内容正文:
2026年5月6日高中物理作业
一、单选题(本大题共11小题,每小题4分,共44分)
1. 关于电磁波下列说法正确的是( )
A. 麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”,并证实了电磁波的存在
B. 医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C. 一切物体都在辐射红外线,这种辐射与物体的温度有关
D. 电磁波的传播需要介质,其在介质中的传播速度等于光速
2. 如图所示,带电粒子刚进入匀强磁场时,所受到的洛伦兹力的方向垂直纸面向里的是( )
A. B.
C. D.
3. 在如图所示的磁场中,把圆形闭合线圈从位置水平匀速右移到位置,下列说法正确的是( )
A. 处的磁感应强度比处的大 B. 穿过线圈的磁通量变大
C. 线圈中会产生感应电流 D. 线圈中的电流大小恒定
4. 物理课上,老师做了一个“神奇”的实验:将1m长的铝管竖直放置,一磁性很强的磁铁从上管口由静止释放,观察到磁铁用较长时间才从下管口落出,如图所示。对于这个实验现象同学们经分析讨论做出相关的判断,你认为正确的是(下落过程中不计空气阻力,磁铁也没有与管壁接触)( )
A. 如果磁铁的磁性足够强,磁铁会停留在铝管中,永远不落下来
B. 如果磁铁的磁性足够强,磁铁在铝管中运动时间更长,但一定会落下来
C. 磁铁在铝管中运动的过程中,由于不计空气阻力,所以机械能守恒
D. 如果将铝管换成塑料管,磁铁从塑料管中出来也会用较长时间
5. 如图,空间中存在平行于纸面向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一根在b点被折成直角的金属棒平行于纸面放置,,ab边垂直于磁场方向。现该金属棒以速度v垂直于纸面向里运动。则两点间的电势差为( )。
A. B. C. D.
6. 如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零。A 和B 是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是( )
A. 开关S 由断开变为闭合,A 灯泡先亮,B 灯泡后亮
B. 开 关S 由断开变为闭合,A、B两灯泡同时亮,然后B 灯泡逐渐熄灭
C. 开 关S 由闭合变为断开,A 灯泡逐渐熄灭,B 灯泡立即熄灭
D. 开 关S 由闭合变为断开,A、B 两灯泡同时熄灭
7. 某远距离输电的原理如图所示,发电机输出的电压恒定,升压变压器副线圈两端的电压为,用户两端的电压为,发电机输出的功率为,输电线路上损耗的功率为。当用户的用电器增加时,则( )
A. 增大 B. 减小
C. 不变 D. 减小
8. 某磁电式电流表结构如图甲所示,圆柱形铁芯上绕有匝数为n,长边长为l的矩形线圈如图乙所示.长边所在处磁感应强度大小为,当线圈中电流为I时,电流表指针偏转的角度为,则一侧长边受到的安培力大小为( )
A. BIl B. nBIl
C. D.
9. 如图所示,在两水平金属板构成的器件中,电场强度和磁感应强度相互垂直。某电荷量为的粒子(重力不计)以速度从左端沿虚线射入后做直线运动。下列说法正确的是( )
A. 该粒子的速度
B. 若只改变粒子速度大小,粒子将做曲线运动
C. 若只改变粒子的电荷量大小,粒子将做曲线运动
D. 若此粒子从右端沿虚线方向进入平行板,仍做直线运动
10. 如图所示,i-t图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像。在t=0时刻,回路中电容器的M板带正电,下列说法中正确的是( )
A. o-a阶段,电容器正在充电,电场能正在向磁场能转化
B. a-b阶段,电容器正在放电,磁场能正在向电场能转化
C. b-c阶段,电容器正在放电,回路中电流沿顺时针方向
D. c-d阶段,电容器正在充电,回路中电流沿逆时针方向
11. 如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,直径与磁场宽度相同的金属圆形线框在水平拉力作用下以一定的初速度斜向匀速通过磁场。则下列说法正确的是( )
A. 拉力大小恒定
B. 拉力方向水平向右
C. 线框内感应电流大小和方向不变
D. 速度变大通过线框某一横截面的电量增加
二、实验题(本题共1小题,共15分)
12. 小华同学正在进行“探究法拉第电磁感应现象”的实验。
(1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接,要把电路连接完整且正确,则N连接到接线柱a,M连接到接线柱__________(选填“a”、“b”或“c”)。
(2)正确连接电路后,开始实验探究,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时,灵敏电流计的指针向右偏转,由此可以判断__________。
A.滑动变阻器的滑片P向右加速滑动,灵敏电流计的指针向左偏转
B.线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关,都能引起灵敏电流计的指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动,灵敏电流计的指针静止在中央
(3)实验中小华同学发现在两次电磁感应现象中,第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次指针摆动的幅度大,原因是线圈中第一次的__________(选填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”)比第二次的大。
三、计算题(本大题共4小题,共41分)
13. 如图所示,金属杆ab质量为m,长为L,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面为角斜向下,结果ab静止于水平导轨上,重力加速度为g,求:
(1)金属杆所受到的摩擦力;
(2)金属杆对导轨的压力。
14. 如图所示,一个质量为m,电荷量为-q,不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)在第一象限内的运动时间;
(3)粒子射出磁场位置距O点的距离。
15. 如图所示,圆形线圈共100匝,半径为r=0.1m,在匀强磁场中绕过直径的轴OO′匀速转动,磁感应强度B=0.1T,角速度为,电阻为R=10Ω,求:
(1)线圈由图示位置转过90°时,线圈中的感应电流为多大?
(2)写出线圈中电流的表达式(磁场方向如图所示,图示位置为t=0时刻);
(3)线圈转动过程中产生的热功率多大。
16. 如图甲是一种回旋加速器的原理图:半径为的两个中空形盒,处于垂直于盒面向里、磁感应强度为的匀强磁场中。两形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场,加速电压为。质量为,带电量为的带正电粒子从处进入加速电场。粒子初速度很小,可以忽略。粒子经加速后再进入形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,接着又从处进入两形盒之间的真空狭缝(两虚线狭缝之间无电场、无磁场)。多次加速后,从形盒右侧的边缘M处沿切线引出。粒子在狭缝中运动时间很小,可忽略。求:
(1)粒子第一次被加速后,在磁场中的运动的轨迹半径;
(2)粒子能够获得的最大速度和加速的次数;
(3)粒子从第一次进入电场到被加速到最大速度引出,需要的总时间。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
2026年5月6日高中物理作业
一、单选题(本大题共11小题,每小题4分,共44分)
1. 关于电磁波下列说法正确的是( )
A. 麦克斯韦通过实验验证了“变化的电场产生磁场”和“变化的磁场产生电场”,并证实了电磁波的存在
B. 医院里常用X射线照射病房和手术室进行消毒
C. 一切物体都在辐射红外线,这种辐射与物体的温度有关
D. 电磁波的传播需要介质,其在介质中的传播速度等于光速
【答案】C
【解析】
【详解】A.麦克斯韦预言了电磁波的存在,赫兹用实验证明了电磁波的存在且测得了波速,A错误;
B.X射线都有很高的穿透本领,常用于医学上透视人体;对人体有一辐射,故不能用来消毒,B错误;
C.一切物体都在不停地向外辐射红外线,这种辐射与物体的温度有关,物体的温度越高,辐射的红外线就越强,C正确;
D.电磁波的传播不需要介质,电磁波在真空中的传播速度等于光速, D错误;
故选C。
2. 如图所示,带电粒子刚进入匀强磁场时,所受到的洛伦兹力的方向垂直纸面向里的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A.磁场的方向是向里的,根据左手定则可知,受到的洛伦兹力的方向是向上的,故A错误;
B.磁场的方向是向上的,负电荷向右运动,根据左手定则可知,受到的洛伦兹力的方向是向里的,故B正确;
C.磁场的方向水平向右,负电荷向上运动,根据左手定则可知,受到的洛伦兹力的方向是向外的,故C错误;
D.磁场的方向是向上的,负电荷向上运动,电荷运动方向和磁场方向平行,粒子不受洛伦兹力,故D错误。
故选B。
3. 在如图所示的磁场中,把圆形闭合线圈从位置水平匀速右移到位置,下列说法正确的是( )
A. 处的磁感应强度比处的大 B. 穿过线圈的磁通量变大
C. 线圈中会产生感应电流 D. 线圈中的电流大小恒定
【答案】C
【解析】
【详解】A.由图可知处的磁磁感线比处的稀疏,因此处的磁感应强度比处的小,A错误;
B.由于线圈面积不变,处的磁感应强度比处的小,因此穿过线圈的磁通量变小,B错误;
CD.因为磁通量发生变化,所以线圈中会产生感应电流,但是变化不是均匀的,所以产生的不是恒定电流,C正确D错误。
故选C。
4. 物理课上,老师做了一个“神奇”的实验:将1m长的铝管竖直放置,一磁性很强的磁铁从上管口由静止释放,观察到磁铁用较长时间才从下管口落出,如图所示。对于这个实验现象同学们经分析讨论做出相关的判断,你认为正确的是(下落过程中不计空气阻力,磁铁也没有与管壁接触)( )
A. 如果磁铁的磁性足够强,磁铁会停留在铝管中,永远不落下来
B. 如果磁铁的磁性足够强,磁铁在铝管中运动时间更长,但一定会落下来
C. 磁铁在铝管中运动的过程中,由于不计空气阻力,所以机械能守恒
D. 如果将铝管换成塑料管,磁铁从塑料管中出来也会用较长时间
【答案】B
【解析】
【详解】AB.如果磁铁的磁性足够强,磁铁在铜管中运动受到阻力更大,原因:当磁铁运动时才会导致钢管的磁通量发生变化,才出现感应磁场阻碍原磁场的变化,所以运动时间变长,但一定会落下,故A错误,B正确;
C.磁铁在铜管中运动的过程中,虽不计空气阻力,但在过程中,出现安培力作功产生热能,所以机械能不守恒,故C错误;
D.如果将铜管换成塑料管,磁铁不会受到安培力阻力,因此出来的时间不变,故D错误;
故选B。
5. 如图,空间中存在平行于纸面向右的匀强磁场,磁感应强度大小为B,一根在b点被折成直角的金属棒平行于纸面放置,,ab边垂直于磁场方向。现该金属棒以速度v垂直于纸面向里运动。则两点间的电势差为( )。
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该金属棒以速度v垂直于纸面向里运动时,只有ab部分切割磁感线,由右手定则可知a点电势低于b点,b点电势等于c点电势,则
故选C。
6. 如图所示,L是自感系数很大的线圈,但其自身的电阻几乎为零。A 和B 是两个相同的小灯泡。下列说法正确的是( )
A. 开关S 由断开变为闭合,A 灯泡先亮,B 灯泡后亮
B. 开 关S 由断开变为闭合,A、B两灯泡同时亮,然后B 灯泡逐渐熄灭
C. 开 关S 由闭合变为断开,A 灯泡逐渐熄灭,B 灯泡立即熄灭
D. 开 关S 由闭合变为断开,A、B 两灯泡同时熄灭
【答案】B
【解析】
【详解】AD.刚闭合S时,电源的电压同时加到两灯泡上,A、B 两灯泡同时亮,由于线圈自感作用,线圈中的电流由0逐渐增大到稳定值,稳定后,线圈相当于一根导线,发生短路,此时B灯熄灭,故B灯亮后逐渐熄灭 ,发生短路后,外电路的总电阻减小,则总电流增大,A 灯泡更亮,故A错误,B正确;
CD.B灯泡与线圈构成闭合回路,所以稳定后再断开开关S,由于线圈自感作用,B灯泡由不亮变亮再逐渐熄灭,A灯泡立即熄灭,故CD错误。
故选B。
7. 某远距离输电的原理如图所示,发电机输出的电压恒定,升压变压器副线圈两端的电压为,用户两端的电压为,发电机输出的功率为,输电线路上损耗的功率为。当用户的用电器增加时,则( )
A. 增大 B. 减小
C. 不变 D. 减小
【答案】B
【解析】
【详解】A.设升压变压器原、副线圈的匝数分布为、,则有
由于发电机输出的电压恒定,所以不变,故A错误;
D.当用户的用电器增加时,相当于降压变压器副线圈用户总电阻减小,设降压变压器原、副线圈的匝数分布为、,将降压变压器与用户看成一个等效电阻,则有
则输电线路的电流为
可知输电线路的电流增大;输电线路上损耗的功率为
可得增大,故D错误;
C.根据可知,升压变压器原线圈电流增大,发电机输出的功率为
可得增大,故C错误;
B.设降压变压器原线圈的电压为,则有
可得减小;根据可知,减小,故B正确。
故选B。
8. 某磁电式电流表结构如图甲所示,圆柱形铁芯上绕有匝数为n,长边长为l的矩形线圈如图乙所示.长边所在处磁感应强度大小为,当线圈中电流为I时,电流表指针偏转的角度为,则一侧长边受到的安培力大小为( )
A. BIl B. nBIl
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电流与磁场方向始终垂直,故一侧长边受到的安培力大小为
故选B。
9. 如图所示,在两水平金属板构成的器件中,电场强度和磁感应强度相互垂直。某电荷量为的粒子(重力不计)以速度从左端沿虚线射入后做直线运动。下列说法正确的是( )
A. 该粒子的速度
B. 若只改变粒子速度大小,粒子将做曲线运动
C. 若只改变粒子的电荷量大小,粒子将做曲线运动
D. 若此粒子从右端沿虚线方向进入平行板,仍做直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】A.由题知,的粒子(重力不计)以速度从左端沿虚线射入后做直线运动,所以在竖直方向上合力为零,则有
解得该粒子的速度
故A错误;
B.若只改变粒子速度大小,则电场力与洛伦兹力不再平衡,粒子在竖直方向会发生偏转,而水平方向又初速度,故粒子将做曲线运动,故B正确;
C.根据
可知若只改变粒子的电荷量大小,粒子速度不变,仍做直线运动,故C错误;
D.若此粒子从右端沿虚线方向进入平行板,则其所受的电场力和洛伦兹力方向都向下,故将做曲线运动,故D错误。
故选B。
10. 如图所示,i-t图像表示LC振荡电路的电流随时间变化的图像。在t=0时刻,回路中电容器的M板带正电,下列说法中正确的是( )
A. o-a阶段,电容器正在充电,电场能正在向磁场能转化
B. a-b阶段,电容器正在放电,磁场能正在向电场能转化
C. b-c阶段,电容器正在放电,回路中电流沿顺时针方向
D. c-d阶段,电容器正在充电,回路中电流沿逆时针方向
【答案】C
【解析】
【详解】A.o-a阶段,电容器正在放电,电流不断增加,电场能正在向磁场能转化,选项A错误;
B.a-b阶段,电容器正在充电,电流逐渐减小,磁场能正在向电场能转化,选项B错误;
C.b-c阶段,电容器正在放电,回路中电流沿顺时针方向,选项C正确;
D.c-d阶段,电容器正在充电,回路中电流沿顺时针方向,选项D错误。
故选C。
11. 如图所示,光滑水平面上存在有界匀强磁场,直径与磁场宽度相同的金属圆形线框在水平拉力作用下以一定的初速度斜向匀速通过磁场。则下列说法正确的是( )
A. 拉力大小恒定
B. 拉力方向水平向右
C. 线框内感应电流大小和方向不变
D. 速度变大通过线框某一横截面的电量增加
【答案】B
【解析】
【详解】C.金属圆形线框进入磁场过程,穿过金属圆形线框的磁通量向里增加,根据楞次定律可知,线框内感应电流方向为逆时针方向;金属圆形线框离开磁场过程,穿过金属圆形线框的磁通量向里减少,根据楞次定律可知,线框内感应电流方向为顺时针方向;设金属圆形线框在磁场中切割磁感线的有效长度为(切割圆弧部分沿垂直速度方向的投影长度),则有,
线框匀速进入磁场过程,有效长度先减小后增大,所以线框内感应电流大小先增大后减小;同理可知金属框出磁场时产生的感应电流先增大后减小,故C错误;
AB.线框在磁场中受到的安培力为,其中是与磁场边界平行的有效长度,根据左手定则可知,线框在磁场中受到的安培力方向一直水平向左,根据平衡条件可知,拉力方向水平向右,大小为
由于、均发生变化,可知拉力大小不是恒定不变,故A错误,B正确;
D.根据
可知通过线框某一横截面的电量取决于磁通量变化量,与速度大小无关,故D错误。
故选B。
二、实验题(本题共1小题,共15分)
12. 小华同学正在进行“探究法拉第电磁感应现象”的实验。
(1)已将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电表及开关按如图所示部分连接,要把电路连接完整且正确,则N连接到接线柱a,M连接到接线柱__________(选填“a”、“b”或“c”)。
(2)正确连接电路后,开始实验探究,某同学发现当他将滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时,灵敏电流计的指针向右偏转,由此可以判断__________。
A.滑动变阻器的滑片P向右加速滑动,灵敏电流计的指针向左偏转
B.线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关,都能引起灵敏电流计的指针向右偏转
C.滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动,灵敏电流计的指针静止在中央
(3)实验中小华同学发现在两次电磁感应现象中,第一次电流计的指针摆动的幅度比第二次指针摆动的幅度大,原因是线圈中第一次的__________(选填“磁通量”、“磁通量的变化量”或“磁通量的变化率”)比第二次的大。
【答案】 ①. c ②. B ③. 磁通量的变化率
【解析】
【详解】(1)[1]M端是产生磁场的线圈端,需要接在有电源的电路中,滑动变阻器串联在电路中,故接c。
(2)[2]A.滑动变阻器的滑片P向右加速滑动与题干中匀速滑动都是电阻增大,电流减小,电磁铁磁感应强度减小,故感应电流的方向相同,A错误;
B.滑动变阻器的滑片P向右匀速滑动时,电阻增大,电磁铁磁感应强度减小,线圈A中的铁芯向上拔出或断开开关,电磁铁磁感应强度也减小,故灵敏电流计的指针向右偏转,B正确;
C.滑动变阻器的滑片P匀速向左滑动,电阻减小,电流增大,电磁铁磁感应强度增加,故灵敏电流计的指针向左偏转,C错误。
故选B。
(3)[3]感应电动势受磁通量的变化率的影响,磁通量的变化率越大,感应电动势越大,感应电流越大,则原因是线圈中第一次的磁通量的变化率比第二次的大。
三、计算题(本大题共4小题,共41分)
13. 如图所示,金属杆ab质量为m,长为L,通过的电流为I,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向与导轨平面为角斜向下,结果ab静止于水平导轨上,重力加速度为g,求:
(1)金属杆所受到的摩擦力;
(2)金属杆对导轨的压力。
【答案】(1),方向向左;(2),方向竖直向下
【解析】
【详解】(1)(2)由左手定则可知,导体棒ab受安培力方向斜向右上方,与竖直方向夹角为θ,大小为F=BIL,则由平衡可知水平方向
方向向左;
竖直方向
由牛顿第三定律可知,金属杆对导轨的压力
方向竖直向下。
14. 如图所示,一个质量为m,电荷量为-q,不计重力的带电粒子从x轴上的P(a,0)点以速度v沿与x轴正方向成60°角的方向射入第一象限内的匀强磁场中,并恰好垂直于y轴射出第一象限,求:
(1)匀强磁场的磁感应强度B;
(2)在第一象限内的运动时间;
(3)粒子射出磁场位置距O点的距离。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】(1)作出带电粒子做圆周运动的圆心和轨迹如图
由图中几何关系知
据洛伦兹力提供向心力,有
解得
(2)带电粒子在第一象限内运动时间
(3)由几何关系可得
解得
粒子射出磁场位置距O点的距离为。
15. 如图所示,圆形线圈共100匝,半径为r=0.1m,在匀强磁场中绕过直径的轴OO′匀速转动,磁感应强度B=0.1T,角速度为,电阻为R=10Ω,求:
(1)线圈由图示位置转过90°时,线圈中的感应电流为多大?
(2)写出线圈中电流的表达式(磁场方向如图所示,图示位置为t=0时刻);
(3)线圈转动过程中产生的热功率多大。
【答案】(1)3A;(2);(3)45W
【解析】
【详解】(1)当从图示位置转过90°时,线圈中有最大感应电流,最大感应电动势为
可得
(2)由题意知
即
(3)感应电流的有效值
发热功率
【点睛】当从题图所示位置转过时,线圈中有最大感应电流.图示位置为中性面,从中性面位置开始计时,表明瞬时值e与t是正弦关系,结合感应电动势的瞬时值表达式有三个要素:最大值,角速度和初相位,只有从中性面开始计时时,瞬时值表达式才为,进而确定电流的瞬时值表达式;再根据有效值的含义求解电阻的发热功率。
16. 如图甲是一种回旋加速器的原理图:半径为的两个中空形盒,处于垂直于盒面向里、磁感应强度为的匀强磁场中。两形盒左端狭缝处放置一场强恒定的加速电场,加速电压为。质量为,带电量为的带正电粒子从处进入加速电场。粒子初速度很小,可以忽略。粒子经加速后再进入形盒中的匀强磁场做匀速圆周运动,接着又从处进入两形盒之间的真空狭缝(两虚线狭缝之间无电场、无磁场)。多次加速后,从形盒右侧的边缘M处沿切线引出。粒子在狭缝中运动时间很小,可忽略。求:
(1)粒子第一次被加速后,在磁场中的运动的轨迹半径;
(2)粒子能够获得的最大速度和加速的次数;
(3)粒子从第一次进入电场到被加速到最大速度引出,需要的总时间。
【答案】(1);(2),;(3)
【解析】
【详解】(1)粒子第一次被电场加速,根据动能定理得
进入磁场后,做匀速圆周运动,根据向心力公式
解得
(2)设粒子经电场第n次加速后,获得最大速度,由动能定理得
根据题意粒子进入磁场后,做匀速圆周运动的最大半径为r,根据向心力公式
解得
,
(3)质子在磁场中,做匀速圆周运动的周期
可得
与速度无关。所以质子在磁场中运行的总时间为
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$