均匀增大的，与时间成正比，根据法拉第电磁感应定律：，可知B环内产生的感应电动势不变，所以感应电流也不变；B内的电流不变，而A的等效电流逐渐增大，所以两环间的作用力大小逐渐增大．故A正确；B、t1 t2时间内，A的转速不变，所以产生的磁场不变，所以B内没有感应电流，所以两环间的作用力为零．故B正确；C、由图可知，t2 t3时间内A的转速减小，所以产生的磁场减小，根据楞次定律可知，环B内产生的感应电流的磁场与A产生的磁场的方向相同，所以B内感应电流的方向与A电流的方向相同，则两环间的作用力为引力．故C正确；D、t2 t3时间内，环中感应电流方向一定与A电流的方向相同，但A内的电性是未知的，所以A的电流的方向不一定与A转动方向同向，所以B环中感应电流方向不一定与A转动方向同向．故D错误．本题选择错误的，故选：D【分析】由电流与磁场的关系判断出A运动产生的磁场的变化；有法拉第电磁感应定律判断感应电流的大小的变化；由楞次定律判断出感应电流的方向；由左手定则判断安培力的方向．5.【答案】B【解析】【解答】解：将E a、E b延长相交，交点即为Q点的位置．设ab两点到Q的距离分别为r a和r b，由几何知识得到：R a=abcos30°；R b=absin30°，则=故根据公式E=k 得，E a= ．由电场线的方向可知，场源电荷为负电荷，故有：φa＞φb；故选：B．【分析】将E a、E b延长相交，即得到Q点的位置，由几何知识求出ab两点到Q的距离之比，由E=k 求解场强之比．根据两点到Q距离的大小关系，比较电势高低．6.【答案】D【解析】【解答】解：根据正点电荷在某点的电场强度方向为这两点的连线并背离正点电荷，若负点电荷则为这两点连线并指向负点电荷，可知：等电量的正、负点电荷在圆心处的合电场强度方向是OD，若使圆心O处的电场强度为零，则正点电荷必须放在D点处，故选：D【分析】由正点电荷在某点的电场强度方向为这两点的连线并背离正点电荷，若负点电荷则为这两点连线并指向负点电荷，从而来确定等电量的正、负点电荷在O点的电场强度方向．若要使圆心处电场强度为零，则放置的正点电荷在O处产生的电场强度方向必须与等量异种电荷产生电场强度方向相反．7.【答案】B【解析】【解答】解：A、由图，结合几何关系知g、h两点间的距离为L，根据库仑定律知，两点电荷之间库仑力大小：F=k = ．．故A错误．B、由图可知，ef两点处于等量异种电荷的垂直平分面上，该面是一等势面，所以各点的电场强度的方向相同；又由ef两点到两个点电荷的位置是对称的，所以电场强度的大小也相等．故B正确．C、c、d两点的连线与g、h两点的连线平行，根据等量异种电荷电场线的特点，结合沿着电场线方向电势逐渐降低，可知c点的电势大于d点的电势．故C错误．D、由图可知，ef两点处于等量异种电荷的垂直平分面上，该面是一等势面，d点位于等势面右侧靠近负电荷的位置，所以d点的电势一定低于e、f点的电势．一电子从e点沿路径edf移动到f点，负电荷的电势能先增大后减小，所以电场力先做负功再做正功．故D错误．故选：B【分析】根据电场线的分布比较电场强度的大小和电势的高低．根据电场力做功情况，判断电势能的变化．根据库仑定律的公式求出库仑力的大小．二、多选题8.【答案】B,D【解析】【解答】解：A、因为输入电压几乎不变，原副线圈的电压比等于匝数之比，则副线圈的电压几乎不变，即电压表V1、V2的读数几乎不变．故A错误．B、因为负载增加，则副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，即A2增大，原副线圈电流之比等于匝数之反比，所以A1示数变大．故B正确．C、因为负载增加，则副线圈总电阻减小，副线圈电压不变，则副线圈电流增大，由P=UI知功率增加，故C错误．D、电压表V2、V3示数之差等于副线圈导线上的电压损失，△U=IR增加，电阻R1两端的电压减小．故D 正确．故选：BD．【分析】闭合开关，支路电流之和变大，使得R0两端的电压变大，R1两端的电压变小，且原线圈中的电流变大。