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电磁学压轴选择题(全国甲卷和Ⅰ卷)
高考物理电磁学压轴题是考查学生物理学科素养高低的重要载体,表现为综合性强、求解难度大、对考生的综合分析能力和应用数学知识解决物理问题的能力要求高等特点。
1、 命题范围
1.带电粒子在电场中的运动(压轴指数★★★)
①带电粒子在匀强电场中的直线运动和类平抛运动。
②带电粒子在非匀强电场中的一般运动。
③带电粒子在交变电场中的运动
主要考查电场强度、电势、电势能、电势差、电场力做的功。
2.带电粒子在磁场中的运动(压轴指数★★★)
①同一带电粒子在有界匀强磁场的运动。
②两个或两个以上带电粒子在有界匀强磁场的运动。
3. 带电粒子在组合、复合场中的运动(压轴指数★★★★)
①带电粒子由电场进入磁场
②带电粒子由磁场进入电场
③带电粒子在电场、磁场、重力场的往复运动
4.电磁感应的综合问题(压轴指数★★★★★)
①电磁感应的力学综合问题
②电磁感应的电学综合问题
③电磁感应的图像问题
5.交流电、变压器(压轴指数★★★)
①交流的产生过程和峰值、有效值
②变压器的电压关系、电流关系和能量关系
③远距离输电问题
二、命题类型
1.电磁场单一情境型。物理情境选自生活生产情境或学习探究情境,物理力学情境综合型试题的物理模型有:带电粒子、带电小球、带电油滴等模型。已知条件情境化、隐秘化、需要仔细挖掘题目信息。求解方法技巧性强、灵活性高、应用数学知识解决问题的能力要求高的特点。命题点常包含:匀变速直线运动、圆周运动、抛体运动等。命题常将电场、磁场部分知识与运动学、力学、功能关系等多个物理规律的综合运用,有时也会与相关图像联系在一起。
2. 单一或两个带电粒子在组合场、叠加场、交变场的运动问题。对带电粒子在不同的区域,受力分析和运动过程分析,判断带电粒子的运动性质,利用数学语言列方程求解。画运动过程示意图,确定临界条件。
3.电磁感应中,将力学、电学、电磁感应等知识灵活应用,利用数学知识处理系列图像。
1.(2022·全国·高考真题)空间存在着匀强磁场和匀强电场,磁场的方向垂直于纸面(平面)向里,电场的方向沿y轴正方向。一带正电的粒子在电场和磁场的作用下,从坐标原点O由静止开始运动。下列四幅图中,可能正确描述该粒子运动轨迹的是( )
A. B.
C. D.
2.(2019·全国·高考真题)如图,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接,已如导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框LMN受到的安培力的大小为( )
A.2F B.1.5F C.0.5F D.0
3.(2017·全国·高考真题)扫描隧道显微镜(STM)可用来探测样品表面原子尺度上的形貌,为了有效隔离外界振动对STM的扰动,在圆底盘周边沿其径向对称地安装若干对紫铜薄板,并施加磁场来快速衰减其微小振动,如图所示,无扰动时,按下列四种方案对紫铜薄板施加恒磁场;出现扰动后,对于紫铜薄板上下及左右振动的衰减最有效的方案是
A. B.
C. D.
4.(2016·全国·高考真题)一含有理想变压器的电路如图所示,图中电阻、和的阻值分别为、和,A为理想交流电流表,U为正弦交流电压源,输出电压的有效值恒定当开关S断开时,电流表的示数为I;当S闭合时,电流表的示数为。该变压器原、副线圈匝数的比值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
5.(2015·全国·高考真题)如图所示,直线a、b和c、d是处于匀强电场中的两组平行线,M、N、P、Q是它们的交点,四点处的电势分别为、、、。一电子由M点分别运动到N点和P点的过程中,电场力所做的负功相等,则( )
A.直线a位于某一等势面内,
B.直线c位于某一等势面内,
C.若电子由M点运动到Q点,电场力做正功
D.若电子由P点运动到Q点,电场力做负功
6.(2014·全国·高考真题)如图(a),线圈ab、cd绕在同一软铁芯上,在ab线圈中通以变化的电流,测得cd间的电压如图(b)所示,已知线圈内部的磁场与流经的电流成正比,则下列描述线圈ab中电流随时间变化关系的图中,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(2013·全国·高考真题)如图,在水平面(纸面)内有三根相同的均匀金属棒ab、ac和MN,其中ab、ac在a点接触,构成“V”字型导轨.空间存在垂直于纸面的均匀磁场.用力使MN向右匀速运动,从图示位置开始计时,运动中MN始终与∠bac的平分线垂直且和导轨保持良好接触.下列关于回路中电流i与时间t的关系图线.可能正确的是
A. B.C. D.
8.(2013·全国·高考真题)如图,半径为的圆是一圆柱形匀强磁场区域的横截面(纸面),磁感应强度大小为,方向垂直于纸面向外,一电荷量为q(),质量为的粒子沿平行于直径的方向射入