高中物理磁性拔高试题及答案揭秘

高中物理磁性拔高试题及答案揭秘

一、单选题

1.如图所示，一个可自由转动的轻质矩形线圈，放置在垂直纸面向外的匀强磁场中，当磁场强度逐渐减小时，下列说法正确的是（）（2分）A.线圈中产生顺时针方向的感应电流B.线圈受到的安培力方向向右C.穿过线圈的磁通量增加D.线圈将顺时针转动【答案】C【解析】当磁场强度减小时，穿过线圈的磁通量减小，根据楞次定律，线圈会产生感应电流以抵抗磁通量的变化由于磁通量减小，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，即磁通量增加的方向因此，选项C正确

2.两个相同的条形磁铁分别固定在可转动的轻质杆两端，组成一个磁陀螺，将其置于水平桌面上，当磁陀螺自由转动时，下列说法正确的是（）（2分）A.磁陀螺将保持静止不动B.磁陀螺将绕竖直轴旋转C.磁陀螺将绕水平轴旋转D.磁陀螺将绕任意轴旋转【答案】B【解析】由于条形磁铁的磁极相互作用，磁陀螺会受到一个力矩，使其绕竖直轴旋转因此，选项B正确

3.一个带正电的粒子以速度v进入一个垂直于速度方向的匀强磁场中，粒子将做（）（2分）A.匀速直线运动B.变加速直线运动C.匀速圆周运动D.螺旋运动【答案】C【解析】带电粒子在垂直于速度方向的匀强磁场中受到洛伦兹力作用，洛伦兹力提供向心力，使粒子做匀速圆周运动因此，选项C正确

4.一个线圈通过一个理想变压器，原副线圈的匝数比为1:2，原线圈接在一个交流电源上，副线圈两端电压为220V，则原线圈两端的电压为（）（2分）A.110VB.220VC.440VD.330V【答案】C【解析】根据理想变压器的电压关系公式，原副线圈电压比等于匝数比，即原线圈电压为副线圈电压的一半，即220V/2=110V因此，选项C正确

5.一个长直导线通有电流I，在其附近放置一个矩形线圈，当电流I增大时，下列说法正确的是（）（2分）A.矩形线圈中产生顺时针方向的感应电流B.矩形线圈中产生逆时针方向的感应电流C.矩形线圈受到的安培力方向向右D.矩形线圈受到的安培力方向向左【答案】B【解析】当长直导线电流I增大时，其产生的磁场增强，穿过矩形线圈的磁通量增加，根据楞次定律，矩形线圈会产生感应电流以抵抗磁通量的变化由于磁通量增加，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相反，即逆时针方向因此，选项B正确

6.一个带正电的粒子以速度v进入一个垂直于速度方向的匀强电场中，粒子将做（）（2分）A.匀速直线运动B.变加速直线运动C.匀速圆周运动D.抛物线运动【答案】B【解析】带电粒子在垂直于速度方向的匀强电场中受到电场力作用，电场力使粒子做变加速直线运动因此，选项B正确

7.一个线圈通过一个理想变压器，原副线圈的匝数比为2:1，原线圈接在一个交流电源上，原线圈两端的电压为220V，则副线圈两端电压为（）（2分）A.110VB.220VC.440VD.330V【答案】A【解析】根据理想变压器的电压关系公式，原副线圈电压比等于匝数比，即副线圈电压为原线圈电压的一半，即220V/2=110V因此，选项A正确

8.一个长直导线通有电流I，在其附近放置一个矩形线圈，当电流I减小时，下列说法正确的是（）（2分）A.矩形线圈中产生顺时针方向的感应电流B.矩形线圈中产生逆时针方向的感应电流C.矩形线圈受到的安培力方向向右D.矩形线圈受到的安培力方向向左【答案】A【解析】当长直导线电流I减小时，其产生的磁场减弱，穿过矩形线圈的磁通量减小，根据楞次定律，矩形线圈会产生感应电流以抵抗磁通量的变化由于磁通量减小，感应电流产生的磁场方向与原磁场方向相同，即顺时针方向因此，选项A正确

9.一个带负电的粒子以速度v进入一个垂直于速度方向的匀强电场中，粒子将做（）（2分）A.匀速直线运动B.变加速直线运动C.匀速圆周运动D.抛物线运动【答案】B【解析】带电粒子在垂直于速度方向的匀强电场中受到电场力作用，电场力使粒子做变加速直线运动因此，选项B正确

10.一个线圈通过一个理想变压器，原副线圈的匝数比为3:1，原线圈接在一个交流电源上，原线圈两端的电压为330V，则副线圈两端电压为（）（2分）A.110VB.220VC.330VD.990V【答案】A【解析】根据理想变压器的电压关系公式，原副线圈电压比等于匝数比，即副线圈电压为原线圈电压的三分之一，即330V/3=110V因此，选项A正确

二、多选题（每题4分，共20分）

1.以下哪些现象是电磁感应现象的实例？（）A.法拉第电磁感应实验B.电动机工作原理C.变压器工作原理D.电风扇转动E.电磁铁产生磁场【答案】A、B、C【解析】法拉第电磁感应实验、电动机工作原理和变压器工作原理都是电磁感应现象的实例电风扇转动是机械能转化为电能的过程，不是电磁感应现象电磁铁产生磁场是电流的磁效应，不是电磁感应现象考查电磁感应现象的应用

2.以下哪些因素会影响电磁感应现象中的感应电动势大小？（）A.磁场的强度B.线圈的匝数C.线圈的面积D.线圈的形状E.线圈的转动速度【答案】A、B、C、E【解析】电磁感应现象中的感应电动势大小与磁场的强度、线圈的匝数、线圈的面积和线圈的转动速度有关线圈的形状不影响感应电动势大小考查感应电动势的影响因素

三、填空题

1.一个带正电的粒子以速度v进入一个垂直于速度方向的匀强磁场中，粒子将做______运动，洛伦兹力提供______，使粒子做______运动【答案】匀速圆周；向心力；匀速圆周（8分）

2.一个线圈通过一个理想变压器，原副线圈的匝数比为n1:n2，原线圈接在一个交流电源上，原线圈两端的电压为U1，副线圈两端电压为U2，则U1与U2的关系为______【答案】U1/U2=n2/n1（4分）

3.一个长直导线通有电流I，在其附近放置一个矩形线圈，当电流I变化时，穿过矩形线圈的磁通量变化，根据______定律，矩形线圈会产生感应电流以抵抗磁通量的变化【答案】楞次（4分）

4.一个带电粒子以速度v进入一个垂直于速度方向的匀强电场中，粒子将做______运动，电场力使粒子做______运动【答案】变加速直线；变加速直线（4分）

四、判断题

1.两个负数相加，和一定比其中一个数大（）（2分）【答案】（×）【解析】如-5+-3=-8，和比两个数都小

2.一个线圈通过一个理想变压器，原副线圈的匝数比越大，副线圈两端的电压越高（）（2分）【答案】（√）【解析】根据理想变压器的电压关系公式，原副线圈电压比等于匝数比，匝数比越大，副线圈两端的电压越高

3.一个带正电的粒子以速度v进入一个垂直于速度方向的匀强电场中，粒子将受到一个向下的电场力（）（2分）【答案】（×）【解析】电场力的方向取决于粒子的电荷和电场的方向，不能一概而论

4.一个长直导线通有电流I，在其附近放置一个矩形线圈，当电流I变化时，矩形线圈中产生的感应电流的方向总是与电流I的变化方向相反（）（2分）【答案】（√）【解析】根据楞次定律，感应电流的方向总是与电流I的变化方向相反

五、简答题

1.简述电磁感应现象的基本原理【答案】电磁感应现象是指当穿过闭合线圈的磁通量发生变化时，闭合线圈中会产生感应电动势和感应电流的现象基本原理是法拉第电磁感应定律和楞次定律法拉第电磁感应定律指出，感应电动势的大小与磁通量变化率成正比；楞次定律指出，感应电流的方向总是与磁通量变化的方向相反，以抵抗磁通量的变化【解析】电磁感应现象的基本原理是法拉第电磁感应定律和楞次定律法拉第电磁感应定律描述了感应电动势的大小与磁通量变化率的关系，楞次定律描述了感应电流的方向与磁通量变化的方向的关系

2.简述理想变压器的原理和作用【答案】理想变压器是基于电磁感应原理工作的，通过原副线圈的匝数比来改变交流电压的大小原线圈接在交流电源上，副线圈连接负载当原线圈中有交流电流时，原副线圈之间产生磁通量的变化，根据电磁感应原理，副线圈中产生感应电动势原副线圈电压比等于匝数比，即U1/U2=n1/n2理想变压器可以升高或降低交流电压，用于电力传输和分配【解析】理想变压器的工作原理是基于电磁感应，通过原副线圈的匝数比来改变交流电压的大小原线圈接在交流电源上，副线圈连接负载，当原线圈中有交流电流时，原副线圈之间产生磁通量的变化，副线圈中产生感应电动势原副线圈电压比等于匝数比，即U1/U2=n1/n2理想变压器可以升高或降低交流电压，用于电力传输和分配

六、分析题

1.分析一个带电粒子以速度v进入一个垂直于速度方向的匀强磁场中，粒子将做什么运动？为什么？【答案】带电粒子以速度v进入一个垂直于速度方向的匀强磁场中，将做匀速圆周运动这是因为带电粒子受到洛伦兹力的作用，洛伦兹力的大小为F=qvB，方向垂直于速度方向和磁场方向洛伦兹力提供向心力，使粒子做匀速圆周运动向心力的大小为F=mω²r，其中ω是角速度，r是半径由于洛伦兹力提供向心力，所以mv²/r=qvB，解得r=mv/qB因此，粒子将做匀速圆周运动，半径为r=mv/qB【解析】带电粒子以速度v进入一个垂直于速度方向的匀强磁场中，将做匀速圆周运动这是因为带电粒子受到洛伦兹力的作用，洛伦兹力提供向心力，使粒子做匀速圆周运动向心力的大小为F=mω²r，其中ω是角速度，r是半径由于洛伦兹力提供向心力，所以mv²/r=qvB，解得r=mv/qB因此，粒子将做匀速圆周运动，半径为r=mv/qB

2.分析一个线圈通过一个理想变压器，原副线圈的匝数比为n1:n2，原线圈接在一个交流电源上，原线圈两端的电压为U1，副线圈两端电压为U2，则U1与U2的关系是什么？为什么？【答案】根据理想变压器的原理，原副线圈电压比等于匝数比，即U1/U2=n1/n2这是因为理想变压器是基于电磁感应原理工作的，通过原副线圈的匝数比来改变交流电压的大小原线圈接在交流电源上，副线圈连接负载当原线圈中有交流电流时，原副线圈之间产生磁通量的变化，根据电磁感应原理，副线圈中产生感应电动势原副线圈电压比等于匝数比，即U1/U2=n1/n2因此，原副线圈电压比等于匝数比【解析】根据理想变压器的原理，原副线圈电压比等于匝数比，即U1/U2=n1/n2这是因为理想变压器是基于电磁感应原理工作的，通过原副线圈的匝数比来改变交流电压的大小原线圈接在交流电源上，副线圈连接负载当原线圈中有交流电流时，原副线圈之间产生磁通量的变化，根据电磁感应原理，副线圈中产生感应电动势原副线圈电压比等于匝数比，即U1/U2=n1/n2因此，原副线圈电压比等于匝数比

七、综合应用题

1.一个带正电的粒子以速度v进入一个垂直于速度方向的匀强磁场中，粒子将做匀速圆周运动已知粒子质量为m，电荷量为q，磁场强度为B，求粒子的运动半径和角速度【答案】粒子的运动半径r=mv/qB，角速度ω=qB/m【解析】带电粒子以速度v进入一个垂直于速度方向的匀强磁场中，将做匀速圆周运动这是因为带电粒子受到洛伦兹力的作用，洛伦兹力提供向心力，使粒子做匀速圆周运动向心力的大小为F=mω²r，其中ω是角速度，r是半径由于洛伦兹力提供向心力，所以mv²/r=qvB，解得r=mv/qB角速度ω=qB/m因此，粒子的运动半径为r=mv/qB，角速度为ω=qB/m

2.一个线圈通过一个理想变压器，原副线圈的匝数比为n1:n2，原线圈接在一个交流电源上，原线圈两端的电压为U1，副线圈两端电压为U2，求U1与U2的关系，并解释原因【答案】U1/U2=n1/n2这是因为理想变压器是基于电磁感应原理工作的，通过原副线圈的匝数比来改变交流电压的大小原线圈接在交流电源上，副线圈连接负载当原线圈中有交流电流时，原副线圈之间产生磁通量的变化，根据电磁感应原理，副线圈中产生感应电动势原副线圈电压比等于匝数比，即U1/U2=n1/n2因此，原副线圈电压比等于匝数比【解析】根据理想变压器的原理，原副线圈电压比等于匝数比，即U1/U2=n1/n2这是因为理想变压器是基于电磁感应原理工作的，通过原副线圈的匝数比来改变交流电压的大小原线圈接在交流电源上，副线圈连接负载当原线圈中有交流电流时，原副线圈之间产生磁通量的变化，根据电磁感应原理，副线圈中产生感应电动势原副线圈电压比等于匝数比，即U1/U2=n1/n2因此，原副线圈电压比等于匝数比。