驭磁悟法2025-2026学年高二下学期物理电磁学综合测试卷
2026-05-22
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3份
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25页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 高中物理人教版选择性必修 第二册 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-综合训练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.44 MB |
| 发布时间 | 2026-05-22 |
| 更新时间 | 2026-05-22 |
| 作者 | 物理全国高考教研室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-05-22 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57987793.html |
| 价格 | 1.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
聚焦电磁学核心知识整合,通过基础概念辨析、综合问题解决及实验探究,系统构建从静电场到电磁感应的知识网络,强化物理观念与科学思维。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|基础概念|1-5题|单选为主,结合生活情境|库仑定律→电场力做功→安全用电,形成“场-力-功”概念链|
|综合应用|6-10题、14-15题|多选与计算,含动态分析|电磁感应中功率变化、带电粒子在磁场中运动,体现“场-运动-能量”综合推导|
|实验探究|11-13题|实验设计与数据处理|伏安法测电动势、电阻温度特性,培养科学探究与证据分析能力|
内容正文:
2026年“学科网杯”命卷大赛
驭磁悟法 高中物理电磁学综合测试卷
高中物理
命题人:林志敏
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,错选、多选或未选均不得分,第8~10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
(原创)1.2025 年欧洲科研团队在实验室中实现了真空中两个点电荷的精准控制,测得相距 0.1m 的两个点电荷间静电力为 0.09N。若保持两电荷间距不变,仅将其中一个电荷的带电量变为原来的 3 倍,另一个变为原来的 2 倍,忽略其他因素影响,新的静电力大小为( )
A. 0.03N B. 0.18N C. 0.27N D. 0.54N
(原创)2.奥迪A6新能源汽车的电池管理系统利用电场原理监测电池状态。在电池内部的匀强电场中,两点间电势差为 5V,将一个带电量为 2×10⁻⁶C 的正电荷从高电势点移至低电势点,移动过程中仅受电场力作用。关于此过程中电场力做功和电势能变化,下列计算正确的是( )
A. 电场力做功 1×10⁻⁵J,电势能增加 1×10⁻⁵J
B. 电场力做功 - 1×10⁻⁵J,电势能增加 1×10⁻⁵J
C. 电场力做功 1×10⁻⁵J,电势能减少 1×10⁻⁵J
D. 电场力做功 - 1×10⁻⁵J,电势能减少 1×10⁻⁵J
3.从安全用电和节约用电的角度,你认为下列说法正确的是( )
A.对人体而言,大于36V的交流电是比较安全的
B.夏季空调温度设定得越低越好
C.充电线绝缘皮破损后不可以继续使用
D.可以在同一个排插上插接多个大功率电器
4.云南某小型水电站通过远距离输电线路向城镇供电,简化电路图如图所示。水电站输出电压保持不变,升压变压器原、副线圈的匝数比,输电线采用横截面积、电阻率的铝线。当城镇用电功率时,降压变压器输入电压。现因冬季取暖需求,城镇用电功率增加,若忽略变压器的能量损耗,下列说法正确的是( )
A.输电线总电阻为
B.城镇用电功率增加,输电线上损耗的功率减小
C.水电站到城镇的输电距离
D.若输电线改用相同长度、横截面积为的铜线,输电线总电阻将增大
5.下列关于电磁学、相对论、波的特性与应用的说法中,正确的是( )
A.麦克斯韦的电磁理论指出,变化的电场一定能产生变化的磁场
B.爱因斯坦狭义相对论指出,真空中的光速在不同的惯性参考系中大小不同,随光源的运动状态改变
C.波分为横波和纵波,一切波可以发生干涉、衍射及偏振现象
D.彩超仪向人体发射某频率的超声波,经血管中血流反射,根据波的频率变化可测得血流的速度,这是利用了波的多普勒效应
6.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有一水平固定的“”形金属框ABCDE,其中,。现将一根光滑的金属杆沿着AB方向,从AE端开始做匀速运动。在运动过程中,金属杆始终保持与AB边垂直,且与金属框接触良好,已知杆与边框单位长度的电阻值相等。则金属杆在框上滑动的过程中,金属框的电功率P与时间t的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
7.如图所示,半圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,、为半圆直径的两个端点,点为半圆的圆心,为圆的半径。现有带电粒子、分别以不同的速度从点和点沿半径方向同时进入磁场,并同时从点射出磁场,不计粒子的重力和粒子间相互作用。已知,则粒子、( )
A.做圆周运动的半径之比为 B.运动的速率之比为
C.比荷之比为 D.运动的角速度之比为
8.有关下列四幅图的说法正确的是( )
A.甲图是发生在液体中的扩散现象,扩散现象不能发生在固体中
B.乙图中想要保存地下的水分,就要用磙子压紧土壤
C.丙图中的雷达定位用的是微波,因为波长短的电磁波,衍射现象不明显,传播的方向性好
D.丁图中的光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
9.如图为小型发电机与理想变压器组成的电路。发电机产生电动势有效值为10 V的正弦交流电。变压器原线圈与定值电阻串联,副线圈接有定值电阻和滑动变阻器,原、副线圈匝数比。电表均为理想电表,线圈及导线电阻不计,则( )
A.电压表示数为5 V
B.图示位置穿过发电机线圈的磁通量为零
C.滑动变阻器的滑片向上滑动时,电压表示数变小
D.当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电流表示数为0.4 A
10.如图所示,空间中虚线上方存在垂直于纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场,虚线下方为无场区。时刻,半径为的金属圆环在纸面内以点为轴沿顺时针方向匀速转动。已知金属圆环转动的角速度为,电阻为。下列说法正确的是( )
A.金属圆环进入磁场区域的过程中,环内电流方向为顺时针
B.感应电动势变化的周期为
C.安培力的最大值为
D.时间内,电流大小随时间变化关系为
二、非选择题:本大题共5小题,共54分。第11题10分,第12题10分,第13题8分,第14题12分,第15题14分。其中13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,若只有最后答案而无演算过程的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.按要求完成下列实验题;
(1)如图为“测量干电池的电动势和内阻”实验电路图,为保护电阻。
①电流表量程应选择________(选填“0.6A”或“3A”);电压表量程应选择________(选填“3V”或“15V”);
②保护电阻应选择________;
A.定值电阻(阻值100.0Ω,额定功率1W)
B.定值电阻(阻值2.0Ω,额定功率5W)
(2)一款太阳能电池在不同光照强度下的路端电压—电流关系如图所示。
由图知光强增大时,太阳能电池的电动势________(选填“增大”或“减小”),短路电流________(选填“增大”或“减小”);
【答案】(1) 0.6A 3V B
(2) 增大 增大
12.某科技公司研发新型“智能温控合金”,用于制作高精度温度传感器。某合金在0℃~100℃内电阻随温度线性变化,该合金在内电阻值与摄氏温度的关系为,其中为该合金在时的阻值,为温度系数(为正值)。现有一个该合金做成的电阻,某工程师设计图甲所示电路以测量该电阻和该合金的电阻的和值。可提供的实验器材有:
A.干电池(电动势约为,内阻不计)
B.定值电阻(阻值为)
C.定值电阻(约)
D.滑动变阻器(阻值范围)
E.滑动变阻器(阻值范围)
F.电流计(量程,内阻约)
G.待测电阻的阻值约为
H.电阻箱(最大阻值为)
I.摄氏温度计
J.沸水和冷水各一杯
K.开关1个及导线若干
请回答下列问题:
(1)滑动变阻器应选用_____(选填“”或“”),闭合开关前,滑动变阻器的滑片移到_____(选填“”或“”)端。
(2)闭合开关,将滑动变阻器调到合适的阻值,调节电阻箱使电流计读数为0,读出电阻箱的阻值为;断开开关,把电路中的和电阻箱互换位置,再闭合开关调节电阻箱使电流计读数又为0,读出电阻箱的阻值为,则电阻的阻值为_____。
(3)现利用上述电路测量该合金的电阻和值的步骤如下:
①断开开关,将电阻置于沸水中;
②闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流计读数为0,记下此时电阻箱的阻值和水的温度;
③多次将冷水倒入热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的阻值和温度的多组数据。
(4)以电阻箱的阻值为纵轴,温度为横轴,作出的图像如图乙所示,则该合金电阻在时的阻值为_____Ω,温度系数为_____。(结果用、、表示)
13.一个带正电的点电荷,电荷量,在静电场中由a点移到b点,在这个过程中,电场力做的功为,则a、b两点间的电势差为多少?如果在a、b两点间移动的电荷,那么电场力做的功为多少?
(原创)14.在空间立体坐标系中, 轴竖直向上,在点 处固定一带电为 的点电荷,整个空间处在磁感应强度为方向竖直向下的匀强磁场中。在 平面内有一质量为 、带电为 的粒子绕坐标原点 做逆时针方向的匀速圆周运动,如果其角速度 很大, 的轨迹相当于一个圆形电流,试求这时的等效电流的强度 。
(原创)15.经电势差 的两电极加速后的一束电子流进入匀强磁场,如图所示。磁场的宽度为 ,磁感应强度为 。磁场边界到荧光屏的距离为 。如果不加磁场,则电子直接打在屏上的 点;加上磁场后,则电子打在屏上的 点。试求电子束偏移的距离 。
已知:电子电荷量为 ,质量为 ,重力忽略不计。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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2026年“学科网杯”命卷大赛
驭磁悟法 高中物理电磁学综合测试卷
高中物理
命题人:林志敏
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本大题共10小题,共46分。第1~7题,每小题4分,只有一项符合题目要求,错选、多选或未选均不得分,第8~10题,每小题6分,有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不选的得0分。
(原创)1.2025 年欧洲科研团队在实验室中实现了真空中两个点电荷的精准控制,测得相距 0.1m 的两个点电荷间静电力为 0.09N。若保持两电荷间距不变,仅将其中一个电荷的带电量变为原来的 3 倍,另一个变为原来的 2 倍,忽略其他因素影响,新的静电力大小为( )
A. 0.03N B. 0.18N C. 0.27N D. 0.54N
【答案】D
【解析】库仑定律公式,间距不变时,静电力与两电荷带电量乘积成正比。原力,电量变为和,新力。
(原创)2.奥迪A6新能源汽车的电池管理系统利用电场原理监测电池状态。在电池内部的匀强电场中,两点间电势差为 5V,将一个带电量为 2×10⁻⁶C 的正电荷从高电势点移至低电势点,移动过程中仅受电场力作用。关于此过程中电场力做功和电势能变化,下列计算正确的是( )
A. 电场力做功 1×10⁻⁵J,电势能增加 1×10⁻⁵J
B. 电场力做功 - 1×10⁻⁵J,电势能增加 1×10⁻⁵J
C. 电场力做功 1×10⁻⁵J,电势能减少 1×10⁻⁵J
D. 电场力做功 - 1×10⁻⁵J,电势能减少 1×10⁻⁵J
【答案】C
【解析】电场力做功公式,正电荷从高电势到低电势,电势差,,电场力做正功;电场力做正功时,电荷电势能减少,减少量等于电场力做功大小。
3.从安全用电和节约用电的角度,你认为下列说法正确的是( )
A.对人体而言,大于36V的交流电是比较安全的
B.夏季空调温度设定得越低越好
C.充电线绝缘皮破损后不可以继续使用
D.可以在同一个排插上插接多个大功率电器
【答案】C
【难度】0.85
【详解】A.对人体的安全电压为不高于36V,大于36V的交流电存在触电风险,并不安全,故A错误;
B.夏季空调温度设定越低,空调工作时长越长、耗电量越大,不符合节约用电要求,故B错误;
C.充电线绝缘皮破损后易发生漏电、短路故障,存在触电、引发火灾的安全隐患,不可以继续使用,故C正确;
D.家庭电路电压为220V恒定,根据公式,同一排插接多个大功率电器时总功率过大,会导致电路电流远超额定值,易烧坏线路甚至引发火灾,故D错误。
故选C。
4.云南某小型水电站通过远距离输电线路向城镇供电,简化电路图如图所示。水电站输出电压保持不变,升压变压器原、副线圈的匝数比,输电线采用横截面积、电阻率的铝线。当城镇用电功率时,降压变压器输入电压。现因冬季取暖需求,城镇用电功率增加,若忽略变压器的能量损耗,下列说法正确的是( )
A.输电线总电阻为
B.城镇用电功率增加,输电线上损耗的功率减小
C.水电站到城镇的输电距离
D.若输电线改用相同长度、横截面积为的铜线,输电线总电阻将增大
【答案】C
【难度】0.62
【详解】A.根据理想变压器变压比
可得
输送回路电流
输电线电阻分压
输电线电阻,故A错误;
B.城镇用电功率增加,并联负载增加,总电阻减小,等效电阻减小,输送回路电流增大,输电线上损耗的功率增大,故B错误;
C.根据电阻定律
可求输送回路导线的总长度为
则水电站到城镇的输电距离,故C正确;
D.根据电阻定律,改用相同长度、横截面积为的铜线后,输电线总电阻减小,故D错误。
故选C。
5.下列关于电磁学、相对论、波的特性与应用的说法中,正确的是( )
A.麦克斯韦的电磁理论指出,变化的电场一定能产生变化的磁场
B.爱因斯坦狭义相对论指出,真空中的光速在不同的惯性参考系中大小不同,随光源的运动状态改变
C.波分为横波和纵波,一切波可以发生干涉、衍射及偏振现象
D.彩超仪向人体发射某频率的超声波,经血管中血流反射,根据波的频率变化可测得血流的速度,这是利用了波的多普勒效应
【答案】D
【难度】0.72
【详解】A.根据麦克斯韦电磁理论,变化的电场会产生磁场,但均匀变化的电场只能产生恒定磁场,并非一定产生变化的磁场,故A错误;
B.狭义相对论的光速不变原理明确,真空中的光速在所有惯性参考系中大小均相同,与光源的运动状态无关,故B错误;
C.干涉、衍射是一切波共有的特性,但偏振是横波特有的现象,纵波无法发生偏振,故C错误;
D.彩超仪向人体发射超声波,经血流反射后波的频率会随血流速度发生变化,通过检测频率变化计算血流速度,是波的多普勒效应的典型应用,故D正确。
故选D。
6.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,有一水平固定的“”形金属框ABCDE,其中,。现将一根光滑的金属杆沿着AB方向,从AE端开始做匀速运动。在运动过程中,金属杆始终保持与AB边垂直,且与金属框接触良好,已知杆与边框单位长度的电阻值相等。则金属杆在框上滑动的过程中,金属框的电功率P与时间t的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【难度】0.4
【详解】设,金属杆匀速运动的速度为;
在时间内,金属杆从AE端运动到BD端,金属杆产生的电动势为
把金属杆看成电源,金属框的电功率相当于电源的输出功率,根据
可知当外电阻时,电源的输出功率最大;已知杆与边框单位长度的电阻值相等,设单位长度的电阻为,金属杆的内阻为,金属框接入电路的阻值从减小为;可知外电阻逐渐减小,且一直大于内阻,则在时间内,金属框的电功率P一直增大;
在时间内,金属杆从BD端运动到C端,设金属杆切割磁感线的有效长度为,则有
可知该过程电流恒定不变,金属框的电功率
由于金属杆匀速运动,该过程金属框的电阻随时间均匀减小,则金属框的电功率随时间均匀减小。
故选A。
7.如图所示,半圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场,、为半圆直径的两个端点,点为半圆的圆心,为圆的半径。现有带电粒子、分别以不同的速度从点和点沿半径方向同时进入磁场,并同时从点射出磁场,不计粒子的重力和粒子间相互作用。已知,则粒子、( )
A.做圆周运动的半径之比为 B.运动的速率之比为
C.比荷之比为 D.运动的角速度之比为
【答案】C
【难度】0.45
【详解】A.令点为原点,直线为轴,设半径为,又,则点坐标,点坐标,点坐标
粒子、均沿径向射入,因此也将沿径向射出,则过做圆的切线,与过的垂线交点即为圆心,与过的垂线交点即为圆心,设半径、,轨迹圆心角、,则、
根据几何关系有,,,
解得,
因此,故A错误;
BCD.由可得
又可得
又,粒子、同时到达点,则
不计粒子的重力,联立可得,,,故BD错误,C正确。
故选C。
8.有关下列四幅图的说法正确的是( )
A.甲图是发生在液体中的扩散现象,扩散现象不能发生在固体中
B.乙图中想要保存地下的水分,就要用磙子压紧土壤
C.丙图中的雷达定位用的是微波,因为波长短的电磁波,衍射现象不明显,传播的方向性好
D.丁图中的光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量
【答案】CD
【难度】0.81
【详解】A.扩散现象是分子永不停息无规则运动的结果,扩散现象可以发生在气体、液体、固体中(例如长期叠放在一起的铅块和金块会互相渗透),故A错误;
B.该内容考察毛细现象:土壤缝隙相当于毛细管,压紧土壤会让土壤缝隙变细,毛细作用更强,地下水分更易沿细毛细管上升到地表蒸发,反而流失水分;要保存地下水分,需要锄松表层土壤,破坏表层毛细管减少水分蒸发,故B错误;
C.雷达定位使用微波,微波波长很短,衍射不明显,传播的方向性好、能量集中,适合远距离定位测距,故C正确;
D.光敏电阻是常见的光电传感器,阻值会随光照强度改变,能够将光照强弱这个光学量,转换为电阻这个电学量,故D正确。
故选CD。
9.如图为小型发电机与理想变压器组成的电路。发电机产生电动势有效值为10 V的正弦交流电。变压器原线圈与定值电阻串联,副线圈接有定值电阻和滑动变阻器,原、副线圈匝数比。电表均为理想电表,线圈及导线电阻不计,则( )
A.电压表示数为5 V
B.图示位置穿过发电机线圈的磁通量为零
C.滑动变阻器的滑片向上滑动时,电压表示数变小
D.当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电流表示数为0.4 A
【答案】BD
【难度】0.57
【详解】A.原、副线圈电压关系有,发电机电动势
可得,,电压表测副线圈电压等于,故A错误;
B.图示发电机线圈平面与磁感线平行,穿过线圈的磁通量为0,故B正确;
C.滑动变阻器滑片向上滑动时,接入电路的阻值增大,副线圈总电阻
将副线圈电阻等效到原线圈,等效电阻
原线圈总电阻增大,原线圈电流减小,增大,也增大,电压表示数变大,故C错误;
D.当滑动变阻器接入阻值最大时,,副边总电阻
等效电阻
原边总电阻
原边电流
根据变压器电流比,得副边电流,即电流表示数为0.4A,故D正确。
故选BD 。
10.如图所示,空间中虚线上方存在垂直于纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场,虚线下方为无场区。时刻,半径为的金属圆环在纸面内以点为轴沿顺时针方向匀速转动。已知金属圆环转动的角速度为,电阻为。下列说法正确的是( )
A.金属圆环进入磁场区域的过程中,环内电流方向为顺时针
B.感应电动势变化的周期为
C.安培力的最大值为
D.时间内,电流大小随时间变化关系为
【答案】AC
【难度】0.44
【详解】A.金属圆环进入磁场过程中磁通量向外增大,由楞次定律结合安培定则可知,感应电流方向为顺时针,故A正确。
B.感应电流的周期与金属圆环转动的周期相同,为,故B错误。
C.当金属圆环直径与虚线重合时,切割磁感线的有效长度最大,为,此时安培力最大,由,,,
解得,故C正确。
D.金属圆环在时间内进入磁场,切割磁场的有效长度为与虚线重合的弦长L,由,,,,
解得,故D错误。
故选AC。
二、非选择题:本大题共5小题,共54分。第11题10分,第12题10分,第13题8分,第14题12分,第15题14分。其中13~15题解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,若只有最后答案而无演算过程的不得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位。
11.按要求完成下列实验题;
(1)如图为“测量干电池的电动势和内阻”实验电路图,为保护电阻。
①电流表量程应选择________(选填“0.6A”或“3A”);电压表量程应选择________(选填“3V”或“15V”);
②保护电阻应选择________;
A.定值电阻(阻值100.0Ω,额定功率1W)
B.定值电阻(阻值2.0Ω,额定功率5W)
(2)一款太阳能电池在不同光照强度下的路端电压—电流关系如图所示。
由图知光强增大时,太阳能电池的电动势________(选填“增大”或“减小”),短路电流________(选填“增大”或“减小”);
【答案】(1) 0.6A 3V B
(2) 增大 增大
【难度】0.81
【详解】(1)[1][2]由于一节干电池的电动势约1.5V,故应选取量程为3V的电压表;同时为了用电安全,通过干电池的电流不宜过大,电流表量程应选择0.6A。
[3] 如果保护电阻选用阻值100.0Ω的,则回路的电流会过小,电流表的指针几乎不发生偏转,故保护电阻应选择B。
(2)[1][2]根据闭合电路的欧姆定律
结合图像可知,当电流为零时,图线与横轴的截距即为电池的电动势,可知光强增大时,太阳能电池的电动势增大;当路端电压为零时,图线与纵轴的截距即为短路电流,可知光强增大时,短路电流增大。
12.某科技公司研发新型“智能温控合金”,用于制作高精度温度传感器。某合金在0℃~100℃内电阻随温度线性变化,该合金在内电阻值与摄氏温度的关系为,其中为该合金在时的阻值,为温度系数(为正值)。现有一个该合金做成的电阻,某工程师设计图甲所示电路以测量该电阻和该合金的电阻的和值。可提供的实验器材有:
A.干电池(电动势约为,内阻不计)
B.定值电阻(阻值为)
C.定值电阻(约)
D.滑动变阻器(阻值范围)
E.滑动变阻器(阻值范围)
F.电流计(量程,内阻约)
G.待测电阻的阻值约为
H.电阻箱(最大阻值为)
I.摄氏温度计
J.沸水和冷水各一杯
K.开关1个及导线若干
请回答下列问题:
(1)滑动变阻器应选用_____(选填“”或“”),闭合开关前,滑动变阻器的滑片移到_____(选填“”或“”)端。
(2)闭合开关,将滑动变阻器调到合适的阻值,调节电阻箱使电流计读数为0,读出电阻箱的阻值为;断开开关,把电路中的和电阻箱互换位置,再闭合开关调节电阻箱使电流计读数又为0,读出电阻箱的阻值为,则电阻的阻值为_____。
(3)现利用上述电路测量该合金的电阻和值的步骤如下:
①断开开关,将电阻置于沸水中;
②闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流计读数为0,记下此时电阻箱的阻值和水的温度;
③多次将冷水倒入热水中,重复步骤②,可获得电阻箱的阻值和温度的多组数据。
(4)以电阻箱的阻值为纵轴,温度为横轴,作出的图像如图乙所示,则该合金电阻在时的阻值为_____Ω,温度系数为_____。(结果用、、表示)
【答案】 a 600.0/600
【难度】0.65
【详解】[1]滑动变阻器为限流式接法,桥式电路总阻值在1000Ω左右,因此选能更有效保护和调节电路;
[2]闭合开关前,为保护电路,应使并联部分电压为0,滑片移到端。
[3]电流计示数为0时电桥平衡, 第一次平衡
互换和电阻箱后第二次平衡
两式联立得
[4][5]电桥平衡时,而
代入得
由第二问可得,整理得
结合图像乙:时,因此,得
时,斜率,代入,化简得
13.一个带正电的点电荷,电荷量,在静电场中由a点移到b点,在这个过程中,电场力做的功为,则a、b两点间的电势差为多少?如果在a、b两点间移动的电荷,那么电场力做的功为多少?
【答案】,
【难度】0.82
【详解】设此过程中,电场力对点电荷做的功为,根据
则a、b两点间的电势差为
若在a、b两点间移动的电荷,那么电场力做的功为
(原创)14.在空间立体坐标系中, 轴竖直向上,在点 处固定一带电为 的点电荷,整个空间处在磁感应强度为方向竖直向下的匀强磁场中。在 平面内有一质量为 、带电为 的粒子绕坐标原点 做逆时针方向的匀速圆周运动,如果其角速度 很大, 的轨迹相当于一个圆形电流,试求这时的等效电流的强度 。
【答案】
该粒子受自身重力 、洛伦兹力 以及库仑力 三个力的作用。由粒子在 轴上的受力平衡和在 平面内的圆周运动定律,分别有:
根据库仑定律和洛伦兹力公式:
由几何关系可知:
将后四式和 的值代入前两式,化简可得:
解此一元二次方程,舍去负根:
单位时间内粒子转过的圈数为:
故等效圆形电流强度为:
最终答案
(原创)15.经电势差 的两电极加速后的一束电子流进入匀强磁场,如图所示。磁场的宽度为 ,磁感应强度为 。磁场边界到荧光屏的距离为 。如果不加磁场,则电子直接打在屏上的 点;加上磁场后,则电子打在屏上的 点。试求电子束偏移的距离 。
已知:电子电荷量为 ,质量为 ,重力忽略不计。
【答案】
步骤 1:电子被加速后的速度
电子在电场中加速,由动能定理:
解得:
步骤 2:电子在磁场中做圆周运动的半径
洛伦兹力提供向心力:
解得轨道半径:
步骤 3:偏转角 的三角函数关系
由几何关系,磁场宽度为 ,轨道半径为 ,则:
步骤 4:计算两段偏移量 和
· 磁场内的偏移 :
由几何关系:
· 磁场外的偏移 :
离开磁场后电子做匀速直线运动,偏移量为:
步骤 5:总偏移量
将 、、 代入,可得:
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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$驭磁悟法 试题汇总
题号 题型 分值 难度系数 考察知识点
1 单选题 4 0.90 库仑定律的应用
2 单选题 4 0.90 电场力做功与电势能变化
3 单选题 4 0.85 安全用电与家庭电路
4 单选题 4 0.62 远距离输电与变压器
5 单选题 4 0.72 电磁理论、相对论、波的特性
6 单选题 4 0.40 电磁感应中的动生电动势与电功率
7 单选题 4 0.45 带电粒子在磁场中的圆周运动
8 多选题 6 0.81 扩散现象、毛细现象、电磁波、传感器
9 多选题 6 0.57 交变电流、变压器、电路动态分析
10 多选题 6 0.44 电磁感应、楞次定律、安培力
11 实验题 10 0.81 测量干电池的电动势和内阻、太阳能电池特性
12 实验题 10 0.65 热敏电阻的温度特性测量、电桥平衡原理
13 计算题 8 0.70 带电粒子在电场中的类平抛运动
14 计算题 12 0.50 导体棒在磁场中的运动、安培力、牛顿第二定律
15 计算题 14 0.30 带电粒子在磁场中的偏转
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