2024年广东自主招生物理模拟试题：磁技术应用。
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超导是当今高科技的热点，当一块磁铁靠近超导体时，超导体会产生强大的电流对磁体有排斥作用，这种排斥力可以使磁体悬浮在空中，磁悬浮列车就是采用了这种技术。磁悬浮的原理是( )
a、超导体电流的磁场方向与磁体相同。
b、超导体电流的磁场方向与磁体相反。
c、超导体使磁体处于失重状态。
d、超导体产生的磁力与磁体重力平衡。
2011。全国）如图，两根相互平行的长直导线分别通有方向相反的电流和，且；、、为导线某一横截面所在平面内的四点，且、、与两导线共面；点在两导线之间，、的连线与导线所在平面垂直。磁感应强度可能为零的点是( )
a、点 b、点。
c、点。d、点。
人们对地磁场的产生有很多种说法，其中一种叫“电磁感应学说”。该学说认为太阳强烈活动影响地球而引起磁暴，磁暴在外核中感应出衰减时间较长的电流，此电流产生了地磁场，连续的磁暴作用可维持地磁场。外核中的电流方向为（地磁场n极与s极在地球表面的连线称为磁子午线）(
a、垂直磁子午线由西向东
b、垂直磁子午线由东向西。
c、沿磁子午线由南向北
d、沿磁子午线由北向南。
硬磁性材料适用于制造 (
a、电磁铁
b、永磁体。
c、变压器铁芯
d、发电机铁芯。
下列关于磁感线与电场线的描述中正确的是 (
a、电场线起止于电荷，磁感线起止于磁极。
b、静电场电场线一定不闭合，磁感线一定是闭合的。
c、磁感线是自由小磁针在磁场力作用下的运动轨迹。
d、沿磁感线方向磁场逐渐减弱。
6：软磁性材料常用来制造交流发电机、录音机磁头、和等，硬磁性材料适合制成，应用在磁电式仪表、扬声器和话筒等设备中。
如图2-12所示，放在蹄形磁铁两极之间的导体棒ab，当通有自b到a的电流时受到向右的安培力作用，则磁铁的上端是___极。若磁铁上端是s极，导体棒中的电流方向自a到b，则导体棒受到的安培力方向向___
面积为500 cm2的闭合导线框共50匝，其平面与大小为0.4 t的匀强磁场成30°角，如图所示，穿过该线圈平面的磁通量大小为___若夹角θ从30°变成60°时，则其磁通量的变化量为___当线圈平面与磁感应强度方向成0°夹角时，穿过线圈的磁通量为___此情况下磁通密度大小是___
a、b、c三种粒子垂直进入匀强磁场，如图所示为三种粒子的轨迹。其中，带正电的是 __带负电的是___不带电的是___
10：右图是等离子体发电机示意图，平行金属板间匀强磁场的磁感。
应强度b=0.5t，两板间距离为0.2m，要使输出电压为220v，则等离子体垂直射入磁场的速度v0=m/s，a是发电机。
的极。 (发电机内阻不计)
11：目前世界上正在研究的一种新型发电机叫做磁流体发电机，它可以把气体的内能直接转化为电能。如图4-10表示出了它的发电原理，将一束等离子体（即高温下电离的气体，含有大量带正电和负电的微粒，从整体来说呈中性），喷射入磁场，磁场中有两块金属板a、b，这时金属板就会聚集电荷，产生电压。
图4-101）说明金属板上为什么会聚集电荷？
（2）设磁场为匀强磁场，方向如图4-10，磁感应强度为b，等离子体喷射入磁场时速度为v，方向与磁场方向垂直，极板间距离为d，试求极板间最大电压。
如图所示，ab、cd以为两根相距2m的平行金属导轨，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，mn是质量为3 kg的金属棒，通以5a的电流时，mn沿导轨做匀速运动；当mn中电流增加到8a时，mn能获得2 的加速度。求匀强磁场的磁感应强度的大小。
13：如图所示，现有半导体热敏电阻r1、电炉丝、电源、电磁继电器、滑动变阻器、开关和导线若干。试设计一个温控电路：
要求闭合开关后，温度超过某一温度时，电炉丝自动断电；低于某一温度时，又可以自动通电加热。
1）请在图上连线，将热敏电阻r1接入电路。
2）如果要求当温度更高时，电炉丝自动断电，则滑动变阻器的滑动触头应该向（填“左”或“右”）移动。
2014大纲全国）如图，在第一象限存在匀强磁场，磁感应强度方向垂直于纸面（xy平面）向外；在第四象限存在匀强电场，方向沿茗轴负向。在y轴正半轴上某点以与茹轴正向平行、大小为”。的速度发射出一带正电荷的粒子，该粒子在(d，0)点沿垂直于髫轴的方向进入电场。
不计重力。若该粒子离开电场时速度方向与），轴负方向的夹角为p，求。
1) 电场强度大小与磁感应强度大小的比值；(2)该粒子在电场中运动的时间。
15：如图6-13所示是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为b，两板间距离为d，要使输出电压为u，则等离子的速度为___a是电源的___极。
图6-13答案部分。
1、bd由题目信息知，磁体因受电流磁场的排斥力而悬浮，电流磁场如果等效为条形磁铁，根据同名磁极相斥可知超导体电流的磁场方向与磁体相反。悬浮时，磁体处于受力平衡状态，即超导体产生的磁力与磁体重力平衡，故选项b、d正确。
2、c由安培定则画出、、、的磁感线的分布图，由图可知电流在、两点处的磁场方向相反，这两点处的磁感应强度可能为零，又，故磁感应强度为零的点距的距离应比的大，故c正确，a、 b、d均错误。
3、b地磁的n极在地理南极附近，地磁的s极在地理北极附近，地球内部的磁感线是由北指向南，根据安培定则可判断，产生地磁场的电流方向为垂直磁子午线由东指向西。
4、b凡外磁场消失后，磁性仍然要保持的，都需要用硬磁性材料来制造。
5、b电场线和磁感线都是为了形象地描述场而引入的假想线，实际上并不存在，它们虽然有许多相似点，但本质上是不同的。静电场中的；电场线是始于正电荷或无限远，止于无限远或负电荷，是一组不闭合的曲线，磁感线在磁体内部由s极指向n极，外部则由n极指向s极，是一组闭合曲线，a项错误，b项正确。磁感线可用许多自由小磁针在磁场中静止时的指向来模拟，但并非小磁针在磁场力的作用下的运动轨迹，c项错误。
磁场的强弱可用磁感线的疏密来描述，与磁场的方向无关，d选项错误。
6、变压器，电磁铁（或收音机天线磁棒、记录信息的磁盘、录音和录像磁带都得分），永久磁铁。
变压器、电磁铁、交流发电机、磁头等常用软磁性材料；永久磁铁制作材料是硬磁性材料；
7、n 右。
根据左手定则判定。
8、l×10-2wb 7.3×l0-3wb 0 0.4 t
由题意可知面积在垂直于磁场方向上的投影为。
所以穿过该线圈平面的磁通量大小为=0.4×500×l0-4×0.5 wb=l×l0-2wb。
当夹角变成60°时，磁通量中=0.4×500×10-4×wb=1.73×10-2wb。
所以磁通量的变化量=7.3×l0-3wb。
当线圈平面与磁感应强度成0°角时，在垂直方向上的投影为0，所以磁通量为0。
不论线圈如何变化，磁场的强弱是不变的，所以磁通密度，即穿过垂直磁感线的单位面积的磁通量不变，即磁感应强度不变。
9、a粒子 c粒子 b粒子。
由左手定则可判定。 ，正。
等离子体在正交场里受力平衡，可得，得，根据左手定则，可知正离子到达a极板，负离子到达b极板，所以a是发电机的正极。
故答案为：2200，正。
11、（1）正离子逐渐向a板运动而聚集到a板，负离子逐渐向b板运动而聚集到b板上，使a、b板由于带不同性质的电荷而产生电压。
1）等离子体喷射入磁场中，正、负离子将受到洛伦兹力作用而偏转，正离子逐渐向a板运动而聚集到a板，负离子逐渐向b板运动而聚集到b板上，使a、b板由于带不同性质的电荷而产生电压。
（2）a、b板分别聚集了正、负电荷之后，将产生一电场，忽略边缘效应，板间电场可视作匀强电场。当某个离子进入板间后所受电场力与洛伦兹力相等时，此时板间电压最大，设为则。
f＝bqv ② f＝f ③
联立求得：t
设电流方向由m指向n，沿nm方向观察，受力分析如图所示。
mn沿导轨做匀速运动，有mn做匀加速运动，有=ma
联立得b=1t。
2）右。分析：电热丝是否工作，导致了温度的变化，温度的变化又导致了电磁铁是否吸引衔铁，从而决定工作电路是否接通即：
电热丝是否工作。由此构成了一个自动控制温度的自动控制装置。
解答：解：（1）当温度低于设计值时，控制电路接通，电磁铁有磁性，吸引衔铁向下移动，电热丝通电加热，电热丝所在的电路接通。
当温度高于设计值时，控制电路断开，电磁铁没有磁性，衔铁向上移动，k断开，电热丝停止工作，电热丝所在的电路断开。由此设计电路如下图：
2）如果要求当温度更高时，电炉丝自动断电，则滑动变阻器的滑动触头应该向右移动，使电路中电阻变大，点评：水温度的变化是由电热丝是否工作引起的，而温度的变化又决定了电热丝是否工作，这样形成了一个相互影响的自动控制装置。理解此装置的工作过程是解此题的关键。
(1)如图，粒子进入磁场后做匀速圆周运动。设磁感应强度的大小为b，粒子质量与所带电荷量分别为m和q，圆周运动的半径为。由洛仑兹力公式及牛顿第二定律得 ①
由题给条件和几何关系可知 ②
设电场强度大小为层，粒子进入电场后沿茹轴负方向的加速度大小为吼，在电场中运动的时间为t，离开电场时沿x轴负方向的速度大小为。由牛顿定律及运动学公式得。
由于粒子在电场中做类平抛运动（如图），有。
联立①②③式得。
2)联立⑤⑥式得。
15、 正。
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