2015年高考物理真题分类汇编:恒定电流
(2015新课标I-23).(9分)
图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω.满偏电流为1 mA ,R1和R2为阻值固定的电阻。若 使用a和b两个接线柱.电表量程为3 mA:若使用a和c两个接线拄,电表量程为10mA.由 题给条件和数据,可以求出R1=_______Ω,R2=_______Ω。
(2)现用一量程为3mA,内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5.1.0、I.5、2.0.2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5 V.内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格.阻值分别为300Ω和1000Ω:滑动变阻器R有两种规格.最大阻值分别为750Ω和3000Ω,则R0应选用阻值为_________Ω的电阻,R应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。
(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的
/电阻。图(b)中的R为保护电阻。虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中
的d点应和接线柱_______(填“b”或“c”)相连。判断依据是:__________ (2015新课标I-24).(12分) 如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直
于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关
与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω。已知开关断开
时两弹簧的伸长量均为0.5cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹
簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取
210m/s。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的
质量。
【2015新课标II-23】23. (9分)电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下: 待测电压表(量程3V,内阻约为3000欧),电阻箱R0
(最大阻值为99999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电压2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关两个,导线若干
(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整
(2)根据设计的电路写出步骤
(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R1v与内阻的真实值Rv先比R1v________. Rv
(添“>”“=”或“
【2015重庆-6(2)】同学们测量某电阻丝的电阻Rx,所用电流表的内阻与Rx相当,电压表可视为理想电压表.
①若使用题6图2所示电路图进行实验,要使得Rx的测量值更接近真实值,电压表的a端应连接到电路的 点(选填“b”或“c”)
.
②测得电阻丝的U-I图如题6图3所示,则Rx为Ω(保留两位有效数字)。 ③实验中,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气,其阻值会变化.他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下,得到电阻丝的电阻Rx随风速v(用风速计测)的变化关系如题6图4所示.由图可知当风速增加时,Rx会 (选填“增大”或“减小”)。在风速增加过程中,为保持电阻丝两端电压为10V,需要将滑动变阻器RW的滑片向M”或“N”)
.
④为了通过电压表的示数来显示风速,同学们设计了如题6图5所示的电路.其中R为两只阻值相同的电阻,Rx为两根相同的电阻丝,一根置于气流中,另一根不受气流影响,○V为待接入的理想电压表.如果要求在测量中,风速从零开始增加,电压表的示数也从零开始增加,则电压表的“+”端和“—”端应分别连接到电路中的 点和 点(在“a”“b”“c”“d”中选填).
(2015浙江-14)下列说法正确的是
A电流通过导体的热功率与电流大小成正比
B力对物体所做的功与力的作用时间成正比
C电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比
D弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比
(2015浙江-22)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。
(1)根据图1画出实验电路图
(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①②③④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V。所示读数为:
①__________②__________③__________④__________。两组数据得到的电阻分别为__________和__________。
(2015四川-8(2))(11分)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的
电动势约6V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有:
电流表A1(量程0~30mA);
电流表A2(量程0~100mA);
电压表V(量程0~6V);
滑动变阻器R1(阻值0~5Ω);
滑动变阻器R2(阻值0~300Ω);
开关S一个,导线若干条。
某同学的实验过程如下:
Ⅰ.设计如图3所示的电路图,正确连接电路。
Ⅱ.将R的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R的阻值,测出多组U和I的值,并记录。以U为纵轴,I为横轴,得到如图4所示的图线。
Ⅲ.断开开关,将Rx改接在B、C之间,A与B直接相连,其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤,得到另一条U-I图线,图线与横轴I的交点坐标为(I0,0),与纵轴U的交点坐标为(0,U0)。
回答下列问题:
①电流表应选用,滑动变阻器应选用
②由图4的图线,得电源内阻r=;
③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx=,代入数值可得Rx;
④若电表为理想电表,Rx接在B、C之间与接在A、B之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值
位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围 ,电压表示数变化范围 。(选填“相同”或“不同”)
【2015山东-22】. 如图甲所示的电路图中,恒流源可作为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率。改变RL的阻值,记录多组电流、电压的数值,得到如图乙所示的U-I关系图线。
回答下列问题:
(1)滑动触头向下滑动时,电压表示数将 (填“增大”或“减小”)。
(2)I0A。
(3)RL消耗的最大功率 W(保留一位有效数字)。
【2015广东-34】(2)(10分)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等。
①使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“×1”欧姆档测量,示数如图15(a)所示,读数为 Ω。据此应选择图15中的 (填“b”或“c”)电路进行实验。
②连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐 (填“增大”或“减小”);依次记录电流及相应的电压;将元件X换成元件Y,重复实验。
③图16(a)是根据实验数据作出的U-I图线,由图可判断元件 (填“X”或“Y”)是非线性元件。
④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻,测量待测电池组的电动势E和电阻r,如图16(b)所示。闭合S1和S2,电压表读数为3.00V;断开S2,读数为1.00V,利用图16(a)可算得E= V,r= Ω(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表)。
【2015福建-18】18.如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中( )
A.PQ中电流先增大后减小
B.PQ两端电压先减小后增大
C.PQ上拉力的功率先减小后增大
D.线框消耗的电功率先减小后增大
【2015福建-19】(2)(12分)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接。
①实验要求滑动变阻器的 滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大。请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接;
②某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为 A
③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示,根据图线判断,将 只相同的小电珠并联后,直接与电动势为3V、内阻为1欧的电源组成闭合回路,可使小电珠的总功率最大,其总功率的值约为 W(保留两位小数)
【2015北京-19】.如图所示,其中电流表 A 的量程为 0.6A,表盘均匀划分为 30 个小格,每小格表示 0.02A;R1 的阻值等于电流表内阻的 1/2;R2 的阻值等于电流表内阻的 2 倍,若用电流表 A 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流值,则下列分析
正确的是( )
A.将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.04A
B.将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.02A
C.将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.06A
D.将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.01A
【2015北京-24】.(20 分)真空中放置的平行金属板可以作为光电转换装置,如图所示,光照前两板都不带电。以光照射 A 板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于 A 板向 B 板运动,忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变 ,a 和 b 为接线柱。 已知单位时间内从 A 板逸出的电子数为 N,电子逸出时的最大动能为 ,元电荷为 e。
( 1 ) 求 A 板和 B 板之间的最大电势差Um ,以及将 a、b 短接时回路中的电流 I 短( 2 ) 图示装置可看作直流电源,求其电动势 E 和内阻 r。
( 3 ) 在 a 和 b 之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为
U,外电阻上的消耗电功率设为 P;单位时间内到达 B 板的电
子,在从 A 板运动到 B 板的过程中损失的动能之和设为
∆EK。 请推导证明: P=∆E 。( 注意:解题过程中需要用到、K
但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明 )
【2015安徽-17】.一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产
生电流、自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为
A.m2
2eL B.mSn
e2 C.ρnev D.ρev SL
【2015安徽-21(II)】.某同学为了测量一节电池的电动势和内阻,从实验室找到以下器材,一个满偏电流为100μA,内阻为2500Ω的表头,一个开关,两个电阻箱(0~999.9Ω)和若干导线;
(1)由于表头量程偏小,该同学首先需要将表头改装成量程为50mA的电流表,则应将表头与电阻箱__________(填“串联”或者“并联”),并将电阻箱阻值调为________Ω。
(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势和内阻进行测量,实验电路图如图1所示,通过改变电阻R测相应的电流I,并且作相关计算后一并记录如下表
①根据表中的数据,图2中已描绘出四个点,请将第5、6两组数据也描绘在图2中,并画出IR-I图线
②根据图线可得电池的电动势E是________V,内阻r是_________Ω。
【2015江苏-10】10.(8分)小明利用如题10-1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻
(1)题10-1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_______________
【2015海南-11】11某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图(a)和(b)所示。该工件的直径为______cm,高度为________mm。
【2015海南-12】12某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极
板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材为:电池E(内阻很小)、
开关S1和S2、电容器C(约100μF)、电阻R2(约200kΩ)、电阻R2
(1kΩ)、电压表V(量程6V)、秒表、导线若干。
(1)按图(a)所示的电路原理将图(b)中实物图连线。
(2)先闭合开关S2,再断开开关S2:闭合开关S1,同时按下秒表开始计
时。若某时刻电压表示数如图(c)所示,电压表的读数为________V(保
留2位小数)。
(3)该同学每隔10s记录一次电压表的读数 ,记录的数据如下表所示,在答题卡给出的坐标纸上绘出图线,已知只有一个数据点误差较大,该数据点对应的表中的时间是______s。
(4)电路中C、R2和S1构成的回路的作用是___________。
2015年高考物理真题分类汇编:磁场
(2015新课标I-14). 两相邻的匀强磁场区域的磁感应强度大小不同,方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的
A. 轨道半径减小,角速度增大 B. 轨道半径减小,角速度减小
C. 轨道半径增大,角速度增大 D. 轨道半径增大,角速度减小
【2015新课标II-18】18. 指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针,下列说明正确的是
A. 指南针可以仅具有一个磁极
B. 指南针能够指向南北,说明地球具有磁场
C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转
【2015新课标II-19】19. 有两个匀强磁场区域I和 II,I中的磁感应强度是II中的k倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与I中运动的电子相比,II中的电子
A. 运动轨迹的半径是I中的k倍
B. 加速度的大小是I中的k倍
C. 做圆周运动的周期是I中的k倍
D. 做圆周运动的角速度是I中的k倍
【2015重庆-1】. 题1图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹,气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。以下判断可能正确的是
A.a、b为β粒子的经迹 B. a、b为γ粒子的经迹 C. c、d为α粒子的经迹 D. c、d为β粒子的经迹
【2015重庆-7】.(15分)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.题7图是
某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为L,匝数为n,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下,大小为B,区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P流向Q,大小为I.
(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向。
(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v,求安培力的功率.
【2015重庆-9】.(18分)题9图为某种离子加速器的设计方案.两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场.其中MN和M'N'是间距为h的两平行极板,其上分别有正对的两个小孔O和O',O'N'=ON=d,P为靶点,O'P=kd(k为大于1的整数).极板间存在方向向上的匀强电场,两极板间电压为U.质量为m、带电量为q的正离子从O点由静止开始加速,经O'进入磁场区域.当离子打到极板上O'N'区域(含N'点)或外壳上时将会被吸收.两虚线之间的区域无电场和磁场存在,离子可匀速穿过.忽略相对论效应和离子所受的重力.求:
(1)离子经过电场仅加速一次后能打到P点所需的磁感应强度大小;
(2)能使离子打到P点的磁感应强度的所有可能值;
(3)打到P点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。
(2015浙江-25)使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等。质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道时半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B。为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器。引出器原理如图所示,一堆圆弧形金属板组
成弧形引出通道,通道的圆心位于O'点(O'点图中未画出)。引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出。已知OQ长度为L。OQ与OP的夹角为 ,
(1)求离子的电荷量q并判断其正负
(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B',求B'
(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应。为使离子仍从P点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小
(2015四川-7).如图所示,S处有一电子源,可向纸面内任意方向发射电子,平板MN垂直于纸面,在纸面内的长度L=9.1cm,中点O与S间的距离d=4.55cm,MN与SO直线的夹角为θ,板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=2.0×10-4T,电子质量m=9.1×10-31kg,电量e=-1.6×10-19C,不计电子重力。电子源发射速度v=1.6×106m/s的一个电子,该电子打在板上可能位置的区域的长度为l,则
A.θ=90°时,l=9.1cm B.θ=60°时,l=9.1cm
C.θ=45°时,l=4.55cm D.θ=30°时,l=4.55cm
【2015山东-24】. 如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径。两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面
向里的匀强磁场。间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔。一质量为m,电量为+q的粒子由小孔下方d/2处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场,由点紧靠大圆内侧射入磁场。不计粒子的重力。
(1)求极板间电场强度的大小;
(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求区磁感应强度的大小;
(3)若Ⅰ区,Ⅱ区磁感应强度的大小分别为2mv/qD,4mv/qD,粒子运动一段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程。
14【2015广东-16】16、在同一匀强磁场中,a粒子(2H)做匀速圆周运动,He)和质子(1
若它们的动量大小相等,则a粒子和质子
A、运动半径之比是2:1
B、运动周期之比是2:1
C、运动速度大小之比是4:1
D. 受到的洛伦兹力之比是2:1
【2015福建-18】18.如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中( )
A.PQ中电流先增大后减小
B.PQ两端电压先减小后增大
C.PQ上拉力的功率先减小后增大
D.线框消耗的电功率先减小后增大
【2015福建-22】22. 如图,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h,重力加速度为g。
(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vc;
(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf;
(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD,从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小vp.
【2015江苏-4】4.如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度,下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长NM相等,将它们分别挂在天平的右臂下方,线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态,若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是
【2015江苏-15】15.(16分)一台质谱仪的工作原理如图所示,电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为零,这些离子经过加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在底片上,已知放置底片区域已知放置底片的区域MN =L,且OM =L。某次测量发现MN中左侧2区域MQ损坏,检测不3
到离子,但右侧1区域QN仍能正常检测到离子. 在适当调节加速电压后,原本打在MQ的3
离子即可在QN检测到。
(1)求原本打在MN中点P的离子质量m;
(2)为使原本打在P的离子能打在QN区域,求加速电压U的调节范围;
(3)为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整,求需要调节U的最少次数。(取lg2=0. 301;lg3=0. 477,lg5=0. 699)
【2015海南-1】如图,a是竖直平面P上的一点,P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向a点,P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a点。在电子经过a点的瞬间。条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
【2015天津-12】12.(20分)现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。真空中存在着如图所
示的多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场,电场与磁场的宽度均为d。电场强度为E. 方向水平向右;磁感应强度为B.方向垂直纸面向里。电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子在第1层电场左侧边界某处由静止释放.粒子始终在电场、磁场中运动,不计粒子重力及运动时的电磁辐射。
(1)求粒子在第2层磁场中运动时速度v2的大小与轨迹半径r2
(2)粒子从第n层磁场右侧边界穿出时,速度的方向与水
平方向的夹角为θn .试求sinθ ;
(3)若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出.试问在
其他条件不变的情况下,也进入第n层磁场.但比荷较
该粒子大的粒子能否穿出该层磁场右侧边界,请简要推
理说明之。
2015年高考物理真题分类汇编:电磁感应
(2015新课标I-19). 1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”,实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示,实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后,下列说法正确的是
A. 圆盘上产生了感应电动势
B. 圆盘内的感应电流产生的磁场导致磁针转动
C. 在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D. 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成了电流,此电流产生的磁场导致磁针转动
【2015新课标II-15】15. 如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l。下列判断正确的是
A.Ua> Uc,金属框中无电流 B. Ub >Uc,金属框中电流方向沿a-b-c-a
C .Ubc=-1/2Bl²ω,金属框中无电流 D. Ubc=1/2Bl²w,金属框中电流方向沿a-c-b-a
【2015重庆-4】. 题4图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n,面积为S.若在t1到t2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差ϕa-ϕb
A.恒为nS(B2-B1)nS(B2-B1) B. 从0均匀变化到 t2-t1t2-t1
nS(B2-B1)nS(B2-B1) D.从0均匀变化到- t2-t1t2-t1C.恒为-
]
(2015浙江-24)小明同学设计了一个“电磁天平”,如图1所示,等臂
天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡。线圈的水平边长
L=0.1m,竖直边长H=0.3m,匝数为N1。线圈的下边处于匀强磁场内,
磁感应强度B0=1.0T,方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在0~2.0A
范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使得天平
平衡,测出电流即可测得物体的质量。(重力加速度取g=10m/s)
(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数N1至少为多少
(2)进一步探究电磁感应现象,另选N2=100匝、形状相同的线圈,总电阻R=10Ω
,2
不接外电流,两臂平衡,如图2所示,保持B0不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间均匀变大,磁场区域宽度d=0.1m。当挂盘中放质量为0.01kg的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率∆B。 ∆t
(2015四川-11).(18分) 如图所示,金属导轨MNC和PQD,
MN与PQ平行且间距为L,所在平面与水平面夹角为α,N、Q连
线与MN垂直,M、P间接有阻值为R的电阻;光滑直导轨NC和
QD在同一水平面内,与NQ的夹角都为锐角θ。均匀金属棒ab和
ef质量均为m,长均为L,ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合;ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ(μ较小),由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出)。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻,ef棒的阻值为R,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,忽略感应电流产生的磁场,重力加速度为g。
(1)若磁感应强度大小为B,给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1,在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止,ef棒始终静止,求此过程ef棒上产生的热量;
(2)在(1)问过程中,ab棒滑行距离为d,求通过ab棒某横截面的电量;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动,并在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。
【2015山东-19】. 如图甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时,间的电压为uab正,下列uab-t图像可能正确的是
【2015广东35-】35.(18分)如图17(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m,导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L,从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图17(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动,求:
(1)进入磁场前,回路中的电动势E;
⑵棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式。
【答案】(1)E = 0.04V (2) i = t – 1 (1s
【考点】法拉第电磁感应定律;匀强磁场中的安培力;闭合电路的欧姆定律
【2015北京-22】. (16 分)如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度 L = 0.4 m,一端连接R=1 Ω的电阻,导轨所在的空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度 B = 1 T,导体棒 MN 放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力 F 作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度 v = 5 m/s ,求:
( 1 ) 感应电动势 E 和感应电流 I ;
( 2 ) 在 0.1 s 时间内,拉力的冲量 的大小;
( 3 ) 若将 MN 换为电阻为 r = 1 Ω的 导体棒,其它条件不变,求导体棒两端的电压 U。
【2015安徽-19】.如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金
属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程
中与导轨接触良好)。则
A.电路中感应电动势的大小为
B.电路中感应电流的大小为Blv sinθBvsinθ r
2lvsinθC.金属杆所受安培力的大小为 r
D.金属杆的热功率为2
rsinθl2
【2015江苏-2】2.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载《春秋纬 考异邮》中有玳瑁吸衣若只说,但下列不属于静电现象的是
A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流
D.从干燥的地毯走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
【2015江苏-11】11.(10分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如题11-1图所示,打点计时器的电源为50Hz的交流电
(1)下列实验操作中,不正确的有________
A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面
C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落
D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按照正确的步骤进行试验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释
放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计
时点取一个计数点,标为1、2、3…….8,用刻度尺量出各计数点的相邻计时点
到O点的距离,记录在纸带上,如题11-2图所示
计算相邻计时点间的平均速度v,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表,请将表中的数据补充完整
(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为实验②),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,请问实验②是为了说明说明?对比实验①和②的结果得到什么结论?
【2015江苏13-】13.(15分)做磁共振检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r=5.0cm,线圈导线的横截面积A=0.80cm2,电阻率ρ=1.5Ω⋅m,如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度B在0.3s内从
1.5T均匀地减小为零,求(计算结果保留一位有效数字)
(1)该圈肌肉组织的电阻R;
(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E;
(3)0.3s内该圈肌肉组织中产生的热量Q。
【2015海南-2】如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方
向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两
端的感应电动势大小ε,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯,
置于磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以
速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为ε',则ε'等于( ) ε
A.1/2 B.2 C.1 D.2 2
【2015海南-13】13如图,两平行金属导轨位于同一水平面上,相距l,左端与一电阻R相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速
度大小为g,导轨和导体棒的电阻均可忽略。求
(1)电阻R消耗的功率; (2)水平外力的大小。
【2015天津-11】11.(18分)如图所示,“凸”字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一水平面内,ab边长为l,cd边长为2l。ab与cd平行,间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面。开始时.cd边到磁场上边界的距离为2l ,线框由静止释放,从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前,线框做匀速运动。在ef、pq边离开磁场后,ab边离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内.且ab、cd边保持水平,重力加速度为g。求
(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的几倍:
(2)磁场上下边界间的距离H。
2015年高考物理真题分类汇编:恒定电流
(2015新课标I-23).(9分)
图(a)为某同学改装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的改装电路。
(1)已知毫安表表头的内阻为100Ω.满偏电流为1 mA ,R1和R2为阻值固定的电阻。若 使用a和b两个接线柱.电表量程为3 mA:若使用a和c两个接线拄,电表量程为10mA.由 题给条件和数据,可以求出R1=_______Ω,R2=_______Ω。
(2)现用一量程为3mA,内阻为150Ω的标准电流表A对改装电表的3mA挡进行校准,校准时需选取的刻度为0.5.1.0、I.5、2.0.2.5、3.0mA。电池的电动势为1.5 V.内阻忽略不计;定值电阻R0有两种规格.阻值分别为300Ω和1000Ω:滑动变阻器R有两种规格.最大阻值分别为750Ω和3000Ω,则R0应选用阻值为_________Ω的电阻,R应选用最大阻值为_________Ω的滑动变阻器。
(3)若电阻R1和R2中有一个因损坏而阻值变为无穷大,利用图(b)的电路可以判断出损坏的
/电阻。图(b)中的R为保护电阻。虚线框内未画出的电路即为图(a)虚线框内的电路。则图中
的d点应和接线柱_______(填“b”或“c”)相连。判断依据是:__________ (2015新课标I-24).(12分) 如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中;磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直
于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘,金属棒通过开关
与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω。已知开关断开
时两弹簧的伸长量均为0.5cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹
簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取
210m/s。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的
质量。
【2015新课标II-23】23. (9分)电压表满偏时通过该表的电流是半偏是通过该表的电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)实验室提供材料器材如下: 待测电压表(量程3V,内阻约为3000欧),电阻箱R0
(最大阻值为99999.9欧),滑动变阻器R1(最大阻值100欧,额定电压2A),电源E(电动势6V,内阻不计),开关两个,导线若干
(1)虚线框内为同学设计的测量电压表内阻的电路图的一部分,将电路图补充完整
(2)根据设计的电路写出步骤
(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R1v与内阻的真实值Rv先比R1v________. Rv
(添“>”“=”或“
【2015重庆-6(2)】同学们测量某电阻丝的电阻Rx,所用电流表的内阻与Rx相当,电压表可视为理想电压表.
①若使用题6图2所示电路图进行实验,要使得Rx的测量值更接近真实值,电压表的a端应连接到电路的 点(选填“b”或“c”)
.
②测得电阻丝的U-I图如题6图3所示,则Rx为Ω(保留两位有效数字)。 ③实验中,随电压进一步增加电阻丝逐渐进入炽热状态.某同学发现对炽热电阻丝吹气,其阻值会变化.他们对此现象进行探究,在控制电阻丝两端的电压为10V的条件下,得到电阻丝的电阻Rx随风速v(用风速计测)的变化关系如题6图4所示.由图可知当风速增加时,Rx会 (选填“增大”或“减小”)。在风速增加过程中,为保持电阻丝两端电压为10V,需要将滑动变阻器RW的滑片向M”或“N”)
.
④为了通过电压表的示数来显示风速,同学们设计了如题6图5所示的电路.其中R为两只阻值相同的电阻,Rx为两根相同的电阻丝,一根置于气流中,另一根不受气流影响,○V为待接入的理想电压表.如果要求在测量中,风速从零开始增加,电压表的示数也从零开始增加,则电压表的“+”端和“—”端应分别连接到电路中的 点和 点(在“a”“b”“c”“d”中选填).
(2015浙江-14)下列说法正确的是
A电流通过导体的热功率与电流大小成正比
B力对物体所做的功与力的作用时间成正比
C电容器所带电荷量与两极板间的电势差成正比
D弹性限度内,弹簧的劲度系数与弹簧伸长量成正比
(2015浙江-22)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。
(1)根据图1画出实验电路图
(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①②③④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V。所示读数为:
①__________②__________③__________④__________。两组数据得到的电阻分别为__________和__________。
(2015四川-8(2))(11分)用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值Rx。已知电池的
电动势约6V,电池内阻和待测电阻阻值都为数十欧。可选用的实验器材有:
电流表A1(量程0~30mA);
电流表A2(量程0~100mA);
电压表V(量程0~6V);
滑动变阻器R1(阻值0~5Ω);
滑动变阻器R2(阻值0~300Ω);
开关S一个,导线若干条。
某同学的实验过程如下:
Ⅰ.设计如图3所示的电路图,正确连接电路。
Ⅱ.将R的阻值调到最大,闭合开关,逐次调小R的阻值,测出多组U和I的值,并记录。以U为纵轴,I为横轴,得到如图4所示的图线。
Ⅲ.断开开关,将Rx改接在B、C之间,A与B直接相连,其他部分保持不变。重复Ⅱ的步骤,得到另一条U-I图线,图线与横轴I的交点坐标为(I0,0),与纵轴U的交点坐标为(0,U0)。
回答下列问题:
①电流表应选用,滑动变阻器应选用
②由图4的图线,得电源内阻r=;
③用I0、U0和r表示待测电阻的关系式Rx=,代入数值可得Rx;
④若电表为理想电表,Rx接在B、C之间与接在A、B之间,滑动变阻器滑片都从最大阻值
位置调到某同一位置,两种情况相比,电流表示数变化范围 ,电压表示数变化范围 。(选填“相同”或“不同”)
【2015山东-22】. 如图甲所示的电路图中,恒流源可作为电路提供恒定电流I0,R为定值电阻,电流表、电压表均可视为理想电表。某同学利用该电路研究滑动变阻器RL消耗的电功率。改变RL的阻值,记录多组电流、电压的数值,得到如图乙所示的U-I关系图线。
回答下列问题:
(1)滑动触头向下滑动时,电压表示数将 (填“增大”或“减小”)。
(2)I0A。
(3)RL消耗的最大功率 W(保留一位有效数字)。
【2015广东-34】(2)(10分)某实验小组研究两个未知元件X和Y的伏安特性,使用的器材包括电压表(内阻约为3kΩ)、电流表(内阻约为1Ω)、定值电阻等。
①使用多用电表粗测元件X的电阻。选择“×1”欧姆档测量,示数如图15(a)所示,读数为 Ω。据此应选择图15中的 (填“b”或“c”)电路进行实验。
②连接所选电路,闭合S;滑动变阻器的滑片P从左向右滑动,电流表的示数逐渐 (填“增大”或“减小”);依次记录电流及相应的电压;将元件X换成元件Y,重复实验。
③图16(a)是根据实验数据作出的U-I图线,由图可判断元件 (填“X”或“Y”)是非线性元件。
④该小组还借助X和Y中的线性元件和阻值R=21Ω的定值电阻,测量待测电池组的电动势E和电阻r,如图16(b)所示。闭合S1和S2,电压表读数为3.00V;断开S2,读数为1.00V,利用图16(a)可算得E= V,r= Ω(结果均保留两位有效数字,视电压表为理想电压表)。
【2015福建-18】18.如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中( )
A.PQ中电流先增大后减小
B.PQ两端电压先减小后增大
C.PQ上拉力的功率先减小后增大
D.线框消耗的电功率先减小后增大
【2015福建-19】(2)(12分)某学习小组探究一小电珠在不同电压下的电功率大小,实验器材如图甲所示,现已完成部分导线的连接。
①实验要求滑动变阻器的 滑片从左到右移动过程中,电流表的示数从零开始逐渐增大。请按此要求用笔画线代替导线在图甲实物接线图中完成余下导线的连接;
②某次测量,电流表指针偏转如图乙所示,则电流表的示数为 A
③该小组描绘的伏安特性曲线如图丙所示,根据图线判断,将 只相同的小电珠并联后,直接与电动势为3V、内阻为1欧的电源组成闭合回路,可使小电珠的总功率最大,其总功率的值约为 W(保留两位小数)
【2015北京-19】.如图所示,其中电流表 A 的量程为 0.6A,表盘均匀划分为 30 个小格,每小格表示 0.02A;R1 的阻值等于电流表内阻的 1/2;R2 的阻值等于电流表内阻的 2 倍,若用电流表 A 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流值,则下列分析
正确的是( )
A.将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.04A
B.将接线柱 1、2 接入电路时,每一小格表示 0.02A
C.将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.06A
D.将接线柱 1、3 接入电路时,每一小格表示 0.01A
【2015北京-24】.(20 分)真空中放置的平行金属板可以作为光电转换装置,如图所示,光照前两板都不带电。以光照射 A 板,则板中的电子可能吸收光的能量而逸出。假设所有逸出的电子都垂直于 A 板向 B 板运动,忽略电子之间的相互作用。保持光照条件不变 ,a 和 b 为接线柱。 已知单位时间内从 A 板逸出的电子数为 N,电子逸出时的最大动能为 ,元电荷为 e。
( 1 ) 求 A 板和 B 板之间的最大电势差Um ,以及将 a、b 短接时回路中的电流 I 短( 2 ) 图示装置可看作直流电源,求其电动势 E 和内阻 r。
( 3 ) 在 a 和 b 之间连接一个外电阻时,该电阻两端的电压为
U,外电阻上的消耗电功率设为 P;单位时间内到达 B 板的电
子,在从 A 板运动到 B 板的过程中损失的动能之和设为
∆EK。 请推导证明: P=∆E 。( 注意:解题过程中需要用到、K
但题目没有给出的物理量,要在解题中做必要的说明 )
【2015安徽-17】.一根长为L,横截面积为S的金属棒,其材料的电阻率为ρ。棒内单位体积自由电子数为n,电子的质量为m,电荷量为e。在棒两端加上恒定的电压时,棒内产
生电流、自由电子定向运动的平均速率为v。则金属棒内的电场强度大小为
A.m2
2eL B.mSn
e2 C.ρnev D.ρev SL
【2015安徽-21(II)】.某同学为了测量一节电池的电动势和内阻,从实验室找到以下器材,一个满偏电流为100μA,内阻为2500Ω的表头,一个开关,两个电阻箱(0~999.9Ω)和若干导线;
(1)由于表头量程偏小,该同学首先需要将表头改装成量程为50mA的电流表,则应将表头与电阻箱__________(填“串联”或者“并联”),并将电阻箱阻值调为________Ω。
(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势和内阻进行测量,实验电路图如图1所示,通过改变电阻R测相应的电流I,并且作相关计算后一并记录如下表
①根据表中的数据,图2中已描绘出四个点,请将第5、6两组数据也描绘在图2中,并画出IR-I图线
②根据图线可得电池的电动势E是________V,内阻r是_________Ω。
【2015江苏-10】10.(8分)小明利用如题10-1图所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻
(1)题10-1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_______________
【2015海南-11】11某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图(a)和(b)所示。该工件的直径为______cm,高度为________mm。
【2015海南-12】12某同学利用图(a)所示电路测量电容器充电时两极
板间的电压随时间的变化。实验中使用的器材为:电池E(内阻很小)、
开关S1和S2、电容器C(约100μF)、电阻R2(约200kΩ)、电阻R2
(1kΩ)、电压表V(量程6V)、秒表、导线若干。
(1)按图(a)所示的电路原理将图(b)中实物图连线。
(2)先闭合开关S2,再断开开关S2:闭合开关S1,同时按下秒表开始计
时。若某时刻电压表示数如图(c)所示,电压表的读数为________V(保
留2位小数)。
(3)该同学每隔10s记录一次电压表的读数 ,记录的数据如下表所示,在答题卡给出的坐标纸上绘出图线,已知只有一个数据点误差较大,该数据点对应的表中的时间是______s。
(4)电路中C、R2和S1构成的回路的作用是___________。
2015年高考物理真题分类汇编:磁场
(2015新课标I-14). 两相邻的匀强磁场区域的磁感应强度大小不同,方向平行。一速度方向与磁感应强度方向垂直的带电粒子(不计重力),从较强磁场区域进入到较弱磁场区域后,粒子的
A. 轨道半径减小,角速度增大 B. 轨道半径减小,角速度减小
C. 轨道半径增大,角速度增大 D. 轨道半径增大,角速度减小
【2015新课标II-18】18. 指南针是我国古代四大发明之一。关于指南针,下列说明正确的是
A. 指南针可以仅具有一个磁极
B. 指南针能够指向南北,说明地球具有磁场
C.指南针的指向会受到附近铁块的干扰
D.在指南针正上方附近沿指针方向放置一直导线,导线通电时指南针不偏转
【2015新课标II-19】19. 有两个匀强磁场区域I和 II,I中的磁感应强度是II中的k倍,两个速率相同的电子分别在两磁场区域做圆周运动。与I中运动的电子相比,II中的电子
A. 运动轨迹的半径是I中的k倍
B. 加速度的大小是I中的k倍
C. 做圆周运动的周期是I中的k倍
D. 做圆周运动的角速度是I中的k倍
【2015重庆-1】. 题1图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的经迹,气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里。以下判断可能正确的是
A.a、b为β粒子的经迹 B. a、b为γ粒子的经迹 C. c、d为α粒子的经迹 D. c、d为β粒子的经迹
【2015重庆-7】.(15分)音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.题7图是
某音圈电机的原理示意图,它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成,线圈边长为L,匝数为n,磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下,大小为B,区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外,右边始终在磁场内,前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P流向Q,大小为I.
(1)求此时线圈所受安培力的大小和方向。
(2)若此时线圈水平向右运动的速度大小为v,求安培力的功率.
【2015重庆-9】.(18分)题9图为某种离子加速器的设计方案.两个半圆形金属盒内存在相同的垂直于纸面向外的匀强磁场.其中MN和M'N'是间距为h的两平行极板,其上分别有正对的两个小孔O和O',O'N'=ON=d,P为靶点,O'P=kd(k为大于1的整数).极板间存在方向向上的匀强电场,两极板间电压为U.质量为m、带电量为q的正离子从O点由静止开始加速,经O'进入磁场区域.当离子打到极板上O'N'区域(含N'点)或外壳上时将会被吸收.两虚线之间的区域无电场和磁场存在,离子可匀速穿过.忽略相对论效应和离子所受的重力.求:
(1)离子经过电场仅加速一次后能打到P点所需的磁感应强度大小;
(2)能使离子打到P点的磁感应强度的所有可能值;
(3)打到P点的能量最大的离子在磁场中运动的时间和在电场中运动的时间。
(2015浙江-25)使用回旋加速器的实验需要把离子束从加速器中引出,离子束引出的方法有磁屏蔽通道法和静电偏转法等。质量为m,速度为v的离子在回旋加速器内旋转,旋转轨道时半径为r的圆,圆心在O点,轨道在垂直纸面向外的匀强磁场中,磁感应强度为B。为引出离子束,使用磁屏蔽通道法设计引出器。引出器原理如图所示,一堆圆弧形金属板组
成弧形引出通道,通道的圆心位于O'点(O'点图中未画出)。引出离子时,令引出通道内磁场的磁感应强度降低,从而使离子从P点进入通道,沿通道中心线从Q点射出。已知OQ长度为L。OQ与OP的夹角为 ,
(1)求离子的电荷量q并判断其正负
(2)离子从P点进入,Q点射出,通道内匀强磁场的磁感应强度应降为B',求B'
(3)换用静电偏转法引出离子束,维持通道内的原有磁感应强度B不变,在内外金属板间加直流电压,两板间产生径向电场,忽略边缘效应。为使离子仍从P点进入,Q点射出,求通道内引出轨迹处电场强度E的方向和大小
(2015四川-7).如图所示,S处有一电子源,可向纸面内任意方向发射电子,平板MN垂直于纸面,在纸面内的长度L=9.1cm,中点O与S间的距离d=4.55cm,MN与SO直线的夹角为θ,板所在平面有电子源的一侧区域有方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度B=2.0×10-4T,电子质量m=9.1×10-31kg,电量e=-1.6×10-19C,不计电子重力。电子源发射速度v=1.6×106m/s的一个电子,该电子打在板上可能位置的区域的长度为l,则
A.θ=90°时,l=9.1cm B.θ=60°时,l=9.1cm
C.θ=45°时,l=4.55cm D.θ=30°时,l=4.55cm
【2015山东-24】. 如图所示,直径分别为D和2D的同心圆处于同一竖直面内,O为圆心,GH为大圆的水平直径。两圆之间的环形区域(Ⅰ区)和小圆内部(Ⅱ区)均存在垂直圆面
向里的匀强磁场。间距为d的两平行金属极板间有一匀强电场,上极板开有一小孔。一质量为m,电量为+q的粒子由小孔下方d/2处静止释放,加速后粒子以竖直向上的速度v射出电场,由点紧靠大圆内侧射入磁场。不计粒子的重力。
(1)求极板间电场强度的大小;
(2)若粒子运动轨迹与小圆相切,求区磁感应强度的大小;
(3)若Ⅰ区,Ⅱ区磁感应强度的大小分别为2mv/qD,4mv/qD,粒子运动一段时间后再次经过H点,求这段时间粒子运动的路程。
14【2015广东-16】16、在同一匀强磁场中,a粒子(2H)做匀速圆周运动,He)和质子(1
若它们的动量大小相等,则a粒子和质子
A、运动半径之比是2:1
B、运动周期之比是2:1
C、运动速度大小之比是4:1
D. 受到的洛伦兹力之比是2:1
【2015福建-18】18.如图,由某种粗细均匀的总电阻为3R的金属条制成的矩形线框abcd,固定在水平面内且处于方向竖直向下的匀强磁场B中。一接入电路电阻为R的导体棒PQ,在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v匀速滑动,滑动过程PQ始终与ab垂直,且与线框接触良好,不计摩擦。在PQ从靠近ad处向bc滑动的过程中( )
A.PQ中电流先增大后减小
B.PQ两端电压先减小后增大
C.PQ上拉力的功率先减小后增大
D.线框消耗的电功率先减小后增大
【2015福建-22】22. 如图,绝缘粗糙的竖直平面MN左侧同时存在相互垂直的匀强电场和匀强磁场,电场方向水平向右,电场强度大小为E,磁场方向垂直纸面向外,磁感应强度大小为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的小滑块从A点由静止开始沿MN下滑,到达C点时离开MN做曲线运动。A、C两点间距离为h,重力加速度为g。
(1)求小滑块运动到C点时的速度大小vc;
(2)求小滑块从A点运动到C点过程中克服摩擦力做的功Wf;
(3)若D点为小滑块在电场力、洛伦兹力及重力作用下运动过程中速度最大的位置,当小滑块运动到D点时撤去磁场,此后小滑块继续运动到水平地面上的P点。已知小滑块在D点时的速度大小为vD,从D点运动到P点的时间为t,求小滑块运动到P点时速度的大小vp.
【2015江苏-4】4.如图所示,用天平测量匀强磁场的磁感应强度,下列各选项所示的载流线圈匝数相同,边长NM相等,将它们分别挂在天平的右臂下方,线圈中通有大小相同的电流,天平处于平衡状态,若磁场发生微小变化,天平最容易失去平衡的是
【2015江苏-15】15.(16分)一台质谱仪的工作原理如图所示,电荷量均为+q、质量不同的离子飘入电压为U0的加速电场,其初速度几乎为零,这些离子经过加速后通过狭缝O沿着与磁场垂直的方向进入磁感应强度为B的匀强磁场,最后打在底片上,已知放置底片区域已知放置底片的区域MN =L,且OM =L。某次测量发现MN中左侧2区域MQ损坏,检测不3
到离子,但右侧1区域QN仍能正常检测到离子. 在适当调节加速电压后,原本打在MQ的3
离子即可在QN检测到。
(1)求原本打在MN中点P的离子质量m;
(2)为使原本打在P的离子能打在QN区域,求加速电压U的调节范围;
(3)为了在QN区域将原本打在MQ区域的所有离子检测完整,求需要调节U的最少次数。(取lg2=0. 301;lg3=0. 477,lg5=0. 699)
【2015海南-1】如图,a是竖直平面P上的一点,P前有一条形磁铁垂直于P,且S极朝向a点,P后一电子在偏转线圈和条形磁铁的磁场的共同作用下,在水平面内向右弯曲经过a点。在电子经过a点的瞬间。条形磁铁的磁场对该电子的作用力的方向()
A.向上 B.向下 C.向左 D.向右
【2015天津-12】12.(20分)现代科学仪器常利用电场、磁场控制带电粒子的运动。真空中存在着如图所
示的多层紧密相邻的匀强电场和匀强磁场,电场与磁场的宽度均为d。电场强度为E. 方向水平向右;磁感应强度为B.方向垂直纸面向里。电场、磁场的边界互相平行且与电场方向垂直。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子在第1层电场左侧边界某处由静止释放.粒子始终在电场、磁场中运动,不计粒子重力及运动时的电磁辐射。
(1)求粒子在第2层磁场中运动时速度v2的大小与轨迹半径r2
(2)粒子从第n层磁场右侧边界穿出时,速度的方向与水
平方向的夹角为θn .试求sinθ ;
(3)若粒子恰好不能从第n层磁场右侧边界穿出.试问在
其他条件不变的情况下,也进入第n层磁场.但比荷较
该粒子大的粒子能否穿出该层磁场右侧边界,请简要推
理说明之。
2015年高考物理真题分类汇编:电磁感应
(2015新课标I-19). 1824年,法国科学家阿拉果完成了著名的“圆盘实验”,实验中将一铜圆盘水平放置,在其中心正上方用柔软细线悬挂一枚可以自由旋转的磁针,如图所示,实验中发现,当圆盘在磁针的磁场中绕过圆盘中心的竖直轴旋转时,磁针也随着一起转动起来,但略有滞后,下列说法正确的是
A. 圆盘上产生了感应电动势
B. 圆盘内的感应电流产生的磁场导致磁针转动
C. 在圆盘转动的过程中,磁针的磁场穿过整个圆盘的磁通量发生了变化
D. 圆盘中的自由电子随圆盘一起运动形成了电流,此电流产生的磁场导致磁针转动
【2015新课标II-15】15. 如图,直角三角形金属框abc放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于ab边向上。当金属框绕ab边以角速度ω逆时针转动时,a、b、c三点的电势分别为Ua、Ub、Uc.已知bc边的长度为l。下列判断正确的是
A.Ua> Uc,金属框中无电流 B. Ub >Uc,金属框中电流方向沿a-b-c-a
C .Ubc=-1/2Bl²ω,金属框中无电流 D. Ubc=1/2Bl²w,金属框中电流方向沿a-c-b-a
【2015重庆-4】. 题4图为无线充电技术中使用的受电线圈示意图,线圈匝数为n,面积为S.若在t1到t2时间内,匀强磁场平行于线圈轴线向右穿过线圈,其磁感应强度大小由B1均匀增加到B2,则该段时间线圈两端a和b之间的电势差ϕa-ϕb
A.恒为nS(B2-B1)nS(B2-B1) B. 从0均匀变化到 t2-t1t2-t1
nS(B2-B1)nS(B2-B1) D.从0均匀变化到- t2-t1t2-t1C.恒为-
]
(2015浙江-24)小明同学设计了一个“电磁天平”,如图1所示,等臂
天平的左臂为挂盘,右臂挂有矩形线圈,两臂平衡。线圈的水平边长
L=0.1m,竖直边长H=0.3m,匝数为N1。线圈的下边处于匀强磁场内,
磁感应强度B0=1.0T,方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在0~2.0A
范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后,调节线圈中电流使得天平
平衡,测出电流即可测得物体的质量。(重力加速度取g=10m/s)
(1)为使电磁天平的量程达到0.5kg,线圈的匝数N1至少为多少
(2)进一步探究电磁感应现象,另选N2=100匝、形状相同的线圈,总电阻R=10Ω
,2
不接外电流,两臂平衡,如图2所示,保持B0不变,在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场,且磁感应强度B随时间均匀变大,磁场区域宽度d=0.1m。当挂盘中放质量为0.01kg的物体时,天平平衡,求此时磁感应强度的变化率∆B。 ∆t
(2015四川-11).(18分) 如图所示,金属导轨MNC和PQD,
MN与PQ平行且间距为L,所在平面与水平面夹角为α,N、Q连
线与MN垂直,M、P间接有阻值为R的电阻;光滑直导轨NC和
QD在同一水平面内,与NQ的夹角都为锐角θ。均匀金属棒ab和
ef质量均为m,长均为L,ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合;ef棒垂直放在倾斜导轨上,与导轨间的动摩擦因数为μ(μ较小),由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强磁场(图中未画出)。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻,ef棒的阻值为R,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,忽略感应电流产生的磁场,重力加速度为g。
(1)若磁感应强度大小为B,给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1,在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止,ef棒始终静止,求此过程ef棒上产生的热量;
(2)在(1)问过程中,ab棒滑行距离为d,求通过ab棒某横截面的电量;
(3)若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动,并在NQ位置时取走小立柱1和2,且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。
【2015山东-19】. 如图甲,R0为定值电阻,两金属圆环固定在同一绝缘平面内。左端连接在一周期为T0的正弦交流电源上,经二极管整流后,通过R0的电流i始终向左,其大小按图乙所示规律变化。规定内圆环a端电势高于b端时,间的电压为uab正,下列uab-t图像可能正确的是
【2015广东35-】35.(18分)如图17(a)所示,平行长直金属导轨水平放置,间距L=0.4m,导轨右端接有阻值R=1Ω的电阻,导体棒垂直放置在导轨上,且接触良好,导体棒及导轨的电阻均不计,导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场,bd连线与导轨垂直,长度也为L,从0时刻开始,磁感应强度B的大小随时间t变化,规律如图17(b)所示;同一时刻,棒从导轨左端开始向右匀速运动,1s后刚好进入磁场,若使棒在导轨上始终以速度v=1m/s做直线运动,求:
(1)进入磁场前,回路中的电动势E;
⑵棒在运动过程中受到的最大安培力F,以及棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式。
【答案】(1)E = 0.04V (2) i = t – 1 (1s
【考点】法拉第电磁感应定律;匀强磁场中的安培力;闭合电路的欧姆定律
【2015北京-22】. (16 分)如图所示,足够长的平行光滑金属导轨水平放置,宽度 L = 0.4 m,一端连接R=1 Ω的电阻,导轨所在的空间存在竖直向下的匀强磁场,磁感应强度 B = 1 T,导体棒 MN 放在导轨上,其长度恰好等于导轨间距,与导轨接触良好。导轨和导体棒的电阻均可忽略不计。在平行于导轨的拉力 F 作用下,导体棒沿导轨向右匀速运动,速度 v = 5 m/s ,求:
( 1 ) 感应电动势 E 和感应电流 I ;
( 2 ) 在 0.1 s 时间内,拉力的冲量 的大小;
( 3 ) 若将 MN 换为电阻为 r = 1 Ω的 导体棒,其它条件不变,求导体棒两端的电压 U。
【2015安徽-19】.如图所示,abcd为水平放置的平行“”形光滑金属导轨,间距为l。导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场,磁感应强度大小为B,导轨电阻不计。已知金属杆MN倾斜放置,与导轨成θ角,单位长度的电阻为r,保持金
属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动(金属杆滑动过程
中与导轨接触良好)。则
A.电路中感应电动势的大小为
B.电路中感应电流的大小为Blv sinθBvsinθ r
2lvsinθC.金属杆所受安培力的大小为 r
D.金属杆的热功率为2
rsinθl2
【2015江苏-2】2.静电现象在自然界中普遍存在,我国早在西汉末年已有对静电现象的记载《春秋纬 考异邮》中有玳瑁吸衣若只说,但下列不属于静电现象的是
A.梳过头发的塑料梳子吸起纸屑
B.带电小球移至不带电金属球附近,两者相互吸引
C.小线圈接近通电线圈过程中,小线圈中产生电流
D.从干燥的地毯走过,手碰到金属把手时有被电击的感觉
【2015江苏-11】11.(10分)某同学探究小磁铁在铜管中下落时受电磁阻尼作用的运动规律,实验装置如题11-1图所示,打点计时器的电源为50Hz的交流电
(1)下列实验操作中,不正确的有________
A.将铜管竖直地固定在限位孔的正下方
B.纸带穿过限位孔,压在复写纸下面
C.用手捏紧磁铁保持静止,然后轻轻地松开让磁铁下落
D.在磁铁下落的同时接通打点计时器的电源
(2)该同学按照正确的步骤进行试验(记为“实验①”),将磁铁从管口处释
放,打出一条纸带,取开始下落的一段,确定一合适的点为O点,每隔一个计
时点取一个计数点,标为1、2、3…….8,用刻度尺量出各计数点的相邻计时点
到O点的距离,记录在纸带上,如题11-2图所示
计算相邻计时点间的平均速度v,粗略地表示各计数点的速度,抄入下表,请将表中的数据补充完整
(3)分析上表的实验数据可知:在这段纸带记录的时间内,磁铁运动速度的变化情况是________;磁铁受到阻尼作用的变化情况是____________.
(4)该同学将装置中的铜管更换为相同尺寸的塑料管,重复上述实验操作(记为实验②),结果表明磁铁下落的运动规律与自由落体运动规律几乎相同,请问实验②是为了说明说明?对比实验①和②的结果得到什么结论?
【2015江苏13-】13.(15分)做磁共振检查时,对人体施加的磁场发生变化时会在肌肉组织中产生感应电流。某同学为了估算该感应电流对肌肉组织的影响,将包裹在骨骼上一圈肌肉组织等效成单匝线圈,线圈的半径r=5.0cm,线圈导线的横截面积A=0.80cm2,电阻率ρ=1.5Ω⋅m,如图所示,匀强磁场方向与线圈平面垂直,若磁感应强度B在0.3s内从
1.5T均匀地减小为零,求(计算结果保留一位有效数字)
(1)该圈肌肉组织的电阻R;
(2)该圈肌肉组织中的感应电动势E;
(3)0.3s内该圈肌肉组织中产生的热量Q。
【2015海南-2】如图,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方
向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两
端的感应电动势大小ε,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯,
置于磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以
速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为ε',则ε'等于( ) ε
A.1/2 B.2 C.1 D.2 2
【2015海南-13】13如图,两平行金属导轨位于同一水平面上,相距l,左端与一电阻R相连;整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上,在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动,滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为μ,重力加速
度大小为g,导轨和导体棒的电阻均可忽略。求
(1)电阻R消耗的功率; (2)水平外力的大小。
【2015天津-11】11.(18分)如图所示,“凸”字形硬质金属线框质量为m,相邻各边互相垂直,且处于同一水平面内,ab边长为l,cd边长为2l。ab与cd平行,间距为2l。匀强磁场区域的上下边界均水平,磁场方向垂直于线框所在平面。开始时.cd边到磁场上边界的距离为2l ,线框由静止释放,从cd边进入磁场直到ef、pq边进入磁场前,线框做匀速运动。在ef、pq边离开磁场后,ab边离开磁场之前,线框又做匀速运动。线框完全穿过磁场过程中产生的热量为Q。线框在下落过程中始终处于原竖直平面内.且ab、cd边保持水平,重力加速度为g。求
(1)线框ab边将离开磁场时做匀速运动的速度大小是cd边刚进入磁场时的几倍:
(2)磁场上下边界间的距离H。