2024北京高考冲刺物理大刷题之常考电磁学部分（四）

这是一份2024北京高考冲刺物理大刷题之常考电磁学部分（四），共26页。


(2020高三上·杭州月考) 如图所示，在一大小为E的水平匀强电场中，A、B两点的电势分别为φA、φB、A、B两点的直线距离为l ， 垂直电场方向的距离为d.一电荷量为q的带正电粒子从A点沿图中虚线移动到B点。则该过程中电场力做功为（ ）
A . q(φA-φB)
B . 0
C . qEl
D . qEd
(2)
(2023四上·谯城期中) 图甲为风力发电的简易模型。在风力作用下，风叶带动与杆固连的永磁铁转动，磁铁下方的线圈与电压传感器相连。在某一风速时，传感器显示如图乙所示，则（ ）
A . 磁铁的转速为10 r/s
B . 线圈两端电压的有效值为6 V
C . 交变电流的电压表达式为u=12sin5πt V
D . 该交变电流可以直接加在击穿电压为9 V的电容器上
(3)
(2023四上·谯城期中) 有两个同种材料制成的导体，两导体为横截面为正方形的柱体，柱体高均为h，大柱体柱截面边长为a，小柱体柱截面边长为b，则（ ）
A . 从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为a：b
B . 从图示电流方向看大柱体与小柱体的电阻之比为1：1
C . 若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a：b
D . 若电流方向竖直向下，大柱体与小柱体的电阻之比为a2：b2
(4)
(2023四上·谯城期中) A、B两带电小球，质量分别为mA、mB ， 电荷量分别为qA、qB ， 用绝缘不可伸长的细线如图悬挂，静止时A、B两球处于同一水平面。若B对A及A对B的库仑力分别为FA、FB ， 则下列判断正确的是（ ）
A . FAB . AC细线对A的拉力FTA=
C . OC细线的拉力FTC=(mA+mB)g
D . 同时烧断AC，BC细线后，A，B在竖直方向的加速度不相同
(5)
(2023四上·谯城期中) 如图所示，两平行的光滑金属导轨安装在竖直面上，导轨间距为L、足够长，下部条形匀强磁场的宽度为d，磁感应强度大小为B、方向与导轨平面垂直，上部条形匀强磁场的宽度为2d，磁感应强度大小为B0 ， 方向平行导轨平面向下，在上部磁场区域的上边缘水平放置导体棒(导体棒与导轨绝缘)，导体棒与导轨间存在摩擦，动摩擦因数为μ。长度为2d的绝缘棒将导体棒和正方形的单匝线框连接在一起组成“ ”型装置，总质量为m，置于导轨上，导体棒中通以大小恒为I的电流(由外接恒流源产生，图中未图出)，线框的边长为d(d
（1） 装置刚开始时导体棒受到安培力的大小和方向；
（2） 装置从释放到开始返回的过程中，线框中产生的焦耳热Q；
（3） 线框第一次穿出下方磁场下边时的速度；
（4） 若线框第一次穿越下方磁场区域所需的时间为t，求线框电阻R。
(6)
(2018高二上·临川期末) 如图所示，B为匀强磁场，I为通电直导线，F为磁场对通电直导线的作用力，其中正确的是（ ）
A .
B .
C .
D .
(7)
(2020高二上·常德期末) 下列用电器中，消耗的电能主要转化为内能的是（ ）
A . 电风扇
B . 电动机
C . 电动自行车
D . 电水壶
(8)
(2022高二下·东城期末)
如图所示，两根平行金属导轨置于水平面内，导轨之间接有电阻R。金属棒ab与两导轨垂直并保持良好接触，整个装置放在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下。现使磁感应强度随时间均匀减小，ab始终保持静止，下列说法正确的是
A . ab中的感应电流方向由b到a
B . ab中的感应电流逐渐减小
C . ab所受的安培力保持不变
D . ab所受的静摩擦力逐渐减小
(9)
(2023高二上·湛江期末)
如图所示是磁流体发电机的示意图，两平行金属板P、Q之间有一个很强的磁场．一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量正、负带电粒子）沿垂直于磁场的方向喷入磁场．把P、Q与电阻R相连接．下列说法正确的是（ ）
A . Q板的电势高于P板的电势
B . R中有由b向a方向的电流
C . 若只改变磁场强弱，R中电流保持不变
D . 若只增大粒子入射速度，R中电流增大
(10)
移动电源（俗称充电宝）解决了众多移动设备的“缺电之苦”，受到越来越多人的青睐． 目前市场上大多数充电宝的核心部件是锂离子电池（电动势3.7V）及其充放电保护电路、充放电管理电路、升压电路等．其中的升压电路可以将锂离子电池的输出电压提升到手机、平板电脑等移动设备所要求的输入电压（5V）．
由于锂离子电池的材料特性，在电池短路、过高或过低温度、过度充电或放电等情况下都有可能引起电池漏液、起火或爆炸．为安全起见，中国民航总局做出了相关规定，如图1所示．
为了给智能手机充电，小明购买了一款移动电源，其铭牌如图2所示．给手机充电时该移动电源的效率按80%计算．
根据以上材料，请你判断（ ）
A . 这款移动电源能为手机提供的最大充电量为8 000 mAh
B . 这款移动电源充满电后所储存的总化学能为37 Wh
C . 乘飞机出行时，这款移动电源可以托运
D . Wh与mAh均为能量单位
(11)
(2023八上·张店月考) 超导体在温度特别低时电阻可以降到几乎为零．将一个闭合超导金属圆环水平放置在匀强磁场中，磁感线垂直于圆环平面，逐渐降低温度使超导环发生由正常态到超导态的转变后突然撤去磁场，此后若环中的电流不随时间变化，则表明其电阻为零．为探究该圆环在超导状态的电阻率上限，研究人员测得撤去磁场后环中电流为I，并经一年以上的时间t未检测出电流变化．实际上仪器只能检测出大于△I的电流变化，其中△I≪I，当电流的变化小于△I时，仪器检测不出电流的变化，研究人员便认为电流没有变化．设环的横截面积为S，环中电子定向移动的平均速率为v，电子质量为m、电荷量为e，环中定向移动电子减少的动能全转化为圆环的内能．试用上述给出的各物理量，求超导状态的电阻率上限ρ．
(12)
[物理--选修3-4]关于电磁波，下列说法正确的是（ ）
A . 电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率无关
B . 周期性变化的电场和磁场可以相互激发，形成电磁波
C . 电磁波在真空中自由传播时，其传播方向与电场强度、磁感应强度垂直
D . 利用电磁波传递信号可以实现无线通信，但电磁波不能通过电缆、光缆传输
E . 电磁波可以由电磁振荡产生，若波源的电磁振荡停止，空间的电磁波随即消失
(13)
如图，水平面（纸面）内间距为l的平行金属导轨间接一电阻，质量为m、长度为l的金属杆置于导轨上，t=0时，金属杆在水平向右、大小为F的恒定拉力作用下由静止开始运动，t0时刻，金属杆进入磁感应强度大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域，且在磁场中恰好能保持匀速运动．杆与导轨的电阻均忽略不计，两者始终保持垂直且接触良好，两者之间的动摩擦因数为μ．重力加速度大小为g．求：
①金属杆在磁场中运动时产生的电动势的大小；
②电阻的阻值．
(14)
如图，P为固定的点电荷，虚线是以P为圆心的两个圆．带电粒子Q在P的电场中运动．运动轨迹与两圆在同一平面内，a、b、c为轨迹上的三个点．若Q仅受P的电场力作用，其在a、b、c点的加速度大小分别为aa、ab、ac ， 速度大小分别为va、vb、vc ， 则（ ）
A . aa＞ab＞ac ， va＞vc＞vb
B . aa＞ab＞ac ， vb＞vc＞va
C . ab＞ac＞aa ， vb＞vc＞va
D . ab＞ac＞aa ， va＞vc＞vb
(15)
法拉第圆盘发电机的示意图如图所示．铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片P、Q分别于圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上的匀强磁场B中，圆盘旋转时，关于流过电阻R的电流，下列说法正确的是（ ）
A . 若圆盘转动的角速度恒定，则电流大小恒定
B . 若从上往下看，圆盘顺时针转动，则电流沿a到b的方向流动
C . 若圆盘转动方向不变，角速度大小发生变化，则电流方向可能发生变化
D . 若圆盘转动的角速度变为原来的2倍，则电流在R上的热功率也变为原来的2倍
(16)
一圆筒处于磁感应强度大小为B的匀强磁场中，磁场方向与筒的轴平行，筒的横截面如图所示．图中直径MN的两端分别开有小孔，筒绕其中心轴以角速度ω顺时针转动．在该截面内，一带电粒子从小孔M射入筒内，射入时的运动方向与MN成30°角．当筒转过90°时，该粒子恰好从小孔N飞出圆筒．不计重力．若粒子在筒内未与筒壁发生碰撞，则带电粒子的比荷为（ ）
​​
A .
B .
C .
D .
(17)
(2021高二上·常州月考)
阻值相等的四个电阻、电容器C及电池E（内阻可忽略）连接成如图所示电路．开关S断开且电流稳定时，C所带的电荷量为Q1 ， 闭合开关S，电流再次稳定后，C所带的电荷量为Q2 ． Q1与Q2的比值为（ ）
A .
B .
C .
D .
(18)
如图，两固定的绝缘斜面倾角均为θ，上沿相连．两细金属棒ab（仅标出a端）和cd（仅标出c端）长度均为L，质量分别为2m和m；用两根不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上，使两金属棒水平．右斜面上存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于斜面向上，已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为R，两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度大小为g，已知金属棒ab匀速下滑．求
①作用在金属棒ab上的安培力的大小；
②金属棒运动速度的大小．
(19)
一含有理想变压器的电路如图所示，图中电阻R1 ， R2和R3的阻值分别为3Ω，1Ω，4Ω，Ⓐ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4I．该变压器原、副线圈匝数比为（ ）
A . 2
B . 3
C . 4
D . 5
(20)
现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意图如图所示，其中加速电压恒定．质子在入口处从静止开始被加速电场加速，经匀强磁场偏转后从出口离开磁场．若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速，为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的12倍．此离子和质子的质量比约为（ ）
A . 11
B . 12
C . 121
D . 144
(21)
(2023七上·珠海期中)
如图所示，质量为m，电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感应强度为B的匀强磁场，在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。
①求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；
②为使该粒子做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小。
(22)
下列说法正确的是（ ）
A . 电磁波在真空中以光速c传播
B . 在空气中传播的声波是横波
C . 声波只能在空气中传播
D . 光需要介质才能传播
(23)
(2020高二上·郑州期中)
中国宋代科学家沈括在《梦溪笔谈》中最早记载了地磁偏角：“以磁石磨针锋，则能指南，然常微偏东，不全南也。”进一步研究表明，地球周围地磁场的磁感线分布示意如图。结合上述材料，下列说法不正确的是（ ）
A . 地理南、北极与地磁场的南、北极不重合
B . 地球内部也存在磁场，地磁南极在地理北极附近
C . 地球表面任意位置的地磁场方向都与地面平行
D . 地磁场对射向地球赤道的带电宇宙射线粒子有力的作用
(24)
(2024高一上·酒泉期末)
（1）
热敏电阻常用于温度控制或过热保护装置中。图为某种热敏电阻和金属热电阻的阻值R随温度t变化的示意图。由图可知，这种热敏电阻在温度上升时导电能力（选填“增强”或“减弱”）；相对金属热电阻而言，热敏电阻对温度变化的影响更（选填“敏感”或“不敏感”）。
（2）
利用图2装置做“验证机械能守恒定律”实验。
①为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量和势能变化量
C．速度变化量和高度变化量
②除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平（含砝码）
③实验中，先接通电源，再释放重物，得到图3所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。
已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打Ｏ点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量 ＝，动能变化量 ＝。
④大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是。
A．利用公式 v=gt 计算中午速度
B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦力阻力的影响
D．没有采用多次试验去平均值的方法
⑤某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断是否正确。
(25)
平面OM和平面ON之间的夹角为30°，其横截面（纸面）如图所示，平面OM上方存在匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于纸面向外。一带电粒子的质量为m，电荷量为q（q>0）。粒子沿纸面以大小为v的速度从PM的某点向左上方射入磁场，速度与OM成30°角。已知粒子在磁场中的运动轨迹与ON只有一个交点，并从OM上另一点射出磁场。不计重力。粒子离开磁场的射点到两平面交线O的距离为 （）
A .
B .
C .
D .
(26)
如图，M为半圆形导线框，圆心为OM；N是圆心角为直角的扇形导线框，圆心为ON；两导线框在同一竖直面（纸面）内；两圆弧半径相等；过直线OMON的水平面上方有一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面。现使线框M、N在t=0时从图示位置开始，分别绕垂直于纸面、且过OM和ON的轴，以相同的周期T逆时针匀速转动，则 （）
A . 两导线框中均会产生正弦交流电
B . 两导线框中感应电流的周期都等于T
C . 在 时，两导线框中产生的感应电动势相等
D . 两导线框的电阻相等时，两导线框中感应电流的有效值也相等
(27)
如图，理想变压器原、副线圈分别接有额定电压相同的灯泡a和b。当输入电压U为灯泡额定电压的10倍时，两灯泡均能正常发光。下列说法正确的是（）
A . 原、副线圈砸数之比为9：1
B . 原、副线圈砸数之比为1：9
C . 此时a和b的电功率之比为9：1
D . 此时a和b的电功率之比为1：9
(28)
如图，两条相距l的光滑平行金属导轨位于同一水平面（纸面）内，其左端接一阻值为R的电阻；一与导轨垂直的金属棒置于两导轨上；在电阻、导轨和金属棒中间有一面积为S的区域，区域中存在垂直于纸面向里的均匀磁场，磁感应强度打下B1随时间t的变化关系为 ，式中k为常量；在金属棒右侧还有一匀强磁场区域，区域左边界MN（虚线）与导轨垂直，磁场的磁感应强度大小为B0 ， 方向也垂直于纸面向里。某时刻，金属棒在一外加水平恒力的作用下从静止开始向右运动，在t0时刻恰好以速度v0越过MN，此后向右做匀速运动。金属棒与导轨始终相互垂直并接触良好，它们的电阻均忽略不计。求
（1） 在t=0到t=t0时间间隔内，流过电阻的电荷量的绝对值；
（2） 在时刻t（t>t0）穿过回路的总磁通量和金属棒所受外加水平恒力的大小。
(29)
如图，在水平光滑桌面上，两相同的矩形刚性小线圈分别叠放在固定的绝缘矩形金属框的左右两边上，且每个小线圈都各有一半面积在金属框内，在金属框接通逆时针方向电流的瞬间（ ）
A . 两小线圈会有相互靠拢的趋势
B . 两小线圈会有相互远离的趋势
C . 两小线圈中感应电流都沿顺时针方向
D . 左边小线圈中感应电流沿顺时针方向，右边小线圈中感应电流沿逆时针方向
(30)
(2020高二下·北京期末) 利用所学物理知识，可以初步了解常用的公交一卡通（IC卡）的工作原理及相关问题。IC卡内部有一个由电感线圈L和电容C构成的LC的振荡电路。公交卡上的读卡机（刷卡时“嘀”的响一声的机器）向外发射某一特定频率的电磁波。刷卡时，IC卡内的线圈L中产生感应电流，给电容C充电，达到一定的电压后，驱动卡内芯片进行数据处理和传输。下列说法正确的是（ ）
A . IC卡工作场所所需要的能量来源于卡内的电池
B . 仅当读卡器发射该特定频率的电磁波时，IC卡才能有效工作
C . 若读卡机发射的电磁波偏离该特定频率，在线圈L中不会产生感应电流
D . IC卡只能接收读卡器发射的电磁波，而不能向读卡机传输自身的数据信息