35.磁场与电磁感应、交变电流-【万向思维·高考快递】冲刺2025年高考物理模拟汇编48套(超详解版)

磁场与电磁感应、交变电流 选择题答案速查 知.副线圈两描的电压U,=36V,根据理想变压器原、副线圈 题号 12 3 4 5 6 > 8 答案C D AC ACD ACAC AD AC 的面数之比等于电压之比可得二公多A正确：根都型 1.C电子在电场与磁场中的运动 想变压器原，副线圈的匝数之比等于电流的反比可得。 【解析】如果发现电视画面幅度比正常的偏小，可能是由于电 子束的偏转角减小，即轨道半径增大所致，而电子在磁场中 ,解得1,2=11A,则通过电动机的电流14=1，-1=10A,所 偏转时的半径阳电子枪发射能力减弱，电子数诚少，而 以电动机的额定功率P=36V×10A=360W,C正确：由于电 动机的输出功率未知，故电动机的内阻无法计算，B错误：由 运动的电子速率及磁场不变，因此不会影响电视画面的大 题图乙可知，交流电的周期为0.02，又一个周期内电流方向 小，A错误：当加速电场电压过低时，电子速率偏小，则会导 改变2次，则通过灯泡的电流方向每秒钟改变100次，D 致电子运动半径减小，从而使偏转角度增大，导致画面比正 错误。 常偏大，B错误：当偏转线圈局部短路，线圈匝数诚少时，导 4.ACD磁流体发电机、质谱仪、多级直线加速器和回旋加速 致偏转磁场的磁感应强度诚小，从而使电子运动半径增大， 器的原理 导致画面比正常偏小，C正确：当偏转线圈电流过大，偏转磁 【解析】将一束等离子体喷人磁场，由左手定则得，正离子向 场增强时，电子运动半径变小，导致画面比正常偏大，D 下偏转，负离子向上偏转，A,B两板间会产生电势差，且B板 错误。 电势高，A说法错误：质谱仪中，粒子经电场加速有gU= 2D安培定则，楞次定律，法拉第电磁感应定律 【解析】设U随时间变化的周期为T,若受电线圈的，d两端 2m,在磁场中运动时，洛伦兹力提供向心力，有8= 断开，则在一千-士【时间内，送电线圈中的电流先从a至 2 i?,解得R=上2m心，由此可知在磁场中偏转半径最大的。 b逐渐碱小，后从b到逐渐增大，则送电线圈中产生的磁场 是比荷9最小的粒子，H,日、日三种粒子电荷量相同，H 在受电线圈中先向上并逐渐减小，后向下并逐渐增大，根据楞 次定律和安培定则可知，受电线圈中产生从到d的交流电， 质量最大，所以H在磁场中的偏转半径最大，B说法正确：粒 则L,时刻c端的电势比d端的电势低，A错误：若受电线圈的 子通过多级直线加速器加速，加速电压越大，粒子获得的能 C,d两端断开，2时刻受电线圈的磁通量的变化率为零.因此 量越高，但要产生这种高压所需的技术要求很高，同时加速 62时刻c,d两端的电压为零，B错误：若受电线圈的c,d两端 装置的长度也要很长，故多级直线加速器不一定比回旋加速 用导线连接，时刻，受电线圈中的感应电流最大，但送电线 器更有优势，C说法错误：在回旋加速器中带电粒子经过电 圈中的电流为零，故两线阁不会有相互作用.C错误：由题图乙 场多次加速后，速度越来越大，在磁场中做匀速圆周运动的 可知，从t,时刻到1，时刻.送电线圈中的电流先从a端流人并 半径，=心也会越来越大，而粒子在磁场中做圆周运动的周 逐渐减小到零，然后从b端流人并逐渐增大，根据安培定则可 qB 知送电线圈中的电流产生的磁场在受电线圈中先向上并逐 期T=2没有变化，故交变电流的频率不变，D说法错误。 渐减小，后向下并逐渐增大，根据拐次定律和安培定则可知， 5.AC法拉第电磁感应定律，楞次定律 受电线圈（俯视角度）中的电流一直沿逆时针方向，D正确。 【解析】当DE边在0~L区域内时，导线框运动过程中有效切 易错分析受电线圈的©、d两端断开时，考生易判断出电流 割长度越来越大，与时间成线性关系，初始长度为DE边长 从c端流向d端，而误认为e端电势比d端电势高，而错远 度，1=0时刻，≠0，根据楞次定律可知，导线框进入磁场的过 A。实际上，受电线圈等效为电源，电流从c端流向d端，则d 程中电流方向为逆时针，离开磁场的过程中电流方向为顺时 端等效为电源正极，C端等效为电源负极，d端电势比c端电 针，A正确，B错误：因为导线框匀速运动，拉力F与安培力等 势高。 3.AC理想变压器的工作原理、交流电的有效值 大反向，由F=BL产知，拉力F与L成二次函数关系，因为当 R 【解析】由题图乙可知.交变电压的有效值为220V,即原线圈 DE边在0~2L区域内时，导线框运动过程中有效切制长度随 两端的电压U,=220V,由灯泡和电动机均恰好正常工作可 时间先均匀增大后均匀减小，所以F随时间先增大得越来越 D1物理 快后碱小得越米越慢，C正确，D错误 过程，产生的平均感应电动势E4地心线框4中的平 6.AC法拉第电磁感应定律、楞次定律、安培力及共点力平衡 【解析】由题图乙可知，在0~时间内，磁感应强度先均匀诚 E 均感应电流1.-尺又R=PS4.=4,整理得g. B5同 4p 小后反向均匀增大，磁感应强度的变化率不变，则导体棒PQ 2BIS 与框架组成的回路中产生恒定感应电流，方向由Q到P。当 理线框b进人磁场的过程，流过线框b的电荷量，= 9p' 磁感应强度的方向垂直框面向上时，导体棒PQ所受安培力 得q。:9。=9:8,C错误，D正确 方向沿框面向上：当磁感应强度的方向垂直框面向下时，导 8.AC法拉第电磁感应定律 体棒PQ所受安培力方向沿框面向下。由于磁感应强度B先 【解析】金属棒沿导轨下滑时，分两个阶段，第一阶段金属棒 诚小后反向增大，由F、=BL可知，PQ所受安培力F、先诚 进入磁场前做匀加速直线运动：第二阶段金属棒在酸场中运 小后反向增大。若开始时PQ不受静摩擦力，则当F,减小 动。设金属棒进入磁场时的速度为，倒U形导轨与水平面 时，根据平衡条件有mgsn8=F+F,可知静摩擦力由零开始 增大：当F、方向沿框面向下时，有mgsin+F,=F,由于F入 之间的夹角为a,当mgma=时，又Fe=L,1=个，即 逐渐增大，则F,逐渐增大。即在0-4，时间内，F,一直增大。 ngsin 若开始时PQ所受静摩擦力方向沿框面向上，则根据平衡条 _时，金属棒在磁场中做匀速直线运动，则该过 R 件有mgsin9=F+F,当F,减小时，F,开始增大：当F:方向 程中感应电动势E恒定，感应电流I恒定，由9=业可知电荷 沿框面向下时，有mg=in+F,=F,由于F、逐渐增大，则F 量随时间的变化图线为过原点的倾斜直线，B不符合题意 逐渐增大。即在0~，时间内，F,一直增大。若开始时PQ所 B'Le 由P=E!可知功率恒定，D不符合题意。当mgsin a< R 受静摩擦力方向沿框而向下，则根据平衡条件有mg+F,= 时，金属棒沿导轨做减速运动，金属棒的速度减小，安培力减 F,当F,诚小时，F,开始减小：当F=mgin0时，F,减小到 小，加速度诚小，所以金属棒做加速度减小的战速运动，由/三 零，此后F、继续减小，F,反向，根据平衡条件有mgin0=F,+ F,可知随着F、的减小，F逐渐增大：当F。方向沿框面向下 业可知金属棒中的感应电流随时间的变化率应逐渐减小： R 时，有mgsin+F,=F,由于F、逐渐增大，则F,继续增大。 当mgsin a> 即在0~4时间内，F,先减小，后反向增大。综上可知，AC 1时，金属棒沿导轨做加速运动，金属棒的速 R 符合题意。 度增大，安培力增大，加速度减小，所以金属棒做加速度减小 易错分析由于磁感应强度均匀变化，所以导体棒与框架细 的加速运动，由1=B可知，金属棒中的感应电流随时间的变 R 减的回路中产生的感应电流是不变的，根据F,=B儿可知，安 化率应逐渐减小，A符合题意：由于导轨电阻不计，所以外电 培力随磁感应强度的变化而变化，很多考生容易认为安培力 阻为零，则金属棒两端的电压始终为零，C符合题意。 的大小不变而出现错解。 7.AD法拉第电磁感应定律，牛顿运动定律 90)%2)压+ NmE aq 2 +20(3)2m+3a 【解析】在线框进人磁场的过程中，均为线框的下边切割磁感 带电拉子在匀强磁场中的远动 线，根据右手定侧可知两线根中的感应电流方向均为逆时针 【解析】(1)如图甲所示，由几何关系可知，左右两个相切圆为 方向.A正确。线框从下落到进入磁场的瞬间，机械能守 临界条件，由于有？的粒子不能到达x轴，所以L0,P0,= 位，则有mgh=2mr,则线框a进人磁场瞬间的感应电动势 3,由几何关系知，粒子在磁场中做圆周运动的半径R=, 2 =仙，线程中的感应电流1：是又R=印号线框。受到的 安培力F=B,根据左手定则可知安培力方向竖直向上，由牛 顿第二定律得线框a刚进入磁场时的加速度a,=mg=F,又 m=pV=p·4S。,由于两线框的质量相等，则S。:S=3:2,解 得a,=g B215.√2gh :同理，线框b刚进入磁场时的加速度 洛伦兹力提供向心力，由牛顿第二定律得， 4B'IS.2gh a=g ,显然a,>a.,B错误。线框a进人磁场的 9pm %6 R,解得R: gB D2物理 则磁感应强度B= aq 2 1 sin 2 (2)粒子打在x轴上的范围如图乙所示， a 解得0=石，设垂直挡板向下为正方向，粒子源发出的部分粒 子恰好垂直打在挡板上，这部分粒子的动量变化量4=0 6 Nmro=12 Nmto 2 粒子源发出的部分粒子恰好垂直打在挡板上运动的最短时 乙 Y轴右侧长度为 m6.2a_5a 间t22示 42d= 2n 粒子源发出的部分粒子恰好垂直打在肖板上运动的最长时 y轴左侧，圆与x轴相切，由几何关系知 间5=，2 2ta+a 3 %20 这部分粒子在先后到达挡板上的时间内挡板对粒子的平均 则x轴上能接收到粒子的区域长度 作用力F=4少 Nmvo =4+h=53 2-412(r+3)a 2+20 负号表示垂直挡板向上， (3)粒子源发出的部分粒子恰好垂直打在挡板上，如图丙所 由牛顿第三定律可得粒子对挡板的平均作用力大小 示，根据几何关系有 Nm x% 为2+3)0 + 0 丙 D3物理木平桌血上，AB与5边年离价为2，现加一本 方由静止条放，金属伟叫下国 磁场与电邀感应、交变电流 平向右的拉力F拉着线配水平向右匀速运动，D呢 动的过程中始终与导轨接触 边与，轴始这平行，若从缓探呢边刚进人磁场开 良好且与AR平行，不什导纯 始计时，喇艇中的感应电流（取送时针方向的电 电阻，为金属排中的电流，g 一，单项选择题 谈为正)随时间：变化的两数阁像和拉力F随问 为通过金属棒的电背量，为 :变化的函数图像大政是 金国棒同骑的电压，'为金国棒的电功率，若从金 1,如图所示是电靓机显像管及其偏转线圈的示直周。 4将情道人避场开始计时，它在磁场中运动的过图 如果发瑾电说简面的复度比正常的偏小。侧可使的 中，下列周像中不可能正确的是 部因是 1 A,变压器原.则线圈的匝致比为55：9 B.电动机的内阻为3.6 6.如图所示，是由导体做成的根架.其平而与水 编地线国 C电动机的霸定功率为36④W 平而成8角。质量为网的导体棒？与山d昼直 A A.电千枪发射能力减璃，电千数减少 D.籍过灯泡的电流方向每秒钟改变50次 且接触良好，同路的总电阻为公。磨个装置做在系 三，计算题 4如调所示.图甲为渔流体发电机原果示意闭.图乙为 直于框酯的凰质场中，酷多成翼度是随时间【的 昌，加逸电场的电压过低，电子速率偏小 9.在平面的：镇上方区城德用内存在看范调足 C.篇转线周局部复路，线周数威公 质情仅原周.周丙和周分群为多袋直线加速器 变化关系如图乙所承，)给终处于静止状志。在 够大的匀强骑场如图甲所示)。在坐标（年=0，= 和同轮和速器的原理示意图，忽子粒子在图丁的D 0-(,时间内。下列美于Q与根第间的李堰力 0.偏转线图电流过大，佩转磁场增强 形盒张是中的知速时间，下列说法情误的是 的说法中，有可能正确的是 2》处有一粒子源，在装一时刻向平而内各个方向 2.图甲为无线充电原理示意图.送电线圈中接人交德 均匀发射N个（是够大）质量为m,电荷量为 电，受电线烟中也产生交流电，受电线圆中的交流 帽洁地场 度择可 >0),速度为的带电粒子。（不计粒子重力及 电经酸流电路转变成直流电后升用电墨的电池充 粒子何的相互作用题中N:两，布均为已知量) 电。如果递电线顺的，毒筒端接如盟乙所示的正 弦交需电，下列说法正确的是 《)若粒子源所发出的粒子给好有：不能到达： AF一直在增大 B.F一直在减小 轴，求意场的磁感应张度的大小 受地 C,F先诚小后增犬 D.F先赠大后减小 (2)求解第()问中，x维上能接收到粒千的区域长 7.图所示，空何某民城不在着匀强 度L。 继场，磁场的上边界水半，方向与 (3)若藏场仅限制在+个半径为a的属形区规 整直平（纸血）垂直.两个场量相·✉ 内 司用种材料的导线制成的刚性××× A若受电线周的、d再南断开，则I,时刻e端电劳 线程知和6其您秋分是周长为”《。。名 内（如网乙所示），圆在坐标(a,子)处，保持磁 A,图甲中.将一女等离子体镜人宣场，A,B板同产生 比d端电势高 感应强度不变，在x轴的正半轴u≤言写2区闻上 电差A板电》高 的正方形和周长为的矩形.规玉，和泰在轻直面 B.若受电线图的e,两端断开，期：时刻e,d再滑 铺设挡板，粒千发出的部分粒子蜂好重直打在挡 B.图乙中HH,H三种粒子经过加逸电场和速 内从图示位置由具一高度白由下落，不计空气阻力期 板上并被档假吸收，求这部分较子在先后到达慢上 的电压量大 度选择器射入蓝场，日在磁场中修俱转半径 的时日内对肾板的平均作用力大小 C若受电线周的F,d两端用导线连接，周(，时刻两 量大 .在线框选人监场的过程中，两者都产生遵时针 线周相直吸以 周丙中，加速电压越大，粒子我得的能量越高，比 方向的电流 若受电线圆的4再端用导线连接，联从上时鲜 国旋加连器更有优势 县.两线核用进人造场时.线据：的加速度等于线框 到时刻，受电线图（等悦角度）中的感应电藏 D.图丁中，商看较子建皮的增大，交变电茂的顿率 各的知速度 一直铅送时针方向 也应该增大 心在线郴进人酷场的过程中，流过线框：和线区 二多项选择通 5如图所示，x仍平面位于 的电荷量之比以，：年、=常：9 3如图甲所示，理图变压装用线圈接有一额定电压为 光看水平桌面上.在0 D,在线根进人麓场的过程中，流过线根，每线联 3站，领定电花为1A的灯泡和一电动机，单线圆 =≤2山的区城内存在看 的电荷量之比4.：小=9：8 中联有一理想电流表，并接有虹调乙所示的正弦交 打强质场，监畅方门垂直 8.图所示，例正形等闻票光饼修轨AD横解做 变电压。灯泡和电动机均恰鲜正常工作，电流表的 于平面闻下。由同 置，ABNH,在0中存在港直于轨平面向 仲材料制成的相细均匀的正六边形导线能，放在携 示数为1,8A。下列分析正确的是 下的匀强减场（图中术属出）。一金属棒从N上