電磁易錯題-2024高考物理二輪復習專項練習解析

第25套24屆江門一模反饋題解析

一、單選題

1.鐵路運輸中設計的多種裝置都運用了電磁感應原理。有一種電磁裝置可以向控制中

心傳輸信號以確定火車的位置和運動狀態(tài)，裝置的原理是：將能產(chǎn)生勻強磁場的磁鐵安

裝在火車首節(jié)車廂下面.如圖甲所示（俯視圖）。當它經(jīng)過固定在兩鐵軌間的矩形線圈

時，線圈便產(chǎn)生一個電信號傳輸給控制中心，相當于在線圈的始末端點M、N處接入一

理想電壓表。線圈寬為以長為匝數(shù)為〃。設勻強磁場只分布在一個長方形區(qū)域內(nèi)，

該區(qū)域的長（沿火車行進方向）為乙磁場寬度大于線圈寬度。當火車首節(jié)車廂向右運

動通過線圈時，控制中心接收到線圈兩端電壓〃與時間,的關系如圖乙所示Q而、&均

為直線），貝I（）

A.勻強磁場的長度L一定小于線圈長度/2

B.在〃72時間內(nèi)，M點電勢高于N點電勢

C.在072時間內(nèi)，火車加速度大小為

D.將M、N兩點用導線短接，設線圈所在回路的總電阻為R,力時刻火車速度為w,

則該時刻線圈受到的安培力大小為〃”工

R

【答案】c

【詳解】A.勻強磁場的長度L可能大于線圈長度/2,當火車前進，線圈相對火車向左

運動，當線圈進入磁場時，磁通量增加，產(chǎn)生感應電流，當線圈全在磁場內(nèi)部時，磁通

量不變感應電流為零，當線圈離開磁場時，磁通量減個，產(chǎn)生感應電流，根據(jù)右手定則

可以判斷兩次電流方向相反，故A錯誤；

B.在〃-2時間內(nèi)，根據(jù)右手定則可以判斷N點電勢高，故B錯誤；

C.〃時刻火車速度

/2時刻火車速度

〃，

所以加速度

故C正確；

D.感應電動勢

E=nB/jVj

感應電流

R

所以導線受到安培力

F=nBIl.=------

R

故D錯誤。

故選C。

2.在汽車相撞時，汽車的安全氣囊可使頭部受傷率減少約25%,面部受傷率減少80%

左右。如圖所示，某次汽車正面碰撞測試中，汽車以IO8km/h的速度撞上測試臺后停下，

安全氣囊在系有安全帶的假人的正前方水平彈出，假人用時0.2s停下。車內(nèi)假人的質(zhì)量

為50kg,則下列說法正確的是（）

A.安全氣囊的作用是減小碰撞前后假人動量的變化量

B.安全氣囊對假人的作用力小于假人對安全氣囊的作用力

C.碰撞過程中安全氣囊和安全帶對假人的沖量大小為3（X）N-s

D.碰撞過程中安全氣囊和安全帶對假人的平均作用力大小為7500N

【答案】D

【詳解】A.安全氣囊的作用增加了碰撞時假人的減速時間，碰撞前后假人動量的變化

量不變，假人受到的合外力減小，故A錯誤；

B.根據(jù)牛頓第三定律可知安全氣囊對假人的作用力等于假人對安全氣囊的作用力，故

B錯誤；

C.根據(jù)動量定理可知碰撞過程中安全氣囊和安全帶對假人的沖量大小為

/=wv=5OxlO8^3.6N-s=15OON.s

故C錯誤；

D.碰撞過程中安全氣囊和安全帶對假人的平均作用力大小為

/2222N5OON

F=t=0.2=7

故D正確。

故選D。

3.1998年6月18FI,清華大學對富康轎車成功地進行了中國轎車史上的第一次碰撞

安全性實驗。在碰撞過程中，關于安全氣囊對駕駛員保護作用，下列說法正確的是（）

A.增大了駕駛員的動量變化量B.減小了駕駛員的動量變化率

C.減小了駕駛員受到撞擊力的沖量D.延長了撞擊力的作用時間，從而減小

駕駛員的動量變化量

【答案】B

【詳解】在碰撞過程中，人的動量的變化量是一定的，而用安全氣囊后增加了作用的時

間，根據(jù)動量定理

a=△尸

可知，可以減小駕駛員受到的沖擊力，即減小了駕駛員的動量變化率。

故選B。

4.在汽車碰撞測試中，一輛重為1.5噸的汽車以50km/h的速度的向墻壁,大約0.2s內(nèi)

停止，安全氣囊在極短時間內(nèi)彈出保護乘員。此過程中（）

試卷第2頁，共12頁

A.汽車受到的撞擊力大約為2x|()4N

B.氣囊的作用是延長力的作用時間

C.氣囊的作用是減小乘員受到的沖量

D.氣囊的作用是減小乘員動量的變化量

【答案】B

【詳解】A.根據(jù)動量定理

Ft=mv

解得汽車受到的撞擊力大約為

1500x—

F=—=---------2AN=1.04X105N

t0.2

選項A錯誤；

B.氣囊的作用是延長力的作用時間，選項B正確；

CD.乘員的動量變化量是一定的，則根據(jù)動量定理可知，乘員受到的沖量是一定的，

氣囊的作用是延長作用的時間，從而減小乘員受到的沖力，選項CD錯誤。

故選B。

5.如圖所示，。、A、區(qū)、C為一粗糙絕緣水平面上的四個點，一電荷量為。的負點

電荷固定在。點，現(xiàn)有一質(zhì)量為機、電荷量為9的帶負電小金屬塊(可視為質(zhì)點)，從A

點靜止沿它們的連線向右運動，到3點時速度最大，其大小為%，小金屬塊最后停止在

C點.已知小金屬塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為〃，48間的距離為L,靜電力常量為

k,不計空氣阻力，則()

A.在點電荷一。形成的電場中，A、一兩點間的電勢差為〃叫:"=乙"

B.在小金屬塊由A向。運動的過程中，電勢能先增大后減小

C.從8到C的過程中，小金屬塊的動能全部轉(zhuǎn)化為電勢能

D.OB間的距離為,陛

V〃，咫

【答案】D

【詳解】A、滑塊從A到B過程,由動能定理得:-貝人「〃〃?巫=3〃病-。，得A、B兩

點間的電勢差。的=-型”士些，所以A選項是錯誤的.

B、小金屬塊由A點向C點運動的過程中，電場力一直做正功，電勢能一直減小.故B錯誤

C、從B到C的過程中,小金屬塊的動能全部轉(zhuǎn)化為電勢能和內(nèi)能，故C錯誤

A.可以求出車頭剛進入磁場時的加速度

B.可以求出此過程流過線圈的電荷量

C.無法求出車頭剛進入磁場到停止所用的時間

D.列車減少的動能全部轉(zhuǎn)化為線圈的焦耳熱

【答案】AB

【詳解】A.車頭剛進入磁場時的加速度為a,則有

BIL+f=ma

/=絲必

R

解得

a=+#

niR

所以A正確；

B.根據(jù)

整理可得

△①BLs

所以可以求出此過程流過線圈的電荷量，則B正確；

C.取列車的初速度方向為正方向，根據(jù)動量定理可得

-BILt-ft=-mvQ

q=It

聯(lián)立解得

mv/-B'l}s

t=n

所以可以求出車頭剛進入磁場到停止所用的時間，則C錯誤；

D.列車減少的動能部分轉(zhuǎn)化為線圈的焦耳熱，部分轉(zhuǎn)化為空氣阻力產(chǎn)生的焦耳熱，所

以D錯誤；

故選ABo

8.嚴冬樹葉結(jié)有冰塊，人在樹下要小心冰塊砸到頭剖的情況。若冰塊的質(zhì)量為100g,

從距人約80cm的高度元初速度掉落，砸到頭部后冰塊未反彈，頭部受到冰塊的沖擊時

間為0.4s,重力加速度g=l（）m/s2,不計空氣阻力，下列說法正確的是（)

A.冰塊接觸頭部之前的速度大小為4m/s

B.冰塊與頭部作用過程中，冰塊對頭部的沖量大小為0.8NS

C.冰塊與頭部作用過程中，冰塊對頭部的作用力大小為4N

D.冰塊與頭部作用過程中，冰塊的動量變化量的人小為0.4kg?m/s

【答案】ABD

【詳解】A.由

2gh-v2

可得冰塊接觸頭部之前的速度大小為

v=^2x10x0.8m/s=4m/s

故A正確；

B.由動量定理

I-mgt=O-m(-v)

冰塊與頭部作用過程中，冰塊對頭部的沖量大小為

/=0.8N-s

故B正確：

C.冰塊與頭部作用過程中，頭部對冰塊的作用力大小為

F=-=2N

t

根據(jù)牛頓第三定律可知冰塊對頭部的作用力大小也為2N,故C錯誤：

D.冰塊與頭部作用過程中，冰塊的動量變化展的大小為

=mv=0.4kg-rn/s

故D正確。

故選ABDo

9.如圖所示，絕緣水平面上固定一正點電荷Q,另一電荷量為一夕、質(zhì)量為，〃的滑塊(可

看做點電荷)從〃點以列速度如沿水平面向Q運動，到達力點時速度為零。已知。、力

間距離為-滑塊與水立面間的動摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g。以下判斷正確的是

()

Q工

，〃曳〃〃力〃〃力〃〃〃〃「必〃

777//7777777777777777777777/77/777r

ba

A.滑塊在運動過程中所受。的庫侖力有可能大于滑動摩擦力

B.滑塊在運動過程的中間時刻速率小于?

c.此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能為把：

2

D.。產(chǎn)生的電場中。、b兩點間的電勢差Uab=

2q

【答案】BD

試卷第6頁，共12頁

【詳解】A.由題意可知，滑塊水平方向受庫侖力、滑動摩擦力，摩擦力與運動方向相

反，而庫侖力與運動方用同，因滑塊在〃點靜止，故一定有段時間，屋侖力小于滑動摩

擦力，當在滑動過程中，隨著間距減小，庫侖力增大，但仍小于滑動摩擦力，到達。點

時速度減為零，A錯誤；

B.水平方向受大小不變的摩擦力及變大的庫侖力，當在滑動過程中，隨著間距減小，

庫侖力增大，但仍小r滑動摩擦力，所以導致加速度慢慢減小，加速度是變化的，故中

間時刻的速度仍小于5，B正確;

C.由動能定理可得

Uq-卬ngx=。-gmvo

產(chǎn)生的內(nèi)能

Q=pmgx=Uq+—mvj

2

因此在此過程中產(chǎn)生的內(nèi)能大于動能的減少，C錯誤；

D.由動能定理可得

Uq-Ringx=。-g

解得兩點間的電勢差

m（詔-

2q

D正確。

故選BDo

三、實驗題

10.隨著居民生活水平的提高，純凈水已經(jīng)進入千家萬戶。某市對市場上出售的純澤水

質(zhì)量進行了抽測，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有不少樣品的電導率（電導率是電阻率的倒數(shù)，是檢驗純凈

水是否合格的一項重要指標）不合格。

（1）你認為不合格的純凈水的電導率O（填“偏大”"偏小''或“不變”）

（2）某學習小組對某種純凈水樣品進行檢驗，實驗步驟如下：

①用游標卡尺測量絕緣性能良好、長為L的圓柱形塑料容器內(nèi)徑如圖甲所示，其示數(shù)為

d=mmo

5cm67

I1,1（11111,1I1,1Jill,I,IIII

III1IIIIIIIIIIIIIIII

05101520

甲乙

②將采集的水樣裝滿圓柱形塑料容器，兩端用金屬圓片電極密封，用多用電表粗測該水

樣的電阻為1200C。為了準確測量水樣的電導率，學習小組準備利用以下器材進行研究:

A.電壓表（0~3V,內(nèi)阻約為IkQ）

B.電壓表（O~I5V,內(nèi)阻約為5kQ）

C.電流表（0-10mA,內(nèi)阻約為1C）

D.電流表（0~（）.6A,內(nèi)阻約為10Q）

E.滑動變阻器（最大阻值約為100C）

F.蓄電池（約為12V,內(nèi)阻約為2Q）

G.開關、導線若干

實驗要求測量盡可能準確，電路中電壓表應選擇,電流表應選擇（均填

器材前面的字母序號）；請在圖乙方框中設計出實驗電路圖。

③水樣電導率的表達式為K。（用U、/、d、￡表示）

4U

【答案】偏大50.20BC

兀d2U

【詳解】（1）[1]純凈水應為不含有雜質(zhì)的純水，而純凈水不合格，通常是含有一定的雜

質(zhì)，雜質(zhì)通常是帶電離子，故純凈水不合格通常是電導率偏大。

（2）①⑵該游標卡尺精確度為

—mm=0.05mm

20

圓柱形容器內(nèi)徑為

4=50?+x=

②[3][4][5]由于電源電壓為12V,為『電壓測量的安全性，電壓表應選B；電路中電流

約為

/=—=JA=10mA

R1200

電流表應選C；該水樣的電阻為1200Q,電流表應采用內(nèi)接法，由于滑動變阻器的住值

比待測電阻小太多，所以采用分壓接法，電路如圖所示。

③⑹根據(jù)

R=，S=冗,R=4

聯(lián)立解得

p=-------

4U

電導率是電阻率的倒數(shù),所以電導率為

4〃

CT=——;-

四、解答題

11.如圖甲所示，有一裝置由傾斜軌道4B、水平軌道8C、臺階CO和足夠長的水平直

軌道。石組成，表面處處光滑，且A3段與3C段通過一小圓弧平滑相接。有一小球用

試卷第8頁，共12頁

輕繩豎直懸掛在。點的正上方的。點，小球與8C平面相切但無擠壓。緊靠臺階右側(cè)停

放著表面粗糙且長度為L=0.4m的木板，木板的上表面水平與。點等高，右端有擋板。

現(xiàn)將一個滑塊從傾斜軌道的頂端A點處釋放，滑至。點時與小球發(fā)生正碰，然后從左端

滑上木板。碰撞之后小球在豎直平面做圓周運動，輕繩受到的拉力如圖乙所示。已知滑

塊、小球和木板的質(zhì)量分別為町=3kg、/=噂和g=6kg,4點距5C段的高度為

/t=0.8m,輕繩的長度為R=0.5m,滑塊、小球均可視為質(zhì)點。取gEOm/s?。求:

（1）滑塊到達4。軌道上時的速度大?。?/p>

（2）滑塊與小球碰后瞬間小球的速度大?。?/p>

（3）若滑塊與擋板發(fā)生的是彈性碰撞，要使滑塊能碰撞擋板，又最終沒有滑離小車,

求滑塊與木板間的動摩漆因數(shù)〃的值多大？

【答案】(1)4m/s；(2)6nVs；(3)-<//<-

63

【詳解】（1）設滑塊與小球碰撞前瞬間速度為％,由機械能守恒，有

,12

得

%=4m/s

（2）設小球在最高點的速度為口由圖乙可知小球在最高點時受到的拉力

F=22N

由牛頓第二定律，有

解得

v=4m/s

設小球碰撞后瞬間速度為〃'，由機械能守恒，有

22

—，%v=-，■與v+2〃z2g汽

聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)，解得

v*=6nVs

（3）滑塊與小球碰撞過程滿足動量守恒

/叫%=叫4+〃%/

得碰撞后犯的速度

匕=2m/s

方向向右;

滑塊最終沒有滑離小車，滑塊和小車之間必有共同的末速度瞑

由滑塊與小車組成的系統(tǒng)動量守恒

卜'共

（D若〃較大，則滑塊恰好滑到擋板處，由能量轉(zhuǎn)化與守恒有

M網(wǎng)孔二g町片一；（"4+嗎）噴

聯(lián)立得

1

（ID若〃不是很大，則滑塊與擋板相碰被彈回到小車左端，由能量轉(zhuǎn)化與守恒有

2%網(wǎng)=_g（班+名）日

得

1

綜上所述，得

黃?！?3

12.高能粒子實驗裝置，是用以發(fā)現(xiàn)高能粒子并研究其特性的主要實驗工具，下圖給出

了一種該裝置的簡化模里。在光滑絕緣的水平面xOy區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外、磁感應

強度大小為8的勻強磁場；在xvo區(qū)域內(nèi)存在沿y軸正方向的勻強電場。質(zhì)量為初、

電荷量大小為q帶負電的粒子1從點s以一定速度釋放，沿直線從坐標原點。進入磁場

區(qū)域后，與靜止在點以。,。）、質(zhì)量為的中性粒子2發(fā)生彈性正碰，且有一半電量轉(zhuǎn)

移給粒子2。（不計碰撞后粒子間的相互作用，忽略電場、磁場變化引起的效應）

（1）求電場強度的大小月：

（2）若兩粒子碰撞后，立.即撤去電場，求兩粒子在磁場中運動的半徑和從兩粒子碰撞

到下次再相遇的時間間隔仙；

（3）若兩粒子碰撞后，粒子2首次離開第一象限時，猴去電場和磁場，經(jīng)一段時間后，

再在全部區(qū)域內(nèi)加上與原來相同的磁場，此后兩粒子的軌跡恰好不相交，求這段時間V'。

【答案】⑴—；（2）筌；⑶亞龍

mBq7Bq

【詳解】（1）帶負電的位子1從點S以一定速度釋放，沿直線從坐標原點。進入磁場區(qū)

域

試卷第10頁，共12頁

qE=q\B

粒子1進入磁場后，做勻速圓周運動

V

qvB=m—

r

由幾何關系

r=a

解得電場強度的大小

E=皿

m

（2）粒子1由坐標原點。進入磁場區(qū)域后，經(jīng)過5阿周在點P點與中性粒子2發(fā)生彈

4

性正碰，此時粒子1速度方向沿）軸正方向，以沿丁軸正方向為正，由動量守恒和機械

能守恒可得

m19I7\m->

inv=+彳%，-/加=-/叫+-丁2

解得

13

V.=2V*v2=-v

碰撞后兩粒子均帶負電,電荷量均為3?做勻速圓周運動.設半徑分別為小，。則

qv\qm吱

—?r,/D?=m-,—?v.,B=—?

1