2019北京高二物理上学期期末汇编：磁场(教师版)
高二物理2018~2019年度第一学期期末总复习试卷：第三章 磁场(答案详解)
高二物理2018~2019年度第一学期期末总复习试卷第三章磁场姓名：___________班级：___________第I卷（选择题）一、选择题(本题共10小题，每小题6分，共60分. 1～6为单项选择题，所列的四个选项中，只有一项符合题意；7～10题为多项选择题，所列四个选项中至少有二项符合题意，漏选得3分，错选或不选不得分）1．下列关于磁感应强度的说法中正确的是( )A．若长为L、电流为I的导线在某处受到的磁场力为F ，则该处的磁感应强度必为B．磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向C．由B＝知，B与F成正比，与I L成反比D．由B＝知，磁场中某处的磁感应强度的大小随通电导线中电流I的减小而增大【答案】B【解析】试题分析：A、公式成立的条件是：通电导线必须与磁场方向垂直；错误B、磁感应强度的方向规定为小磁针北极所受磁场力的方向；正确CD、公式是磁感应强的的定义式，磁感应强度由磁场本身决定，与通电导线即其受力无关；错误故选B2．如图所示，竖直向下的匀强磁场穿过光滑的绝缘水平面，平面上一个钉子O固定一根细线，细线的另一端系一带电小球，小球在光滑水平面内绕O做匀速圆周运动．在某时刻细线断开，小球仍然在匀强磁场中做匀速圆周运动，下列说法错误的是()A．速率变小，半径变小，周期不变B．速率不变，半径不变，周期不变C．速率变小，半径变大，周期变大D．速率不变，半径变小，周期变小【答案】AC【解析】因为洛伦兹力不做功，所以速度大小肯定不变，故AC错误若开始细线上无拉力，当细线断开之后，速率不变，半径不变，周期不变，故B正确细线上的拉力和洛伦兹力的合力提供向心力，若细线断开后，洛伦兹力提供向心力，若向心力变大，因为速率不变，根据向，可知半径变小，周期变小，故D正确本题选错误的，故选AC3.如图所示，一根有质量的金属棒MN，两端用细软导线连接后悬于a、b两点，棒的中部处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中，棒中通有电流，方向从M流向N，此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零，可以() A．适当减小磁感应强度B．使磁场反向C．适当增大电流D．使电流反向解析：首先对MN进行受力分析，受竖直向下的重力G，受两根软导线的竖直向上的拉力和竖直向上的安培力．处于平衡时有2F＋BIL＝mg，重力mg恒定不变，欲使拉力F减小到0，应增大安培力BIL，所以可增大磁场的磁感应强度B或增加通过金属棒中的电流I，或二者同时增大．答案：C4．如图所示，空间存在水平向左的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，电场和磁场相互垂直．在电磁场区域中，有一个竖直放置的光滑绝缘圆环，环上套有一个带正电的小球．O点为圆环的圆心，a、b、c为圆环上的三个点，a点为最高点，c点为最低点，Ob沿水平方向．已知小球所受电场力与重力大小相等．现将小球从环的顶端a点由静止释放．下列判断正确的是()A．当小球运动的弧长为圆周长的14时，洛伦兹力最大B．当小球运动的弧长为圆周长的12时，洛伦兹力最大C．小球从a点运动到b点，重力势能减小，电势能增大D．小球从b点运动到c点，电势能增大，动能先增大后减小解析：将电场力与重力合成，合力方向斜向左下方与竖直方向成45°角，把电场与重力场看成一个等效场，其等效最低点在点b、c之间，小球从b点运动到c点，动能先增大后减小，且在等效最低点的速度和洛伦兹力最大，则A、B两项错，D项正确；小球从a点到b点，电势能减小，则C项错．答案：D5．如图所示，在边长为2a的正三角形区域内存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，一个质量为m、电荷量为－q的带电粒子(重力不计)从AB边的中点O以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与AB边的夹角为60°.若要使粒子能从AC边穿出磁场，则匀强磁场的大小B需满足()A．B＞3mv3aq B．B＜3mv3aqC．B＞3mvaq D．B＜3mvaq解析：粒子刚好达到C点时，其运动轨迹与AC相切，则粒子运动的半径为r0＝3a.由r＝mvqB得，粒子要能从AC 边射出，粒子运动的半径r＞r0，解得B＜3mv3aq，选项B正确．答案：B6.如图所示，一个静止的质量为m、带电荷量为q的粒子(不计重力)，经电压U加速后垂直进入磁感应强度为B 的匀强磁场中，粒子打至P点，设OP＝x，能够正确反应x与U之间的函数关系的是()解析：带电粒子在电场中做加速运动，由动能定理有qU ＝12mv 2，带电粒子在磁场中做匀速圆周运动有x 2＝mvqB，整理得x 2＝8mqB2U ，故B 正确．答案：B7．如图，三根相互平行的固定长直导线L 1、L 2和L 3两两等距，均通有电流I ，L 1中电流方向与L 2中的相同，与L 3中的相反．下列说法正确的是( )A ．L 1所受磁场作用力的方向与L 2、L 3所在平面垂直B ．L 3所受磁场作用力的方向与L 1、L 2所在平面垂直C ．L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶1∶ 3D ．L 1、L 2和L 3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3∶3∶1解析：同向电流相互吸引，反向电流相互排斥．对L 1受力分析，如图所示，可知L 1所受磁场力的方向与L 2、L 3所在的平面平行，故A 错误；对L 3受力分析，如图所示，可知L 3所受磁场力的方向与L 1、L 2所在的平面垂直，故B 正确；设三根导线间两两之间的相互作用力为F ，则L 1、L 2受到的磁场力的合力等于F ，L 3受的磁场力的合力为3F ，即L 1、L 2、L3单位长度受到的磁场力之比为1∶1∶3，故C 正确，D 错误． 答案：BC8．一个不计重力的带电粒子以初速度v 0垂直于电场方向向右射入匀强电场区域，穿出电场后接着又进入匀强磁场区域．设电场和磁场区域有明确的分界线，且分界线与电场方向平行，如下列图中的虚线所示．在选项图所示的几种情况下，可能出现的是( )解析：A 、C 选项中粒子在电场中向下偏转，所以粒子带正电，在进入磁场后，A 图中粒子应逆时针转，C 图中粒子应顺时针转，A 正确，C 错误．同理可以判断，B 错误，D 正确．答案：AD 9．电子以垂直于匀强磁场的速度v ，从a 点进入长为d 、宽为L 的磁场区域，偏转后从b 点离开磁场，如图所示，若磁场的磁感应强度为B ，那么( )A ．电子在磁场中的运动时间t ＝dvB ．电子在磁场中的运动时间t ＝C ．洛伦兹力对电子做的功是W＝Bev2t D ．电子在b 点的速度值也为v 解析：由于电子做的是匀速圆周运动，故运动时间t ＝，A 错误，B 项正确；由洛伦兹力不做功可得C 错误，D正确．答案：BD10．为监测某化工厂的污水排放量，技术人员在该厂的排污管末端安装了如图所示的流量计．该装置由绝缘材料制成，长、宽、高分别为a 、b 、c ，左右两端开口．在垂直于上下底面方向加磁感应强度大小为B 的匀强磁场，在前后两个内侧面分别固定有金属板作为电极．污水充满管口中从左向右流经该装置时，接在M 、N 两端间的电压表将显示两极间的电压U .若用Q 表示污水流量(单位时间内排出的污水体积)，下列说法中正确的是( )A ．N 端的电势比M 端的高B ．若污水中正负离子数相同，则前后表面的电势差为零C ．电压表的示数U 跟a 和b 都成正比，跟c 无关D ．电压表的示数U 跟污水的流量Q 成正比解析：由左手定则可知，不管污水带何种电荷，都有φN ＞φM ，选项A 正确，选项B 错误．当电荷受力平衡时有qvB ＝q U b ，v ＝U bB ，流量Q ＝Sv ＝cUB，选项C 错误，选项D 正确．答案：AD第II 卷（非选择题）三、解答题（本题共3小题，11题10分，12题12分，13题18分，共40分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，有数值计算的要注明单位，只写出最后的案的不得分）11.如图所示，两根平行金属导轨M 、N ，电阻不计，相距0.2 m ，上边沿导轨垂直方向放一个质量为m ＝ 5 ×10－2kg 的金属棒ab ，ab 的电阻为0.5 Ω.两金属导轨一端通过电阻R 和电源相连，电阻R ＝2 Ω，电源电动势E ＝6 V ，电源内阻r ＝0.5 Ω.如果在装置所在的区域加一个匀强磁场，使ab 对导轨的压力恰好是零，并使ab 处于静止状态，(导轨光滑，g 取10 m/s 2)求所加磁场磁感应强度的大小和方向．解析：因ab 对导轨压力恰好是零且处于静止状态，ab 所受安培力方向一定竖直向上且大小等于重力，由左手定则可以判定B 的方向应为水平向右．ab 中的电流I ＝E R ＋r ＋r ab ＝62＋0.5＋0.5A ＝2 A ，F ＝ILB ＝mg ，B ＝mg IL ＝5×10－2×102×0.2T ＝1.25 T.答案：1.25 T 水平向右12.如图，空间存在方向垂直于纸面(xOy 平面)向里的磁场．在x ≥0区域，磁感应强度的大小为B 0；x ＜0区域，磁感应强度的大小为λB 0(常数λ＞1)．一质量为m 、电荷量为q (q ＞0)的带电粒子以速度v 0从坐标原点O 沿x 轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x 轴正向时，求：(不计重力)(1)粒子运动的时间；(2)粒子与O 点间的距离．解析：(1)粒子的运动轨迹如图所示．带电粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动的向心力由洛伦兹力提供，设在x ≥0区域，圆周半径为R 1；设在x ＜0区域，圆周半径为R 2.由洛伦兹力公式及牛顿第二定律得qv 0B 0＝mv 20R 1①qv 0(λB 0)＝mv 20R 2②粒子速度方向转过180°时，所用时间t 1为t 1＝πR 1v 0③粒子再转过180°时，所用时间t 2为t 2＝πR 2v 0④联立①②③④式得，所求时间t 0＝t 1＋t 2＝λ＋1πm⑤(2) 粒子再次沿x 轴正向射入磁场的位置如下图所示:由几何关系及①②式得，所求距离为d ＝2(R 1－R 2)＝2λ－1mv 0λqB 0⑥答案：(1)λ＋1πm λqB 0 (2)2λ－1mv 0λqB 013．如图所示，一带电微粒质量为m ＝2.0×10－11kg 、 电荷量为q ＝＋1.0×10－5C ，从静止开始经电压为U 1＝100 V 的电场加速后，从两平行金属板的中间水平进入偏转电场中，微粒从金属板边缘射出电场时的偏转角θ＝30°，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D ＝34.6 cm 的匀强磁场区域．微粒重力忽略不计．求：(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v 1； (2)偏转电场中两金属板间的电压U 2；(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B 至少多大？ 解析：(1)带电微粒经加速电场加速后速率为v 1，根据动能定理有U 1q ＝12mv 21，v 1＝ 2U 1qm＝1.0×104 m/s.(2)带电微粒在偏转电场中只受电场力作用， 设微粒进入磁场时的速度为v ′，则v ′＝v 1cos 30°，解得v ′＝233v 1.由动能定理有12m (v ′2－v 21)＝q U 22， 解得U 2＝66.7 V.(3)带电微粒进入磁场做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，设微粒恰好不从磁场右边射出时，做匀速圆周运动的轨道半径为R ，由几何关系知R ＋R2＝D ，由牛顿运动定律及运动学规律qv ′B ＝mv ′2R，得B ＝0.1 T.若带电粒子不射出磁场，磁感应强度B 至少为0.1 T. 答案：(1)1.0×104 m/s (2)66.7 V(3)0.1 T。
【教案】磁场+磁感线++教学设计高二上学期物理人教版(2019)必修第三册
人教版高中物理新教材必修三第十三章《电磁感应与电磁波初步》第一节《磁场磁感线》【课标分析】在《普通高中物理课程标准(2017 年版 2020 年修订) 》中，本节《磁场磁感线》属于课程内容必修课程中“电磁场与电磁波初步”主题之下。
《普通高中物理课程标准(2017 年版 2020 年修订)》中对本节的内容要求为：“能列举磁现象在生产生活中的应用。
了解我国古代在磁现象方面的研究成果及其对人类文明的影响。
关注与磁相关的现代技术发展。
通过实验，认识磁场。
会用磁感线描述磁场。
体会物理模型在探索自然规律中的作用。
”，学业要求为：“能用磁感线模型分析磁场中比较简单的问题，并得出结论。
在分析和论证过程中，能使用证据说明自己的观点。
”【教材分析】本节内容包括磁场和磁感线两部分。
教科书在初中知识的基础上进一步揭示了电现象和磁现象之间的联系，引导学生对事物之间的内在联系有更深刻的思考，并进一步强化“场”的研究方法。
本节内容作为《电磁场与电磁波初步》单元的开篇，是单元学习活动的基础，理清课时学习思路，明确课时学习任务，使后续的学习更有针对性和目的性。
本节有大量的物理学史内容，体现了重要的科学思想方法，是丰富的科学方法和人文教育结合的好素材。
可以结合演示实验，对初中知识复习概括并从科学与人文两个角度提升认识，为后续学习打下基础。
磁感线、几种常见的磁场的磁感线分布是基本的重要知识，有助于学生了解物理模型在人探索自然规律中的作用。
由于磁感线的分布不是平面的，而是空间的，应该通过演示实验来加深认识，有条件的情况下可以让学生分组实验。
教学中应注意培养学生的空间想象力，使学生形成经典物理的物质观、运动观和相互作用观等物理观念，并能用这些观念解释自然现象和解决实际问题。
在真实情境任务“小磁针怎样才能偏转”的引领下，本节重点解决的问题是如何科学地描述磁场。
从真实情境出发，以解决问题为目标，遵循科学描述运动的方法，建立磁感线模型逐步深入认识直线电流、环形电流的磁场，并在运用所学的过程中生成新的问题，为下一课时任务做好铺垫。
高二物理《磁场》重难知识点解析及综合能力精析
高二《磁场》重难点精析及综合能力强化训练高中，物流，高一力学是基础，高二电磁学是根本，高三知识综合用，所以高二部分，往往是高考的难点和重点，应当全面掌握这一块的方法和内容，综合利用。
I. 重难知识点精析一、知识点回顾1、磁场(1)磁场的产生：磁极周围有磁场；电流周围有磁场（奥斯特实验），方向由安培定则（右手螺旋定则）判断（即对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向）；变化的电场在周围空间产生磁场（麦克斯韦）。
(2)磁场的基本性质：磁场对放入其中的磁极、电流（安培力）和运动电荷（洛仑兹力）有力的作用(对磁极一定有力的作用；对电流和运动电荷只是可能有力的作用，当电流、电荷的运动方向与磁感线平行时不受磁场力作用)。
2、磁感应强度ILF B =（条件：L ⊥B ，并且是匀强磁场中，或ΔL 很小）磁感应强度B 是矢量。
3、磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。
磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N 极的指向。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。
⑶要熟记常见的几种磁场的磁感线4、安培力——磁场对电流的作用力(1)BIL F =(只适用于B ⊥I ，并且一定有F ⊥B, F ⊥I ，即F 垂直B 和I 确定的平面。
B 、I 不垂直时，对B 分解，取与I 垂直的分量B ⊥)(2)安培力方向的判定：用左手定则。
通电环行导线周围磁场地球磁场 通电直导线周围磁场另：只要两导线不是互相垂直的，都可以用“同向电流相吸，反向电流相斥”判定相互作用的磁场力的方向；当两导线互相垂直时，用左手定则判定。
5、洛仑兹力——磁场对运动电荷的作用力，是安培力的微观表现(1)计算公式的推导：如图，整个导线受到的安培力为F 安 =BIL ；其中I=nesv ；设导线中共有N 个自由电子N=nsL ；每个电子受的磁场力为F ，则F 安=NF 。
北京市首都师范大学附属中学2019_2020学年高二物理上学期末考试试题含解析
故选BCD。
二、填空题
13。某实验装置如图（ ）所示，在铁芯 上绕着两个线圈 和 ,如果线圈 中电流 与时间 的关系分别如图( )甲、乙、丙、丁所示。在 这段时间内（设电流自左边接线柱进入线圈 时取正)，有电流通过电流计 的是_____________，电流从右向左流过电流计 的是______。
C．滑片匀速运动时，A中也会产生变化的磁场，故B中同样会产生感应电流，故指针不会静止，故C错误；
D．综上分析可知，磁通量增加将左偏，磁通量减小将右偏，D错误；
故选B
7。如图所示，在水平面上有一光滑的 形金属框架,框架上跨接一金属杆 ，在框架的区域内有一竖直方向的匀强磁场（图中未画出）。下面说法中正确的是（）
故选B
12。“场”（重力场、电场、磁场）是一种特殊的物质，“场”的产生有很多种，如：地球会在表面附近产生重力场；静止的电荷会在周围空间产生电场；通电导体会在周围空间产生磁场 为了研究、描述“场”，人们采用引用“探测物"的方法对场进行研究。下列说法正确的是（ ）
A。 静电场对电荷有“力"的作用，由此定义了电势 ,利用电势 这一概念对电场“力”的性质进行描述
【答案】 (1）。 (1。47～1.50) (2）. (0.855~0。909) (3)。 电流值 (4)。 偏小
故B正确,ACD错误；
故选B.
11.如图为质谱仪测定带电粒子质量的装置示意图。速度选择器中场强E方向向下,磁感应强度 的方向垂直纸面向里，右侧分离器中磁感应强度 的方向垂直纸面向外。在 处有甲、乙、丙、丁四个一价正离子垂直于 和 入射.若 ， ,不计重力，则分别打在 四点的离子分别是（ )
2019版高考物理一轮复习(北京卷B版)教师用书：专题十一 磁场 PDF版含答案
２． 常见电流的磁场
通电直导线 安 培 定 则 示 意 图 通电螺线管 环形电流
与 Ｂ ０ 的矢量和为 Ｂ 总 ＝
立 体 图
①正确运用安培定则画出甲㊁乙两图㊂ ３ Ｂ ㊂ ３ ０
易错点评㊀ 概念的理解㊁矢量合成法则的运用
答案㊀ Ｃ
甲㊀ ㊀ ㊀ ㊀ ㊀ ㊀ ㊀ ㊀ ㊀ ㊀ ㊀ ㊀ 乙
㊀
②由 Ｐ 和 Ｑ 电流为 Ｉ 时合场强为 ０， 得出 Ｂ ０ 的方向水平向 ③Ｐ 中的电流反向，则 Ｐ 的磁场反向， Ｑ 的磁场大小和方向 ④注意各物理量间的夹角大小关系㊂
９１ ㊀
自西向东旋转，故地球上所带电荷的运动形成了一个环形电 流，根据安培定则可知右手的拇指指向地理的南极附近， 则弯 曲的四指的指向则自东向西， 故环形电流的方向应该由东向 西，故 Ａ 正确，Ｂ㊁Ｃ㊁Ｄ 错误㊂ 象，这被称为物质的超导电性，具有超导电性的材料称为超导体㊂
１． （ ２０１８ 北京石景山一模，１８） 如图所示， 在平面直角坐标系中， ａ㊁ｂ㊁ｃ 是等边三角形的三个顶点， 三个顶点处分别放置三根互 相平行的长直导线，导线中通有大小相等的恒定电流， 方向垂 下列说法中正确的是 （㊀ ㊀ ） 直纸面向里㊂ 对于顶点 ｃ 处的通电直导线所受安培力的方向，
线中通电流 Ｉ 时，两电流在 ａ 点处的磁感应强度与匀强磁场的磁 感应强度的矢量和为 ０，则两电流磁感应强度的矢量和为 － Ｂ ０ ，如 图甲得 Ｂ ＝ ３ ３ Ｂ ㊂ Ｐ 中电流反向后， 如图乙， Ｂ 合 ＝ Ｂ ＝ Ｂ ０ ， Ｂ 合 ３ ０ ３ ２ ３ Ｂ ，故 Ｃ 项正确㊂ ３ ０
解析㊀ 本题考查磁感应强度的矢量性和安培定则㊂ 两导
㊀ 如图所示， 金属棒 ＭＮ 两端由等长的
专题十一㊀ 磁场 Ｂ． 两悬线等长变短，θ 角变小 Ｃ． 金属棒质量变大，θ 角变大 解析㊀ 金属棒 ＭＮ 受力分析及其侧视图如图 所示，由平衡条件可知 Ｆ 安 ＝ ｍｇ ｔａｎ θ， 而 Ｆ 安 ＝ ＢＩＬ， 即 ＢＩＬ ＝ ｍｇ ｔａｎ θ， 则 Ｉʏ⇒ θʏ， ｍ ʏ⇒ θ ˌ， Ｂʏ⇒ θʏ， 故 Ａ 正确，Ｃ㊁Ｄ 错误㊂ θ 角与悬线长度无关，Ｂ 错误㊂ 答案㊀ Ａ Ｄ． 磁感应强度变大，θ 角变小
13.1磁场磁感线(教师版)-高二物理讲义(人教2019)
13.1 磁场磁感线【物理核心素养】物理观念：通过掌握磁场的概念，培养学生用物质观研究问题的观念。
科学思维：通过分析磁感线的定义和特点，培养学生模型建构的能力。
科学探究：通过探究用安培定则判断电流的磁感线方向，理解论证和解释等探究的本质．科学态度与责任：通过认识磁场的物质性，使学生养成用辩证唯物主义思考问题的意识和习惯。
【教学重难点】教学重点：1、理解磁场和磁感线的概念。
2、会用安培定则判定通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
教学难点：会用安培定则判定通电直导线和通电线圈周围磁场的方向。
知识点一、磁场1．磁极之间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引．2．奥斯特实验：把导线放置在小磁针的上方，通电时磁针发生了转动．实验意义：奥斯特实验发现了电流的磁效应，即电流可以产生磁场，首次揭示了电与磁的联系．3．磁场：磁体与磁体之间、磁体与通电导体之间，以及通电导体与通电导体之间的相互作用，是通过磁场发生的，磁场是磁体或电流周围一种看不见、摸不着的客观存在的物质．【特别提醒】1．磁场(1)磁场的客观性：磁场与电场一样，也是一种物质，是一种看不见而又客观存在的特殊物质．存在于磁体、通电导线、运动电荷、变化电场、地球的周围．(2)磁场的基本性质：对放入其中的磁极、电流、运动的电荷有力的作用，而且磁体与磁体、磁体与电流、电流与电流间的相互作用都是通过磁场发生的．【经典例题1】（多选）关于磁场，下列说法中正确的是（）A．磁场是看不见、摸不着、实际不存在而由人们假想出来的一种理想模型B．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同C．奥斯特发现了电流的磁效应现象，首次揭示了电与磁之间是有联系的D．磁感线总是从磁体的N极指向S极【答案】BC【解析】A．磁场是存在于磁体周围的一种特殊物质，它与实物粒子不同，磁场是看不见、摸不到，但又确实是客观存在的，通常用人们假想的磁感线来描述，故A错误；B．磁感应强度的方向与小磁针N极所受磁场力的方向相同，故B正确；C．奥斯特发现了电流的磁效应现象，首次揭示了电与磁之间是有联系的，故C正确；D．在磁体的外部，磁感线总是从N极指向S极，在磁体的内部则是从S极指向N极，故D错误。
导学案27-期末复习2-磁场-教师版
“东师学辅” 导学练·高二物理（27）期末复习2-磁场编稿教师：李志强一、基本概念1.磁场的产生⑴磁极周围有磁场。
⑵电流周围有磁场（奥斯特）。
安培提出分子电流假说（又叫磁性起源假说），认为磁极的磁场和电流的磁场都是由电荷的运动产生的。
（但这并不等于说所有磁场都是由运动电荷产生的，因为麦克斯韦发现变化的电场也能产生磁场。
）⑶变化的电场在周围空间产生磁场。
2.磁场的基本性质磁场对放入其中的磁极和电流有磁场力的作用（对磁极一定有力的作用；对电流只是可能有力的作用，当电流和磁感线平行时不受磁场力作用）。
这一点应该跟电场的基本性质相比较。
3.磁场力的方向的判定磁极和电流之间的相互作用力（包括磁极与磁极、电流与电流、磁极与电流），都是运动电荷之间通过磁场发生的相互作用。
因此在分析磁极和电流间的各种相互作用力的方向时，不要再沿用初中学过的“同名磁极互相排斥，异名磁极互相吸引”的结论（该结论只有在一个磁体在另一个磁体外部时才正确），而应该用更加普遍适用的：“同向电流互相吸引，反向电流互相排斥”，或用左手定则判定。
4.磁感线⑴用来形象地描述磁场中各点的磁场方向和强弱的曲线。
磁感线上每一点的切线方向就是该点的磁场方向，也就是在该点小磁针静止时N极的指向。
磁感线的疏密表示磁场的强弱。
⑵磁感线是封闭曲线（和静电场的电场线不同）。
⑷安培定则（右手螺旋定则）：对直导线，四指指磁感线方向；对环行电流，大拇指指中心轴线上的磁感线方向；对长直螺线管大拇指指螺线管内部的磁感线方向。
5.磁感应强度ILFB （条件是匀强磁场中，或ΔL很小，并且L⊥B ）。
磁感应强度是矢量。
单位是特斯拉，符号为T，1T=1N/（A∙m）=1kg/（A∙s2）6.磁通量如果在磁感应强度为B的匀强磁场中有一个与磁场方向垂直的平面，其面积为S，则定义B与S的乘积为穿过这个面的磁通量，用Φ表示。
Φ是标量，但是有方向（进该面或出该面）。
单位为韦伯，符号为W b。
2018～2019学年北京市海淀区高二上学期期末考试物理试题(解析版)
绝密★启用前北京市海淀区普通高中2018～2019学年高二上学期期末教学质量统一监测物理试题(解析版)2019年1月一、选择题1.下列物理量属于矢量的是A. 电势B. 电势能C. 电功率D. 磁感应强度【答案】D【解析】【分析】标量只有大小没有方向,而矢量既有大小也有方向,可以根据这个特征求解本题．【详解】电势、电势能、电功率只有大小没有方向所以是标量,而磁感应强度既有大小也有方向为矢量,故D对故选D2.如图所示,人造卫星A、B绕地球做匀速圆周运动．则这两颗卫星相比A. 卫星A的角速度较大B. 卫星A的加速度较大C. 卫星A的周期较大D. 卫星A的线速度较大【答案】C【解析】【分析】卫星绕地球做圆周运动时,万有引力提供向心力,可以根据牛顿第二定律求解本题．【详解】根据万有引力提供向心力22222==()GMm v m m r m r ma r r Tπω==由公式可以随着高度的增大除了周期在增大以外,线速度、角速度、加速度都在减小,故C对；ABD错；故选C3.如图所示,空间中有一足够大的区域内分布着匀强磁场,磁场方向垂直纸面向里,某时刻一带正电粒子沿纸面向右运动,若不计粒子所受重力,带电粒子在匀强磁场中的运动是A. 匀速直线运动B. 匀变速曲线运动C. 顺时针转向的圆周运动D. 逆时针转向的圆周运动【答案】D【解析】【分析】带电粒子在磁场中的受力可以根据左手定则来判断,即四指指向正电荷运动的方向,磁场垂直手心过,拇指所指的方向即为洛伦兹力的方向．【详解】带电粒子带正电,根据左手定则可知受洛伦兹力的方向为向上,且洛伦兹力不做功,所以粒子应该做逆时针的匀速圆周运动,故D正确；ABC错误；【点睛】洛伦兹力的方向与速度方向垂直,只改变速度的方向,不改变速度的大小.匀变速运动是指的加速度不变的运动,当合力方向与速度方向不在一条直线上物体将做曲线运动.4.某交流发电机产生的电流随时间变化的关系如图所示．由图像可知该交流电的A. 频率为50 HzB. 频率为25 HzC. 电流有效值为10 AD. 电流有效值为5 A【答案】B【解析】【分析】从图象中可以求出该交流电的最大电压以及周期等物理量,然后根据最大值与有效值以及周期与频率关系求解.【详解】AB、由图可以知道,交流电的周期T=0.04s,所以频率为25 Hz,故A错；B对；CD、从图像上可以看出电流的最大值为10A,根据正弦交流电有效值的求法可以电流的有效值为,故CD错误；2故选B5.如图所示,在垂直纸面向里、范围足够大的匀强磁场中,放置一个金属圆环,圆环平面与磁场方向垂直,若要使圆环中产生如图中箭头所示方向的瞬时感应电流,下列方法可行的是A. 使匀强磁场均匀增强B. 使匀强磁场均匀减弱C. 使圆环向左或向右平动D. 使圆环向上或向下平动【答案】A【解析】【分析】穿过线圈的磁通量变化则会产生感应电流,且感应电流的方向可以根据楞次定律来判断．【详解】AB、根据题目要是线圈中产生逆时针的电流根据楞次定律可知应该使原磁场增大,故A对；B错；CD、圆环向左或向右平动以及向上或向下平动时,穿过线圈中的磁通量没有发生变化,故不会产生感应电流,故CD错误；故选A【点睛】产生感应电流的必备条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化,可以根据这个来判断本题的选项．6.喷墨打印机工作原理的简化模型如图所示．重力可忽略的墨汁微滴,经带电室带电后,以速度v垂直匀强电场飞入极板间,最终打在纸面上半部分的某一位置P．关于此微滴及其在极板间电场中运动,下列说法正确的是A. 经带电室后带正电B. 电场力对微滴做负功C. 动能增大D. 电势能增大【答案】C【解析】【分析】由墨汁微滴带负电,在电场中受到的力来确定偏转方向;根据墨汁微滴做类平抛运动来确定侧向位移,及电场力做功来确定电势能变化情况.【详解】墨汁微滴经带电室后带带负电,故向正极板偏转,电场力做正功,动能增大,电势能减小,故C对；ABD错；故选C7.图为演示自感现象实验装置的电路图,电源的电动势为E,内阻为r．A是灯泡,L是一个自感系数很大的线圈,线圈的直流电阻小于灯泡A正常发光时的电阻．实验时,闭合开关S,电路稳定后,灯泡A正常发光．下列说法正确的是A. 闭合开关S,电路稳定后,灯泡A中电流等于线圈L中电流B. 闭合开关S,电路稳定后,灯泡A中电流大于线圈L中电流C. 电路稳定后突然断开开关S,灯泡A立即熄灭D. 电路稳定后突然断开开关S ,灯泡A 闪亮一下再熄灭 【答案】D 【解析】 【分析】开关由闭合到断开瞬间,A 灯立即熄灭,通过线圈的电流减小,线圈产生自感电动势,再根据楞次定律分析灯亮度如何变化.【详解】由于线圈的直流电阻小于灯泡A 正常发光时的电阻,所以电路稳定时,流过线圈的电流大于灯泡的电流,在突然断开时由于线圈的自感作用,线圈相当于电源,对灯泡提供电流,所以灯泡不会马上熄灭,并且流过灯泡的电流大于原来灯泡的电流,所以灯泡会闪亮一下,故ABC 错；D 对； 故选D【点睛】线圈的作用：在闭合电路时由于自感作用相当于一个大电阻；在稳定时相当于一个电阻为R 的正常电阻,在断开电源时相当于一个电源对别的用电器提供电流．8.磁铁有N 、S 两极,同名磁极相斥,异名磁极相吸,这些特征与正、负电荷有很大的相似性．库仑在得到点电荷之间的库仑定律后,直觉地感到磁极之间的相互作用力也遵循类似的规律．他假定磁铁的两极各带有正、负磁荷,当磁极本身的几何线度远小于它们之间的距离时,其上的磁荷可以看作点磁荷．库仑通过实验证明了静止的两个点磁荷之间的相互作用力遵循的“磁库仑定律”与点电荷之间遵循的库仑定律类似．由上述内容可知,下列说法正确的是A. 两个正磁荷之间的作用力为引力B. 两个点磁荷之间的相互作用力只与它们之间的距离有关C. 两个点磁荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比D. 相互作用的两个点磁荷,不论磁性强弱,它们之间的相互作用力大小一定相等【答案】D 【解析】 【分析】 库仑力公式122kQ Q F r =,如果把磁场也类比于电场的话,那么可以根据这个公式判断两个电磁荷之间的相互作用力． 【详解】类比于电场作用的话,可知两个正磁荷之间的作用力为排斥力,故A 错；类比于库仑力公式122kQ Q F r =可知两个点磁荷之间的相互作用力不仅和它们之间的距离有关,且与距离的平方成正比,还与磁铁的两极各带有正、负磁荷有关,故BC错误；根据相互作用力的性质可知：相互作用的两个点磁荷,不论磁性强弱,它们之间的相互作用力大小一定相等,故D对；故选D9.如图甲所示,矩形导线框ABCD固定在匀强磁场中,磁感线垂直于线框所在平面向里,磁感应强度B随时间t变化的规律如图乙所示．规定垂直于线框所在平面向里为磁场的正方向；线框中沿着ABCDA方向为感应电流i的正方向．则在线框中产生的感应电流随时间变化的关系可能为图中的A. B.C. D.【答案】A【解析】【分析】楞次定律指出感应电流的效果,总是阻碍磁通量的变化,感应电流变化的结果总是阻碍引起磁通量变化的原因,根据楞次定律可知电流的方向．【详解】由于磁场是均匀变化的所以产生的电流应该是恒定电流,根据楞次定律可知,感应电流方向没有发生变化,故A对；BCD错误；故选A10.如图所示,右端开口的矩形导体轨道QPMN固定在水平面内,轨道的电阻忽略不计．电阻为R的金属导体棒ab垂直于MN、PQ放在轨道上．空间中存在与轨道所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度的大小为B ．导体棒ab 以恒定的速度向右运动,与导轨MN 始终垂直并接触良好．当其运动到导轨MN 和PQ 的中点处开始计时,运动到NQ 位置时将导体棒迅速锁定（过程Ⅰ）；再使磁感应强度的大小从B 增加到B '（过程Ⅱ）．在过程Ⅰ、Ⅱ中,流过导体棒ab 的电荷量相等,则'B B等于A.54B.32C. 2D.52【答案】B 【解析】 【分析】根据电荷量的定义q It = 分别表示出两个过程中电荷量的表达式,再根据电荷量相等可以求出磁场之比．【详解】第一个过程通过导体棒的电荷量为Blv Blsq It t R R=== ； 第二个过程导体棒不动,磁场从B 增加到B '通过导体棒的电荷量为()2B B l sE q It t R R R-⋅∆Φ'='=== 两次电荷量相等,即q q =' 可解得：'32B B = ,故B 对；ACD 错； 故选B【点睛】电荷量()2B B l sE q It t R R R-⋅∆Φ'='===,如果是磁场变化引起的,可以直接用此式定性分析电荷量．11.金属棒MN 两端用细软导线悬挂于a 、b 两点,其中间一部分处于方向垂直于纸面向里的匀强磁场中,静止时MN 平行于纸面,如图所示．若金属棒通有从M 向N 的电流,此时悬线上有拉力．为了使拉力等于零,下列措施可行的是A. 增大电流B. 增大磁感应强度C. 将电流方向改为从N流向MD. 将磁场方向改为垂直于纸面向外【答案】AB【解析】【分析】通电导线在磁场中的受到安培力作用,由公式F=BIL求出安培力大小,由左手定则来确定安培力的方向.【详解】AB、棒的中部处于方向垂直纸面向里的匀强磁场中,棒中通有电流,方向从M流向N,根据左手定则可得,安培力的方向竖直向上,因为此时悬线上有拉力,为了使拉力等于零,则安培力必须增加.所以适当增加电流强度,或增大磁场使重力等于安培力,即可以使得拉力等于零,故AB正确CD、当电流的方向或者磁场的方向发生变化时,根据左手定则可知安培力的方向就变为向下了,那么不管怎样,绳子的拉力都不可以为零了,故CD错误；故选AB【点睛】安培力的方向可以根据左手定则来判断,在根据受力分析来判断如何让绳子的拉力为零．12.我们通常用阴极射线管来研究磁场对运动电荷的作用,图为阴极射线管的示意图,两个电极的连线沿x轴方向．玻璃管内部已抽成真空,当两个电极连接到高压电源两端时,阴极会发射电子,电子在电场的加速作用下,由阴极沿x轴方向飞向阳极,电子束掠射到荧光板上,显示出电子束的径迹．要使电子束的径迹向z轴正方向偏转,下列措施中可采用的是A. 加磁场,磁场方向沿x轴正方向B. 加磁场,磁场方向沿y轴负方向C. 加电场,电场方向沿z轴正方向D. 加电场,电场方向沿z轴负方向【答案】BD【解析】【分析】负电荷在电场中的受力应该和电场方向相反,而在磁场中的受力要根据左手定则来判断,由于向上偏转则受力向上可判断出磁场的方向．【详解】电子带负电,要是负电荷向上偏转,根据左手定则可知应该加沿y轴负方向的加磁场,若加电场,根据负电荷受力和场强方向相反可知应该加沿电场方向沿z轴负方向的电场,故BD对；AC错；故选BD13.图是通过变压器降压给用户供电的示意图．负载变化时变压器输入电压基本保持不变．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,则开关S闭合后,以下说法正确的是A. 电表V1示数与V2示数的比值不变B. 电表A1示数不变,A2示数增大C. 输电线的电阻R0消耗的功率增大D. 流过电阻R1的电流减小【答案】ACD【解析】【分析】根据电压和匝数成正比可求出副线圈的电压,在根据电路中的串并联关系可以知道电流及功率的变化状况．【详解】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,所以比值不变,故A 对；B 、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,闭合开关后,负载增加,副线圈总电阻减小,副线圈电压不变,则副线圈电流增大,即A 2示数增大,原副线圈电流之比等于匝数之反比,所以电表A 1示数也增大,故B 错；C 、由于A 2示数增大,所以流过输电线的电阻R 0的电流增大,根据20P I R 则输电线的电阻R 0消耗的功率增大,故C 对；D 、闭合开关,电压表V 2示数不变,副线圈电流增大,R 0两端电压增大,根据串联分压得R 1两端电压减小,所以流过电阻R 1的电流减小,故D 对； 故选ACD【点睛】电压是前决定后,电流是后决定前,并且前后功率相等．14.电子感应加速器是利用感应电场来加速电子的一种设备．电子感应加速器主要由上、下电磁铁磁极和环形真空室组成,当电磁铁通以变化的电流时,会在柱形电磁铁的两极间产生磁场,在磁场中安置一个环形真空管道作为电子运行的轨道,如图所示（图中上部分为主视图、下部分为俯视图）．当磁场发生变化时,产生的感应电场就会不断加速电子,电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动．下列说法正确的是A. 感生电场的方向为顺时针方向B. 感生电场的方向为逆时针方向C. 电磁铁中通入的电流应越来越强D. 电磁铁中通入的电流应越来越弱 【答案】AC 【解析】 【分析】感应电流的的磁场总是阻碍原磁通量的变化,可以判断磁场在如何变化,几何楞次定律来判断即可．【详解】AB、根据题意电子在真空管中沿逆时针方向做圆周运动且产生的感应电场就会不断加速电子,即电子受到的电场力方向为逆时针,根据电场力与负电荷运动方向相反可知电场方向应该是顺时针,故A对；B错CD、由于电场方向是顺时针,所以感应电流方向也是顺时针,可知感应磁场方向向下,和原磁场方向相反,结合楞次定律可知原磁场在增强,所以电磁铁中通入的电流应越来越强,故C 对；D错；故选AC【点睛】根据楞次定律可以判断感应电流的方向即应磁场的方向,要灵活运用楞次定律解题．二、实验题15.在探究平抛运动规律时,老师和同学们选用图所示的装置进行实验．初始时,A球静止在弹性金属片的右侧,B球被夹在金属片的左侧．用小锤打击弹性金属片后,A球和B球同时开始运动．实验中,______（选填“A球”“B球”或“A、B两球”）做抛体运动．老师用该实验装置完成了一次实验,观察到两个小球同时落地,于是得出结论：平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．小明同学认为不够严密,请你阐述小明的理由（写出一条即可）．_________________________________________________【答案】(1). A球；(2). 改变小球距地面的高度和打击的力度,多次重复这个实验【解析】【分析】探究平抛运动的规律中,实验同时让A球做平抛运动,B球做自由落体运动,若两小球同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,而不能说明A球水平方向的运动性质．【详解】用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,由于B球仅受重力,初速度为零,做自由落体运动．两球落到地面的时间相等,可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,所以A球做了抛体运动,由于误差的存在,所以应该多次测量来减小误差,即改变小球距地面的高度和打击的力度,多次重复这个实验,观看两个球是否还能同时落地．【点睛】本题属于简单基础题目,实验虽然简单,但是很直观的验证了平抛运动在竖直方向上的运动规律．注意该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律．16.某同学用如图所示的实验器材来探究产生感应电流的条件．（1）图中已经用导线将部分器材连接,请补充完成图中实物间的连线________．（2）若连接好实验电路并检查无误后,闭合开关的瞬间,观察到电流计指针发生偏转,说明线圈______（填“A”或“B”）中有了感应电流．开关闭合后,他还进行了其他两项操作尝试,发现也产生了感应电流,请写出两项可能的操作：①_________________________________；②_________________________________．【答案】(1). (2). （2）B；(3). 将滑动变阻器的滑片快速滑动；(4). 将线圈A（或铁芯）快速抽出；断开开关的瞬间．【解析】【分析】感应电流产生的条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化,所以要想探究这个问题就要从这个条件出发,尽可能的改变穿过线圈B的磁通量,达到电流计发生偏转的效果．【详解】（1）连接实物图如图所示：（2）闭合开关的瞬间,观察到电流计指针发生偏转,说明线圈B 中有了感应电流,根据感应电流产生的 条件：穿过闭合线圈的磁通量发生变化即可,所以要想是电流计指针发生偏转,则还可以采取的措施为：将线圈A （或铁芯）快速抽出；断开开关的瞬间 三 计算题17.有一个电热器,其电阻恒为44Ω、所接交流电压的瞬时表达式为u =311sin(100πt ),式中各物理量均为国际单位．求：（1）该交流电电压的最大值U m ；（2）该交流电的周期T ；（3）该电热器正常工作时的功率P ．【答案】（1）U m =311V ； （2）0.02s T = （3）1100W P =【解析】【分析】 对于正弦交流电来说最大值与有效值的关系为2m U =,另外在计算和热量有关的物理量时要用到有效值．【详解】（1）根据交流电压的瞬时表达式为u =311sin(100πt )可知交流电的最大值U m =311V （2）从公式中可以看出交流电的角速度100ωπ= ,所以周期20.02T s πω== （3）此交流电的有效电压22m U == 所以该电热器正常工作时的功率2221100U P W R ⎪⎝⎭==≈ 故本题答案是：（1）U m =311V ； （2）0.02s T = （3）1100W P =【点睛】要会计算交流电的有效值,并且知道和能量有关的物理量都应该用有效值来计算．18.2018年是中国航天里程碑式的高速发展年,是属于中国航天的“超级2018”．例如,我国将进行北斗组网卫星的高密度发射,全年发射18颗北斗三号卫星,为“一带一路”沿线及周边国家提供服务．北斗三号卫星导航系统由静止轨道卫星（同步卫星）、中轨道卫星和倾斜同步卫星组成．图为其中一颗静止轨道卫星绕地球飞行的示意图．已知该卫星做匀速圆周运动的周期为T ,地球质量为M 、半径为R ,引力常量为G ．（1）求静止轨道卫星的角速度ω；（2）求静止轨道卫星距离地面的高度h 1；（3）北斗系统中的倾斜同步卫星,其运转轨道面与地球赤道面有一定夹角,它的周期也是T ,距离地面的高度为h 2．视地球为质量分布均匀的正球体,请比较h 1和h 2的大小,并说出你的理由．【答案】（1）2π=T ω；（2）2312=4GMT h R π（3）h 1= h 2 【解析】【分析】（1）根据角速度与周期的关系可以求出静止轨道的角速度；（2）根据万有引力提供向心力可以求出静止轨道到地面的高度； （3）根据万有引力提供向心力可以求出倾斜轨道到地面的高度；【详解】（1）根据角速度和周期之间的关系可知：静止轨道卫星的角速度2π=T ω （2）静止轨道卫星做圆周运动,由牛顿运动定律有：21212π=()()()Mm G m R h R h T++ 解得：2312=4πGMT h R（3）如图所示,同步卫星的运转轨道面与地球赤道共面,倾斜同步轨道卫星的运转轨道面与地球赤道面有夹角,但是都绕地球做圆周运动,轨道的圆心均为地心．由于它的周期也是T ,根据牛顿运动定律,22222=()()()Mm G m R h R h Tπ++ 解得：2322=4GMT h R π- 因此h 1= h 2．故本题答案是：（1）2π=T ω；（2）2312=4GMT h R π- （3）h 1= h 2 【点睛】对于围绕中心天体做圆周运动的卫星来说,都借助于万有引力提供向心力即可求出要求的物理量．19.一种测定电子比荷的实验装置如图所示．真空玻璃管内,阴极K 发出的电子经阳极A 与阴极K 之间的高压加速后,形成细细的一束电子流,沿图示方向进入间距为d 的两极板C 、D 间的区域．若两极板C 、D 间无电压,电子将沿直线打在荧光屏的中心O 点；若在两极板间施加恒定电压U ,则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P 点；若再在极板间施加一个方向垂直于纸面的磁感应强度大小为B 的匀强磁场,则电子在荧光屏上产生的亮点又回到O 点．（1）判断匀强磁场的方向；（2）求电子击中O 点时的速度大小v ；（3）已知极板的长度l ＝5.00cm ,间距d ＝1.50cm ,极板区的中点M 到O 点的距离L ＝12.50cm ,极板间电压U ＝200V ,磁感应强度B ＝6.3×10–4T ,P 点到O 点的距离y ＝3.0cm ．根据上述数据,计算电子的比荷e m （保留2位有效数字）．【答案】（1）垂直纸面向里 （2）v U Bd=（3）1.6×1011C/kg 【解析】【分析】 没有加磁场时,电子进入平行板电容器极板间做类平抛运动,由牛顿第二定律和运动学公式可推导出垂直于极板方向的位移,电子离开极板区域后做匀速直线运动,水平方向的速度等于电子刚进入极板间的初速度,求出匀速直线运动的时间,即可求出P 点离开O 点的距离.加上磁场B 后,荧光屏上的光点重新回到O 点,说明电子通过平行板电容器的过程中电子所受电场力与磁场力相等,即可得到电子进入极板时的初速度,联立可求出比荷.【详解】（1）电子在电场中运动时偏到P 点,即受到向上的电场力,加上磁场后电子回到O 点说明此时电子做匀速直线运动,根据平衡可知磁场力向下．根据左手定则可知磁场方向应该垂直纸面向里（2）因电子在正交的电场、磁场中不偏转且匀速直线运动 所以U Bqv qE qd == （平衡条件、场强与电势差关系） 所以v U Bd= （3）电子在只有偏转电场时,偏转距离设为1y ,则由几何关系知12l y y L= ,所以12yl y L = 而2211122eU l y at md v ⎛⎫== ⎪⎝⎭结合以上各式可解得：111.610/e C kg m=⨯ 故本题答案是：（1）垂直纸面向里 （2）v U Bd= （3）1.6×1011C/kg 【点睛】电子在电场中的做了类平抛运动,对于类平抛运动来说要学会分解为水平方向上的匀速运动和竖直方向上的匀加速运动,经过拆解后的运动就比较简单了．20.如图所示,两根相距为L 的光滑平行金属导轨CD 、EF 固定在水平面内，并处在竖直向下的匀强磁场中，导轨足够长且电阻不计．在导轨的左端接入阻值为R 的定值电阻，将质量为m 、电阻可忽略不计的金属棒MN 垂直放置在导轨上，可以认为MN 棒的长度与导轨宽度相等，且金属棒运动过程中始终与导轨垂直并接触良好，不计空气阻力．金属棒MN 以恒定速度v 向右运动过程中，假设磁感应强度大小为B 且保持不变，为了方便，可认为导体棒中的自由电荷为正电荷．（1）请根据法拉第电磁感应定律，推导金属棒MN 中的感应电动势E ；（2）在上述情景中，金属棒MN 相当于一个电源，这时的非静电力与棒中自由电荷所受洛伦兹力有关．请根据电动势的定义，推导金属棒MN 中的感应电动势E ．（3）请在图中画出自由电荷所受洛伦兹力示意图．我们知道，洛伦兹力对运动电荷不做功．那么，金属棒MN 中的自由电荷所受洛伦兹力是如何在能量转化过程中起到作用的呢？请结合图中自由电荷受洛伦兹力情况，通过计算分析说明．【答案】（1）E BLv =；（2）v E BL =（3）见解析【解析】【分析】(1)先求出金属棒MN 向右滑行的位移,得到回路磁通量的变化量∆Φ ,再由法拉第电磁感应定律求得E 的表达式;(2)棒向右运动时,电子具有向右的分速度,受到沿棒向下的洛伦兹力，1v f e B =,棒中电子在洛伦兹力的作用下,电子从M 移动到N 的过程中,非静电力做功v W e Bl =,根据电动势定义W E q=计算得出E. （3）可以从微观的角度求出水平和竖直方向上的洛伦兹力做功情况，在比较整个过程中做功的变化状况．【详解】（1）如图所示，在一小段时间∆t 内，金属棒MN 的位移。
2017-2019北京高二物理上学期期末汇编：电磁学(教师版)
2017-2019北京高二物理上学期期末汇编：电磁学一．选择题:认真审题，仔细想一想，然后选出正确答案。
1．（2019秋•西城区期末）下列现象中，属于静电利用的是()A．在很高的建筑物顶端装上避雷针B．在高大的烟囱中安装静电除尘器C．油罐车后面装一根拖在地上的铁链条D．存放易燃品的仓库的工人穿上导电橡胶做的防电靴2．（2019秋•西城区期末）在一段导体两端加上电压，已知在10s内通过此导体横截面的电荷量是4C，则通过这段导体的电流是()A．40A B．2.5A C．0.4A D．14A3．（2019秋•西城区期末）用电流表和电压表测量电阻的电路如图所示，其中R为待测电阻。
电表内阻对测量结果x的影响不能忽略，下列说法中正确的是()A．电压表的示数小于R两端的电压xB．电压表的示数大于R两端的电压xC．电流表的示数小于通过R的电流xD．电流表的示数大于通过R的电流x4．（2019秋•密云区期末）磁铁有N、S两极，同名磁极相斥，异名磁极相吸，这些特征与正、负电荷有很大的相似性。
库仑在得到点电荷之间的库仑定律后，直觉地感到磁极之间的相互作用力也遵循类似的规律。
他假定磁铁的两极各带有正、负磁荷，当磁极本身的几何线度远小于它们之间的距离时，其上的磁荷可以看作点磁荷。
库仑通过实验证明了静止的两个点磁荷之间的相互作用力遵循的“磁库仑定律”与点电荷之间遵循的库仑定律类似。
由上述内容可知，下列说法正确的是()A．两个正磁荷之间的作用力为引力B．两个点磁荷之间的相互作用力只与它们之间的距离有关C．两个点磁荷之间的相互作用力与它们之间的距离成反比D．相互作用的两个点磁荷，不论磁性强弱，它们之间的相互作用力大小一定相等5．（2018秋•顺义区期末）图甲是洛伦兹力演示仪。
图乙是演示仪结构图，玻璃泡内充有稀薄的气体，由电子枪发射电子束，在电子束通过时能够显示电子的径迹。
图丙是励磁线圈的原理图，两线圈之间产生近似匀强磁场，线圈中电流越大磁场越强，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行，电子速度的大小和磁感应强度可以分别通过电子枪的加速电压和励磁线圈的电流来调节。
2019-2021北京高中物理期末汇编：带电粒子在匀强磁场中的运动(教师版)
2019-2021北京高中物理期末汇编：带电粒子在匀强磁场中的运动一．选择题（共13小题）1．（2021春•顺义区期末）如图所示，两根相互平行的长直导线A和B通有大小和方向都相同的电流，一带电粒子以一定的初速度平行纸面从A导线附近的a点开始运动，经过一段时间运动到图示的b点，此粒子由a点运动到b点的过程中，粒子的运动轨迹曲线可以分成很多小段，每小段都可以看成圆周运动的一部分，即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替，圆半径即为曲率半径。
不计阻力和带电粒子的重力，下列说法中正确的是（）A．该粒子运动轨迹曲线的曲率半径逐渐变大，加速度逐渐变小B．该粒子运动轨迹曲线的曲率半径逐渐变大，加速度逐渐变大C．该粒子运动轨迹曲线的曲率半径逐渐变小，加速度逐渐变小D．该粒子运动轨迹曲线的曲率半径逐渐变小，加速度逐渐变大2．（2020秋•房山区期末）如图所示是科学史上一张著名的实验照片，显示一个带电粒子在云室中穿过某种金属板运动的径迹。
云室旋转在匀强磁场中，磁场方向垂直照片向里。
云室中横放的金属板对带电粒子的运动起阻碍作用。
分析此径迹可知粒子（）A．带正电，由下往上运动B．带正电，由上往下运动C．带负电，由上往下运动D．带负电，由下往上运动3．（2020秋•东城区期末）如图所示磁场区域的边界为圆形，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。
带电粒子从a点以初速度v0正对磁场中心O进入磁场，从b点离开磁场时速度方向偏转了。
若同样的粒子从a点以大于v0的速度沿原方向进入磁场，从c点（图中未画出）离开磁场，粒子在磁场中运动的时间为t，速度方向偏转的角度为θ，不计粒子重力。
正确的是（）A．粒子带正电荷B．c点在b点左方C．D．θ＜4．（2020秋•房山区期末）如图所示是洛伦兹力演示仪的实物图和示意图。
电子枪可以发射电子束。
玻璃泡内充有稀薄的气体，在电子束通过时能够显示电子的径迹。
励磁线圈能够在两个线圈之间产生匀强磁场，磁场的方向与两个线圈中心的连线平行。
北京首都师范大学附属良乡实验学校2019年高二物理期末试题含解析
北京首都师范大学附属良乡实验学校2019年高二物理期末试题含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1. 如图所示，宽h=4cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=10cm，则（）A．右边界:-8cm<y<8cm有粒子射出B．右边界:y<8cm有粒子射出C．左边界:y>8cm有粒子射出D．左边界:0<y<16cm有粒子射出参考答案：AD2. 导体A带5q的正电荷，另一完全相同的导体B带q的负电荷，将两导体接触一会儿后再分开，则B导体的带电量为A．-q B．q C．2q D．4q参考答案：C3. （多选题）如图所示，有一台交流发电机E，通过理想升压变压器T1和理想降压变压器T2向远处用户供电，输电线的总电阻为R．T1的输入电压和输入功率分别为U1和P1，它的输出电压和输出功率分别为U2和P2；T2的输入电压和输入功率分别为U3和P3，它的输出电压和输出功率分别为U4和P4．设T1的输入电压U1一定，当用户消耗的电功率变大时，有（）A．U2减小，U4变大B．U2不变，U3变小C．P1变小，P2变小D．P2变大，P3变大参考答案：BD【考点】远距离输电；变压器的构造和原理．【分析】通过理想升压变压器T1将电送到用户附近，然后用理想降压变压器T2向远处用户供电家中．提升电压的目的是降低线路的功率损失，从而提高用户得到的功率．【解答】解：A、B要使用户消耗的电功率变大，由于是理想变压器，则P3也会变大；由于T1的输入电压U1一定时，U2也不变，则P2必须变大，线路上的电流变大，导致电阻R 消耗的功率也变大，电阻两端电压也变大，所以U3变小，U4变小，故A错误、B正确；C、由于两变压器均是理想的，所以输入功率与输出功率相等，当P1变大，P2也变大，加之T1的输入电压U1一定，则输出电压也一定，通过电阻R的电流变大，所以U3电压变小．故C错误；D、要使用户消耗的电功率变大，由于是理想变压器，则P3也会变大；由于T1的输入电压U1一定时，U2也不变，则P2必须变大，故D正确；故选：BD4. 在如图所示电路中，已知交流电源电压U=311sinV，电阻R=100欧．则电流表和电压表的读数分别为（）A．3.11A，311V B．2.2A，220V C．2.2A，311V D．3.11A，220V参考答案：B【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】由交流电源电压的表达式可知电源电压的最大值，从而求得有效值，再由欧姆定律可求得通过R的电流有效值，即可知道两电表的示数．【解答】解：由交流电源电压U=311sinV知，交流电源电压的最大值U m=311V，有效值U==V=220V；由欧姆定律可知，电路中电流I==A=2.2A，所以电流表和电压表的读数分别为2.2A，220V；故B正确，ACD错误；故选：B5. （多选）原子核A发生α衰变后变为原子核，原子核B发生β衰变后变为原子核，已知原子核A和原子核B的中子数相同，则两个生成核X和Y的中子数以及a、b、c、d的关系，下列说法正确的是（）A．X的中子数比Y少3 B．X的中子数比Y少1C．如果a-d=2，则b-c=3 D．如果a-d=2，则b-c=1参考答案：BC二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 电源的电动势为4.5V，内电阻为0.50Ω，外电路接一个4.0Ω的电阻，这时流过电源的电流为A，路端的电压为V．参考答案：1，4【考点】闭合电路的欧姆定律．【分析】已知电源的电动势，内电阻和外电阻，根据闭合电路欧姆定律求出流过电源的电流，由欧姆定律求出路端电压．【解答】解：根据闭合电路欧姆定律得I==路端的电压为U=IR=1×4V=4V故答案为：1，47. 如图所示为电容器C与电压为U的电源连接成的电路，当电键K与1接通时，电容器A 板带负电，B板带正电，这一过程称电容器的充电过程. 电路稳定后，两板间的电势差为________．当K与2接通时，流过导体acb的电流方向为________，这就是电容器的放电过程．参考答案：U b→c→a8. 如图11所示，虚线框内空间中同时存在着匀强电场和匀强磁场，匀强电场的电场线竖直向上，电场强度E=6×104伏/米，匀强磁场的磁感线未在图中画出．一带正电的粒子按图示方向垂直进入虚线框空间中，速度v=2×105米/秒．如要求带电粒子在虚线框空间做匀速直线运动，磁场中磁感线的方向是，磁感应强度大小为特。
2019北京师大附中高二(上)期末物理
2019北京师大附中高二（上）期末物理一、单选题1.下列说法中正确的是A. 开普勒总结了行星运动的三定律，并发现了万有引力定律B. 奥斯特发现电流的磁效应，首次揭示了电与磁的联系C. 法拉第提出了分子电流假说D. 富兰克林发现“磁生电”是一种在变化、运动的过程中才能出现的效应2.关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A. 磁场中某点磁感应强度的大小，跟放在该点的试探电流元的情况有关B. 磁场中某点磁感应强度的方向，跟该点处试探电流元所受的磁场力方向一致C. 在磁场中某点的试探电流元不受磁场力作用时，该点磁感应强度值大小为零D. 在磁场中磁感线越密的地方，磁感应强度越大3.如图，一束电子沿z轴正向流动，则在图中y轴上A点的磁场方向是（）A. +x方向B. ﹣x方向C. +y方向D. ﹣y方向4. 如图， a、b两颗人造地球卫星分别在如图所示的两个不同的轨道上运行，下列说法中正确的是（）A. a卫星的运行速度比第一宇宙速度大B. b卫星的运行速度较小C. b卫星受到的向心力较大D. a卫星受到的向心力较大5.如图所示的装置中，子弹A沿水平方向射入木块B并留在其中，木块将弹簧压缩到最短。
从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，不计木块与水平面间摩擦，子弹、木块和弹簧组成的系统A. 动量守恒，机械能守恒B. 动量守恒，机械能不守恒C. 动量不守恒，机械能守恒D. 动量不守恒，机械能不守恒6.如图所示，质量为M的人在远离任何星体的太空中，与他旁边的飞船相对静止由于没有力的作用，他与飞船总保持相对静止的状态这个人手中拿着一个质量为m的小物体，他以相对飞船为v的速度把小物体抛出，在抛出物体后他相对飞船的速度大小为A. B. C. D.7.有三束粒子，分别是质子(p)、氚核(H)和α粒子(He)束，如果它们以相同的速度沿垂直于磁场方向射入匀强磁场(磁场方向垂直纸面向里)，在下面所示的四个图中，能正确表示出这三束粒子运动轨迹的是 ( )A. B. C. D.8.如图所示为电流天平，可用来测定磁感应强度。
2019北京市西城区高二(上)期末物 理
2019北京市西城区高二（上）期末物理一、单选题（本大题共10小题，共30.0分）1. 下列物理量中属于标量的是（）A. 周期B. 向心加速度C. 线速度D. 磁感应强度2. 两个质点之间万有引力的大小为F，如果将这两个质点之间的距离变为原来的2倍，那么它们之间万有引力的大小变为（）A. 2FB. 4FC.D.3. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度大小不变。
下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，可能正确的是（）A. B. C. D.4. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径都不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示。
正常骑行时，下列说法正确的是（）A. A点的角速度大于B点的角速度B. A点的线速度与B点的线速度大小相等C. C点的角速度小于B点的角速度D. C点的线速度与B点的线速度大小相等5. 如图所示，在水平长直导线的正下方，有一只可以自由转动的小磁针．现给直导线通以由a向b的恒定电流I，若地磁场的影响可忽略，则小磁针的N极将（）A. 保持不动B. 向下转动C. 垂直纸面向里转动D. 垂直纸面向外转动6. 在磁场中的同一位置放置一根直导线，导线的方向与磁场方向垂直。
先后在导线中通入不同的电流，导线所受的力也不一样。
下图中的几幅图象表现的是导线受力的大小F与通过导线的电流I的关系。
a、b各代表一组F、I的数据。
在甲、乙、丙、丁四幅图中，正确的是（）A. 甲、乙、丙、丁都正确B. 甲、乙、丙都正确C. 乙、丙都正确D. 只有丙正确7. 如图所示为一阴极射线管，接通电源后，电子射线由阴极沿x轴方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线，若要加一磁场使荧光屏上的亮线向上（z轴正方向）偏转，则所加磁场方向为（）A. 沿z轴正方向B. 沿z轴负方向C. 沿y轴正方向D. 沿y轴负方向8. 如图1所示，100匝的线圈（图中只画了2匝）两端A、B与一个理想电压表相连。
线圈内有指向纸内方向的磁场，线圈中的磁通量在按图2所示规律变化。