北京2026年高考物理三轮冲刺-近5年(2021-2025)电磁学知识点相关真题(选择题)汇总(含解析)

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北京2026年高考物理三轮冲刺-近5年(2021-2025)电磁学知识点相关真题(选择题)汇总(含解析)

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北京2026年高考物理三轮冲刺-近5年(2021-2025)电磁学知识点相关真题(选择题)汇总
一.选择题(共27小题)
1.(2021 北京)一正弦式交变电流的i﹣t图像如图所示。下列说法正确的是(  )
A.在t=0.4s时电流改变方向
B.该交变电流的周期为0.5s
C.该交变电流的表达式为i=2cos5πtA
D.该交变电流的有效值为A
2.(2021 北京)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,水平U形导体框左端连接一阻值为R的电阻,质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动,最终停在导体框上。在此过程中(  )
A.导体棒做匀减速直线运动
B.导体棒中感应电流的方向为a→b
C.电阻R消耗的总电能为
D.导体棒克服安培力做的总功小于
3.(2021 北京)如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M、N两点关于两电荷连线对称,M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是(  )
A.M点的场强比P点的场强大
B.M点的电势比N点的电势高
C.N点的场强与P点的场强相同
D.电子在M点的电势能比在P点的电势能大
4.(2021 北京)某同学搬运如图所示的磁电式电流表时,发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议,该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运,发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是(  )
A.未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B.未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C.接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D.接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
5.(2021 北京)如图所示,在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入,并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q,OP=a。不计重力。根据上述信息可以得出(  )
A.带电粒子在磁场中运动的轨迹方程
B.带电粒子在磁场中运动的速率
C.带电粒子在磁场中运动的时间
D.该匀强磁场的磁感应强度
6.(2022 北京)某理想变压器的原线圈接在220V的正弦交流电源上,副线圈输出电压为22000V,输出电流为300mA。该变压器(  )
A.原、副线圈的匝数之比为100:1
B.输入电流为30A
C.输入电流的最大值为15A
D.原、副线圈交流电的频率之比为1:100
7.(2022 北京)正电子是电子的反粒子,与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场,从P点发出两个电子和一个正电子,三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是(  )
A.磁场方向垂直于纸面向里
B.轨迹1对应的粒子运动速度越来越大
C.轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大
D.轨迹3对应的粒子是正电子
8.(2022 北京)利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,R为定值电阻,C为电容器,A为电流表,V为电压表。下列说法正确的是(  )
A.充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定
B.充电过程中,电压表的示数迅速增大后趋于稳定
C.放电过程中,电流表的示数均匀减小至零
D.放电过程中,电压表的示数均匀减小至零
9.(2022 北京)如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框abcd,ad边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则(  )
A.线框中产生的感应电流方向为 a→b→c→d→a
B.线框中产生的感应电流逐渐增大
C.线框ad边所受的安培力大小恒定
D.线框整体受到的安培力方向水平向右
10.(2022 北京)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示,电路中的R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于U1时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于U2(U1、U2为定值)时,控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是(  )
A.U1<U2
B.R2为压力传感器
C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低
D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高
11.(2022 北京)2021年5月,中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)取得新突破,成功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录,向核聚变能源应用迈出重要一步。等离子体状态不同于固体、液体和气体的状态,被认为是物质的第四态。当物质处于气态时,如果温度进一步升高,几乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子,此时物质称为等离子体。在自然界里,火焰、闪电、极光中都会形成等离子体,太阳和所有恒星都是等离子体。下列说法不正确的是(  )
A.核聚变释放的能量源于等离子体中离子的动能
B.可以用磁场来约束等离子体
C.尽管等离子体整体是电中性的,但它是电的良导体
D.提高托卡马克实验装置运行温度有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力
12.(2023 北京)如图所示,L是自感系数很大、电阻很小的线圈,P、Q是两个相同的小灯泡。开始时,开关S处于闭合状态,P灯微亮,Q灯正常发光,断开开关(  )
A.P与Q同时熄灭 B.P比Q先熄灭
C.Q闪亮后再熄灭 D.P闪亮后再熄灭
13.(2023 北京)自制一个原、副线圈匝数分别为600匝和190匝的变压器,原线圈接12V的正弦交流电源,副线圈接额定电压为3.8V的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5V。下列措施有可能使小灯泡正常发光的是(  )
A.仅增加原线圈匝数
B.仅增加副线圈匝数
C.将原、副线圈匝数都增为原来的两倍
D.将两个3.8V小灯泡并联起来接入副线圈
14.(2023 北京)如图所示,两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上,E、F是MN连线中垂线上的两点,O为EF、MN的交点,EO=OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后(  )
A.做匀加速直线运动
B.在O点所受静电力最大
C.由E到O的时间等于由O到F的时间
D.由E到F的过程中电势能先增大后减小
15.(2023 北京)如图所示,光滑水平面上的正方形导线框,以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出,线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是(  )
A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
16.(2023 北京)如图所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中,固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道,其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a,长度为l(l a)。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道,粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上,与管壁发生弹性碰撞,多次碰撞后从另一端射出。单位时间进入管道的粒子数为n,粒子电荷量为+q,不计粒子的重力、粒子间的相互作用。下列说法不正确的是(  )
A.粒子在磁场中运动的圆弧半径为a
B.粒子质量为
C.管道内的等效电流为nqπa2v
D.粒子束对管道的平均作用力大小为Bnql
17.(2024 北京)如图甲所示,理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上,输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示,副线圈接规格为“6V,3W”的灯泡。若灯泡正常发光,下列说法正确的是(  )
A.原线圈两端电压的有效值为
B.副线圈中电流的有效值为0.5A
C.原、副线圈匝数之比为1:4
D.原线圈的输入功率为12W
18.(2024 北京)如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是(  )
A.闭合开关瞬间,线圈M和线圈P相互吸引
B.闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为0
C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a到b
D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左
19.(2024 北京)如图所示,两个等量异种点电荷分别位于M、N两点,P、Q是MN连线上的两点,且MP=QN。下列说法正确的是(  )
A.P点电场强度比Q点电场强度大
B.P点电势与Q点电势相等
C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P点电场强度大小也变为原来的2倍
D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P、Q两点间电势差不变
20.(2024 北京)如图所示为一个加速度计的原理图,滑块可沿光滑杆移动,滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接;固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好,且不计摩擦;两个电源的电动势E相同,内阻不计。两弹簧处于原长时,M位于R的中点,理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时,指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上,则下列说法正确的是(  )
A.若M位于R的中点右侧,P端电势低于Q端
B.电压表的示数随物体加速度的增大而增大,但不成正比
C.若电压表指针位于表盘左侧,则物体速度方向向右
D.若电压表指针位于表盘左侧,则物体加速度方向向右
21.(2024 北京)电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量,其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性,如图所示。类似地,上世纪七十年代有科学家预言Φ和Q之比可能也是一种电磁学元件的属性,并将此元件命名为“忆阻器”,近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性,其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。下列说法错误的是(  )
A.QU的单位和ΦI的单位不同
B.在国际单位制中,图中所定义的M的单位是欧姆
C.可以用来描述物体的导电性质
D.根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式
22.(2025 北京)下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是(  )
A.图(a)中,圆环在匀强磁场中向左平移
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴转动
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D.图(d)中,圆环向条形磁铁N极平移
23.(2025 北京)如图所示,交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律为e=10sin(100πt)V。下列说法正确的是(  )
A.该交流电的频率为100Hz
B.线圈转到图示位置时,产生的电动势为0
C.线圈转到图示位置时,AB边受到的安培力方向向上
D.仅线圈转速加倍,电动势的最大值变为
24.(2025 北京)某小山坡的等高线如图,M表示山顶,A、B是同一等高线上两点,MA、MB分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下,不考虑阻力,则(  )
A.小球沿MA运动的加速度比沿MB的大
B.小球分别运动到A、B点时速度大小不同
C.若把等高线看成某静电场的等势线,则A点电场强度比B点大
D.若把等高线看成某静电场的等势线,则右侧电势比左侧降落得快
25.(2025 北京)如图所示,线圈自感系数为L,电容器电容为C,电源电动势为E,A1、A2和A3是三个相同的小灯泡。开始时,开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻,将开关S闭合,下列说法正确的是(  )
A.闭合瞬间,A1与A3同时亮起
B.闭合后,A3亮起后亮度不变
C.稳定后,A1与A3亮度一样
D.稳定后,电容器的电荷量是CE
26.(2025 北京)绝缘的轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放,磁铁开始振动,由于空气阻力的影响,振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上(如图所示),仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放,振动最终也停止。则(  )
A.有无线圈,磁铁经过相同的时间停止运动
B.磁铁靠近线圈时,线圈有扩张趋势
C.磁铁离线圈最近时,线圈受到的安培力最大
D.有无线圈,磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
27.(2025 北京)电磁流量计可以测量导电液体的流量Q——单位时间内流过管道横截面的液体体积。如图所示,内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成,空间有垂直管道轴线的匀强磁场,磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动,圆管壁上的M、N两点连线为直径,且垂直于磁场方向,M、N两点的电势差为U0。下列说法错误的是(  )
A.N点电势比M点高
B.U0正比于流量Q
C.在流量Q一定时,管道半径越小,U0越小
D.若直径MN与磁场方向不垂直,测得的流量Q偏小
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参考答案与试题解析
一.选择题(共27小题)
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 C C C D A B A B D C A
题号 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
答案 D B C D C B B C D A A
题号 23 24 25 26 27
答案 C D C D C
一.选择题(共27小题)
1.(2021 北京)一正弦式交变电流的i﹣t图像如图所示。下列说法正确的是(  )
A.在t=0.4s时电流改变方向
B.该交变电流的周期为0.5s
C.该交变电流的表达式为i=2cos5πtA
D.该交变电流的有效值为A
【答案】C
【解答】解:A、根据图可知,在t=0.4s时电流方向不变,故A错误;
B、根据图可知,交流电的周期T=0.4s,故B错误;
C、根据图像可知交流电电流的最大值为Im=2A,角速度,故该交变电流的表达式为i=2cos5πtA,故C正确;
D、电流的有效值为I,故D错误;
故选:C。
2.(2021 北京)如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,水平U形导体框左端连接一阻值为R的电阻,质量为m、电阻为r的导体棒ab置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。ab以水平向右的初速度v0开始运动,最终停在导体框上。在此过程中(  )
A.导体棒做匀减速直线运动
B.导体棒中感应电流的方向为a→b
C.电阻R消耗的总电能为
D.导体棒克服安培力做的总功小于
【答案】C
【解答】解:A、设磁感应强度为B,导轨的宽度为L,当速度为v时的安培力为FA=BIL,根据牛顿第二定律可得:FA=ma,解得:a,当速度减小时加速度减小、导体棒做加速度减小的减速运动,故A错误;
B、根据右手定则可知导体棒中感应电流的方向为b→a,故B错误;
C、整个过程中电路中消耗的总电能为:E,根据焦耳定律可得电阻R消耗的总电能为ER,故C正确;
D、根据动能定理可知导体棒克服安培力做的总功等于,故D错误。
故选:C。
3.(2021 北京)如图所示的平面内,有静止的等量异号点电荷,M、N两点关于两电荷连线对称,M、P两点关于两电荷连线的中垂线对称。下列说法正确的是(  )
A.M点的场强比P点的场强大
B.M点的电势比N点的电势高
C.N点的场强与P点的场强相同
D.电子在M点的电势能比在P点的电势能大
【答案】C
【解答】解:A:如图所示M点和P点电场线的疏密程度相同,M和P点电场强度大小相同,故A错误;
B:M点和N点到正负电荷的距离都相同,它们位于同一个等势面上,电势相同,故B错误;
C:如上图所示MNP三点电场线疏密程度,场强大小相同,其中N点和P点的方向相同,故C正确;
D:沿电场线方向电势逐渐减小,M点电势大于P点电势,电子带负电,负电荷在电势越低的地方电势能越大,故电子在P点电势能大于M点电势能;故D错误;
故选:C。
4.(2021 北京)某同学搬运如图所示的磁电式电流表时,发现表针晃动剧烈且不易停止。按照老师建议,该同学在两接线柱间接一根导线后再次搬运,发现表针晃动明显减弱且能很快停止。下列说法正确的是(  )
A.未接导线时,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
B.未接导线时,表针晃动剧烈是因为表内线圈受到安培力的作用
C.接上导线后,表针晃动过程中表内线圈不产生感应电动势
D.接上导线后,表针晃动减弱是因为表内线圈受到安培力的作用
【答案】D
【解答】解:A、未接导线时,表针晃动过程中表内线圈要切割磁感线,会产生感应电动势,故A错误;
B、未接导线时,表针晃动过程中表内线圈产生感应电动势,由于电路未闭合,则线圈没有感应电流,线圈不受安培力的作用,故B错误;
CD、接上导线后形成闭合回路,表针晃动过程中表内线圈产生感应电流,线圈会受到安培力作用阻碍线圈的转动,表针晃动减弱,故C错误,D正确。
故选:D。
5.(2021 北京)如图所示,在xOy坐标系的第一象限内存在匀强磁场。一带电粒子在P点以与x轴正方向成60°的方向垂直磁场射入,并恰好垂直于y轴射出磁场。已知带电粒子质量为m、电荷量为q,OP=a。不计重力。根据上述信息可以得出(  )
A.带电粒子在磁场中运动的轨迹方程
B.带电粒子在磁场中运动的速率
C.带电粒子在磁场中运动的时间
D.该匀强磁场的磁感应强度
【答案】A
【解答】解:利用左手定则画出初末位置的洛伦兹力的方向,由此判断出圆心的所在位置:
根据几何关系可得:,所以。
在磁场中,由洛伦兹力提供向心力,即:,同时:,化简得:,T。
由此可知,带电粒子在磁场中的运动轨迹是唯一确定且可求的,故A正确;
因为v和B都未知,所以带电粒子在磁场中的运动时间也无法确定,故BCD错误。
故选:A。
6.(2022 北京)某理想变压器的原线圈接在220V的正弦交流电源上,副线圈输出电压为22000V,输出电流为300mA。该变压器(  )
A.原、副线圈的匝数之比为100:1
B.输入电流为30A
C.输入电流的最大值为15A
D.原、副线圈交流电的频率之比为1:100
【答案】B
【解答】解:AB、根据原副线圈的匝数比和电压的比值关系可得:
解得:I1=30A,故A错误,B正确;
C、根据上述分析,结合正弦式交流电电流的最大值和有效值的关系可知,,故C错误;
D、变压器无法改变电流的频率,故D错误;
故选:B。
7.(2022 北京)正电子是电子的反粒子,与电子质量相同、带等量正电荷。在云室中有垂直于纸面的匀强磁场,从P点发出两个电子和一个正电子,三个粒子运动轨迹如图中1、2、3所示。下列说法正确的是(  )
A.磁场方向垂直于纸面向里
B.轨迹1对应的粒子运动速度越来越大
C.轨迹2对应的粒子初速度比轨迹3的大
D.轨迹3对应的粒子是正电子
【答案】A
【解答】解:AD、根据题图可知,1和3粒子的转动方向一致,则1和3粒子为电子,2为正电子,电子带负电且顺时针转动,根据左手定则可知磁场方向垂直纸面向里,故A正确,D错误;
B、电子在云室中运动,洛伦兹力不做功,而粒子受到云室内填充物质的阻力作用,粒子速度越来越小,故B错误;
C、带电粒子在洛伦兹力的作用下做匀速圆周运动,根据牛顿第二定律得:
解得:r
根据题图可知轨迹3对应的粒子运动的半径更大,速度更大,粒子运动过程中受到云室内物质的阻力的情况下,此结论也成立,故C错误。
故选:A。
8.(2022 北京)利用如图所示电路观察电容器的充、放电现象,其中E为电源,R为定值电阻,C为电容器,A为电流表,V为电压表。下列说法正确的是(  )
A.充电过程中,电流表的示数逐渐增大后趋于稳定
B.充电过程中,电压表的示数迅速增大后趋于稳定
C.放电过程中,电流表的示数均匀减小至零
D.放电过程中,电压表的示数均匀减小至零
【答案】B
【解答】解:A、充电过程中,由于电容器两端的电压越来越高,电源与电容器间的电势差越来越小,电流表的示数逐渐减小,故A错误;
B、充电过程中,电流减小的,且减小的越来越慢,电容器的电荷量增加的越来越慢,电容器的电压即电压表的示数增大的也越来越慢,故电压表的示数先迅速增大,后慢慢增大趋于稳定,故B正确;
C、放电过程,电流表的示数是逐渐变小的,但不是均匀减小的,如图所示:
故C错误;
D、放电过程,电压表的示数是逐渐变小的,但不是均匀减小的,故D错误。
故选:B。
9.(2022 北京)如图所示平面内,在通有图示方向电流I的长直导线右侧,固定一矩形金属线框abcd,ad边与导线平行。调节电流I使得空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,则(  )
A.线框中产生的感应电流方向为 a→b→c→d→a
B.线框中产生的感应电流逐渐增大
C.线框ad边所受的安培力大小恒定
D.线框整体受到的安培力方向水平向右
【答案】D
【解答】解:A、根据右手螺旋定则可知,线框处于垂直纸面向里的磁场中,且空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,根据楞次定律可知感应电流的方向为逆时针,即a→d→c→b→a,故A错误;
B、空间各点的磁感应强度随时间均匀增加,根据法拉第电磁感应定律E=nS可知,感应电流恒定不变,故B错误;
C、线框ad边所受安培力F=BIL,因为B在随时间均匀增加,所以线框ad边所受的安培力变大,故C错误;
D、通电导线周围磁场不是均匀磁场,离导线越近,磁场越强,所以线框中ad边所在的磁感应强度大于cd边所在磁感应强度,根据F=BIL可知,ad边所受安培力大,由左手定则确定ad边受安培力向右,bc边受安培力向左,上下两边合力为零,所以线框整体受到的安培力方向水平向右,故D正确;
故选:D。
10.(2022 北京)某同学利用压力传感器设计水库水位预警系统。如图所示,电路中的R1和R2,其中一个是定值电阻,另一个是压力传感器(可等效为可变电阻)。水位越高,对压力传感器的压力越大,压力传感器的电阻值越小。当a、b两端的电压大于U1时,控制开关自动开启低水位预警;当a、b两端的电压小于U2(U1、U2为定值)时,控制开关自动开启高水位预警。下列说法正确的是(  )
A.U1<U2
B.R2为压力传感器
C.若定值电阻的阻值越大,开启高水位预警时的水位越低
D.若定值电阻的阻值越大,开启低水位预警时的水位越高
【答案】C
【解答】解:AB、当a、b两端的电压大于U1时,控制开关自动开启低水位预警,说明R1为压力传感器。当水位比较低时,R1的电阻比较大,则此时的电压更大,即U1>U2,故AB错误;
CD、若定值电阻的阻值越大,则R1分到的电压越小,所以开启高水位预警时的水位越低,而开启低水位预警时的水位越低,故C正确,D错误;
故选:C。
11.(2022 北京)2021年5月,中国科学院全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)取得新突破,成功实现了可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录,向核聚变能源应用迈出重要一步。等离子体状态不同于固体、液体和气体的状态,被认为是物质的第四态。当物质处于气态时,如果温度进一步升高,几乎全部分子或原子由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子,此时物质称为等离子体。在自然界里,火焰、闪电、极光中都会形成等离子体,太阳和所有恒星都是等离子体。下列说法不正确的是(  )
A.核聚变释放的能量源于等离子体中离子的动能
B.可以用磁场来约束等离子体
C.尽管等离子体整体是电中性的,但它是电的良导体
D.提高托卡马克实验装置运行温度有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力
【答案】A
【解答】解:A.核聚变释放的能量源于来自于原子核的质量亏损,故A错误;
B.带电粒子运动时,在匀强磁场中会受到洛伦兹力的作用而不飞散,故可以用磁场来约束等离子体,故B正确;
C.等离子体是各种粒子的混合体,整体是电中性的,但有大量的自由粒子,故它是电的良导体,故 C正确;
D.提高托卡马克实验装置运行温度,增大了等离子体的内能,使它们具有足够的动能来克服库仑斥力,有利于克服等离子体中正离子间的库仑斥力,故D正确。
本题选择错误的,
故选:A。
12.(2023 北京)如图所示,L是自感系数很大、电阻很小的线圈,P、Q是两个相同的小灯泡。开始时,开关S处于闭合状态,P灯微亮,Q灯正常发光,断开开关(  )
A.P与Q同时熄灭 B.P比Q先熄灭
C.Q闪亮后再熄灭 D.P闪亮后再熄灭
【答案】D
【解答】解:开关S处于闭合状态时,电流达到稳定状态,线圈相当于一个很小的电阻,线圈与灯泡P处于并联关系,则有
ILRL=IPR灯
RL<R灯
可得:IL>IP,且IP很小
断开开关,L线圈相当于一个电源,其与灯泡P构成串联回路,电路中电流方向沿逆时针方向,灯泡Q不接入电路立即熄灭,线圈的电流从原来的数值IL逐渐减小到零,因为IL>IP,所以灯泡P会闪亮后逐渐变暗熄灭。
故ABC错误,D正确。
故选:D。
13.(2023 北京)自制一个原、副线圈匝数分别为600匝和190匝的变压器,原线圈接12V的正弦交流电源,副线圈接额定电压为3.8V的小灯泡。实际测得小灯泡两端电压为2.5V。下列措施有可能使小灯泡正常发光的是(  )
A.仅增加原线圈匝数
B.仅增加副线圈匝数
C.将原、副线圈匝数都增为原来的两倍
D.将两个3.8V小灯泡并联起来接入副线圈
【答案】B
【解答】解:若变压器为理想变压器,根据U1:U2=n1:n2可得:U2,则输出电压为:U21V=3.8V;实际测得小灯泡两端电压为2.5V,说明变压器漏磁。
A、仅增加原线圈匝数,副线圈的输出电压U2减小,不能使小灯泡正常发光,故A错误;
B、仅增加副线圈匝数,线圈的输出电压U2增大,有可能使小灯泡正常发光,故B正确;
C、将原、副线圈匝数都增为原来的两倍,但由于原线圈的电压不变,则副线圈的输出电压U2不变,不能使小灯泡正常发光,故C错误;
D、将两个3.8V小灯泡并联,但由于原线圈的电压不变,则副线圈的输出电压U2不变,更不能使小灯泡正常发光,故D错误。
故选:B。
14.(2023 北京)如图所示,两个带等量正电的点电荷位于M、N两点上,E、F是MN连线中垂线上的两点,O为EF、MN的交点,EO=OF。一带负电的点电荷在E点由静止释放后(  )
A.做匀加速直线运动
B.在O点所受静电力最大
C.由E到O的时间等于由O到F的时间
D.由E到F的过程中电势能先增大后减小
【答案】C
【解答】解:A、两等量正点电荷周围部分电场线如图所示:
根据图像可知,E到O之间的电场肯定不是匀强电场,带负电的点电荷受到的电场力是变力,根据牛顿第二定律可得加速度是变化的,所以点电荷不可能做匀加速直线运动,故A错误;
B、在O点的电场强度为零,根据F=qE可知,点电荷在O点所受静电力为零,故B错误;
C、带负电的点电荷在E点由静止释放后,根据对称性可知,其将以O点为对称中心做往复运动,由E到O的时间等于由O到F的时间,故C正确;
D、点电荷从E到O电场力做正功,电势能减小,从O到F,电场力做负功,电势能增大,所以由E到F的过程中,点电荷的电势能先减小后增大,故D错误。
故选:C。
15.(2023 北京)如图所示,光滑水平面上的正方形导线框,以某一初速度进入竖直向下的匀强磁场并最终完全穿出,线框的边长小于磁场宽度。下列说法正确的是(  )
A.线框进磁场的过程中电流方向为顺时针方向
B.线框出磁场的过程中做匀减速直线运动
C.线框在进和出的两过程中产生的焦耳热相等
D.线框在进和出的两过程中通过导线横截面的电荷量相等
【答案】D
【解答】解:A、线框进磁场的过程中磁通量向里增加,根据楞次定律可知电流方向为逆时针方向,故A错误;
B、线框出磁场的过程中,根据牛顿第二定律可得:BIL=ma,其中I,解得加速度大小为:a,由于速度减小,则加速度减小,线框做加速度减小的减速直线运动,故B错误;
C、根据功能关系可知,产生的热等于克服安培力做的功,由于进入磁场过程中平均安培力大、而进出磁场过程中通过的位移相同,则线框进入磁场过程中产生的热比出磁场过程中多,故C错误;
D、根据电荷量的计算公式可得:qt,由于进出磁场过程中,穿过线框的磁通量变化量相同,则通过导线横截面的电荷量相等,故D正确。
故选:D。
16.(2023 北京)如图所示,在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向外的匀强磁场中,固定一内部真空且内壁光滑的圆柱形薄壁绝缘管道,其轴线与磁场垂直。管道横截面半径为a,长度为l(l a)。带电粒子束持续以某一速度v沿轴线进入管道,粒子在磁场力作用下经过一段圆弧垂直打到管壁上,与管壁发生弹性碰撞,多次碰撞后从另一端射出。单位时间进入管道的粒子数为n,粒子电荷量为+q,不计粒子的重力、粒子间的相互作用。下列说法不正确的是(  )
A.粒子在磁场中运动的圆弧半径为a
B.粒子质量为
C.管道内的等效电流为nqπa2v
D.粒子束对管道的平均作用力大小为Bnql
【答案】C
【解答】解:A.带正电的粒子沿轴线射入,然后垂直打到管壁上,可知粒子运动的圆弧半径为:r=a,故A正确;
B.根据:qvB=m,可得粒子的质量为:m,故B正确;
C.管道内的等效电流为:Inq,故C错误;
D.粒子束对管道的平均作用力大小等于等效电流受的安培力,为:F=BIl=Bnql,故D正确。
本题选错误的,故选:C。
17.(2024 北京)如图甲所示,理想变压器原线圈接在正弦式交流电源上,输入电压u随时间t变化的图像如图乙所示,副线圈接规格为“6V,3W”的灯泡。若灯泡正常发光,下列说法正确的是(  )
A.原线圈两端电压的有效值为
B.副线圈中电流的有效值为0.5A
C.原、副线圈匝数之比为1:4
D.原线圈的输入功率为12W
【答案】B
【解答】解:A.由图乙知,原线圈电压最大值为,根据正弦交流电最大值和有效值的关系,则有效值为V=24V,故A错误;
B.灯泡正常发光,由P=UI得,副线圈中电流有效值为,故B正确;
C.由理想变压器电压与匝数关系可知,故C错误;
D.理想变压器没有能量损失,原线圈的输入功率等于副线圈的输出功率,则原线圈的输入功率P1=P2=3W,故D错误。
故选:B。
18.(2024 北京)如图所示,线圈M和线圈P绕在同一个铁芯上,下列说法正确的是(  )
A.闭合开关瞬间,线圈M和线圈P相互吸引
B.闭合开关,达到稳定后,电流表的示数为0
C.断开开关瞬间,流过电流表的电流方向由a到b
D.断开开关瞬间,线圈P中感应电流的磁场方向向左
【答案】B
【解答】解:A.闭合开关瞬间,线圈M在右端产生的磁场方向向右,由楞次定律可知,线圈P中感应电流的磁场方向向左与线圈M中电流的磁场方向相反,故二者相互排斥,故A错误;
B.闭合开关,达到稳定后,通过线圈P的磁通量保持不变,感应电流为零,电流表的示数为零,故B正确;
CD.断开开关瞬间,通过线圈P的磁场方向向右,磁通量减小,由楞次定律可知感应电流的磁场方向向右,因此流过电流表的感应电流方向由b到a,故CD错误。
故选:B。
19.(2024 北京)如图所示,两个等量异种点电荷分别位于M、N两点,P、Q是MN连线上的两点,且MP=QN。下列说法正确的是(  )
A.P点电场强度比Q点电场强度大
B.P点电势与Q点电势相等
C.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P点电场强度大小也变为原来的2倍
D.若两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,P、Q两点间电势差不变
【答案】C
【解答】解:A.由等量异种点电荷的电场线分布特点知,P、Q两点电场强度大小相等,故A错误;
B.根据沿电场线方向电势越来越低的知识可知,P点电势高于Q点电势,故B错误;
CD.根据点电荷的场强公式,结合电场叠加得P点电场强度,若仅将两点电荷的电荷量均变为原来的2倍,则P点电场强度大小也变为原来的2倍,同理Q点电场强度大小也变为原来的2倍,PQ间的平均电场强度变大,而PQ间距不变,由U d,故P、Q两点间电势差变大,故C正确,D错误。
故选:C。
20.(2024 北京)如图所示为一个加速度计的原理图,滑块可沿光滑杆移动,滑块两侧与两根相同的轻弹簧连接;固定在滑块上的滑动片M下端与滑动变阻器R接触良好,且不计摩擦;两个电源的电动势E相同,内阻不计。两弹簧处于原长时,M位于R的中点,理想电压表的指针位于表盘中央。当P端电势高于Q端时,指针位于表盘右侧。将加速度计固定在水平运动的被测物体上,则下列说法正确的是(  )
A.若M位于R的中点右侧,P端电势低于Q端
B.电压表的示数随物体加速度的增大而增大,但不成正比
C.若电压表指针位于表盘左侧,则物体速度方向向右
D.若电压表指针位于表盘左侧,则物体加速度方向向右
【答案】D
【解答】解:A、由题意可知,M位于R中点位置时与两电源间的电势相等,设R的中点电势为零,则M位于R的中点右侧,P端电势高于Q端电势,故A错误;
B、由欧姆定律可知通过电阻的电流是定值,根据电阻定律以及欧姆定律可知,P端与Q端电势差与指针偏离R中点的距离x成正比,故B错误;
C、已知电压表指针位于表盘左侧,只能确定加速度的方向,不能确定速度的方向,故C错误;
D、已知电压表指针位于表盘左侧,滑块左侧弹簧压缩、右侧弹簧伸长,滑块所受合力向右,故物体加速度方向向右,故D正确。
故选:D。
21.(2024 北京)电荷量Q、电压U、电流I和磁通量Φ是电磁学中重要的物理量,其中特定的两个物理量之比可用来描述电容器、电阻、电感三种电磁学元件的属性,如图所示。类似地,上世纪七十年代有科学家预言Φ和Q之比可能也是一种电磁学元件的属性,并将此元件命名为“忆阻器”,近年来实验室已研制出了多种类型的“忆阻器”。由于“忆阻器”对电阻的记忆特性,其在信息存储、人工智能等领域具有广阔的应用前景。下列说法错误的是(  )
A.QU的单位和ΦI的单位不同
B.在国际单位制中,图中所定义的M的单位是欧姆
C.可以用来描述物体的导电性质
D.根据图中电感L的定义和法拉第电磁感应定律可以推导出自感电动势的表达式
【答案】A
【解答】解:A、由法拉第电磁感应定律:,可知Φ的单位为V s,所以ΦI的单位为V A s。由Q=It,可知Q的单位为A s,则QU的单位相同为V A s,可见QU的单位和ΦI的单位是相同的,故A错误;
B、图中M的定义式为:,那么M的单位为:,电阻的单位也是V/A,因此在国际单位制中,图中M的单位为欧姆,故B正确;
C、由欧姆定律可得:,当导体的两端电压U不变时,通过的电流越大,导体的电阻越小,说明物体导电能力越大,因此可以用来描述物体的导电性质,C正确;
D、根据电感的定义式:,法拉第电磁感应定律:,联立解得:,故D正确。
本题选择说法错误的,故选:A。
22.(2025 北京)下列图示情况,金属圆环中不能产生感应电流的是(  )
A.图(a)中,圆环在匀强磁场中向左平移
B.图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴转动
C.图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移
D.图(d)中,圆环向条形磁铁N极平移
【答案】A
【解答】解:当闭合电路磁通量发生变化时,回路中会产生感应电流。
A、图(a)中,圆环在匀强磁场中向左平移,磁通量不变,不会产生感应电流,符合题意,故A正确;
B、图(b)中,圆环在匀强磁场中绕轴转动,磁通量变化,会产生感应电流,不符合题意,故B错误;
C、图(c)中,圆环在通有恒定电流的长直导线旁向右平移,磁通量减小,会产生感应电流,不符合题意,故C错误;
D、图(d)中,圆环向条形磁铁N极平移,磁通量变化,会产生感应电流,不符合题意,故D错误。
故选:A。
23.(2025 北京)如图所示,交流发电机中的线圈ABCD沿逆时针方向匀速转动,产生的电动势随时间变化的规律为e=10sin(100πt)V。下列说法正确的是(  )
A.该交流电的频率为100Hz
B.线圈转到图示位置时,产生的电动势为0
C.线圈转到图示位置时,AB边受到的安培力方向向上
D.仅线圈转速加倍,电动势的最大值变为
【答案】C
【解答】解:A、电动势随时间变化的规律为e=10sin(100πt)V,则ω=2πf=100π,解得该交流电的频率为:f=50Hz,故A错误;
B、图示位置为磁通量为零的位置,此位置磁通量变化率最大,感应电动势最大,故B错误;
C、根据右手定则可知图示位置电流方向为D→C→B→A,根据左手定则可知,线圈转到图示位置时,AB边受到的安培力方向向上,故C正确;
D、根据电动势随时间变化规律可知,感应电动势的最大值为:Em=NBSω=10V,仅线圈转速加倍,即角速度加倍,电动势的最大值变为20V,故D错误。
故选:C。
24.(2025 北京)某小山坡的等高线如图,M表示山顶,A、B是同一等高线上两点,MA、MB分别是沿左、右坡面的直滑道。山顶的小球沿滑道从静止滑下,不考虑阻力,则(  )
A.小球沿MA运动的加速度比沿MB的大
B.小球分别运动到A、B点时速度大小不同
C.若把等高线看成某静电场的等势线,则A点电场强度比B点大
D.若把等高线看成某静电场的等势线,则右侧电势比左侧降落得快
【答案】D
【解答】解:A.等高线越密集,坡面越陡,根据牛顿第二定律可得:ma=mgsinθ,可得加速度a=gsinθ,(θ为坡面与水平面夹角)。MB对应的等高线较密集,坡面较陡,即θ较大,可得小球沿着MB运动时加速度比沿着MA运动时加速度大,故A错误;
B.A、B在同一等高线上,小球沿MA和MB下落的高度相同,根据机械能守恒易知运动到A、B点时速度大小相同,故B错误;
C.根据等差等势线越密集,电场强度越大。因B处等势线较密集,故A点电场强度比B点小,故C错误;
D.等势线越密集,电势降落越快,右侧等势线较密集,右侧电势比左侧降落得快,故D正确。
故选:D。
25.(2025 北京)如图所示,线圈自感系数为L,电容器电容为C,电源电动势为E,A1、A2和A3是三个相同的小灯泡。开始时,开关S处于断开状态。忽略线圈电阻和电源内阻,将开关S闭合,下列说法正确的是(  )
A.闭合瞬间,A1与A3同时亮起
B.闭合后,A3亮起后亮度不变
C.稳定后,A1与A3亮度一样
D.稳定后,电容器的电荷量是CE
【答案】C
【解答】解:A、闭合瞬间,由于线圈的自感作用,线圈中没有电流通过,因为电容器原来不带电,电源能够给电容器充电,所以灯泡A2中有充电电流经过,所以闭合瞬间,A1与A2同时亮起,A3不亮,故A错误;
B、闭合后,随着线圈L自感作用的消失,通过A3的电流逐渐增大,所以A3的亮度是逐渐变亮的,故B错误;
C、稳定后,因为电容器的作用,A2处于断路,A1和A3串联,通过的电流相等,所以A1与A3的亮度一样,故C正确;
D、稳定后,电容器两端的电压和灯泡A3两端的电压相等,因为A1、A2和A3是三个相同的小灯泡,根据串联电路电压分配原则可知A3两端电压等于电源电动势的一半,所以电容器的电荷量是Q,故D错误。
故选:C。
26.(2025 北京)绝缘的轻质弹簧上端固定,下端悬挂一个磁铁。将磁铁从弹簧原长位置由静止释放,磁铁开始振动,由于空气阻力的影响,振动最终停止。现将一个闭合铜线圈固定在磁铁正下方的桌面上(如图所示),仍将磁铁从弹簧原长位置由静止释放,振动最终也停止。则(  )
A.有无线圈,磁铁经过相同的时间停止运动
B.磁铁靠近线圈时,线圈有扩张趋势
C.磁铁离线圈最近时,线圈受到的安培力最大
D.有无线圈,磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能相同
【答案】D
【解答】解:A.有线圈时,磁铁受到电磁阻尼的作用,振动会更快停止,故A错误;
B.根据楞次定律,磁铁靠近线圈时,线圈的磁通量增大,此时线圈有缩小的趋势,故B错误;
C.磁铁离线圈最近时,此时磁铁与线圈的相对速度为零,线圈的磁通量的变化率为零,感应电动势与感应电流均为零,线圈受到的安培力为零,故C错误;
D.根据平衡条件,无论有无线圈,最后磁铁静止后弹簧弹力均等于磁铁的重力,故最终弹簧的伸长量相同,最终磁铁减小的重力势能相同,弹簧的弹性势能相同,由于磁铁和弹簧组成的系统损失的机械能为磁铁减小的重力势能减去最终弹簧的弹性势能,故系统损失的机械能相同,故D正确。
故选:D。
27.(2025 北京)电磁流量计可以测量导电液体的流量Q——单位时间内流过管道横截面的液体体积。如图所示,内壁光滑的薄圆管由非磁性导电材料制成,空间有垂直管道轴线的匀强磁场,磁感应强度为B。液体充满管道并以速度v沿轴线方向流动,圆管壁上的M、N两点连线为直径,且垂直于磁场方向,M、N两点的电势差为U0。下列说法错误的是(  )
A.N点电势比M点高
B.U0正比于流量Q
C.在流量Q一定时,管道半径越小,U0越小
D.若直径MN与磁场方向不垂直,测得的流量Q偏小
【答案】C
【解答】解:A.根据左手定则可知,带正电的粒子向下偏转,带负电的粒子向上偏转,故N点电势比M点高,故A正确;
BC.设管道半径为r,稳定时导电粒子受到的洛伦兹力与电场力平衡,则有:
,又有:Q=Sv=πr2v
联立解得:,因B、r一定,故U0正比于流量Q。
流量Q一定时,管道半径r越小,U0越大,故B正确,C错误;
D.若直径MN与磁场方向不垂直,则关系式:中的磁场强度B应该是磁感应强度垂直MN的分量,故此时测量得到的M、N两点的电势差要小于直径MN与磁场方向垂直时的,可知测得的流量Q会偏小,故D正确。
本题选错误的,故选:C。
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