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2024年高考物理专题特训:电磁学综合(二)
一、单选题
1.如图所示,空间竖直平面内存在一水平向右的匀强电场,一质量为m带正电的小球用长为l的轻绳连接,轻绳一端固定于O点,现将小球拉直从与O点等高的A点无初速的释放,小球运动到最低点B时测得轻绳的拉力为2mg,则在小球的运动过程中,下列说法正确的是( )
A.小球运动到最低点时的速度为
B.电场强度的大小为
C.小球在运动过程中的最大动能为
D.小球在运动过程中的最大动能为
2.我们现在的生活用电可认为是有效值为220V的正弦交流电,现有一理想变压器的原线圈接有电流表,与生活用电电源连接。副线圈的负载由三个电阻组成,连接如图所示,用I、U、U1分别表示电流表A、电压表V、电压表V1的示数,电表均为理想交流电表。当滑动变阻器R0的触头向下滑动时,下列判断正确的是( )
A.I变大、U变大、U1变小
B.I变大、U不变、U1变大
C.I变小、U变小、U1变大
D.I变小、U不变、U1变小
3.如图半径为R的半圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带电量为-q且不计重力的粒子,以速度v沿与半径AO夹角θ=30°的方向从A点垂直磁场射入,最后粒子从圆弧MN上射出,则磁感应强度大小的最小值为( )
A. B. C. D.
4.如图所示的电路中,电源电动势为,内阻忽略不计,定值电阻。闭合开关,当电阻箱接入电路的阻值为时,一带电微粒恰好悬浮于电容器C两板的正中间位置。已知带电微粒的质量为,电容器C两极板间的距离为,重力加速度为,电源负极接地,则下列说法正确的是( )
A.带电微粒带负电荷
B.带电微粒的电荷量大小为
C.带电微粒的电势能为
D.减小电阻箱接入电路的阻值,悬浮的带电微粒会向上移动
5.如图所示,有一矩形线圈的面积为,匝数为,电阻不计,绕轴在水平方向的磁感应强度为的匀强磁场中以角速度做匀速转动,从图示位置(线圈平面与磁场平行)开始计时。矩形线圈通过铜滑环接理想变压器原线圈,副线圈接有固定电阻和滑动变阻器,所有电表均为理想交流电表。下列判断正确的是( )
A.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
B.矩形线圈产生的感应电动势的瞬时值表达式为
C.将的滑片向下滑动时,电流表示数变大,电压表的示数变大
D.将的滑片向下滑动时,电流表示数变小,电压表的示数变小
6.电流天平可以测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂竖直挂着矩形线圈,匝数为n,线圈的水平边长为l,处于匀强磁场内,磁感应强度B的方向垂直线圈平面向里。当没有通电时,调节砝码使两臂达到平衡。当线圈中通过如图所示方向的电流I时,要使两臂重新达到平衡,在某一盘中增加了质量为m的砝码。重力加速度大小为g,下列说法正确的是( )
A.增加的砝码在右盘中,匀强磁场的磁感应强度大小为
B.增加的砝码在右盘中,匀强磁场的磁感应强度大小为
C.增加的砝码在左盘中,匀强磁场的磁感应强度大小为
D.增加的砝码在左盘中,匀强磁场的磁感应强度大小为
7.如图所示,粗细均匀的金属线框固定在在绝缘水平面上,其中MPN段为半径为r的半圆、P为半圆弧的中点,MQN为等腰直角三角形,虚线MN左侧有垂直于水平面向下的匀强磁场Ⅰ,右侧有垂直于水平面向上的匀强磁场Ⅱ,两磁场的磁感应强度大小均为B,MN与半圆的直径重合,将P、Q两端接入电路,从P点流入的电流大小为I,则下列判断正确的是( )
A.整个线框受到的安培力为0
B.PQ上方线框受到的安培力方向平行与PQ向右
C.PQ上方线框受到的安培力大小为
D.MN左侧线框受到的安培力大于右侧线框受到的安培力
8.如图,在铁芯上、下分别绕有匝数和的两个线圈,上线圈两端与的交流电源相连,将下线圈两端接交流电压表,则交流电压表的读数可能是( )
A. B. C. D.
9.如图甲所示,计算机键盘为电容式传感器,每个键下面由相互平行、间距为d的活动金属片和固定金属片组成,两金属片间有空气间隙,两金属片组成一个平行板电容器,如图乙所示.其内部电路如图丙所示,则下列说法正确的是( )
A.按键的过程中,电容器间的电场强度减小
B.按键的过程中,电容器储存的电能增多
C.按键的过程中,图丙中电流方向从a经电流计流向b
D.按键的过程中,电容器上极板电势低于下极板电势
10.如图所示,水平放置的光滑金属长导轨和之间接有电阻R,导轨左、右两区域分别存在大小相等方向相反且与导轨平面垂直的匀强磁场,设左、右区域磁场的磁感应强度大小分别为和,虚线为两区域的分界线,一根阻值也为R的金属棒放在导轨上并与其垂直接触良好,导轨电阻不计。若金属棒在外力F的作用下从左边的磁场距离区域边界x处匀速运动到右边的磁场距离区域边界x处,下列说法中正确的是( )
A.金属棒通过磁场边界前后,通过电阻R的电流方向不发生变化
B.