电磁学选择题要点
物理电磁学常见题型解析
物理电磁学常见题型解析一、选择题选择题是物理电磁学考试中常见的题型,它能够考察学生对基础概念和理论知识的掌握程度。
下面以几个常见的选择题为例,进行解析。
1. 电场强度的单位是什么?A. 牛顿/库仑B. 瓦特/安培C. 伏特/米D. 库仑/米解析:电场强度的单位是伏特/米,即选项C。
2. 以下哪个物理量与电势能无关?A. 电荷量B. 电场强度C. 电势差D. 距离解析:电势能与电荷量、电场强度和距离都有关系,唯有电势差与电势能无关,故选项C。
二、计算题计算题是物理电磁学考试中的重点内容,它能够考察学生对物理电磁学知识的理解和运用能力。
下面以几个常见的计算题为例,进行解析。
1. 一根长为1.0m的导线,电流为2.0A,位于匀强磁场中,磁感应强度为0.5T,求该导线所受的磁力大小。
解析:根据洛伦兹力定律可知,磁力的大小与电流强度、导线长度和磁感应强度有关。
所以磁力大小的计算公式为F = BIL,其中F为磁力大小,B为磁感应强度,I为电流强度,L为导线长度。
代入所给的数值进行计算,得到F = 0.5 * 2.0 * 1.0 = 1.0N。
2. 一平行板电容器的两个极板面积分别为2.0平方米和3.0平方米,极板间的距离为0.01米,极板间的电势差为100伏特,求该电容器的电容。
解析:电容的计算公式为C = ε * A / d,其中C为电容,ε为介质常数,A为极板面积,d为极板间的距离。
代入所给的数值进行计算,得到C = ε * (2.0 + 3.0) / 0.01 = 500ε。
三、解答题解答题是物理电磁学考试中考察学生综合运用知识、分析问题和解决问题能力的题型。
下面以一个典型的解答题为例,进行解析。
1. 如何利用法拉第电磁感应定律解释发电机的工作原理?解析:法拉第电磁感应定律指出,当电路中的磁通量发生变化时,将在电路中产生感应电动势。
利用这个原理,发电机将机械能转化为电能。
发电机的工作原理是通过旋转导线圈或磁场,使磁通量发生变化,从而引起导线中的感应电动势,最终输出电能。
期末复习 电磁学部分(选择和填空)
物理复习 :电磁学部分 (附解)一、选择题1. 一均匀带电球面,电荷面密度为σ,球面内电场强度处处为零,球面上面元d S 带有σ d S 的电荷,该电荷在球面内各点产生的电场强度(A) 处处为零. (B) 不一定都为零.(C) 处处不为零. (D) 无法判定 . [ ]2. 在边长为a 的正方体中心处放置一电荷为Q 的点电荷,则正方体顶角处的电场强度的大小为:(A) 2012a Q επ. (B) 206aQ επ. (C) 203a Q επ. (D) 20a Q επ. [ ] 3. 一电场强度为E 的均匀电场,E 的方向与沿x 轴正向,如图所示.则通过图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为(A) πR 2E . (B) πR 2E / 2.(C) 2πR 2E .(D) 0. [ ]4. 有一边长为a 的正方形平面,在其中垂线上距中心O 点a /2处,有一电荷为q的正点电荷,如图所示,则通过该平面的电场强度通量为 (A) 03εq .(B) 04επq (C) 03επq. (D) 06εq [ ] 5. 半径为R 的均匀带电球面的静电场中各点的电场强度的大小E 与距球心的距离r 之间的关系曲线为:[ ] 6. 静电场中某点电势的数值等于(A)试验电荷q 0置于该点时具有的电势能.(B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能.(C)单位正电荷置于该点时具有的电势能.(B) 把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功[ ]7. 在点电荷+q 的电场中,若取图中P 点处为电势零点 ,则M 点的电势为 (A) a q 04επ. (B) a q 08επ. q E O r (D) E ∝1/r 2(C) a q 04επ-. (D) aq 08επ-. [ ] 8. 如图所示,边长为l 的正方形,在其四个顶点上各放有等量的点电荷.若正方形中心O 处的场强值和电势值都等于零,则:(A) 顶点a 、b 、c 、d 处都是正电荷.(B) 顶点a 、b 处是正电荷,c 、d 处是负电荷.(C) 顶点a 、c 处是正电荷,b 、d 处是负电荷.(D) 顶点a、b 、c 、d 处都是负电荷. []9. 如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小和电势为:(A) E =0,r Q U 04επ=. (B) E =0,RQ U 04επ=. (C) 204r Q E επ=,rQ U 04επ= . (D) 204r Q E επ=,R Q U 04επ=. [ ] 10. 图中实线为某电场中的电场线,虚线表示等势(位)面,由图可看出: (A) E A >E B >E C ,U A >U B >U C .(B) E A <E B <E C ,U A <U B <U C .(C) E A >E B >E C ,U A <U B <U C .(D) E A <E B <E C ,U A >U B >U C . [ ]11. 一带正电荷的物体M ,靠近一原不带电的金属导体N ,N 的左端感生出负电荷,右端感生出正电荷.若将N 的左端接地,如图所示,则(A) N 上有负电荷入地.(B) N 上有正电荷入地.(C ) N 上的电荷不动.(D) N 上所有电荷都入地. [ ]12. 图示一均匀带电球体,总电荷为+Q ,其外部同心地罩一内、外半径分别为r 1、r 2的金属球壳.设无穷远处为电势零点,则在球壳内半径为r 的P 点处的场强和电势为: (A) 204r Q E επ=,rQ U 04επ=. (B) 0=E ,104r Q U επ=. (C) 0=E ,rQ U 04επ=. 13.两个半径相同的金属球,一为空心,一为实心,把两者各自孤立时的电容值加以比较,则(A) 空心球电容值大. (B) 实心球电容值大. b a(C) 两球电容值相等. (D) 大小关系无法确定. [ ](D) 0=E ,204r Q U επ=. [ ] 14. 一个平行板电容器,充电后与电源断开,当用绝缘手柄将电容器两极板间距离拉大,则两极板间的电势差U 12、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化:(A) U 12减小,E 减小,W 减小.(B) U 12增大,E 增大,W 增大.(C) U 12增大,E 不变,W 增大.(D) U 12减小,E 不变,W 不变. [ ]15. 真空中有“孤立的”均匀带电球体和一均匀带电球面,如果它们的半径和所带的电荷都相等.则它们的静电能之间的关系是(A) 球体的静电能等于球面的静电能.(B) 球体的静电能大于球面的静电能.(C) 球体的静电能小于球面的静电能.(D) 球体内的静电能大于球面内的静电能,球体外的静电能小于球面外的静电能. [ ]16. 如图,边长为a 的正方形的四个角上固定有四个电荷均为q 的点电荷.此正方形以角速度ω 绕AC 轴旋转时,在中心O 点产生的磁感强度大小为B 1;此正方形同样以角速度ω 绕过O 点垂直于正方形平面的轴旋转时,在O 点产生的磁感强度的大小为B 2,则B 1与B 2间的关系为(A) B 1= B 2. (B) B 1 = 2B 2. (C) B 1 = 21B 2.(D) B 1 = B 2 /4. [ ] 17. 边长为l 的正方形线圈中通有电流I ,此线圈在A点(见图)产生的磁感强度B 为(A)l I π420μ. (B) l I π220μ. (C) l I π02μ. (D) 以上均不对. [ ] 18. 通有电流I 的无限长直导线有如图三种形状,则P ,Q ,O 各点磁感强度的大小B P ,B Q ,B O 间的关系为: (A) B P > B Q > B O . (B) B Q > B P > B O . (C) B Q > B O > B P . (D) B O > B Q > B P . [ ]19. 在真空中有一根半径为R 的半圆形细导线,流过的电流为I ,则圆心处的磁感强度为(A) R 140πμ. (B) R120πμ.(C) 0. (D) R 140μ. [ ] C q20. 如图,流出纸面的电流为2I ,流进纸面的电流为I ,则下述各式中哪一个是正确的?(A)I l H L 2d 1=⎰⋅ . (B) I l H L =⎰⋅2d(C) I l H L -=⎰⋅3d . (D)I l H L -=⎰⋅4d .[ ] 21. 一电子以速度v 垂直地进入磁感强度为B 的均匀磁场中,此电子在磁场中运动轨道所围的面积内的磁通量将 (A) 正比于B ,反比于v 2. (B) 反比于B ,正比于v 2.(C) 正比于B ,反比于v . (D) 反比于B ,反比于v .[ ]22. 四条皆垂直于纸面的载流细长直导线,每条中的电流皆为I .这四条导线被纸面截得的断面,如图所示,它们组成了边长为2a 的正方形的四个角顶,每条导线中的电流流向亦如图所示.则在图中正方形中心点O 的磁感强度的大小为 (A) I a B π=02μ. (B) I aB 2π=02μ. (C) B = 0. (D) I a B π=0μ. [ ]23. 无限长直导线在P 处弯成半径为R 的圆,当通以电流I 时,则在圆心O 点的磁感强度大小等于(A) R I π20μ. (B) RI 40μ. (C) 0. (D) )11(20π-R I μ. (E) )11(40π+R I μ. [ ] 24. 一载有电流I 的细导线分别均匀密绕在半径为R 和r 的长直圆筒上形成两个螺线管,两螺线管单位长度上的匝数相等.设R = 2r ,则两螺线管中的磁感强度大小B R 和B r 应满足:(A) B R = 2 B r . (B) B R = B r .(C) 2B R = B r . (D) B R = 4 B r . [ ]二、填空25. 真空中,有一均匀带电细圆环,电荷线密度为λ,其圆心处的电场强度E 0=__________________,电势U 0= __________________.(选无穷远处电势为零)26. 如图所示.试验电荷q , 在点电荷+Q 产生的电场中,沿半径为R 的整个圆弧的3/4圆弧轨道由a 点移到d 点的过程中电场力作功为________________;从d点移到无穷远处的过程中,电场力作功为____________. 4I a27. 一均匀静电场,电场强度()j i E 600400+= V ²m -1,则点a (3,2)和点b (1,0)之间的电势差U ab =__________________. (点的坐标x ,y 以米计)28.如图所示,在电荷为q 的点电荷的静电场中,将一电荷为q 0的试验电荷从a 点经任意路径移动到b 点,电场力所作的功A =______________.29. 空气平行板电容器的两极板面积均为S ,两板相距很近,电荷在平板上的分布可以认为是均匀的.设两极板分别带有电荷±Q ,则两板间相互吸引力为____________________.30.一半径为R 的均匀带电细圆环,带有电荷Q ,水平放置.在圆环轴线的上方离圆心R 处,有一质量为m 、带电荷为q 的小球.当小球从静止下落到圆心位置时,它的速度为 v = _______________________. 31.一质点带有电荷q =8.0³10-10 C ,以速度v =3.0³105 m ²s -1在半径为R =6.00³10-3m 的圆周上,作匀速圆周运动.该带电质点在轨道中心所产生的磁感强度B =__________________,该带电质点轨道运动的磁矩p m =___________________.(μ0 =4π³10-7 H ²m -1)32. 图中所示的一无限长直圆筒,沿圆周方向上的面电流密度(单位垂直长度上流过的电流)为i ,则圆筒内部的磁感强度的大小为B =________,方向_______________.33. 有一同轴电缆,其尺寸如图所示,它的内外两导体中的电流均为I ,且在横截面上均匀分布,但二者电流的流向正相反,则(1) 在r < R 1处磁感强度大小为________________. (2) 在r > R 3处磁感强度大小为________________. 34. 两个带电粒子,以相同的速度垂直磁感线飞入匀强磁场,它们的质量之比是1∶4,电荷之比是1∶2,它们所受的磁场力之比是____________,运动轨迹半径之比是______________.35.如图,一根载流导线被弯成半径为R 的1/4圆弧,放在磁感强度为B 的均匀磁场中,则载流导线ab 所受磁场的 作用力的大小为____________,方向_________________.B答案一、选择题1. C2. C3. D4. D5. B6. C7. D8. C9. B10. D 11. B 12. D 13. C 14. C 15. B 16. C 17. A 18. D 19. D20. D 21. B 22. C 23. D 24. B二、填空题25 0λ / (2ε0)26. 0qQ / (4πε0R )27. -2³103 V28. ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-πb ar r q q 11400ε29. Q 2 / (2ε0S )30. 2/1021122⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛-π-R m Qq gR ε31. 6.67³10-7 T7.20³10-7 A ²m 232. μ0i沿轴线方向朝右 33. )2/(210R rI πμ34. 1∶2 35.B I R 2 沿y 轴正向。
电磁学复习题集及答案
电磁学复习题集及答案电磁学是物理学的重要分支之一,涉及电场、磁场以及它们之间的相互作用。
为了帮助大家复习电磁学知识,本文将提供一系列电磁学的复习题及答案。
希望通过这些题目的练习,能够加深对电磁学概念和原理的理解。
一、选择题1. 电场是指:A. 带电粒子所在空间B. 带电物体周围决定其它带电敏感物体运动状态的场C. 带电物体周围由于电介质作用而存在的场答案:B2. 磁感应强度的单位是:A. 特斯拉B. 高斯C. 法拉第答案:A3. 电路中最基本的电路元件是:A. 电源B. 电容器C. 电阻器答案:C4. 以下哪个物理量与电势差有关:A. 电场强度B. 电荷量C. 电容答案:A5. 以下哪个式子描述了法拉第电磁感应定律:A. U = IRB. F = maC. ε = -dφ/dt答案:C二、填空题1. 应用安培环路定理,计算通过一圈电流为2A的闭合回路的磁场的磁感应强度,如果这一圈回路的面积为0.5平方米,则磁感应强度大小为_________.答案:4特斯拉2. 自感系数也被称为________,单位是亨利。
答案:互感系数3. 电感为0.1亨的线圈通以频率为50Hz的交流电流,求其电感应电动势的峰值_________.答案:31.4伏三、解答题1. 一个长直导线中传过电流I,求与这根导线距离为r处点的磁感应强度B。
导线的长度为L。
解答:根据比奥-萨伐尔定律,磁感应强度B与电流I、距离r和导线长度L的关系为:B = (μ0 * I)/(2πr)其中,μ0 为真空中的磁导率,其数值为4π*10^(-7) 特斯拉·米/安培。
2. 有一个平行板电容器,两个平行金属板之间的空气介电常数为ε,两板间的距离为d,面积为A。
如果在这个电容器中加上电压U,求电场强度大小E以及电场能量密度u。
解答:电场强度E与电压U和板间距离d的关系为:E = U/d电场能量密度u与介质电容率ε、电场强度E的关系为:u = ε * E^2 / 2根据上述关系,将U和d代入公式可得到答案。
高考物理电磁学知识点之磁场知识点(6)
高考物理电磁学知识点之磁场知识点(6)一、选择题1.电磁流量计广泛应用于测量可导电流体(如污水)在管中的流量(单位时间内通过管内某横截面的流体的体积)。
为了简化,假设流量计是如图所示的横截面为长方形的一段管道,其中空的部分的长、宽、高分别为图中的a 、b 、c 。
流量计的两端与输送流体的管道相连(图中虚线),图中流量计的上、下两面是金属材料,前、后两面是绝缘材料,现给流量计所在处加磁感应强度为B 的匀强磁场,磁场方向垂直于前、后两面,当导电流体稳定地流经流量计时,在管外将流量计上、下两面分别与一串联了电阻R 的电流表的两端连接,I 表示测得的电流值,已知流体的电阻率为ρ,不计电流表的内阻,则可求得流量为( )A .()I c bRB aρ+ B .()I baR B cρ+ C .() I a cR B bρ+ D .()I bc R B aρ+ 2.质量和电荷量都相等的带电粒子M 和N ,以不同的速率经小孔S 垂直进入匀强磁场,运行的半圆轨迹分别如图中的两支虚线所示,下列表述正确的是( )A .M 带正电,N 带负电B .M 的速率大于N 的速率C .洛伦磁力对M 、N 做正功D .M 的运行时间大于N 的运行时间3.如图所示,边长为L 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通一逆时针方向的电流,图中虚线过ab 边中点和ac 边中点,在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场,此时导线框通电处于静止状态,细线的拉力为F 1;保持其他条件不变,现虚线下方的磁场消失,虚线上方有相同的磁场同时电流强度变为原来一半,此时细线的拉力为F 2 。
已知重力加速度为g ,则导线框的质量为A .2123F F g +B .212 3F F g -C .21F F g -D .21 F F g+4.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。
当通以从左到右的恒定电流I时,金属材料上、下表面电势分别为φ1、φ2。
高考物理电磁学知识点之磁场知识点复习(4)
高考物理电磁学知识点之磁场知识点复习(4)一、选择题1.如图,等边三角形线框LMN由三根相同的导体棒连接而成,固定于匀强磁场中,线框平面与磁感应强度方向垂直,线框顶点M、N与直流电源两端相接,已如导体棒MN受到的安培力大小为F,则线框LMN受到的安培力的大小为A.2F B.1.5F C.0.5F D.02.为了降低潜艇噪音可用电磁推进器替代螺旋桨。
如图为直线通道推进器示意图。
推进器前后表面导电,上下表面绝缘,规格为:a×b×c=0.5m×0.4m×0.3m。
空间内存在由超导励磁线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=10.0T,方向竖直向下,若在推进器前后方向通以电流I=1.0×103A,方向如图。
则下列判断正确的是()A.推进器对潜艇提供向左的驱动力,大小为4.0×103NB.推进器对潜艇提供向右的驱动力,大小为5.0×103NC.超导励磁线圈中的电流方向为PQNMP方向D.通过改变流过超导励磁线圈或推进器的电流方向可以实现倒行功能3.如图所示的圆形区域里匀强磁场方向垂直于纸面向里,有一束速率各不相同的质子自A 点沿半径方向射入磁场,则质子射入磁场的运动速率越大,A.其轨迹对应的圆心角越大B.其在磁场区域运动的路程越大C.其射出磁场区域时速度的偏向角越大D.其在磁场中的运动时间越长4.对磁感应强度的理解,下列说法错误的是()A.磁感应强度与磁场力F成正比,与检验电流元IL成反比B.磁感应强度的方向也就是该处磁感线的切线方向C.磁场中各点磁感应强度的大小和方向是一定的,与检验电流I无关D.磁感线越密,磁感应强度越大5.如图所示,一块长方体金属板材料置于方向垂直于其前表面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B。
当通以从左到右的恒定电流I时,金属材料上、下表面电势分别为φ1、φ2。
该金属材料垂直电流方向的截面为长方形,其与磁场垂直的边长为a、与磁场平行的边长为b,金属材料单位体积内自由电子数为n,元电荷为e。
电磁学考试题库及答案高中
电磁学考试题库及答案高中电磁学是物理学中的一个重要分支,它研究的是电荷、电场、电流、磁场以及它们之间的相互作用。
以下是一份高中电磁学考试题库及答案,供同学们学习和练习。
一、选择题1. 电荷间的相互作用遵循以下哪条定律?A. 牛顿第一定律B. 牛顿第二定律C. 库仑定律D. 欧姆定律答案:C2. 以下哪个单位是用来测量电流的?A. 伏特(V)B. 安培(A)C. 欧姆(Ω)D. 法拉(F)答案:B3. 一个电路中,电阻为10Ω,通过它的电流为0.5A,根据欧姆定律,该电路两端的电压是多少伏特?A. 2VB. 5VC. 10VD. 20V答案:B4. 电磁波的传播速度在真空中是多少?A. 299,792,458 m/sB. 300,000 km/sC. 3×10^8 m/sD. 3×10^11 m/s答案:C5. 法拉第电磁感应定律表明什么?A. 电流的产生与磁场的变化有关B. 电流的产生与电场的变化有关C. 磁场的产生与电流的变化有关D. 电场的产生与磁场的变化有关答案:A二、填空题6. 电场强度的定义式是 \( E = \frac{F}{q} \),其中 \( E \) 表示电场强度,\( F \) 表示电荷所受的电场力,\( q \) 表示电荷量。
答案:电场强度7. 电流的国际单位是安培,用符号 \( A \) 表示。
答案:安培8. 一个闭合电路的总电阻为 \( R \),电源的电动势为 \( E \),电路中的电流 \( I \) 可以通过欧姆定律计算,即 \( I = \frac{E}{R} \)。
答案:欧姆定律9. 电磁波的三个主要特性包括:波长、频率和速度。
答案:波长、频率10. 法拉第电磁感应定律表明,当磁场变化时,会在导体中产生感应电动势。
答案:感应电动势三、简答题11. 简述电磁波的产生原理。
答案:电磁波是由变化的电场和磁场相互作用产生的,它们以波的形式向外传播,不需要介质,可以在真空中传播。
高中物理电磁学选择题举例与分析
高中物理电磁学选择题举例与分析电磁学是高中物理中的重要内容之一,也是学生们普遍感到困惑的部分。
在考试中,选择题是常见的形式,因此我们有必要针对一些典型的电磁学选择题进行举例与分析,帮助学生们更好地理解和掌握这一知识点。
一、电磁感应1. 题目:一根导线以速度v匀速穿过均匀磁场B,且与磁场方向垂直。
若导线两端电压为U,则导线的长度为?A. U/vBB. UB/vC. vB/UD. Uv/B解析:根据电磁感应定律,导线在磁场中运动时会感应出电动势。
根据题目中给出的导线两端电压U,我们可以利用电磁感应定律的公式:U = Blv,其中l为导线长度。
将公式改写为l = U/Bv,所以答案选A。
2. 题目:一个平行板电容器,两板间距离为d,板的面积为A。
当电容器中的电荷量Q发生变化时,电容器两板间的电压变化为ΔU。
若将电容器放入磁场中,磁感应强度为B,当电容器两板间的电流发生变化时,电容器两板间的电压变化为ΔU'。
则ΔU与ΔU'之间的关系是?A. ΔU = ΔU'B. ΔU > ΔU'C. ΔU < ΔU'D. 无法确定解析:根据法拉第电磁感应定律,当电容器中的电流发生变化时,会感应出电动势,从而引起电容器两板间的电压变化。
因此,ΔU'与ΔU之间存在一定的关系,但具体大小无法确定。
所以答案选D。
二、电磁波1. 题目:电磁波的传播速度与下列哪个物理量有关?A. 频率B. 波长C. 介质D. 振幅解析:根据电磁波的基本性质,电磁波的传播速度与其波长有关,而与频率、介质和振幅无关。
所以答案选B。
2. 题目:一束电磁波在真空中传播,其频率为f,波长为λ。
若将其传播介质换成折射率为n的介质,那么电磁波的频率和波长分别变为多少?A. f/n,λ/nB. nf,λ/nC. f/n,λnD. nf,λn解析:根据电磁波传播的基本原理,频率在介质中不发生变化,所以频率仍为f。
电磁学考试题库及答案详解
电磁学考试题库及答案详解一、单项选择题1. 真空中两个点电荷之间的相互作用力遵循()。
A. 牛顿第三定律B. 库仑定律C. 高斯定律D. 欧姆定律答案:B解析:库仑定律描述了真空中两个点电荷之间的相互作用力,其公式为F=k*q1*q2/r^2,其中F是力,k是库仑常数,q1和q2是两个电荷的量值,r是它们之间的距离。
2. 电场强度的方向是()。
A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 垂直于电荷分布D. 与电荷分布无关解析:电场强度的方向是从正电荷指向负电荷,这是电场的基本性质之一。
3. 电势能与电势的关系是()。
A. 电势能等于电势的负值B. 电势能等于电势的正值C. 电势能等于电势的两倍D. 电势能与电势无关答案:A解析:电势能U与电势V的关系是U=-qV,其中q是电荷量,V是电势。
4. 电容器的电容C与板间距离d和板面积A的关系是()。
A. C与d成正比B. C与d成反比C. C与A成正比D. C与A和d都成反比解析:电容器的电容C与板间距离d成反比,与板面积A成正比,公式为C=εA/d,其中ε是介电常数。
5. 磁场对运动电荷的作用力遵循()。
A. 洛伦兹力定律B. 库仑定律C. 高斯定律D. 欧姆定律答案:A解析:磁场对运动电荷的作用力遵循洛伦兹力定律,其公式为F=qvBsinθ,其中F是力,q是电荷量,v是电荷的速度,B是磁场强度,θ是速度与磁场的夹角。
二、多项选择题1. 以下哪些是电磁波的特性?()A. 传播不需要介质B. 具有波粒二象性C. 传播速度等于光速D. 只能在真空中传播答案:ABC解析:电磁波的传播不需要介质,具有波粒二象性,传播速度等于光速,但它们也可以在其他介质中传播,只是速度会因为介质的折射率而改变。
2. 以下哪些是电场线的特点?()A. 电场线从正电荷出发,终止于负电荷B. 电场线不相交C. 电场线是闭合的D. 电场线的疏密表示电场强度的大小答案:ABD解析:电场线从正电荷出发,终止于负电荷,不相交,且电场线的疏密表示电场强度的大小。
大学电磁学试题及答案
大学电磁学试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是电磁场的性质?A. 磁场比电场强B. 磁场可以存储能量C. 磁场的形状与电流的形状无关D. 磁场可以做功2. 下列哪个不是电场的性质?A. 电场是矢量场B. 电场可以存储能量C. 电场的形状与电荷的分布有关D. 电场可以做功3. 以下哪个定理描述了电场的闭合性?A. 麦克斯韦方程组B. 电场强度叠加定理C. 安培环路定理D. 电场能量密度定理4. 以下哪个定理描述了磁场的无源性?A. 麦克斯韦方程组B. 磁场强度叠加定理C. 安培环路定理D. 磁场能量密度定理5. 在匀强电场中沿着电场方向移动电荷,电荷所受的力是:A. 垂直于电场方向的力B. 与电场方向相反的力C. 与电场方向相同的力D. 没有受力6. 以下哪个定理描述了磁场的涡旋性?A. 麦克斯韦方程组B. 磁场强度叠加定理C. 安培环路定理D. 磁场能量密度定理7. 当通过匀强磁场的导线以垂直于磁场方向的速度运动时,导线中将感应出电动势。
这个现象被称为:A. 法拉第现象B. 洛伦兹力C. 磁通量D. 磁感应强度8. 以下哪个定理描述了电磁感应现象?A. 麦克斯韦方程组B. 磁场强度叠加定理C. 安培环路定理D. 法拉第定律9. 高频交流电的传输会存在什么现象?A. 电流大于电压B. 电流和电压同相C. 电流小于电压D. 电流和电压反相10. 在电磁波中,电场和磁场之间的关系是:A. 电场和磁场互相作用B. 电场和磁场无关联C. 电场和磁场相互垂直D. 电场和磁场相互平行二、解答题1. 描述安培环路定理的表达式以及其含义。
安培环路定理的表达式是:$\oint \mathbf{B}\cdot d\mathbf{l} =\mu_0I_{\text{enc}}$。
该定理表示通过某一闭合回路的磁感应强度的环路积分等于该回路所围绕的电流的总和与真空中的磁导率的乘积。
即磁场的闭合性质。
2. 描述麦克斯韦方程组中法拉第电磁感应定律的表达式以及其含义。
电磁原理基础理论知识单选题100道及答案解析
电磁原理基础理论知识单选题100道及答案解析1. 下列哪位科学家发现了电磁感应现象?()A. 安培B. 法拉第C. 奥斯特D. 库仑答案:B解析:法拉第发现了电磁感应现象。
2. 通电导线周围存在磁场,其方向可用()定则来判断。
A. 左手B. 右手C. 安培D. 楞次答案:C解析:通电导线周围磁场方向用安培定则判断。
3. 变化的磁场能够产生电场,这是()的重要结论。
A. 法拉第电磁感应定律B. 麦克斯韦电磁场理论C. 楞次定律D. 安培定律答案:B解析:麦克斯韦电磁场理论指出变化的磁场能够产生电场。
4. 以下哪种材料的磁导率最高?()A. 空气B. 铁C. 铜D. 铝答案:B解析:铁是磁性材料,磁导率较高。
5. 电磁感应现象中,产生的感应电动势的大小与()成正比。
A. 磁通量的变化量B. 磁通量的变化率C. 磁场强度D. 导线长度答案:B解析:感应电动势的大小与磁通量的变化率成正比。
6. 真空中电磁波的传播速度是()。
A. 3×10^5 m/sB. 3×10^6 m/sC. 3×10^7 m/sD. 3×10^8 m/s答案:D解析:真空中电磁波的传播速度约为3×10^8 m/s。
7. 以下哪种电磁波的频率最高?()A. 无线电波B. 红外线C. 紫外线D. X 射线答案:D解析:X 射线的频率高于紫外线、红外线和无线电波。
8. 楞次定律是用来判断()。
A. 感应电流的方向B. 磁场的方向C. 感应电动势的大小D. 磁通量的大小答案:A解析:楞次定律用于判断感应电流的方向。
9. 一个线圈的自感系数与()无关。
A. 电流B. 线圈匝数C. 有无铁芯D. 线圈的几何形状答案:A解析:自感系数与电流无关。
10. 互感现象中,互感系数与()有关。
A. 两个线圈的距离B. 两个线圈中的电流C. 两个线圈的电压D. 两个线圈的电阻答案:A解析:互感系数与两个线圈的距离等因素有关。
高考物理电磁学知识点之磁场解析含答案
高考物理电磁学知识点之磁场解析含答案一、选择题1.在磁感应强度大小为0B 的匀强磁场中,两长直导线P 和Q 平行于纸面固定放置。
在两导线中通有图示方向电流I 时,纸面内与两导线等距离的a 点处的磁感应强度为零。
下列说法正确的是( )A .匀强磁场方向垂直纸面向里B .将导线Q 撤去,a 点磁感应强度为032BC .将导线P 撤去,a 点磁感应强度为012B D .将导线Q 中电流反向,a 点磁感应强度为02B2.如图所示,有abcd 四个离子,它们带等量的同种电荷,质量不等.有m a =m b <m c =m d ,以不等的速度v a <v b =v c <v d 进入速度选择器后有两种离子从速度选择器中射出,进入B 2磁场,由此可判定( )A .射向P 1的是a 离子B .射向P 2的是b 离子C .射到A 1的是c 离子D .射到A 2的是d 离子3.如图所示,两相邻且范围足够大的匀强磁场区域Ⅰ和Ⅱ的磁感应强度方向平行、大小分别为B 和2B 。
一带正电粒子(不计重力)以速度v 从磁场分界线MN 上某处射入磁场区域Ⅰ,其速度方向与磁场方向垂直且与分界线MN 成60 角,经过t 1时间后粒子进入到磁场区域Ⅱ,又经过t 2时间后回到区域Ⅰ,设粒子在区域Ⅰ、Ⅱ中的角速度分别为ω1、ω2,则( )A .ω1∶ω2=1∶1B .ω1∶ω2=2∶1C .t 1∶t 2=1∶1D .t 1∶t 2=2∶14.如图所示,边长为L 的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板,导线框中通一逆时针方向的电流,图中虚线过ab 边中点和ac 边中点,在虚线的下方有一垂直于导线框向里的匀强磁场,此时导线框通电处于静止状态,细线的拉力为F 1;保持其他条件不变,现虚线下方的磁场消失,虚线上方有相同的磁场同时电流强度变为原来一半,此时细线的拉力为F 2 。
已知重力加速度为g ,则导线框的质量为A .2123F F g +B .212 3F F g -C .21F F g -D .21 F F g+ 5.如图所示,虚线为两磁场的边界,左侧磁场垂直纸面向里,右侧磁场垂直纸面向外,磁感应强度大小均为B 。
大学物理(电磁学部分)试题库及答案解析
大学物理(电磁学部分)试题库及答案解析一、 选择题1.库仑定律的适用范围是()A 真空中两个带电球体间的相互作用; ()B 真空中任意带电体间的相互作用; ()C 真空中两个正点电荷间的相互作用; ()D 真空中两个带电体的大小远小于它们之间的距离。
〔 D 〕2.在等量同种点电荷连线的中垂线上有A 、B 两点,如图所示,下列结论正确的是()A A B E E ,方向相同;()B A E 不可能等于B E ,但方向相同;()C A E 和B E 大小可能相等,方向相同;()D A E 和B E 大小可能相等,方向不相同。
〔 C 〕4.下列哪一种说法正确()A 电荷在电场中某点受到的电场力很大,该点的电场强度一定很大;()B 在某一点电荷附近的任一点,若没放试验电荷,则这点的电场强度为零;()C 若把质量为m 的点电荷q 放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电场线运动;()D 电场线上任意一点的切线方向,代表点电荷q 在该点获得加速度的方向。
〔 D 〕5.带电粒子在电场中运动时()A 速度总沿着电场线的切线,加速度不一定沿电场线切线;()B 加速度总沿着电场线的切线,速度不一定沿电场线切线;()C 速度和加速度都沿着电场线的切线;()D 速度和加速度都不一定沿着电场线的切线。
〔 B 〕7.在真空中的静电场中,作一封闭的曲面,则下列结论中正确的是A.通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的B.封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的C.由高斯定理求得的场强仅由面内电荷所激发的D.由高斯定理求得的场强是空间所有电荷共同激发的〔 D 〕9、下面说法正确的是(A)等势面上各点场强的大小一定相等;(B)在电势高处,电势能也一定高;(C)场强大处,电势一定高;(D)场强的方向总是从电势高处指向低处〔 D 〕10、已知一高斯面所包围的体积内电量代数和为零,则可肯定:(A )高斯面上各点场强均为零。
(B )穿过高斯面上每一面元的电通量均为零。
电磁学第一章习题及参考解
第一章 静电场的基本规律 练习题(含参考解)一、选择题1.[ C ]下列几个说法中正确的是(A) 电场中某点场强的方向,就是将点电荷放在该点所受电场力的方向; (B) 在以点电荷为中心的球面上,由该点电荷所产生的场强处处相同;(C) 场强可由q F E / 定出,其中q 为试验电荷,q 可正、可负,F为该试验电荷所受的电场力;(D) 以上说法都不正确。
2.[ C ]根据高斯定理的数学表达式int 0d SE S qvv Ò可知下述各种说法中,正确的是(A) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强一定为零;(B) 闭合面内的电荷代数和不为零时,闭合面上各点场强一定处处不为零; (C) 闭合面内的电荷代数和为零时,闭合面上各点场强不一定处处为零;(D) 闭合面上各点场强均为零时,闭合面内一定处处无电荷。
3.[ D ]如图所示,有一边长为a 的正方形平面,在其中垂线上距中心O 点a /2处,有一电荷为q 的正点电荷,则通过该平面的电场强度通量为(A)03 q ; (B) 04 q ; (C) 03 q ; (D) 06 q 。
4.[ D ]下面列出的真空中静电场的场强公式,其中正确的是(A) 点电荷q 的电场:)4(20r q E ,(r 为点电荷到场点的距离);(B) “无限长”均匀带电直线(电荷线密度为 )的电场:)2(30r r E ,(r 为带电直线到场点的垂直于直线的矢量);(C) “无限大”均匀带电平面(电荷面密度为 )的电场:)2(0 E;(D) 半径为R 的均匀带电球面(电荷面密度为 )外的电场:)(302r r R E ,(r 为球心到场点的矢量)。
5.[ C ]静电场中某点电势的数值等于 (A)试验电荷置于该点时具有的电势能; (B)单位试验电荷置于该点时具有的电势能; (C)单位正电荷置于该点时具有的电势能;(D)把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功。
6.[ A ]在已知静电场分布的条件下,任意两点P 1和P 2之间的电势差决定于(A) P 1和P 2两点的位置; (B) P 1和P 2两点处的电场强度的大小和方向;(C) 试验电荷所带电荷的正负; (D) 试验电荷的电荷大小。
电磁学复习资料
《电磁学》资料一 、填空题1、在MKSA 制中,电极化强度矢量的单位为 C.m -2 ,电场强度的量纲式为13--I LMT。
2、在MKSA 制中,磁矩单位为2m A ⋅ ,其量纲表达式为 M 0T 0L 2I 1 ;3、一电偶极子处在外电场中,其电偶极距为l q p =,其所在处的电场强度为E ,则偶极子在该处的电位能=W ;E p ⋅-,当=θ;π时,电位能最大;4、麦克斯韦对电磁场理论的两个重要假设是 涡旋电场 和 位移电流 ;5、如图(a )所示,两块无限大平板的电荷面密度分别为σ和σ2-,则I 区:E 的大小为02εσ,方向为 向右 (不考虑边缘效应); 6、在带正电的导体A 附近有一不接地的中性导体B ,则A 离B 越近,A 的电位越 低 ,B 的电位越 高 ;7、一面积为S 、间距为d 的平行板电容器,若在其中插入厚度为2d的导体板,则其电容为d S /20ε;8、无论将磁棒分成多少段,每小段仍有N 、S 两个极,这表明 无磁单极 ,按照分子环流的观点,磁现象起源于 电荷的运动(或电流) ; 9、有两个相同的线圈相互紧邻,各自自感系数均为L.现将它们串联起来,并使一个线圈在另一个线圈中产生的磁场与该线圈本身产生的磁场方向相同,设无磁漏,则系统的总自感量是 4L ;10、完整的电磁理论是麦克斯韦在总结前人工作的基础上于 19 世纪完成的,并预言了电磁波 存在。
22题图图(a ) σσ2-Ⅰ Ⅱ Ⅲ11、感应电场和感应磁场都是涡旋场,但感应电场是变化磁场以 左 旋方式形成,而感应磁场是变化电场以 右 旋方式形成。
12.动生电动势的非静电力是-洛伦兹力,感生电动势的非静电力是--涡旋电场力。
13.导体静电平衡的条件是导体内场强处处为零。
14、一半径为R 的薄金属球壳,带有电量为q ,壳内外均为真空,设无穷远处为电势零点,则球壳的电势U =R q 04/πε。
15、由一根绝缘细线围成的边长为L 的正方形线框,使它均匀带电,其电荷线密度为λ,则在正方形中心处的电场强度的大小为 0 。
电磁学考研试题及答案解析
电磁学考研试题及答案解析一、选择题(每题3分,共30分)1. 一个带正电的点电荷Q,放入电场中某点,测得其受到的电场力为F,那么该点的电场强度大小为:A. F/QB. Q/FC. F*QD. F2. 在静电场中,电场线的方向规定为:A. 从正电荷指向负电荷B. 从负电荷指向正电荷C. 任意方向D. 与电荷运动方向相同3. 电容器的电容定义式为:A. C=Q/UB. U=Q/CC. Q=C*UD. U=C*Q4. 一个电路中包含一个电阻R和一个电感L串联,当交流电源频率增加时,电路的总阻抗将:A. 增加B. 减少C. 不变D. 先增加后减少5. 根据法拉第电磁感应定律,闭合电路中的感应电动势的大小与:A. 磁通量的变化率成正比B. 磁通量的大小成正比C. 磁通量的方向有关D. 电路的电阻有关6. 麦克斯韦方程组中,描述磁场的两个方程是:A. 高斯定律和安培环路定律B. 高斯定律和法拉第电磁感应定律C. 安培环路定律和法拉第电磁感应定律D. 高斯定律和位移电流定律7. 一个导体棒在垂直于它的方向上的磁场中以速度v匀速运动,产生的电动势大小为:A. B*L*vB. B*v*LC. B*v/LD. L*B*v8. 根据电磁波理论,电磁波在真空中传播的速度是:A. 光速B. 声速C. 光速的一半D. 无限大9. 两个频率相同的电磁波在真空中传播,它们的:A. 波速相同,波长也相同B. 波速不同,波长也不同C. 波速相同,波长不同D. 波速不同,波长相同10. 一个均匀带电的绝缘球壳,其内部没有净电荷,那么球壳内部的电场强度为:A. 不为零B. 零C. 无法确定D. 取决于球壳的厚度二、简答题(每题10分,共20分)11. 请简述电磁感应中的楞次定律及其应用。
12. 解释什么是电磁波,以及电磁波的产生和传播机制。
三、计算题(每题20分,共40分)13. 一个平行板电容器的板间距离为d,板面积为A,两板间的电介质为相对介电常数为ε_r的均匀介质。
高中物理电磁学选择题解题技巧
高中物理电磁学选择题解题技巧在高中物理学习中,电磁学是一个重要的内容模块。
而在电磁学的学习过程中,选择题是常见的考试形式。
为了帮助同学们更好地应对电磁学选择题,本文将介绍一些解题技巧,并通过具体题目举例,说明这些题目的考点。
一、理清问题在解答选择题之前,首先要理清问题。
仔细阅读题目,确定题目要求以及给出的条件。
有时候,一些关键信息可能被隐藏在题干中,需要我们仔细捕捉。
例如:题目:一根长为L的均匀导线在均匀磁场中受到一个力F,若将导线长度缩短为原来的一半,导线在同样的磁场中所受的力为多少?解析:这道题目考察的是导线受力与长度的关系。
我们需要理清题目要求,即求导线缩短后所受的力。
同时,我们还需要注意到题目中给出的条件,即导线在同样的磁场中。
这个条件是解题的关键。
二、分析选项在解答选择题时,我们需要分析选项。
通常情况下,选项中会包含正确答案以及一些干扰项。
通过分析选项,我们可以排除一些干扰项,从而更好地确定正确答案。
例如:题目:在电磁感应实验中,磁铁快速进入线圈,线圈中会产生电流。
这是因为()。
A. 线圈中的电阻突然增大B. 线圈中的自感突然增大C. 线圈中的磁感应强度突然增大D. 线圈中的电阻不变解析:这道题目考察的是电磁感应的原理。
通过分析选项,我们可以排除A、B、D三个选项。
因为在磁铁快速进入线圈的过程中,线圈中的电阻、自感以及电阻都不会突然增大或不变。
因此,正确答案应该是C选项。
三、利用公式和知识点在解答选择题时,我们需要运用公式和知识点。
掌握基本的电磁学公式和知识点,可以帮助我们更好地解题。
例如:题目:一根长为L的直导线以速度v在均匀磁场B中做匀速直线运动,导线两端的电动势为ε,若将导线长度缩短为原来的一半,导线两端的电动势为多少?解析:这道题目考察的是电动势与导线长度的关系。
根据电动势的定义,我们知道电动势与导线长度成正比。
因此,当导线长度缩短为原来的一半时,电动势也会缩小为原来的一半。
所以,正确答案为ε/2。
福建省考研物理学复习资料电磁学常见题型解析
福建省考研物理学复习资料电磁学常见题型解析福建省考研物理学复习资料:电磁学常见题型解析导言:电磁学是物理学中的一门重要学科,也是考研物理学中不可或缺的一部分。
在考研中,电磁学占据了很大的比重,因此熟悉常见的电磁学题型及解题方法,对于备战考研至关重要。
本文将针对福建省考研物理学电磁学部分的常见题型进行解析,帮助考生们更好地备考。
一、选择题解析选择题是考研物理学中常见的题型之一。
在电磁学中,选择题主要考察电场、磁场、电磁波等基本概念以及相关的定理和公式的应用。
以下是几种常见的选择题解析。
1. 电场力性质的判断题这种题型通常会给出某个电场中的电荷分布情况,然后要求判断某个点的电场受力情况。
解答这类题目时,一般需要根据电场的叠加原理,计算各个电荷对该点的电场受力大小和方向,然后将各个电场受力矢量做矢量和,得到最终的电场受力。
需要注意的是,在计算过程中要注意矢量的方向和大小,确保正确。
2. 磁场力性质的判断题此类题型主要考察磁场中的带电粒子的受力情况。
解答这类题目时,需要运用洛伦兹力定律,计算带电粒子在磁场中的受力大小和方向。
在计算过程中,要注意带电粒子的运动方向和电荷的正负情况,以确保正确解答。
3. 电磁波传播速度题电磁波传播速度题主要是考察电磁波在不同介质中传播速度的计算。
应用电磁波的速度公式,通过给定的介质参数,计算电磁波在介质中的传播速度。
在计算过程中,需要注意给定的单位和计算的单位一致,确保结果的正确性。
二、计算题解析计算题是考研物理学中较为常见的题型之一,同样也存在于电磁学部分。
计算题大多考察电磁场的强度、电磁波的发射和接收等问题,下面是几种常见计算题解析。
1. 电场强度计算题此类题型通常会给出电荷分布,要求计算某一点处的电场强度。
通过运用库仑定律,计算出各个电荷对该点的电场强度,然后将各个电场强度矢量相加,得到最终的电场强度。
需要注意的是,在计算过程中要注意矢量的方向和大小,确保结果的正确性。
高三电磁选择题知识点
高三电磁选择题知识点电磁学是物理学中重要的一个分支,也是高中物理学习的重点内容之一。
在高三阶段,电磁学的选择题常常会出现在考试中,因此对电磁学的知识点进行系统、全面的了解是十分必要的。
本文将着重介绍高三电磁学选择题的各个知识点。
一、静电场静电场是指没有时间变化的电场,主要包括电势、电场强度、电场线等。
1. 电势电势是指单位正电荷在某点所具有的势能。
电势的计算公式为V = kQ/r,其中V表示电势,k为常数,Q为电荷量,r为距离。
2. 电场强度电场强度是指单位正电荷在某点所受到的力。
电场强度的计算公式为E = F/Q,其中E表示电场强度,F为电场力,Q为电荷量。
3. 电场线电场线是表示电场强度方向的曲线。
电场线的特点有:切线方向与电场强度方向一致,电场线不会相交,电场线趋向正电荷又远离负电荷。
二、电流和电阻电流和电阻是电学中重要的概念,理解它们的性质和计算方法对于解决选择题非常有帮助。
1. 电流电流是指单位时间内通过导线的电量。
电流的计算公式为I = Q/t,其中I表示电流,Q为电量,t为时间。
2. 电阻电阻是指导电线对电流的阻碍作用。
电阻的计算公式为R =ρL/A,其中R表示电阻,ρ为电阻率,L为导线长度,A为导线横截面积。
三、磁场磁场是产生磁力的区域,主要包括磁感应强度、磁感线等知识点。
1. 磁感应强度磁感应强度是指磁场中单位正电荷受力的大小。
磁感应强度的计算公式为B = F/qv,其中B表示磁感应强度,F为磁力,q为电荷量,v为速度。
2. 磁感线磁感线是表示磁场强度方向的曲线。
磁感线的特点有:切线方向与磁感应强度方向一致,磁感线不会相交,磁感线从北极指向南极。
四、电磁感应电磁感应是指导体内的自由电子受到磁场作用而产生电流的现象,主要包括电磁感应定律、法拉第电磁感应定律等知识点。
1. 电磁感应定律电磁感应定律是指导体内的自由电子在磁场作用下会产生感应电流。
电磁感应定律的数学表达式为ε = -ΔΦ/Δt,其中ε表示感应电动势,ΔΦ为磁通量的变化量,Δt为时间的变化量。
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电磁学选择题要点
(一)电场的性质(电场线、电场强度、电场力、电势、电势差、电势能能的判断) 该类问题多为多选题,属于较难题。
一般给出电场线和等势面,或者是电场强度和电势随空间位置变化的图像,然后进行电场强度或电场力的大小、电势的高低、电势差的判断,也有可能是移动一个试探电荷,判断电场力做功、电势能的变化。
要点一 电场的描述
方法指导:
1.要熟悉孤立的正、负点电荷、等量异种电荷、等量同种电荷、匀强电场这几种典型电场线的分布特点和等势面特点(要求会画出相应的图示)。
2.能画出几种常见电场的等势面.
【例题1】如图所示,一圆心为O 、半径为R 的圆中有两条互相垂直的直径AC 和BD ,电荷量均为Q 的正、负点电荷放在圆周上,它们的位置关于AC
对称,+Q 和O 点的连线与OC 间的夹角为60°,两个点电荷的连
线与AC 的交点为P 。
下列说法中正确的是( )
A .P 点的场强为0
B .A 点电势低于
C 点电势
C .点电荷+q 在O 点所受电场力与C 点不同
D .点电荷-q 在B 点具有的电势能小于在D 点具有的电势能
【例题2】真空中,两个相距L 的固定电荷E 、F 所带电荷量分别为Q E 和Q F ,在它们共同形成的电场中,有一条电场线如图实线所示,实线上的箭头表示电场线的方向.电场线上标出了M 、N 两点,其中N 点的切线与EF 连线平行,且∠NEF>∠NFE ,则( )
A .在M 点由静止释放一带正电的检验电荷,检验电荷将沿电场线运动到N 点
B .E 带正电,F 带负电,且Q E >Q F
C .负检验电荷在M 点的电势能大于在N 点的电势能
D .过N 点的等势面与过N 点的切线(图中虚线)垂直
要点二 对电场性质的理解和应用
方法指导:深刻理解电场力的性质和能的性质
1.关于电场强度
E :(1)对公式E=F/q 和E=kQ/r 2及E=U/d,注意各式的使用条件(2)
掌握电场强度的叠加
2.关于电势φ具有相对性,更多的要注意电势差U AB =φA -φB ,U AB =W AB /q 及电场力做功与电势能变化的关系
3.还要能结合某些公式读懂相关图像(如E —X 图像、φ—X 图像、E P —X 图像等)的物理意义,特别注意图像的交点、斜率、截距、面积等的物理意义。
4. 根据粒子的运动轨迹、结合电场线(等势面)进行电场性质的判断
【例题3】如图所示,在坐标(a ,0)处放置一点电荷+q ,在坐标(-a ,0)处放置另一点电荷-q 。
P 点是x 轴上的一点,坐标为(x ,0)。
当x >>a 时,该点场强的大小为( )
A.
x kq B. 3x
kqa C. 32x kqa D. 2x kq
【例题4】在x 轴上的两个点电荷Q 1和Q 2(Q 1在Q 2的左边)产生的电
势如图所示。
则下列判断正确的是( )
A .Q 1带正点,Q 2带负电
B .x 0处场强为零
C .Q 1电量大于Q 2电量
D .Q 2在原点
【例题5】真空中相距为3a 的两个点电荷M 、N ,分别固定于x
轴上x 1=0 和x 2=3a 的两点上,在它们连线上各点场强随x 变化
关系如图所示,以下判断中正确的是( )
A .点电荷M 、N 一定为异种电荷
B .点电荷M 、N 一定为同种电荷
C .点电荷M 、N 所带电荷量的绝对值之比为4∶1
D .x =2a 处的电势一定为零 【例题6】如图甲所示, 在x 轴上有两个固定的点电荷Q 1、Q 2,
其中 Q 1带正电处于原点O .现有一个正电荷q 以一定的初速度沿x 轴正方向运动(只受电场力作用),其v-t 图象如图乙所示,q 经过a 、b 两点时速度分别为v a 、 v b .则以下判断正确的是( )
A .Q 2带负电且电荷量小于Q 1
B .b 点的场强比a 点的场强大
C .a 点的电势比b 点的电势高
D .q 在a 点的电势能小于在b 点的电势能 【例题7】图中虚线a 、b 、c 代表电场中的三条等势线,相邻两等势线之间的电势差相等,实线为一带正电的微粒仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P 、Q 是这条轨迹上的两点,P 、Q 相比 ( )
A .P 点的电势较高
B .带电微粒通过P 点时的加速度较大
C .带电微粒通过P 点时动能较大
D .带电微粒在P 点时的电势能较大
(二)带电粒子在电场中的运动
解题策略:根据电场线的疏密判断电场强度的大小,电场强度的方向沿着电场线的切线方向,然后判断出试探电荷受到的电场力的方向,进而判断移动试探电荷,电场力所做的功。
电场力做正功的,电势能减小,电场力做负功的,电势能增加。
如果只判断电势的高低:可根据顺着电场线方向,电势肯定降低;逆着电场线方向,电势肯定增加。
要点一 库仑定律的理解与应用 【例题8】如图所示,一个电量为+Q 的点电荷甲,固定在绝缘水平面上的O
点,另一个电量为-q 、质量为
m 的点电荷乙从A
点以初
速度v 0沿它们的连线向甲滑动,到B 点时速度
最小且为v .已知静电力常量为k ,点电荷乙与
乙
水平面的动摩擦因数为μ,AB间距离为L,则以下说法不正确的是()
A.OB间的距离为
B.从开始运动到碰到甲之前的瞬间,乙的加速度逐渐减小
C.从A到B的过程中,电场力对点电荷乙做的功为W=μmgL+mv2-mv
D.从A到B的过程中,乙的电势能减少
【例题9】如图所示,AB为均匀带有电荷量为+Q的细棒,C为AB棒附近的一点,CB 垂直于AB。
AB棒上电荷形成的电场中C点的场强为E0,E0可以等效成AB棒上电荷集中于AB上某点P处、带电量为+Q的点电荷所形成的电场在C点的场强。
则根据以上信息可以确定AC连线中点C 处的场强( )
A.一定大于4E0B.一定小于4E0,大于2E0
C.等于2E0D.一定小于2E0
要点三带电粒子在匀强场、交变电场中的运动问题
借助v—t图像分析
【例题10】如图所示,在匀强电场中将一电荷量为+q、质量为m的小球以初速度v0竖直向上抛出,在带电小球由抛出到上升至最大高度的过程中,下列判断正确的是()A.小球的动能增加
B.小球的电势能增加
C.所用的时间为v0/g
D.到达最高点时,速度为零,加速度大于g
【例题11】如图甲所示,在两距离足够大的平行金属板中央有一个静
止的电子(不计重力),当两板间加上如图乙所示的交变电压后,若
取电子初始运动方向为正方向,则下列图象中能正确反映电子的速
度v、位移x、加速度a、动能E k四个物理量随时间变化规律的是
【例题12】如图所示,在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面,斜面上有一带电金属块沿斜面滑下,已知在金属块滑下的过程中动能增加了12 J,金属块克
服摩擦力做功8.0 J,重力做功24 J,则以下判断中正确的是()
A.金属块带负电荷
B.金属块克服电场力做功8.0 J
C.金属块的电势能减少4.0 J
D.金属块的机械能减少12 J
【例题13】如图所示,静止的电子在加速电压U1的作用下从O经P板的小孔射出,又垂直进入平行金属板间的电场,在偏转电压U2的作用下偏转一段距离.现使U1加倍,要想使电子的运动轨迹不发生变化,应该()
A.使U2加倍
B.使U2变为原来的4倍
C.使U2变为原来的倍
D.使U2变为原来的1/2倍
(三)电容器问题
命题规律:平行板电容器问题是近几年高考中时常出现的考点,分析近几年的高考命题,命题规律主要有以下几点:
(1)一般以选择题的形式考查电容器的定义式和平行板电容器的决定式;
(2)以选择题的形式考查极板间场强、极板间的电势、带电粒子的电势能及电容器的充放电规律等问题.
(3)以电容器为载体,考查带电粒子的平衡、运动及电势能等问题
在分析平行板电容器的动态问题时,必须明确是极板电压不变还是带电量不变,进一步确定场强的变化情况.
【例题14】一平行板电容器充电后与电源断开,负极板接地.两板间有一个正检验电荷固定在P点,如图所示,以C表示电容器的电容、E表示两板间的场强、φ表示P点的电势,W表示正电荷在P点的电势能,若正极板保持不动,将负极板缓慢向右平移一小段距离l0的过程中,各物理量与负极板移动距离x的关系图象中正确的是()
【例题15】如图所示A、B为两块水平放置的金属板,通过闭合的开关S分别与电源两极相连,两板中央各有一个小孔a和b,在a孔正上方某处一带电质点由静止开始下落,不计空气阻力,该质点到达b孔时速度恰为零,然后返回。
现要使带电质点能穿出b 孔,可行的方法是()
A. 保持S闭合,将S板适当上移
B. 保持S闭合,将S板适当下移
C. 先断开S,再将/I板适当上移
D. 先断开S,再将S板适当下移。