2020年高三物理一轮复习二模三模试题分项解析专题磁场第期含解析
2020届河北省保定市高三二模物理试题 (解析版)
河北省保定市2020届高三二模试题一、选择题1.下列关于磁场的相关判断和描述正确的是()A. 甲图中导线所通电流与受力后导线弯曲的图示符合物理事实B. 乙图中表示条形磁铁的磁感线从N极出发,到S极终止C. 丙图中导线通电后,其正下方小磁针的旋转方向符合物理事实D. 丁图中环形导线通电后,其轴心位置小磁针的旋转方向符合物理事实『答案』C『解析』『分析』本题考察几种基本磁场以及安培定则的应用。
『详解』A.根据安培定则,同向电流相互吸引,异向电流相互排斥,故A错误;B.磁感线是闭合曲线,在磁体内部从S极指向N极,故B错误;C.根据安培右手螺旋定则,如图直导线下方有垂直纸面向里的磁场,N极向纸面内转动,故C正确;D.根据安培右手螺旋定则,如图环形导线内部有垂直纸面向外的磁场,N极向纸面外转动,故D错误。
故选C。
2.斜面体P静止在水平面上,从斜面上某个位置由静止释放一物块Q,Q沿斜面加速下滑。
在Q下滑过程中()A. 若P保持静止不动,Q的机械能守恒B. 若P保持静止不动,Q减小的重力势能可能大于它增加的动能C. 若P相对地面滑动,P、Q组成的系统在水平方向动量守恒D. 若P相对地面滑动,P、Q增加的动能之和一定等于Q减少的重力势能『答案』B『解析』『分析』本题考查动量守恒定律的应用条件以及通过能量守恒定律分析运动过程中的能量转化。
『详解』A.未告知斜面是否光滑,无法确定Q是否机械能守恒,故A错误;B.若斜面粗糙,减小的重力势能转化为动能和内能,故B正确;C.未告知地面是否光滑,若地面粗糙,水平方向动量不守恒,故C错误;D.若任意接触面有摩擦,都会有内能产生,故D错误。
故选B。
3.黑体辐射的研究表明:辐射强度、波长分布与辐射体的温度有密切关系。
此研究对冶金工业的迅速发展有巨大贡献,如图所示,图中画出了四种温度下黑体辐射的强度与波长的关系,从中可以看出()A. 温度越高,辐射电磁波的波长越短B. 温度越低,辐射电磁波的波长越长C. 同一波长的辐射强度随着温度的升高而增强D. 不同温度时辐射强度的最大值变化无规律可循『答案』C『解析』本题考查黑体辐射的基本知识。
2020年高考物理二模试卷解析版
高考物理二模试卷题号一二三四总分得分一、单项选择题(本大题共 5 小题,共30.0 分)1. 如下图为氢原子能级表示图,一群处于n=4 激发态的氢原子,向低能级跃迁的过程中向外辐射不一样频次的光子,用这些光子分别照耀逸出功为 4.54eV 的金属钨,以下说法正确的选项是()A.这群氢原子在辐射光子的过程中,电子绕核运动的动能增大,电势能减小B. 这群氢原子能辐射6 种不一样频次的光,此中从 n=4 能级跃迁到 n=1 能级辐射出的光子的动量最小C. 这群氢原子辐射的 6 种不一样频次的光中,能让金属钨发生光电效应的有 4 种D. 金属钨表面所发出的光电子的最大初动能是2. 2018 年 12 月 12 日 16 时 45 分,“嫦娥四号”在椭圆轨道Ⅱ的 A点成功实行了近月制动,顺利达成“太空刹车”,被月球捕捉,进入了近月轨道Ⅰ .假定月球半径为R,月球表面的重力加快度为0 3R.已知引力常量G,下g ,轨道Ⅱ的 B 点距离月球表面高度为列说法正确的选项是()A. “嫦娥四号”在 A 处点火后,动能增添B. 由已知条件能够求出“嫦娥四号”在轨道Ⅱ 上的运转周期C. 若只考虑万有引力的作用,“嫦娥四号”在轨道Ⅱ上经过 A 点时的加快度大于在轨道 1 上经过 A 点时的加快度D. 由已知条件没法求出月球的质量3.将体积同样,质量 m A=5m 的灯笼 A 和质量 m B=3m 的灯笼 B用轻质细绳 2 连结,灯笼 A 又用轻质细绳 1 悬挂在天花板上的 O点,两灯笼在同样的水平恒定风力作用下,处于如图所示的静止状态。
此中,轻质细绳1 与竖直方向的夹角α =45,°以下说法正确的选项是()A.B. 细绳 1 中的张力大小为5mg细绳 2 中的张力大小为8 mgC.D. 作用在每一个灯笼上的水平风力的大小为 8mg 细绳2 与竖直方向的夹角为 53°4. 竖直平面内存在方向水平向右、大小为 E 的匀强电场。
2020届高考高三物理第二次模拟考试(三)(解析附后)
2020届高考高三物理第二次模拟考试(三)(解析附后)一、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17只有一项是符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.一固定在水平面上倾角为α的粗糙斜面上有一个电动平板小车,小车的支架OAB上在O点用轻绳悬挂一个小球,杆AB垂直于小车板面(小车板面与斜面平行)。
当小车运动状态不同时,悬挂小球的轻绳会呈现不同的状态,下列关于小车在不同运动形式下,轻绳呈现状态的说法中正确的是( )A.若小车沿斜面匀速向上运动,轻绳一定与AB杆平行B.若小车沿斜面匀加速向上运动,轻绳可能沿竖直方向C.若小车沿斜面匀减速向下运动,轻绳可能与AB杆平行D.若小车沿斜面匀加速向下运动时,轻绳可能与AB杆平行15.如图所示,三个质量相等的小球A、B、C从图示位置分别以相同的速度v0水平向左抛出,最终都能到达坐标原点O。
不计空气阻力,x轴所在处为地面,则可判断A、B、C三个小球( )A.在空中运动过程中,动量变化率之比为1∶1∶1B.在空中运动过程中,重力做功之比为1∶2∶3C.初始时刻纵坐标之比为1∶2∶3D.到达O点时,速度方向与水平方向夹角的正切值之比为1∶4∶916.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶2,保险丝R1的电阻为2 Ω。
若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压,要求通过保险丝的电流(有效值)不超过5 A,加在电容器两极板的电压不超过50 V,则滑动变阻器接入电路的阻值可以为( )A.20 Ω B.10 Ω C.5 Ω D.1 Ω17.如图所示,一质量为m、带电荷量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场区域足够大,静止时悬线向左与竖直方向成60°角。
线长为L,细线不可伸长。
小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度为g。
现将电场反向,则下列说法正确的是( )A.小球带负电,电场强度E=32 mg qB.电场反向后,小球即做圆周运动,在最低点的速度最大,v m=2gLC.电场反向后,小球先做匀加速直线运动,然后做圆周运动,最大速度v m=5gLD.电场反向后,小球将做往复运动,能够回到初始位置18.如图所示为氢原子能级图,氢原子中的电子从n=4能级跃迁到n=1能级可产生a光;从n=3能级跃迁到n=1能级可产生b光,a光和b光的波长分别为λa和λb,a、b两光照射逸出功为4.5 eV的金属钨表面均可产生光电效应,遏止电压分别为U a和U b,则( )A.λa>λbB.U a>U bC.a光的光子能量为12.55 eVD.b光照射金属钨产生的光电子的最大初动能为7.59 eV19.地月拉格朗日L2点,始终位于地月连线上的如图所示位置,该点距离地球40多万公里,距离月球约6.5万公里。
山东省青岛市2020届高三物理下学期第三次模拟试题含解析
山东省青岛市2020届高三物理下学期第三次模拟试题(含解析)1.答题前,考生先将自己的姓名、考试号、座号填写到相应位置,认真核对条形码上的姓名、考试号和座号,并将条形码粘贴在指定位置上。
2.选择题答案必须使用2B铅笔(按填涂样例)正确填涂;非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
答题卡面清洁、不折叠、不破损。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.物理学家的科学研究推动了人类文明的进程,关于原子核内部的信息,最早来自天然放射现象。
人们从破解天然放射现象入手,逐步揭开了原子核的秘密。
下列说法正确的是()A. 贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息,认为原子核是可分的,从原子核内部释放的射线有α射线、β射线、X射线、γ射线B. 德国物理学家伦琴首次发现铀和含铀的矿物能够发出α射线C. 卢瑟福预言了中子的存在,查德威克通过实验发现了中子D. 汤姆孙通过α粒子轰击铍核(94Be)获得碳核(126C)的实验发现了中子【答案】C【解析】【详解】A.1896年贝克勒尔发现天然放射现象揭开原子核内部信息,认为原子核是可分的,从原子核内部释放的射线有α射线、β射线、γ射线,没有X射线,故A错误;B.德国物理学家伦琴,发现了伦琴射线,即X射线,贝克勒尔首次发现铀和含铀的矿物能够发出α射线,故B错误;C.卢瑟福预言了中子的存在,查德威克通过实验发现了中子,故C正确;D.查德威克通过α粒子轰击铍核(94Be)获得碳核(126C)的实验发现了中子,故D错误。
故选C。
2.拔罐是中医传统养生疗法之一,以罐为工具,将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地“吸”在皮肤上,造成局部瘀血,以达到通经活络、祛风散寒等作用的疗法封闭气体质量变化不计,可以看作理想气体。
2020届高考物理一轮复习检测:第十一章_磁场_第3讲_带电粒子在复合场中的运动(含答案)
第3讲带电粒子在复合场中的运动基础巩固1.地面附近水平虚线MN的下方存在着正交的匀强电场和匀强磁场,电场强度为E,磁感应强度为B,如图所示。
一带电微粒自距MN为h的高处由静止下落,从P点进入场区,沿半圆圆弧POQ运动,经圆弧的最低点O从Q点射出。
重力加速度为g,忽略空气阻力的影响。
下列说法中错误的是( )A.微粒进入场区后受到的电场力的方向一定竖直向上B.微粒进入场区后做圆周运动,半径为C.从P点运动到Q点的过程中,微粒的电势能先增大后减小D.从P点运动到O点的过程中,微粒的电势能与重力势能之和越来越小2.(2016北京西城期末,16)(多选)如图所示,两个半径相同的半圆形光滑轨道置于竖直平面内,左右两端点等高,分别处于沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中。
两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放。
M、N为轨道的最低点。
则下列分析正确的是( )A.两个小球到达轨道最低点的速度< v NB.两个小球第一次经过轨道最低点时对轨道的压力> F NC.小球第一次到达M点的时间小于小球第一次到达N点的时间D.磁场中小球能到达轨道另一端最高处,电场中小球不能到达轨道另一端最高处3.(多选)在如图所示的空间直角坐标系所在的区域内,同时存在匀强电场E和匀强磁场B。
已知从坐标原点O沿x轴正方向射入的质子,穿过此区域时未发生偏转,则可以判断此区域中E和B的方向可能是( )A.E和B都沿y轴的负方向B.E和B都沿x轴的正方向C.E沿y轴正方向,B沿z轴负方向D.E沿z轴正方向,B沿y轴负方向4.显像管原理的示意图如图所示,当没有磁场时,电子束将打在荧光屏正中的O点,安装在管径上的偏转线圈可以产生磁场,使电子束发生偏转。
设垂直纸面向里的磁场方向为正方向,若使电子打在荧光屏上的位置由a点逐渐移动到b点,下列变化的磁场能够使电子发生上述偏转的是( )5.(2017北京海淀一模,22,16分)如图所示,分界线MN左侧存在平行于纸面水平向右的有界匀强电场,右侧存在垂直于纸面向里的有界匀强磁场。
2020-2021学年高考物理一轮复习磁场练习试题及答案
2020-2021 学年高三物理一轮复习练习卷:磁场一、单选题1.如下左图所示,为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况,以O 点(图中白点)为坐标原点,沿z 轴正方向磁感应强度B 大小的变化最有可能为( )A.B.C.D.2.科学研究发现,在地球的南极或北极所看到的美丽极光,是由来自太阳的高能带电粒子受到地磁场的作用后,与大气分子剧烈碰撞或摩擦所产生的结果,如图所示。
则下列关于地磁场的说法中,正确的是()A.若不考虑磁偏角的因素,则地理南极处的磁场方向竖直向下2 3 B .若不考虑磁偏角的因素,则地理北极处的磁场方向竖直向上C .在地球赤道表面,小磁针静止时南极指向北的方向D .在地球赤道表面,小磁针静止时南极指向南的方向3.关于磁感应强度的概念,下列说法正确的是( )A .由磁感应强度定义式可知,在磁场中某处,B 与F 成正比,B 与 IL 成反比 B .一小段通电导线在某处不受磁场力作用,该处的磁感应强度一定为零C .磁场中某处磁感应强度的方向,与直线电流在该处所受磁场力方向相同D .磁场中某处磁感应强度的大小与放在磁场中通电导线长度、电流大小及所受磁场力的大小均无关4.如图所示,在磁感应强度大小为 B 0 的匀强磁场中,两长直导线 P 和 Q 垂直于纸面固定放置,两者之间的距离为 l .在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I 时,纸面内与两导线距离均为 l 的a 点处的磁感应强度为零.如果让 P 中的电流反向、其他条件不变,则 a 点处磁感应强度的大小为( )A .0B . 3B 0C . 3B 0D .2B 05.宽为 L ,共 N 匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面.当线圈中通有电流 I (方向如图)时,,在天平左、右两边加上质量各为 m 1、m 2 的砝码,天平平衡.当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为 m 的砝码后,天平重新平衡.由此可知3A.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为(m1-m2)gNIlB.磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为mg 2NIlC.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为(m1-m2)gNIl mgD.磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为2NIl6.我国拥有世界上最大的单口径射电望远镜,被称为“天眼”,如图所示。
2020年高三物理一轮复习二模三模试题分项解析专题直线运动第期含解析(2)
f直线运动一.选择题1.(2019 山东济南二模)质量 1kg 的物体从足够高处由静止开始下落,其加速度 a 随时间 t 变化的关系图象如图所示重力加速度 g 取 10m/s 2,下列说法正确的是A .2s 末物体所受阻力的大小为 10NB .在 0~2s 内,物体所受阻力随时间均匀减小C .在 0~2s 内,物体的动能增大了 100JD .在 0~1s 内,物体所受阻力的冲量大小为 2.5N·s【参考答案】D【名师解析】2s 末物体的加速度为零,由 f=mg 可得所受阻力的大小为 10N ,选项 A 正确;在 0~2s 内,物体的加速度均匀减小,由 mg-f=ma 可知,f=mg-ma ,即物体所受阻力随时间均匀增大,选项 B 错误;根据加速度图象的面积表示速度变化可知,2s 末物体速度为 10m/s ,在 0~2s 内,物体的动能增大了12mv 2=50J ,选项 C 错误;根据加速度图象的面积表示速度变化可知,1s 末物体速度为 7.5m/s ,由动量定理,mgt-I =mv ,解得在 0~1s 内,物体所受阻力的冲量大小为 I f =2.5N·s,选项 D 正确。
2.(2019 浙江模拟)一质点沿直线运动,其平均速度与时间的关系满足 v =2+t (各物理量均选用国际单位制中单位),则关于该质点的运动,下列说法正确的是()A .质点可能做匀减速直线运动B .5 s 内质点的位移为 35 mC .质点运动的加速度为 1 m/s 2D .质点第 3 s 末的速度为 5 m/s【参考答案】Bx 1【名师解析】根据平均速度 v =t 知,x =vt =2t +t 2,对比 x =v 0t +2at 2 知,质点的初速度 v 0=2 m/s ,加速1 1度 a =2 m/s 2,质点做匀加速直线运动,故 A 、C 错误.5 s 内质点的位移 x =v 0t +2at 2=2×5 m +2×2×25 m=35 m ,故 B 正确.质点第 3 s 末的速度 v =v 0+at =2 m/s +2×3 m/s =8 m/s ,故 D 错误.A3.(2019 陕西西安市蓝田县模拟)节能减排可体现在我们日常生活中。
2020届高三物理一轮复习二模三模试题汇编:专题11 带电粒子在电磁场中的运动(含解析)
带电粒子在电磁场中运动一.计算题1. (2019全国考试大纲调研卷3)如图所示,在两块水平金属极板间加有电压U构成偏转电场,一束比荷为带正电的粒子流(重力不计),以速度v o=104m/s沿水平方向从金属极板正中间射入两板。
粒子经电场偏转后进入一具有理想边界的半圆形变化磁场区域,O为圆心,区域直径AB长度为L=1m,AB与水平方向成45°角。
区域内有按如图所示规律作周期性变化的磁场,已知B0=0. 5T,磁场方向以垂直于纸面向外为正。
粒子经偏转电场后,恰好从下极板边缘O点与水平方向成45°斜向下射入磁场。
求:(1)两金属极板间的电压U是多大?(2)若T o=0.5s,求t=0s时刻射人磁场的带电粒子在磁场中运动的时间t和离开磁场的位置。
(3)要使所有带电粒子通过O点后的运动过程中不再从AB两点间越过,求出磁场的变化周期B o,T o应满足的条件。
【参考答案】(1)100V(2),射出点在AB间离O点(3)【名师解析】(1)粒子在电场中做类平抛运动,从O点射出使速度代入数据得U=100V(2)粒子在磁场中经过半周从OB中穿出,粒子在磁场中运动时间射出点在AB间离O点2.(2019江苏高邮市第二学期质检)如图所示,半径为r的圆形匀强磁场区域Ⅰ与x轴相切于坐标系的原点O,磁感应强度为B0,方向垂直于纸面向外.磁场区域Ⅰ右侧有一长方体加速管,加速管底面宽度为2r,轴线与x轴平行且过磁场区域Ⅰ的圆心,左侧的电势比右侧高.在加速管出口下侧距离2r处放置一宽度为2r的荧光屏.加速管右侧存在方向垂直于纸面向外磁感应强度也为B0的匀强磁场区域Ⅱ.在O点处有一个粒子源,能沿纸面向y>0的各个方向均匀地发射大量质量为m、带电荷量为q且速率相同的粒子,其中沿y 轴正方向射入磁场的粒子,恰能沿轴线进入长方形加速管并打在荧光屏的中心位置.(不计粒子重力及其相互作用)(1)求粒子刚进入加速管时的速度大小v0;(2)求加速电压U;(3)若保持加速电压U 不变,磁场Ⅱ的磁感应强度B =0.9 B 0,求荧光屏上有粒子到达的范围?(2)粒子在磁场区域Ⅱ的轨道半径为22R r =22v Bqv m R =又B = B 02v v =(2分)由动能定理得(3分)(3)粒子经磁场区域Ⅰ后,其速度方向均与x 轴平行;经证明可知: OO 1CO 2是菱形,所以CO 2和y 轴平行,v 和x 轴平行.磁场Ⅱ的磁感应强度B2减小10%,即,(2分)荧光屏上方没有粒子到达的长度为(2分)即荧光屏上有粒子到达的范围是:距上端处到下端,总长度(2分)3.(14分)(2019广东广州天河区二模)如图所示,在x轴上方存在匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直纸面向里。
2020年高三物理一轮复习二模三模试题分项解析专题磁场第期含解析(2)
磁场一.选择题1. (2019河南郑州二模).1876年美国著名物理学家罗兰在实验室中完成了著名的“罗兰实验”。
罗兰把大量的负电荷加在一个橡胶圆盘上,然后在圆盘附近悬挂一个小磁针,使圆盘绕中心轴高速旋转,发现小磁针发生了偏转。
下列说法正确的是A.使小磁针发生转动的原因是圆盘上的电荷运动时产生了磁场B.使小磁针发生转动的原因是圆盘上产生了涡流C.仅改变圆盘的转动方向,小磁针的偏转方向不变D.如果使圆盘带上正电,圆盘的转动方向不变,小磁针的偏转方向不变【参考答案】A【命题意图】本题以“罗兰实验”为情景,考查电荷运动产生磁场、安培定则及其相关知识点。
【解题思路】带负电荷的橡胶圆盘绕中心轴高速旋转,根据电荷的定向运动形成电流,电流产生磁场可知,在圆盘上方产生了磁场,小磁针在磁场中受到磁场力发生转动,选项A正确B错误;仅改变圆盘的转动方向,在圆盘上方产生的磁场方向变化,小磁针的偏转方向变化,选项C错误;如果使圆盘带上正电荷,圆盘的转动方向不变,在圆盘上方产生的磁场方向变化,小磁针的偏转方向变化,选项D错误。
2.(4分)(2019山东济南期末)长为L的直导体棒a放置在光滑绝缘水平面上,固定的很长直导线b与a平行放置,导体棒a与力传感器相连,如图所示(俯视图)。
a、b中通有大小分别为I a、I b的恒定电流,I a方向如图所示,I b方向未知。
导体棒a静止时,传感器受到a给它的方向向左、大小为F的拉力。
下列说法正确的是()A.I b与I a的方向相同,I b在a处的磁感应强度B大小为B.I b与I a的方向相同,I b在a处的磁感应强度B大小为C.I b与I a的方向相反,I b在a处的磁感应强度B大小为D.I b与I a的方向相反,I b在a处的磁感应强度B大小为【参考答案】B【分析】根据同向电流相吸,异向电流相斥,并根据F=BIL求出对应在的磁感应强度,从而即可求解。
【名师解析】根据同向电流相吸,异向电流相斥,结合传感器受到a给它的方向向左、大小为F的拉力;因此直导线a、b间存在相互吸引,则它们的电流方向相同;a受到的安培力为F,电流为I,长度为L,则由磁感应强度的定义可知B0=,故选项B正确,ACD错误。
2020年高三物理一轮复习二模三模试题分项解析专题动量第期含解析
动量一.选择题1. (2019高考大纲模拟14)如图所示,质量为0.5 kg 的一块橡皮泥自距小车上表面1.25 m 高处由静止下落,恰好落入质量为2 kg 、速度为2.5 m/s 沿光滑水平地面运动的小车上,并与小车一起沿水平地面运动,取g =10 m/s 2,不计空气阻力,下列说法不正确的是( )A .橡皮泥下落的时间为0.3 sB .橡皮泥与小车一起在水平地面上运动的速度大小为3.5 m/sC .橡皮泥落入小车的过程中,橡皮泥与小车组成的系统动量守恒D .整个过程中,橡皮泥与小车组成的系统损失的机械能为7.5 J【答案】ABC⎦⎥⎤12m 1+m 2v 2 代入数据可得:ΔE =7.5 J ,故D 正确.二.计算题 例18 如图,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为2m ,长为L ,车右端(A 点)有一块静止的质量为m 的小金属块.金属块与车间有摩擦,与中点C 为界,AC 段与CB 段摩擦因数不同.现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C 时,即撤去这个力.已知撤去力的瞬间,金属块的速度为v 0,车的速度为2v 0,最后金属块恰停在车的左端(B 点)如果金属块与车的AC 段间的动摩擦因数为μ1,与CB 段间的动摩擦因数为μ2,求μ1与μ2的比值.小车有(F -F f )t 1=2m ×2v 0-0,得恒力F =5μ1mg 金属块由A →C 过程中做匀加速运动,加速度=小车加速度金属块与小车位移之差而从小金属块滑至车中点C 开始到小金属块停在车的左端的过程中,系统外力为零,动量守恒,设共同速度由能量守恒有,得例19 一辆质量为m =2 kg 的平板车,左端放有质量M =3 kg 的小滑块,滑块与平板车之间的动摩擦因数μ=0.4,如图所示,开始时平板车和滑块共同以0v =2 m/s 的速度在光滑水平面上向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞,设碰撞时间极短,且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反.设平板车足够长,以至滑块不会滑到平板车右端(取g =1.0 m/s 2),求: (1)平板车第—次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离;(2)平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度1v ;(3)为使滑块始终不会滑到平板车右端,平板车至少多长.例19 解:(1) 平板车第—次与墙壁碰撞后因受滑块对它的摩擦力作用而向左作匀减速直线运动.设向左运动的最大距离为1s ,动能定理得,;(2)假设平板车第二次与墙壁碰撞前和物块已经达到共同速度1v ,由于系统动量守恒,有,即设平板车从第—次与墙壁碰撞后向左运动的最大距离处到再加速到速度1v 所发生的位移大小为1s ',由动能定理得有,显然11s s 〈',表明平板车第二次与墙壁碰撞前已经达到了共同速度m /s 4.01=v ,这一速度也是平板车第二次与墙壁碰撞前瞬间的速度;(3)平板车与墙壁多次碰撞,使M 与m 之间发生相对滑动.由于摩擦生热,系统的动能逐渐减少,直到最终停止在墙角边,设整个过程中物块与平板车的相对位移为l ,由能量转化和守恒定律得 ,所以例20 如图9所示,质量为m A =4.9kg ,长为L =0.5 m ,高为h =0.2m 的木块A 放在水平地面上,质量为m B =1.0kg 的小木块B(可视为质点)放在A 的一端,,质量为m c = 0.10 kg ,初速度为0v =100 m/s 的子弹C 从A 的另一端射入并和它一起以共同速度运动(射入时间忽略不计),若A 和B 之间接触面光滑,A 和地面间动摩擦因数为μ=0.25.求:(1)子弹刚射入木块A 后它们的共同速度;(2)子弹射入A 后到B 落地的时间t ;(3)A 滑行的总的距离s 。
2020年高考物理模拟试题分类汇编磁场(解析版)
D.三角形线框遇到的安培力的大小为
【答案】BD
【分析】
A.由图可知,导体棒MN电流方向有M指向N,由左手定章可得,安培力方向平行于线框平面,且垂直
于导体棒MN,故A错误;
BMLNMNMN
于边MN的电阻的两倍,二者为并联关系,依据欧姆定律可知,导体棒MN中的电流是导体棒
F安=mgsinθ
由a均衡可知
F绳=F安+mgsinθ=2mgsinθ
由c均衡可知
F绳=mcg
因为绳中拉力大小相等,故
2mgsinθ=mcg
即物块c的质量为2msinθ,故A错误;
B.b放上以前,依据能量守恒知,a增添的重力势能与a、c增添的动能之和等于c减小的重力势能,故B
错误;
C.b棒放上导轨后,a匀速上涨重力势能在增添,故依据能量守恒知,物块c减少的重力势能等于回路消
F向左
B.I顺时针,
F向右
C. I逆时针,
F向左
D. I逆时针,
F向右
【答案】
B
【分析】
金属线框
abcd放在导线
MN
上,导线中电流产生磁场,依据安培定章判断可知,线框
abcd左右双侧磁场方
向相反,线框左边的磁通量小于线框右边的磁通量,磁通量存在抵消的状况。若
MN
中电流忽然减小时,
穿过线框的磁通量将减小。依据楞次定律可知,感觉电流的磁场要阻挡磁通量的变化,则线框
应选B。
4、(2020·金太阳高三放学期线上一模)
如下图, 等边三角形线框
LMN
由三根同样的导体棒连结而成,
固定于匀强磁场中,线框平面与磁感觉强度方向垂直,线框极点
2020届高三物理磁场专题训练(带解析)
2020届高三物理磁场专题训练(共34题)一、单选题(本大题共12小题)1.如图所示,由Oa、Ob、Oc三个铝制薄板互成120°角均匀分开的I、Ⅱ、Ⅲ三个匀强磁场区域,其磁感应强度分别用B1、B2、B3表示。
现有带电粒子自a点垂直Oa板沿逆时针方向射入磁场中,带电粒子完成一周运动,假设带电粒子穿过铝质薄板过程中电荷量不变,在三个磁场区域中的运动时间之比为1:3:5,轨迹恰好是一个以O为圆心的圆,不计粒子重力,则()A. 磁感应强度B1:B2:B3=1:3:5B. 磁感应强度B1:B2:B3=5:3:1C. 其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比为25:2D. 其在b、c处穿越铝板所损失的动能之比为27:52.如图所示,边界OM与ON之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边界ON上有一粒子源S。
某一时刻,从离子源S沿平行于纸面,向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相等,经过一段时间有大量粒子从边界OM射出磁场。
已知∠MON=30°,从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最长时间等于12T(T为粒子在磁场中运动的周期),则从边界OM射出的粒子在磁场中运动的最短时间为()A. 13T B. 14T C. 16T D. 18T3.如图所示,四根相互平行的固定长直导线L1、L2、L3、L4,其横截面构成一角度为60°的菱形,均通有相等的电流I,菱形中心为O.L1中电流方向与L2中的相同,与L3、L4中的相反,下列说法中正确的是()A. 菱形中心O处的磁感应强度不为零B. 菱形中心O处的磁感应强度方向沿OL1C. L1所受安培力与L3所受安培力大小不相等D. L1所受安培力的方向与L3所受安培力的方向相同4.如图所示,圆形磁场区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,三个带电粒子A,B,C先后从P点以相同的速度沿PO方向射入磁场,分别从a,b,c三点射出磁场,三个粒子在磁场中运动的时间分别用t A、t B、t C表示,三个粒子的比荷分别用k A,k B,k C表示,三个粒子在该磁场中运动的周期分别用T A、T B、T C表示,下列说法正确的是()A. 粒子B带正电B. t A<t B<t CC. k A<k B<k CD. T A>T B>T C5.如图所示,三角形ABC内有垂直于三角形平面向外的匀强磁场,AB边长为L,∠CAB=30°,∠B=90°,D是AB边的中点。
2020年高三物理一轮复习二模三模试题分项解析专题24光学和电磁波第01期含解析
光学和电磁波一.选择题1.(2019吉林长春二模)(5分)以下说法中正确的是。
(填正确答案前标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)A.在同一种玻璃中,频率越大的光速度越小B.用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的偏振C.麦克斯韦用实验证实了电磁波的存在D.交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应E.狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的【参考答案】ADE【名师解析】在同一种玻璃中,频率越大的光折射率越大,由n=c/v可知光的传播速度越小,选项A正确;用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉,选项B错误;麦克斯韦理论上提出了电磁波,赫兹用实验证实了电磁波的存在,选项C错误;交警通过发射超声波测量车速是利用了波的多普勒效应,选项D正确;狭义相对论认为在不同的惯性参考系中一切物理规律都是相同的,选项E正确。
2.(5分)(2019高三考试大纲调研卷9)如图所示,在透明均匀介质内有一球状空气泡,一束包含a、b 两种单色光的细光束从介质射入气泡,A为入射点,之后a、b光分别从C点、D点射向介质.已知光束在A 点的人射角i=30°,a光经过气泡的偏向角θ=45°,CD弧所对圆心角为3°,则下列说法中正确的是______。
(选对一个给2分,选对两个给4分,选对3个给5分。
每选错一个扣3分,最低得分为0分)A.b光经过气泡的偏向角为42°B.介质对a光的折射率大于C.a光的频率小于b光的频率D.b光从该介质射向空气的全反射临界角的正弦值为E.若a、b两单色光分别通过同一双缝干涉装置,则b光在屏上产生的条纹的间距大【参考答案】(1)(5分)ADE【名师解析】(1)光线在A点的入射角为i,折射角分别为、,作出光路图,如图。
由a色光的偏向角为45°,而偏向角,得,由几何知识得:AC弧所对的圆心角为,CD弧所对的圆心角为3°,则AD弧所对的圆心角为78°,故,b色光的偏向角为,故A正确。
2020届高考高三物理第二次模拟考试(三)(解析附后)
2020届高考高三物理第二次模拟考试(三)(解析附后)一、选择题:本题共8小题,每小题6分。
在每小题给出的四个选项中,第14~17只有一项是符合题目要求,第18~21题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
14.一固定在水平面上倾角为α的粗糙斜面上有一个电动平板小车,小车的支架OAB上在O点用轻绳悬挂一个小球,杆AB垂直于小车板面(小车板面与斜面平行)。
当小车运动状态不同时,悬挂小球的轻绳会呈现不同的状态,下列关于小车在不同运动形式下,轻绳呈现状态的说法中正确的是( )A.若小车沿斜面匀速向上运动,轻绳一定与AB杆平行B.若小车沿斜面匀加速向上运动,轻绳可能沿竖直方向C.若小车沿斜面匀减速向下运动,轻绳可能与AB杆平行D.若小车沿斜面匀加速向下运动时,轻绳可能与AB杆平行15.如图所示,三个质量相等的小球A、B、C从图示位置分别以相同的速度v0水平向左抛出,最终都能到达坐标原点O。
不计空气阻力,x轴所在处为地面,则可判断A、B、C 三个小球( )A.在空中运动过程中,动量变化率之比为1∶1∶1B.在空中运动过程中,重力做功之比为1∶2∶3C.初始时刻纵坐标之比为1∶2∶3D.到达O点时,速度方向与水平方向夹角的正切值之比为1∶4∶916.如图甲所示,理想变压器原、副线圈的匝数比n1∶n2=11∶2,保险丝R1的电阻为2 Ω。
若原线圈接入如图乙所示的正弦交变电压,要求通过保险丝的电流(有效值)不超过5 A,加在电容器两极板的电压不超过50 V,则滑动变阻器接入电路的阻值可以为( )A.20 Ω B.10 Ω C.5 Ω D.1 Ω17.如图所示,一质量为m、带电荷量为q的小球,用绝缘细线悬挂在水平向右的匀强电场中,假设电场区域足够大,静止时悬线向左与竖直方向成60°角。
线长为L,细线不可伸长。
小球在运动过程中电荷量保持不变,重力加速度为g。
现将电场反向,则下列说法正确的是( )A.小球带负电,电场强度E=32 mg qB.电场反向后,小球即做圆周运动,在最低点的速度最大,v m=2gLC.电场反向后,小球先做匀加速直线运动,然后做圆周运动,最大速度v m=5gL D.电场反向后,小球将做往复运动,能够回到初始位置18.如图所示为氢原子能级图,氢原子中的电子从n=4能级跃迁到n=1能级可产生a 光;从n=3能级跃迁到n=1能级可产生b光,a光和b光的波长分别为λa和λb,a、b两光照射逸出功为4.5 eV的金属钨表面均可产生光电效应,遏止电压分别为U a和U b,则( )A.λa>λbB.U a>U bC.a光的光子能量为12.55 eVD.b光照射金属钨产生的光电子的最大初动能为7.59 eV19.地月拉格朗日L2点,始终位于地月连线上的如图所示位置,该点距离地球40多万公里,距离月球约6.5万公里。
【高考复习】2020版高考物理 单元测试 磁场(含答案解析)
B.小球的电荷量与质量的比值 = mE
C.小球从 a 运动到 b 的过程中,小球和地球组成的系统的机械能守恒 D.小球在 a、b 两点的速度相同
4.用绝缘细线悬挂一个质量为 m、带电荷量为+q 的小球,让它处于如图所示的磁感应强度为
B 的匀强磁场中.由于磁场的运动,小球静止在如图所示位置,这时悬线与竖直方向的夹 角为 α,并被拉紧,则磁场的运动速度和方向可能是( )
A.经过最高点时,三个小球的速度相等 B.经过最高点时,甲球的速度最小 C.甲球的释放位置比乙球的高 D.运动过程中三个小球的机械能均保持不变
12. (多选)如图所示,通电导体棒静止于水平导轨上,棒的质量为 m,长为 L,通过的电流大小 为 I 且垂直纸面向里,匀强磁场的磁感应强度 B 的方向与导轨平面成 θ 角,则导体棒受 到的( )
静止状态,则导线 C 受到的静摩擦力是( )
A. 3B0Il,水平向左
3 C. 2 B0Il,水平向左
B. 3B0Il,水平向右
3 D. 2 B0Il,水平向右
9. (多选)如图所示,有一混合正离子束先后通过正交的电场、磁场区域Ⅰ和匀强磁场区域Ⅱ, 如果正离子束在区域Ⅰ中不偏转,进入区域Ⅱ后偏转半径 r 相同,则它们一定具有相同的 ( )
A.A 接电源正极,B 接电源负极,液体顺时针旋转 B.A 接电源负极,B 接电源正极,液体顺时针旋转 C.A、B 与 50 Hz 的交流电源相接,液体持续旋转 D.仅磁场的 N、S 极互换后,重做该实验发现液体旋转方向不变
3.如图所示,一个质量为 m、电荷量为 q 的带电小球从水平线 PQ 上方 M 点自由下落,以 PQ 为 边界下方有方向竖直向下、电场强度为 E 的匀强电场,同时还有垂直于纸面的匀强磁场, 小球从边界上的 a 点进入复合场后,恰能做匀速圆周运动,并从边界上的 b 点穿出,重力 加速度为 g,不计空气阻力,则以下说法正确的是( )
2020年高考物理一轮复习考点归纳专题电磁感应含答案
2020年高考一轮复习知识考点专题10 《电磁感应》第一节电磁感应现象楞次定律【基本概念、规律】一、磁通量1.定义:在磁感应强度为B的匀强磁场中,与磁场方向垂直的面积S和B的乘积.2.公式:Φ=B·S.3.单位:1 Wb=1_T·m2.4.标矢性:磁通量是标量,但有正、负.二、电磁感应1.电磁感应现象当穿过闭合电路的磁通量发生变化时,电路中有电流产生,这种现象称为电磁感应现象.2.产生感应电流的条件(1)电路闭合;(2)磁通量变化.3.能量转化发生电磁感应现象时,机械能或其他形式的能转化为电能.特别提醒:无论回路是否闭合,只要穿过线圈平面的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生.三、感应电流方向的判断1.楞次定律(1)内容:感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化.(2)适用情况:所有的电磁感应现象.2.右手定则(1)内容:伸开右手,使拇指与其余四个手指垂直,并且都与手掌在同一个平面内,让磁感线从掌心进入,并使拇指指向导体运动的方向,这时四指所指的方向就是感应电流的方向.(2)适用情况:导体切割磁感线产生感应电流.【重要考点归纳】考点一电磁感应现象的判断1.判断电路中能否产生感应电流的一般流程:2.判断能否产生电磁感应现象,关键是看回路的磁通量是否发生了变化.磁通量的变化量ΔΦ=Φ2-Φ1有多种形式,主要有:(1)S、θ不变,B改变,这时ΔΦ=ΔB·S sin θ;(2)B、θ不变,S改变,这时ΔΦ=ΔS·B sin θ;(3)B、S不变,θ改变,这时ΔΦ=BS(sin θ2-sin θ1).考点二楞次定律的理解及应用1.楞次定律中“阻碍”的含义2.应用楞次定律判断感应电流方向的步骤考点三“一定律三定则”的综合应用1.“三个定则与一个定律”的比较2.无论是“安培力”还是“洛伦兹力”,只要是涉及磁力都用左手判断.“电生磁”或“磁生电”均用右手判断.【思想方法与技巧】楞次定律推论的应用楞次定律中“阻碍”的含义可以理解为感应电流的效果总是阻碍产生感应电流的原因,推论如下:(1)阻碍原磁通量的变化——“增反减同”;(2)阻碍相对运动——“来拒去留”;(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”;(4)阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”第二节法拉第电磁感应定律自感涡流【基本概念、规律】一、法拉第电磁感应定律1.感应电动势(1)感应电动势:在电磁感应现象中产生的电动势.产生感应电动势的那部分导体就相当于电源,导体的电阻相当于电源内阻.(2)感应电流与感应电动势的关系:遵循闭合电路欧姆定律,即I=ER+r.2.法拉第电磁感应定律(1)内容:闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比.(2)公式:E=n ΔΦΔt,n为线圈匝数.3.导体切割磁感线的情形(1)若B、l、v相互垂直,则E=Blv.(2)若B⊥l,l⊥v,v与B夹角为θ,则E=Blv sin_θ.二、自感与涡流1.自感现象(1)概念:由于导体本身的电流变化而产生的电磁感应现象称为自感,由于自感而产生的感应电动势叫做自感电动势.(2)表达式:E=L ΔI Δt.(3)自感系数L的影响因素:与线圈的大小、形状、匝数以及是否有铁芯有关.2.涡流当线圈中的电流发生变化时,在它附近的任何导体中都会产生像水的旋涡状的感应电流.(1)电磁阻尼:当导体在磁场中运动时,感应电流会使导体受到安培力,安培力的方向总是阻碍导体的运动.(2)电磁驱动:如果磁场相对于导体转动,在导体中会产生感应电流,使导体受到安培力作用,安培力使导体运动起来.交流感应电动机就是利用电磁驱动的原理工作的.【重要考点归纳】考点一公式E=nΔΦ/Δt的应用1.感应电动势大小的决定因素(1)感应电动势的大小由穿过闭合电路的磁通量的变化率ΔΦΔt和线圈的匝数共同决定,而与磁通量Φ、磁通量的变化量ΔΦ的大小没有必然联系.(2)当ΔΦ仅由B引起时,则E=n SΔBΔt;当ΔΦ仅由S引起时,则E=nBΔSΔt.2.磁通量的变化率ΔΦΔt是Φ-t图象上某点切线的斜率.3.应用电磁感应定律应注意的三个问题(1)公式E=n ΔΦΔt求解的是一个回路中某段时间内的平均电动势,在磁通量均匀变化时,瞬时值才等于平均值.(2)利用公式E=nS ΔBΔt求感应电动势时,S为线圈在磁场范围内的有效面积.(3)通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关,与时间长短无关.推导如下:q=IΔt=nΔΦΔtRΔt=nΔΦR.考点二公式E=Blv的应用1.使用条件本公式是在一定条件下得出的,除了磁场是匀强磁场外,还需B、l、v三者相互垂直.实际问题中当它们不相互垂直时,应取垂直的分量进行计算,公式可为E=Blv sin θ,θ为B与v 方向间的夹角.2.使用范围导体平动切割磁感线时,若v为平均速度,则E为平均感应电动势,即E=Bl v.若v为瞬时速度,则E为相应的瞬时感应电动势.3.有效性公式中的l为有效切割长度,即导体与v垂直的方向上的投影长度.例如,求下图中MN两点间的电动势时,有效长度分别为甲图:l=cd sin β.乙图:沿v1方向运动时,l=MN;沿v2方向运动时,l=0.丙图:沿v1方向运动时,l=2R;沿v2方向运动时,l=0;沿v3方向运动时,l=R.4.相对性E=Blv中的速度v是相对于磁场的速度,若磁场也运动,应注意速度间的相对关系.5.感应电动势两个公式的比较考点三自感现象的分析1.自感现象“阻碍”作用的理解(1)流过线圈的电流增加时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相反,阻碍电流的增加,使其缓慢地增加.(2)流过线圈的电流减小时,线圈中产生的自感电动势与电流方向相同,阻碍电流的减小,使其缓慢地减小.2.自感现象的四个特点(1)自感电动势总是阻碍导体中原电流的变化.(2)通过线圈中的电流不能发生突变,只能缓慢变化.(3)电流稳定时,自感线圈就相当于普通导体.(4)线圈的自感系数越大,自感现象越明显,自感电动势只是延缓了过程的进行,但它不能使过程停止,更不能使过程反向.3.自感现象中的能量转化通电自感中,电能转化为磁场能;断电自感中,磁场能转化为电能.4.分析自感现象的两点注意(1)通过自感线圈中的电流不能发生突变,即通电过程,线圈中电流逐渐变大,断电过程,线圈中电流逐渐变小,方向不变.此时线圈可等效为“电源”,该“电源”与其他电路元件形成回路.(2)断电自感现象中灯泡是否“闪亮”问题的判断,在于对电流大小的分析,若断电后通过灯泡的电流比原来强,则灯泡先闪亮后再慢慢熄灭.第三节电磁感应中的电路和图象问题【基本概念、规律】一、电磁感应中的电路问题1.内电路和外电路(1)切割磁感线运动的导体或磁通量发生变化的线圈都相当于电源.(2)该部分导体的电阻或线圈的电阻相当于电源的内阻,其余部分是外电阻.2.电源电动势和路端电压(1)电动势:E=Blv或E=n ΔΦΔt.(2)路端电压:U=IR=ER+r·R.二、电磁感应中的图象问题1.图象类型(1)随时间t变化的图象如B-t图象、Φ-t图象、E-t图象和i-t图象.(2)随位移x变化的图象如E-x图象和i-x图象.2.问题类型(1)由给定的电磁感应过程判断或画出正确的图象.(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量.(3)利用给出的图象判断或画出新的图象.【重要考点归纳】考点一电磁感应中的电路问题1.对电源的理解:在电磁感应现象中,产生感应电动势的那部分导体就是电源,如切割磁感线的导体棒、有磁通量变化的线圈等.这种电源将其他形式的能转化为电能.2.对电路的理解:内电路是切割磁感线的导体或磁通量发生变化的线圈,外电路由电阻、电容等电学元件组成.3.解决电磁感应中电路问题的一般思路:(1)确定等效电源,利用E=n ΔΦΔt或E=Blv sin θ求感应电动势的大小,利用右手定则或楞次定律判断电流方向.(2)分析电路结构(内、外电路及外电路的串、并联关系),画出等效电路图.(3)利用电路规律求解.主要应用欧姆定律及串、并联电路的基本性质等列方程求解.4.(1)对等效于电源的导体或线圈,两端的电压一般不等于感应电动势,只有在其电阻不计时才相等.(2)沿等效电源中感应电流的方向,电势逐渐升高.考点二电磁感应中的图象问题1.题型特点一般可把图象问题分为三类:(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图象;(2)由给定的有关图象分析电磁感应过程,求解相应的物理量;(3)根据图象定量计算.2.解题关键弄清初始条件,正负方向的对应,变化范围,所研究物理量的函数表达式,进、出磁场的转折点是解决问题的关键.3.解决图象问题的一般步骤(1)明确图象的种类,即是B-t图象还是Φ-t图象,或者是E-t图象、I-t图象等;(2)分析电磁感应的具体过程;(3)用右手定则或楞次定律确定方向对应关系;(4)结合法拉第电磁感应定律、欧姆定律、牛顿运动定律等规律写出函数关系式;(5)根据函数关系式,进行数学分析,如分析斜率的变化、截距等;(6)画出图象或判断图象.4.解决图象类选择题的最简方法——分类排除法.首先对题中给出的四个图象根据大小或方向变化特点分类,然后定性地分析电磁感应过程中物理量的变化趋势(增大还是减小)、变化快慢(均匀变化还是非均匀变化),特别是用物理量的方向,排除错误选项,此法最简捷、最有效.【思想方法与技巧】电磁感应电路与图象的综合问题解决电路与图象综合问题的思路(1)电路分析弄清电路结构,画出等效电路图,明确计算电动势的公式.(2)图象分析①弄清图象所揭示的物理规律或物理量间的函数关系;②挖掘图象中的隐含条件,明确有关图线所包围的面积、图线的斜率(或其绝对值)、截距所表示的物理意义.(3)定量计算运用有关物理概念、公式、定理和定律列式计算.第四节电磁感应中的动力学和能量问题【基本概念、规律】一、电磁感应现象中的动力学问题1.安培力的大小⎭⎬⎫安培力公式:F =BIl 感应电动势:E =Blv 感应电流:I =E R⇒F =B 2l 2v R 2.安培力的方向(1)先用右手定则判定感应电流方向,再用左手定则判定安培力方向. (2)根据楞次定律,安培力的方向一定和导体切割磁感线运动方向相反. 二、电磁感应中的能量转化 1.过程分析(1)电磁感应现象中产生感应电流的过程,实质上是能量的转化过程.(2)感应电流在磁场中受安培力,若安培力做负功,则其他形式的能转化为电能;若安培力做正功,则电能转化为其他形式的能.(3)当感应电流通过用电器时,电能转化为其他形式的能. 2.安培力做功和电能变化的对应关系“外力”克服安培力做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能;安培力做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.【重要考点归纳】考点一 电磁感应中的动力学问题分析1.导体的平衡态——静止状态或匀速直线运动状态. 处理方法:根据平衡条件(合外力等于零)列式分析. 2.导体的非平衡态——加速度不为零.处理方法:根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系分析. 3.分析电磁感应中的动力学问题的一般思路(1)先进行“源”的分析——分离出电路中由电磁感应所产生的电源,求出电源参数E 和r ; (2)再进行“路”的分析——分析电路结构,弄清串、并联关系,求出相关部分的电流大小,以便求解安培力;(3)然后是“力”的分析——分析研究对象(常是金属杆、导体线圈等)的受力情况,尤其注意其所受的安培力;(4)最后进行“运动”状态的分析——根据力和运动的关系,判断出正确的运动模型.考点二 电磁感应中的能量问题1.电磁感应过程的实质是不同形式的能量转化的过程,而能量的转化是通过安培力做功的形式实现的,安培力做功的过程,是电能转化为其他形式能的过程,外力克服安培力做功,则是其他形式的能转化为电能的过程.2.能量转化及焦耳热的求法 (1)能量转化(2)求解焦耳热Q的三种方法3.在解决电磁感应中的能量问题时,首先进行受力分析,判断各力做功和能量转化情况,再利用功能关系或能量守恒定律列式求解.【思想方法与技巧】电磁感应中的“双杆”模型1.模型分类“双杆”模型分为两类:一类是“一动一静”,甲杆静止不动,乙杆运动,其实质是单杆问题,不过要注意问题包含着一个条件:甲杆静止、受力平衡.另一种情况是两杆都在运动,对于这种情况,要注意两杆切割磁感线产生的感应电动势是相加还是相减.2.分析方法通过受力分析,确定运动状态,一般会有收尾状态.对于收尾状态则有恒定的速度或者加速度等,再结合运动学规律、牛顿运动定律和能量观点分析求解.3.分析“双杆”模型问题时,要注意双杆之间的制约关系,即“动杆”与“被动杆”之间的关系,需要注意的是,最终两杆的收尾状态的确定是分析该类问题的关键.电磁感应中的含容电路分析一、电磁感应回路中只有电容器元件1.这类问题的特点是电容器两端电压等于感应电动势,充电电流等于感应电流.2.(1)电容器的充电电流用I=ΔQΔt=CΔUΔt表示.(2)由本例可以看出:导体棒在恒定外力作用下,产生的电动势均匀增大,电流不变,所受安培阻力不变,导体棒做匀加速直线运动.二、电磁感应回路中电容器与电阻并联问题1.这一类问题的特点是电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压,充电过程中的电流只是感应电流的一支流.稳定后,充电电流为零.2.在这类问题中,导体棒在恒定外力作用下做变加速运动,最后做匀速运动.。
【人教版】2020高三物理第三次模拟考试试题(含解析)
2019高三第三次模拟考试理科综合物理试题二、选择题:本题共8小题,每小题6分,共计48分。
在每小题给出的四个选项中,第14—18题只有一个选项符合题目要求,第19—21题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 2017年1月9日,大亚湾反应堆中微子实验工程获得国家自然科学一等奖。
大多数粒子发生核反应的过程中都伴着中微子的产生,例如核裂变、核聚变、β衰变等。
下列关于核反应的说法正确的是A. Th衰变为Rn,经过3次α衰变,2次β衰变B. H+H→He+n是α衰变方程,Th→Pa+e是β衰变方程C. U+n→Xe+Sr+10n是重核裂变方程,也是氢弹的核反应方程D. 高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出中子,其核反应方程为He+N→O+【答案】A【解析】在α衰变的过程中,电荷数少2,质量数少4,在β衰变的过程中,电荷数多1,设经过了m次α衰变,则:4m=234-222=12,所以m=3;经过了n次β衰变,有:2m-n=90-86=4,所以n=2.故A正确;核反应方程是轻核的聚变,中放射出电子,是β衰变方程,故B错误;是重核裂变方程,也是原子弹的核反应方程.故C错误;高速α粒子轰击氮核可从氮核中打出质子,其核反应方程为.故D错误.故选A.点睛:解决本题的关键知道α衰变和β衰变的实质,知道在α衰变的过程中,电荷数少2,质量数少4,在β衰变的过程中,电荷数多1,质量数不变.2. 如图所示,一滑块以初速度v0自固定于地面的斜面底端冲上斜面,到达某一高度后又返回底端。
取沿斜面向上为正方向。
下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图象中,可能正确的是A. B.C. D.【答案】A............点睛:本题采用定性分析的方法分析运动与力关系,关键抓住上滑和下滑位移大小相等,由于摩擦到达同一点上滑的速度大于下滑的速度.3. 在导线中电流在周围空间产生的磁感应强度大小为:,k为常数,r为到导线的距离,如图所示,两个半径相同,材料不同的半圆环并联地接在电路中,电路中的总电流为I,流过ABD半圆环的电流为,流过ACD半圆环的电流为,在圆环圆心处电流产生的磁场的磁感应强度为B,若将ABD半圆环绕直径AD转过90°,这时在O点的磁感应强度大小为()A. 3BB. BC. BD. B【答案】B【解析】ABD半圆环的电流和ACD半圆环的电流产生的磁场在O点处的磁场的磁感应强度方向相反,根据磁场叠加可知,半圆环中I电流在O点产生的磁场的磁感应强度大小为B,那么ACD半圆环的电流为I,在O 点产生磁场的磁感应强度大小为2B,因此将ABD半圆环绕直径转过90°,这时在O点磁场的磁感应强度大小为,故B正确,ACD错误;故选B.4. 电吉他是利用电磁感应原理工作的一种乐器.如图甲为电吉他的拾音器的原理图,在金属弦的下方放置有一个连接到放大器的螺线管.一条形磁铁固定在管内,当拨动金属弦后,螺线管内就会产生感应电流,经一系列转化后可将电信号转为声音信号。
南京市2020届高三年级第三次模拟考试物理试题及参考答案
南京市2020届高三年级第三次模拟考试物理2020.06 本试卷分为选择题和非选择题两部分,共120分,考试用时100分钟.注意事项:答题前考生务必将学校、姓名、班级、学号写在答题卡的密封线内,选择题答案按要求填涂在答题卡上,非选择题的答案写在答题卡上对应题目的规定区域内,答案写在试卷上无效,考试结束后请交回答题卡.一、单项选择题: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.以下场景与电磁感应无关的是A.电子束偏转B.摇绳发电C.金属探测器D.真空冶炼炉2.某同学拿了一根细橡胶管,里面灌满了盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的长度为20cm的盐水柱,测得盐水柱的电阻大小为R.如果盐水柱的电阻随长度、横截面积的变化规律与金属导体相同,则握住橡胶管的两端把它均匀拉长至40cm,此时盐水柱的电阻大小为A.??2B.??C.2??D.4??3.2019年12月20日“天琴一号”技术试验卫星被送入太空,意味着我国天琴空间引力波探测计划正式进入“太空试验”阶段.该计划将部署3颗环绕地球运行的卫星SC1、SC2、SC3构成边长约为17万公里的等边三角形编队,在太空中建成一个引力波天文台.已知地球同步卫星距离地面约 3.6万公里,只考虑卫星与地球之间的相互作用,下列说法正确的是A.SC1卫星的周期小于24小时B.SC2卫星的速度小于7.9km/sC.SC3卫星的向心加速度大于地球同步卫星的向心加速度D.SC1、SC2、SC3卫星的轨道相同且只能在赤道面内4.口罩中使用的熔喷布经驻极处理后,对空气的过滤增加静电吸附功能.驻极处理装置如图所示,针状电极与平板电极分别接高压直流电源正负极,针尖附近的空气被电离后,带电粒子在电场力作用下运动,熔喷布捕获带电粒子带上静电,平板电极表面为等势面,熔喷布带电后对电场的影响可忽略不计,下列说法正确的是A.针状电极上,针尖附近的电场较弱B.熔喷布上表面因捕获带电粒子将带负电C.沿图中虚线向熔喷布运动的带电粒子,其加速度逐渐减小D.两电极相距越远,熔喷布捕获的带电粒子速度越大5.如图所示,不可伸长的轻绳一端固定于O点,另一端连接一质量为m的小球,将小球拉至与O点等高,细绳处于伸直状态的位置后由静止释放,经时间t轻绳转过的角度为θ.在小球由静止释放到运动至最低点的过程中,下列关于小球的速率v、动能E k随时间t变化,小球向心加速度为a n、重力势能E p,(取最低点为零势能点)随角度θ变化的图像中,可能正确的是A B C D二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共计16分,每小题有多个选项符合题意,全部答对的得4分,选对但不全的得2分.错选或不答的得0分.6.如图所示,燃气点火装置中,转换器输出信号含低压交流及直流成分,虚线框内接入某电学元件A可去除直流成分,再经变压器变压后使点火针获得高压.用??1、??2、??1、??2表示变压器原、副线圈的匝数和电流,下列说法中正确的有A.A为电感B.A为电容C. ??1>??2D. ??1>??27.2019年中国女排成功卫冕世界杯.如图,某次训练中,一运动员将排球从A点水平击出,球击中D点;另一运动员将该排球从位于A点正下方且与D等高的B点斜向上击出,最高点为C,球也击中D点;A、C高度相同.不计空气阻力.下列说法正确的有A.两过程中,排球的初速度大小可能相等B.两过程中,排球的飞行时间相等C.两过程中,击中D点时重力做功的瞬时功率相等D.后一个过程中,排球击中D点时的速度较大8.如图所示,质量相同、可视为点电荷的带电小球A和B穿在光滑的竖直放置的“V”型绝缘支架上,支架顶角为90°、位置固定且足够长.开始时小球均静止,施加外力将小球A缓慢移动至支架下端,下列说法正确的有A.两球带同种电荷B.两球距离逐渐增大C.支架对B的弹力先减小后增大D.两球间的电势能逐渐增大9.如图所示,倾角为θ的粗糙绝缘斜面上等间距的分布着A、B、C、D四点,间距为l,其中BC 段被打磨光滑,A点右侧有垂直纸面向里的匀强磁场.质量为m的带负电物块从斜面顶端由静止释放,已知物块通过AB段与通过CD段的时间相等.下列说法正确的有A.物块通过AB段时做匀减速运动B.物块经过A、C两点时的速度相等C.物块通过BC段比通过CD段的时间短D.物块通过CD段的过程中机械能减少了2mglsinθ三、简答题:本题分必做题(第10-12题)和选做题(第13题),共计42分。
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磁场
一.选择题
1.(3分)(2019江苏宿迁期末)空间同时存在匀强电场和匀强磁场。
匀强电场的方向沿y轴正方向,场强大小为E;磁场方向垂直纸面向外。
质量为m、电荷量为+q的粒子(重力不计)从坐标原点O由静止释放,释放后,粒子恰能沿图中的曲线运动。
已知该曲线的最高点P的纵坐标为h,曲线在P点附近的一小部分,可以看做是半径为2h的圆周上的一小段圆弧。
则()
A.粒子在y轴方向做匀加速运动
B.粒子在最高点P的速度大小为
C.磁场的磁感应强度大小为
D.粒子经过时间π运动到最高点
【参考答案】C
2.(2019武汉2月调研)如图所示,在边长为L的正方形abcd内有垂直纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小为B。
从边ad的四等分点P处沿与ad边成45°角向磁场区域内射入速度大小不等的带电粒子,粒子的质量为m,电荷量为-q(q>0)。
不计粒子重力,关于粒子的运动,下列说法正确的是
A .可能有粒子从b 点射出
B .粒子在磁场中运动的最长时间为32m qB
C .速度为v=2qBL m
的粒子从cd 边射出磁场 D .从bc 边射出的粒子的运动轨迹所对应的圆心角一定小于135°
【参考答案】BCD
3. (2019高三考试大纲调研卷9)如图所示,圆形区域内有一垂直纸面向里的、磁感应强度大小为B 1的匀强磁场,磁场边界上的P 点有一粒子源,可以在纸面内向各个方向以相同的速率发射同种带电粒子,不考虑粒子的重力以及粒子之间的相互作用,这些粒子从某一段圆弧射出边界,这段圆弧的弧长是圆形区域周长的;若仅将磁感应强度的大小变为B2,这段圆弧的弧长变为圆形区域周长的,则等于
A. B. C. D.
【参考答案】C
二.计算题
1.(20分)(2019高三考试大纲调研卷10)如图所示,在平面直角坐标系中,第三象限里有一加速电场,一个电荷量为q、质量为m的带正电粒子(不计重力),从静止开始经加速电场加速后,垂直x轴从A(-4L,0)点进入第二象限,在第二象限的区域内,存在着指向O点的均匀辐射状电场,距O点4L处的电场强度大小均为E= ,粒子恰好能垂直y轴从C(0,4L)点进入第一象限,如图所示,在第一象限中有两个全等的直角三角形区域I和Ⅱ,充满了方向均垂直纸面向外的匀强磁场,区域I的磁感应强度大小为B0,区域Ⅱ的磁感应强度大小可调,D点坐标为(3L,4L),M点为CP的中点。
粒子运动轨迹与磁场区域相切时认为粒子能再次进入磁场.从磁场区域I进入第二象限的粒子可以被吸收掉。
求
(1)加速电场的电压U;
(2)若粒子恰好不能从OC边射出,求区域Ⅱ磁感应强度大小;
(3)若粒子能到达M点,求区域Ⅱ磁场的磁感应强度大小的所有可能值。
【参考答案】(1) (4分)(2) (7分)
(3);;;(9分)
作出对应的运动轨迹图,如图
若粒子在区域Ⅱ中的运动半径R较小,则粒子会从OC边射磁场。
恰好不从OC边射出时满足,,
又
解得:代入
可得:
n=1时
n=2时
n=3时
②若粒子由区域Ⅱ达到M点由周期性:
即
解得:
解得:
n=0时
n=1时
【名师点睛】本题考查了带电粒子在电场和磁场中的运动情况,解决此类题目的关键是能画出正确的运动轨迹图,并结合几何关系求粒子在磁场中运动的半径,分析运动的可能性,注意题目的多解情况。
2.(20分)(2019高三考试大纲调研卷9)如图所示,x轴上方存在垂直纸面向外的匀强磁场,坐标原点处有一正离子源,单位时间在xOy平面内发射n0个速率为v的离子,分布在y轴两侧各为θ的范围内.在x轴上放置长度为L的离子收集板,其右端点距坐标原点的距离为2L,当磁感应强度为B0时,沿y轴正方向入射的离子,恰好打在收集板的右端点.不计重力,不考虑离子间的碰撞和相互作用,不计离子在磁场中运动的时间.
(1) 求离子的比荷;
(2) 当磁感应强度为B0时,若发射的离子能被收集板全部收集,求θ须满足的条件;
(3) 若θ=45°,且假设离子到达x轴上时沿x轴均匀分布.①为使离子不能被收集板所收集,求磁感应强度B应满足的条件(用B0表示)。
②若磁感应强度B的取值范围为B0≤B≤2B0,求单位时间内收集板收集到的离子数n与B之间的关系(用B0、n0表示).
【参考答案】(1)(2分)(2)(8分)
(3)(10分)
发射的离子能被收集板全部收集,θ<.
图1 图2
图3 图4
(3) 当θ=45°时
①设收集板恰好收集不到离子时的半径R1,对应的磁感应强度为B1,如图2中①②③所示有2R1=L 对应的磁感应强度B1=2B0
当B0≤B≤B0时,单位时间内收集板收集到的离子数n=n0
当B0<B≤2B0时,如图4所示,单位时间内收集板收集到的离子数为n,则:
点睛:本题考查带电粒子在匀强磁场中的运动,要掌握住半径公式、周期公式,画出粒子的运动轨迹后,利用洛伦兹力提供向心力,结合几何关系进行求解。