物理选修3第三章 磁场综合与测试巩固练习

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期末综合复习练习卷2——电流、磁场、电磁感应说明:1.本试卷分第I、II两卷，考试时间120分钟，满分150.         2.选择题答案填涂在答题卡上,非选择在答题卷相应位置作答.第I卷(选择题),共40分一.选择题(本题有10小题，每小题4分,共40分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全选对的得4分，选不全的得2分,有选错或不答的得0分.)1.假设能将指南针移到地球球心处，则指南针指向(       )A.由于地球球心处无磁场，故指南针自由静置方向不确定B.根据“同名磁极相斥，异名磁极相吸”判定知，指南针N极指向地球北极附近C.根据“小磁针N极受力方向沿该处磁场方向”判定知，指南针N极指向地球南极附近D.地球对指南针通过磁场发生力的作用，但指南针对地球不产生磁场力作用2.下列关于电磁感应的说法中正确的是（     ）A.位于磁场中的闭合线圈，一定能产生感应电流B.闭合线圈在磁场中做加速运动，一定能产生感应电流C.闭合线圈在磁场中作切割磁感线运动，一定能产生感应电流D.穿过闭合线圈的磁感线条数发生变化，一定能产生感应电流3.将面积是0.5m2的导线环放在匀强磁场中，环面与磁场方向垂直，已知穿过这个导线环的磁通量是2×10－2Wb，则该匀强磁场的磁感应强度是(       )A.2×10－2T          B.5×10－2T         C.4×10－2T          D.6×10－2T4.如图所示的电路，电源电动势为ε，内电阻为r，R为一电阻箱。R1、R2、R3均为定值电阻，当电阻箱R的阻值减小时(       ) A.R1中电流增大     B.R2中电流增大  C.R3中电流增大  D.R中电流增大5.一按正弦规律变化的交流电的图象如图所示,根据图象可知(      ) A.该交流电电压的有效值是14.1V B.该交流电的电压瞬时值表达式是u = 20sin0.02t (V)   C.在t = T/8（T为交流电的周期）时，该电压的大小与其有效值相等 D.使用这个交流电的用电器，每通过1C的电量时，电流做了14.1J的功6.有一电阻极小的导线绕制而成的线圈接在交流电源上，如果电源电压的峰值保持一定，下边哪种情况下，能使通过线圈的电流减小(      )A.减小电源的频率B.增大电源的频率C.保持电源的频率不变，在线圈中加入铁芯 D.保持电源的频率不变，减少线圈的匝数7.如图所示，矩形线框以恒定速度v通过匀强有界磁场，则在整个过程中，以下说法正确的是（     ）A．线框中的感应电流方向是先逆时针方向，后顺时针方向B．线框中的感应电流方向是先顺时针方向，后逆时针方向C．线框进入磁场过程中所受安培力方向向右D．线框离开磁场过程中所受安培力方向向左 8．如图所示，均匀绕制的螺线管水平放置，在其正中心的上方附近用绝缘线水平吊起通电直导线A，导线与螺线管垂直．A中的“×”表示导线中电流的方向垂直于纸面向里．电键S闭合前、后，绝缘线对导线A的作用力大小的变化情况是（　   ）　 A．增大　　　　B．减小　　　C．不变　　　　D．不能确定9．如图电路中，P、Q两灯相同，电感线圈L的电阻不计，则（　    ）　A．当开关S由闭合突然断开的瞬间，P立即熄灭，Q过一会才熄灭　B．当开关S由断开突然接通的瞬间，P、Q同时达到正常发光　C．当开关S由闭合突然断开的瞬间，通过P的电流从右向左　D．当开关S由闭合突然断开的瞬间，通过Q的电流与原来方向相反 10.在半径为r的圆形区域内有一匀强磁场，磁场方向如图5所示．一束速度不同的质子从磁场边缘的A点沿直径方向飞入磁场后，经不同路径飞出磁场，其中有三个质子分别到达磁场边缘的a，b，c三点．若不计质子间的相互作用力，比较这三个质子的运动情况，下面说法正确的是（　   ）　A．到达c点的质子，在磁场中运动的时间最长　B．到达a点的质子，在磁场中运动的时间最长　C．到达b点的质子，在磁场中运动的时间最长　D．这三个质子在磁场中运动的时间相同           第II卷(非选择题),共110分注意:在答题卷上相应位置作答.计算题应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题目，答案中必须明确写出数值和单位.11．(8分)(1).欧姆表是根据电路中的         与电阻相对应的规律制成的可直接测量未知电阻的电表.(2).在左图欧姆表内部结构示意图上的a处表示电源的     极，c表示      色表笔.(3).如果测某电阻时欧姆表示数如右图所示，此时所用倍率为“×10”，则该电阻的阻值为_________Ω。     12．(14分)手电筒的电池用久后，灯泡发红光，这就是通常所说的“电池没电了”．有人为了“节约”，将手电筒里装一节新电池和一节旧电池，搭配使用．某同学为了检验这种做法是否合理，设计了实验： (1)该同学用伏安法测出新旧电池的电动势E和内电阻r,通过实验，根据测量结果画出右图所示的U —I图线由图象.由图象可知：新电池的电动势E1 = ___________V、内电阻r1 = ________Ω；旧电池的电动势E2 = ___________V、内电阻r2 = ________Ω． (2)将此新、旧电池各一节串装在手电筒里，手电筒的小灯泡上标有“3V 2W”字样，则旧电池的提供的功率是 ____________W，旧电池本身消耗的功率是_____________W（取两位有效数字）． (3)得出实验结论：新、旧电池搭配使用 ____________（填“合理”、“不合理”）．13.某小型水电站发电机的输出功率为10KW，向距离较远的用户供电，为了减少电能损失，使用2KV高压输电，最后用户得到220V、9.5KW的电力.求：⑴ 输电电流有多大？⑵ 输电线的电阻有多大？⑶ 降压变压器原、副线圈的匝数比为多少？14.(14分)如图所示，是一个有边界的匀强磁场，磁感应强度B=0.1T，在靠近磁场边缘处放置一个正方形金属线圈abcd，每边长为10cm，每边的等效电阻为0.02Ω，现将线圈沿垂直磁场方向从磁场的右边缘以v=8m/s的速度拉出去，求运动方向上所需要的拉力F多大？（不计重力）  15.（14分） 如图所示，在直线AA1右侧有磁感强度为B的匀强磁场。质量为m、电荷量为q的某离子垂直磁场方向、且沿与AA1边界成θ=300角的方向射入磁场中，求离子在磁场中运动的时间？       16.（14分）两金属杆ab和cd长均为L，电阻均为R，质量分别为M和m，M >m。 用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧.两金属杆都处在水平位置，如图所示. 整个装置处在一与回路平面相垂直的匀强磁场中，磁感强度为B .若金属杆ab恰好匀速向下运动，求运动的速度.     17.（16分）如图所示的一个螺线管，匝数n = 1000，横截面积为S = 200cm2，电阻r = 1Ω，在螺线管外接一个阻值R = 4Ω的电阻，电阻的一端b跟地相接。一方向向左，穿过螺线管的匀强磁场的磁感应强度随时间变化规律如图线B— t所示，求：(1)从计时起在t = 3s、t = 5s时穿过螺线管的磁通量是多少？(2)在前6s内电阻R产生的热量.   18．（18分）如图所示，匀强电场方向竖直向下，匀强磁场方向垂直纸面向里．已知该正交电磁场区域的宽度d = 8cm，带电粒子以速度v0水平向右射入该正交电磁场区域时，恰好不改变运动方向．若粒子射入时，只有电场，测得该带电粒子沿竖直方向向上偏移y1 = 3.2cm．不计带电粒子的重力，若粒子射入时只有磁场，试回答下列问题：    (1) 带电粒子带何种电荷．    (2) 带电粒子离开磁场时偏离原方向的距离y2．                        答 题 卷   11.(8分)(1)_______________;(2)__________,____________;(3)__________________. 12.(14分)(1)______________,_______________.________________,________________.           (2)___________________;____________________. (3)___________________.  13题.(12分)                                14题.(14分)                                                         15.题(14分)                    16.题(14分)                                                17.题(16分)                         18.题(18分)                                                   参考答案及评分评标准 一.选择题(第小题4分,全对4分,不全对2分,有错选或不答得0分)题号12345678910答案CDCBDACDBCADACB 二.实验题(每空2分,共22分) 11.(1) 电流; (2) 负, 黑 ;(3) 260.  12.(1)1.5V, 0.3Ω, 1.2V, 4Ω;  (2) 0.37、0.38    (3) 不合理三.计算题(共88分) 13.(12分)解:(1)由P=UI得,输电电流:              2分      (2)线路损失功率:                    2分          由,导线电阻               3分     (3)降压变压器的原线圈电压   2分         由得原、副线圈匝数比为：    3分 14．(14分)解：在匀速拉出线框过程中,回路产生的感应电动势:                          4分回路中的感应电流:I==                                      4分ad边所受安培力为:           4分线框匀速运动,所以需要水平方向拉力:                                            2分15.(14分)解:离子在磁场中作匀速圆周运动,洛仑兹力提供向心力,运动周期为;.                     4分若离子带正电,其运动轨迹如图a所示,运动轨迹所对的圆心角为: .                         2分   所以运动时间为:         3分   若离子带负电,其运动轨迹如图b所示,离子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为: .所以运动时间为:             2分                           3分   16.(14分)解:设ab棒下降的速度为v,则cd上升的速度也v.回路切割磁感线产生的电动势为:                                         2分      回路电流:                   2分      ab棒所受的安培力:              2分    设绳子拉力为T,对ab棒有:              2分    对cd棒有:                             2分   解得:                                 4分 17．(16分)解：(1)由图象知, 0～4s内B随t的变化关系为：    2分故 t = 3s 时, B = 3.5T故 t = 3s 时磁通量为：               1分4～6s内B随t变化关系为：                       2分故 t = 5s 时, B = 2T磁通量:                               1分(2) 0～4s内，电路中的动势为：        2分电流                                  1分0～4s内R产生的热量为           1分4～6s内，电路中的动势为：    2分电流                              1分4～6s内R产生的热量为     1分所以,前6s内R产生的热量为:         2分18.（18分）(1) 由题意可判断，该粒子带负电．                             3分(2) 设带电粒子带电量为q，质量为m，电场强度为E，磁感应强度为B．在电磁中，带电粒子恰好没有偏转，说明其做匀速直线运动，则有:Bqv0 = qE ……①                          2分只有电场时，做类平抛运动：t = ……②                          2分y1 = ……  ③                         2分只有磁场时，做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，Bqv0 = m……④                          3分由①～④解得：r = = 10cm > 8cm，带电粒子从场区右则射出磁场       3分由几何关系得:y2 = r — = 4cm                            3分 解答题用其他方法解出,只要正确，根据具体情况适当给分．