湖北省武汉市第三 2022-2023学年高二上学期元旦作业物理练习题（电场电路磁）.docx

1、2022年元旦高二物理作业一、单选题1一电动势为E、内阻r的电源分别与定值电阻R1、R2（R1PBP1=P2CP1P2DP1P22如图甲所示，半径为R的绝缘闭合球壳，O为球壳的球心，球壳上均匀分布着正电荷，已知均匀带电的球壳在其内部激发的电场强度处处为零。现在球壳表面A处取下一面积足够小、带电荷量为q的曲面，将其沿OA连线延长线向上移动至B点，且AB = R。若球壳的其他部分的带电荷量与电荷分布保持不变，下列说法中正确的是（）A在把另一带正电的试探电荷从A点处移动到O点过程中系统电势能减少B球壳剩余部分的电荷在球壳内部激发的电场的电场线由A点的对称点C沿直线指向球壳内表面各点C球壳内部电场的电

2、场线由球壳各点沿曲线指向A点D球心O点电场强度的大小为03如图所示为电流天平，可以用来测量匀强磁场的磁感应强度。它的右臂挂着边长为l正三角形线圈，匝数为n，线圈的底边水平，一半的高度处于方框内的匀强磁场中，磁感应强度B的方向与线圈平面垂直。当线圈中通过图示方向的电流I时，调节砝码使两臂达到平衡。然后使电流反向，大小不变。这时需要在左盘中增加质量为m的砝码，才能使两臂再达到新的平衡。则（）A方框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度B方框内磁场方向垂直纸面向里，磁感应强度C方框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度D方框内磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度4在一条直线上的A点和B点分别固定一垂直纸面的无限

3、长通电直导线，其电流分别为4I和I，方向如图所示，BA和BB分别表示A处和B处电流在某点产生的磁感应强度的大小。已知通电长直导线在空间某点处形成磁场的磁感应强度，k为比例系数，r为该点到导线的距离，I为导线中的电流。则在通过A、B两点的直线上，满足磁感应强度大小BA=BB的点，下列说法正确的是（）A只有两个，其中一处磁感应强度的矢量和为零B只有一个，该处磁感应强度的矢量和为零C有三个，其中两处磁感应强度的矢量和为零D有三个，其中一处磁感应强度的矢量和为零5如图质量为、电荷量为的带正电粒子（忽略粒子重力），以速度沿方向垂直射入相互正交的竖直向下的匀强电场和水平向里匀强磁场，经过该区域中的P点的速

4、率为，此时侧移量为，若，下列说法中正确的是（）A带电粒子在P点的速率B带电粒子的加速度大小恒为2C若，粒子从射入该区域到P点所用时间至少D粒子在运动过程中洛伦兹力始终大于电场力6如图电路中，为定值电阻，电表均为理想电表。移动滑动变阻器的滑片，V、V1、V2和A四个电表的示数分别记为、和，则必有（）ABCD7磁场的高斯定理指出通过磁场中任一闭合曲面的总磁通量恒等于零。如图所示，为一金属球壳的俯视图，CD过球心O，AB不过球心，在球心O的右侧放置一小磁针，以磁感线穿入球壳为正方向，则下列说法正确的是（）AC、D两点处的磁感应强度方向相反B若磁针沿CD运动，球壳上有感应电流产生C球壳上单位面积的磁通

5、量处处大小相等DAB左右两侧球壳上的磁通量大小相等8如图所示为两条平行的光滑绝缘导轨，左侧与电源相连，其中两导轨的水平部分与半圆部分相切于C、E两点。现将一导体棒垂直导轨放置，外加匀强磁场，磁场方向垂直于导体棒，与导轨平面的夹角斜向左上方。开始时导体棒静止于图中A点，当电建S闭合后，导体棒由静止开始运动，运动过程中导体棒始终与接触的两条导轨垂直，并恰能到达导轨半圆部分最高点D点。已知两导轨的间距，半圆部分的轨道半径，磁场的磁感应强度大小，导体棒中的电流，导体棒的质量，重力加速度g取10。则下列说法正确的是（）A导体棒在A点的加速度大小为10B导体棒在D点的速度大小为2m/sCA、C两点间距离为

6、mD导体棒离开轨道后将做平抛运动，并落在A点左侧二、多选题9如图甲所示为电流天平，此装置可以测定螺线管中的磁感应强度。它的横臂（图乙）能绕转轴自由转动，轴的两侧臂长度相等。沿着横臂的边缘固定着n匝矩形绝缘导线圈，导线圈最右端的长度为l。先调整天平处于平衡，把矩形导线框右端放入待测的磁场中（如图丙所示），给矩形导线圈和螺线管分别通以大小为I和的电流。CD段导线圈由于受到安培力作用而使天平右臂向下倾斜，在天平的左端可以加适当的砝码，使天平恢复平衡。设当地重力加速度为g。则下列说法正确的是（）ACD段导线中的电流方向为DC，若在电流天平的左端加的砝码质量为m，则长螺线管内部的磁感应强度B左端加适当的

7、砝码使天平恢复平衡时，则在螺线管内部与螺线管轴线平行的一条通电导线所受安培力的大小不一定为0C电流天平平衡时左端加的砝码质量为m，若螺线管内磁感应强度调整I和的大小，当时电流天平始终平衡D若矩形导线圈和螺线管分别通电电流大小仍为I和，同时改变电流方向，要使天平恢复平衡，则左端砝码质量为原来平衡时所加砝码质量的1倍10如图所示的电路中，电源电动势为E、内阻为r，定值电阻R1=R2=r，滑动变阻器R3的总阻值为6r，电流表A1和电流表A2为理想电流表。闭合开关S，调节滑动触头P，从a端移动到b端的过程中，下列说法正确的是（）A滑动触头P向下移动过程中，电源的效率先减小后增大B当滑动触头P位于ab端

8、正中间时，电源的输出功率最大，最大值为C电流表A1示数一直减小，电流表A2示数一直增大D当滑动触头P位于ab端正中间时，滑动变阻器R3消耗的功率最大，最大值为11如图所示，一圆环上均匀分布着电荷，在垂直于圆环且过圆心c的水平轴线上有a、b、d三个点，ab、bc、cd间的距离均为R。若在a点放一电荷量为q的正点电荷，b点的电场强度为零。则仅存在带电圆环时，（）A圆环上的电荷在c点产生的电场强度为零B圆环上的电荷在d点产生的电场强度为，方向沿轴线向右C若将一不计重力的正点电荷在c点右侧（非常靠近c点）从静止释放，则电荷一直做加速度逐渐减小的加速运动D若将一不计重力的负点电荷自c点右侧（非常靠近c点

9、）从静止释放，则电荷的动能与电势能之和总保持不变12如图所示，三种粒子（q，m）、（q，4m）、（2q，4m）从小孔S无初速度地飘入电压为U1、极板距离为d1的水平加速电容器中，之后又垂直电场线进入电压为U2、极板距离为d2的竖直偏转电容器中，最后打在荧光屏上。整个装置处于真空中，不计粒子重力及其相互作用，则下列说法中正确的有（）A三种粒子一定打到屏上的同一位置B偏转电场对三种粒子做功一样多C保持U1不变，增大d1，三种粒子打到屏上时速度均增大D保持U1不变，增大d1，三种粒子从进入S至打到屏上所用时间均增大三、实验题13随着无人机技术的日益成熟，无人机在人们的生活和社会的发展中扮演着越来越重

10、要的角色。小原同学家中就有一台无人机，他打算测量该无人机电池的电动势和内阻。（1）小原同学选择合适的仪器按照图甲实验时发现，大范围移动滑动变阻器滑片，电压表的示数变化都不明显，为了解决这一问题，他在思考后将的定值电阻串入电路中，如图中的_（填“乙”或“丙”），解决了这一问题。（2）小原同学用改进后的电路重新做了多组实验，实验数据如下：12345U/V3.602.882.161.440.72I/A0.100.180.260.340.42请根据表格中数据在图所示的坐标纸上描点连线，画出电源的U-I图像_。（3）根据图像求出该电池电动势E=_V，内阻r=_。（结果均保留2位有效数字）。（4）小原同学

11、继续利用（2）中电路研究电路中所用的滑动变阻器的电功率，他发现当电流表示数为0.15A和I时滑动变阻器的电功率相等，那么I=_A（结果保留2位有效数字）。14某实验小组用图示电路测量匀强磁场的磁感应强度。实验器材如下：边长为L、匝数为N的正方形线圈（a、b为引出端）一个天平一台，各种质量砝码若干直流电源一个灵敏电流计一个定值电阻一个开关、导线等若干实验步骤如下：（1）将a与c连接、b与d连接，闭合开关S，记录_（填物理量名称及符号），在天平的_（填“左盘”或“右盘”）中放入合适质量的砝码，使天平平衡；（2）断开开关S，将a与d连接、b与c连接，再次闭合开关S，这时需要在天平的_（选填“左盘”“

12、右盘”）中放入质量为的砝码，使天平再次平衡；（3）已知重力加速度大小为g，则磁感应强度的大小为B=_（用上述物理量表示）。四、解答题15如图所示，水平面上有电阻不计的U形导轨NMPQ，它们之间的宽度为L=0.2m，现垂直于导轨放置一根质量为m=0.06kg的金属棒ab，M和P之间接入一恒流源，回路中电流大小恒定为I=2A，在导轨间加一个范围足够大的匀强磁场且磁场方向始终与导体棒垂直，方向与水平面间夹角可调。（g取10m/s2）（1）当磁感应强度的大小B=0.3T，方向与水平方向成30角时，ab棒处于静止状态，求ab棒受到的摩擦力大小；（2）若要使ab棒所受支持力为零，B的大小至少为多少？此时B

13、的方向如何？（3）若导体棒与轨道间的动摩擦因数=0.75，磁场方向斜向左下方，请你讨论磁场方向与水平方向夹角在哪个范围内，不管磁感应强度多大，导体棒都不会运动。（假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37=0.6，cos37=0.8）16如图所示，磁感应强度大小为的匀强磁场仅存在于坐标系第一象限边长为的正方形范围内，左右各一半面积的范围内，磁场方向相反。有一个边长为的正方形导线框，开始与直角坐标系共面。（1）若导线框边与轴重合，以为轴边向外匀速转动，试问导线框转动120时，此时穿过导线框磁通量。（2）若导线框以垂直磁感线方向以速度匀速通过磁场，从边进入磁场算起，规定刚开始时磁通量为正值，试推导

14、线框的磁通量随坐标变化的函数关系式，并画出穿过线框的磁通量随横坐标的变化图像。17如图，圆弧轨道AB的圆心为O，半径为，圆弧轨道AB的B点与水平地面BE相切，B点在O点的正下方，在B点的右侧有一竖直虚线CD，B点到竖直虚线CD的距离为，竖直虚线CD的左侧有场强大小为、水平向左的匀强电场，竖直虚线CD的右侧有场强大小为（大小未知）、竖直向上的匀强电场。竖直虚线CD的右侧有一竖直墙壁EF，墙壁EF到竖直虚线CD的距离为，墙壁EF底端E点与水平地面BE相连接，墙壁EF的高度也为。现将一电荷量为、质量为的完全绝缘的滑块从A点由静止释放沿圆弧轨道AB下滑，最后进入竖直虚线CD右侧。已知滑块可视为质点，圆弧轨道AB光滑，水平地面BE与滑块间的动摩擦因数为，重力加速度大小取，。求：（1）滑块到达圆弧轨道AB的B点时，圆弧轨道AB对滑块的支持力大小；（2）滑块到达竖直虚线CD时速度的大小和滑块从B点到达竖直虚线CD所用时间；（3）要使滑块与竖直墙壁EF碰撞，求的取值范围。5