高中物理电磁学经典例题
通用版高中物理电磁学静电场经典大题例题
(每日一练)通用版高中物理电磁学静电场经典大题例题单选题1、带负电的粒子在某电场中仅受电场力作用，能分别完成以下两种运动：①在电场线上运动，②在等势面上做匀速圆周运动。
该电场可能由A．一个带正电的点电荷形成B．一个带负电的点电荷形成C．两个分立的带等量负电的点电荷形成D．一带负电的点电荷与带正电的无限大平板形成答案：A解析：AB．负电荷在电场线上运动，说明电场线是直线；负电荷在等势面上做匀速圆周运动，说明等势线是圆形曲线，能满足以上两种情况的场源电荷可以是一个带正电的点电荷，不可能是带负电的点电荷，所以A正确､B错误；C．两个分立的带等量正电的点电荷可以满足以上条件，而两个分立的带等量负电的点电荷不能使负电荷完成题中运动，所以C错误；D．题中情况的等势线不能使负电荷做匀速圆周运动，D错误。
故选A。
2、两个质量相同的小球用不可伸长的细线连结，置于场强为E的匀强电场中，小球1和2均带正电，电量分别为和（＞）．将细线拉直并使之与电场方向平行，如图所示．若将两小球同时从静止状态释放，则释放后细线中的张力T为（不计重力及两小球间的库仑力）A．T=（－）EB．T=（－）EC．T=（+）ED．T=（+）E答案：A解析：，对将两个小球看做一个整体，整体在水平方向上只受到向右的电场力，故根据牛顿第二定律可得a=E(q1+q2)2m小球2分析，受到向右的电场力，绳子的拉力，由于q1>q2，球1受到向右的电场力大于球2向右的电场力，(q1−q2)E，故A正确；所以绳子的拉力向右，根据牛顿第二定律有T+Eq2=ma，联立解得T=12小提示：解决本题关键在于把牛顿第二定律和电场力知识结合起来，在研究对象上能学会整体法和隔离法的应用，分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力，分析单个物体的受力时就要用隔离法．采用隔离法可以较简单的分析问题3、如图所示，实线表示某电场的电场线（方向未标出），虚线是一带负电的粒子只在电场力作用下的运动轨迹，粒子在M点和N点时加速度大小分别为a M、a N，速度大小分别为v M、v N，下列判断正确的是（）A．a M<a N,v M<v N B．a M<a N,v M>v NC．a M>a N,v M<v N D．a M>a N,v M>v N答案：B解析：N点的电场线比M点的密，故N点的场强大于M点的场强，粒子在N点的加速度大于在M点的加速度，即a M<a N做曲线运动的粒子受到的合外力指向曲线的凹侧，粒子受到的电场力指向曲线的右下方，因为粒子带负电，场强方向沿左上方，粒子由M到N，电场力做负功，所以v M>v N故B正确；ACD错误。
高考物理《法拉第电磁感应定律》真题练习含答案专题
高考物理《法拉第电磁感应定律》真题练习含答案专题1．如图所示，用粗细相同的铜丝做成边长分别为 L 和2L 的两只闭合线框a 和b ，以相同的速度从磁感应强度为B 的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外，若感应电动势分别为E a 、E b ，则E a ∶E b 为( )A ．1∶4B ．1∶2C ．2∶1D ．4∶1 答案：B解析：线框切割磁感线时的感应电动势为E ＝BLv ，解得E a ∶E b ＝1∶2，B 正确．2．[2024·湖北省名校联盟联考]今年11月底，襄阳三中举行了秋季运动会，其中“旋风跑”团体运动项目很受学生欢迎．如图是比赛过程的简化模型，一名学生站在O 点，手握在金属杆的一端A 点，其他四名学生推着金属杆AB ，顺时针(俯视)绕O 点以角速度ω匀速转动．已知OA ＝l ，AB ＝L 运动场地附近空间的地磁场可看作匀强磁场，其水平分量为B x ，竖直分量为B y ，则此时( )A ．A 点电势高于B 点电势B ．AB 两点电压大小为B y ω（L 2＋2lL ）2C ．AB 两点电压大小为B y ω（L ＋l ）22D ．AB 两点电压大小为B x ωL(L ＋l) 答案：B解析：地磁场在北半球的磁感应强度斜向下，其竖直分量B y 竖直向下，则金属杆切割B y 产生动生电动势，由右手定则可知电源内部的电流从A 点到B 点，即B 点为电源的正极，故A 点电势低于B 点电势，A 错误；动生电动势的大小为E ＝Bl v －，解得U BA ＝B y L ω（L ＋l ）＋ωl 2 ＝B y Lω（L ＋2l ）2，B 正确，C 、D 错误．3．(多选)动圈式扬声器的结构如图(a )和图(b )所示，图(b )为磁铁和线圈部分的右视图，线圈与一电容器的两端相连．当人对着纸盆说话，纸盆带着线圈左右运动能将声信号转化为电信号．已知线圈有n 匝，线圈半径为r ，线圈所在位置的磁感应强度大小为B ，则下列说法正确的是( )A．纸盆向左运动时，电容器的上极板电势比下极板电势高B．纸盆向左运动时，电容器的上极板电势比下极板电势低C．纸盆向右运动速度为v时，线圈产生的感应电动势为2nrBvD．纸盆向右运动速度为v时，线圈产生的感应电动势为2nπrBv答案：BD解析：根据右手定则，可知上极板带负电，下极板带正电，因此下极板电势更高，A项错误，B项正确；每匝有效切割长度为2πr，则E＝2πnBvr，C项错误，D项正确．4．如图所示，一根弧长为L的半圆形硬导体棒AB在水平拉力F作用下，以速度v0在竖直平面内的U形框架上匀速滑动，匀强磁场的磁感应强度为B，回路中除电阻R外，其余电阻均不计，U形框左端与平行板电容器相连，质量为m的带电油滴静止于电容器两极板中央，半圆形硬导体棒AB始终与U形框接触良好．则以下判断正确的是()A．油滴所带电荷量为mgdBLv0B．电流自上而下流过电阻RC．A、B间的电势差U AB＝BLv0D．其他条件不变，使电容器两极板距离减小，电容器所带电荷量将增加，油滴将向下运动答案：B解析：由右手定则可知，导体棒中电流方向从B到A，电流自上而下流过电阻R，故B正确；弧长为L的半圆形硬导体棒切割磁感线的有效长度D＝2Lπ，则A、B间的电势差为U AB＝2BLv0π，C错误；油滴受力平衡可得qE＝mg，E＝U ABd，则油滴所带电荷量为q＝πmgd2BLv0，A错误；其他条件不变，使电容器两极板距离减小，由C＝εS4πkd知电容器的电容变大，又由Q＝UC可知，电容器所带电荷量将增加，电场力变大，油滴将向上运动，故D错误．5．(多选)如图所示，矩形金属框架三个竖直边ab 、cd 、ef 的长都是l ，电阻都是R ，其余电阻不计．框架以速度v 匀速平动地穿过磁感应强度为B 的匀强磁场，设ab 、cd 、ef 三条边先后进入磁场时，ab 边两端电压分别为U 1、U 2、U 3，则下列判断结果正确的是( )A ．U 1＝13 Blv B ．U 2＝2U 1C ．U 3＝0D ．U 1＝U 2＝U 3 答案：AB解析：当ab 边进入磁场时I ＝E R ＋R 2＝2Blv 3R ，则U 1＝E －IR ＝13Blv ；当cd 边也进入磁场时I ＝E R ＋R 2 ＝2Blv 3R ，则U 2＝E －I R 2 ＝23 Blv ，三条边都进入磁场时U 3＝Blv ，A 、B 正确．6．[2024·湖北省武汉市月考](多选)如图所示，电阻不计的平行长直金属导轨水平放置，间距L ＝1 m ．导轨左右端分别接有阻值R 1＝R 2＝4 Ω的电阻．电阻r ＝2 Ω的导体棒MN 垂直放置在导轨上，且接触良好，导轨所在区域内有方向竖直向的匀强磁场，大小为B ＝2 T ．在外力作用下棒沿导轨向左以速度v ＝2 m /s 做匀速直线运动，外力的功率为P ，MN 两端的电势差为U MN ，则以下说法正确的是( )A ．U MN ＝4 VB ．U MN ＝2 VC ．P ＝16 WD ．P ＝4 W 答案：BD解析：棒产生的感应电动势大小为E ＝BLv ＝4 V ，外电阻是R 1和R 2并联总电阻为R ＝2 Ω，MN 两端的电势差为U MN ＝R R ＋r E ＝2 V ，A 错误，B 正确；回路电流为I ＝ER ＋r ＝1 A ，电路总功率为P 总＝EI ＝4 W ，由能量守恒可知外力的功率和电路总功率相同，有P ＝4 W ，C 错误，D 正确．7．[2024·吉林省长春市模拟]在如图甲所示的电路中，电阻R 1＝R 2＝R ，圆形金属线圈半径为r 1，线圈导线的电阻也为R ，半径为r 2(r 2<r 1)的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场，磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示，图线与横、纵轴的交点坐标分别为t 0和B 0，其余导线的电阻不计．闭合开关S ，至t ＝0的计时时刻，电路中的电流已经稳定，下列说法正确的是( )A ．线圈中产生的感应电动势大小为B 0πr 21t 0B ．t 0时间内流过R 1的电量为B 0πr 22RC ．电容器下极板带负电D ．稳定后电容器两端电压的大小为B 0πr 223t 0答案：D解析：由法拉第电磁感应定律知感应电动势为E ＝ΔΦΔt ＝ΔB Δt S ＝πr 22 B 0t 0，A 错误；由闭合电路欧姆定律得感应电流为I ＝E R ＋R 1＋R 2 ＝πr 22 B 03Rt 0 ，t 0时间内流过R 1的电量为q ＝It 0＝πr 22 B 03R，B 错误；由楞次定律知圆形金属线圈中的感应电流方向为顺时针方向，金属线圈相当于电源，电源内部的电流从负极流向正极，则电容器的下极板带正电，上极板带负电，C 错误；稳定后电容器两端电压的大小为U ＝IR 1＝B 0πr 223t 0，D 正确．8．(多选)如图所示，长为a ，宽为b ，匝数为n 的矩形金属线圈恰有一半处于匀强磁场中，线圈总电阻为R ，线圈固定不动．当t ＝0时匀强磁场的磁感应强度的方向如图甲所示，磁感应强度B 随时间t 变化的关系图像如图乙所示，则( )A ．线圈中的感应电流的方向先逆时针再顺时针B ．回路中感应电动势恒为nB 0ab2t 0C ．0～2t 0时刻，通过导线某横截面的电荷量为nB 0abRD ．t ＝0时刻，线圈受到的安培力大小为nB 20 a 2b2t 0R答案：BC解析：由题意可知线圈中磁通量先垂直纸面向外减小，再垂直纸面向里增大，根据楞次定律可知线圈中的感应电流方向始终为逆时针方向，A 错误；根据法拉第电磁感应定律可得线圈中感应电动势的大小为E ＝n ΔΦΔt ＝nS ΔB Δt ＝nabB 02t 0 ，根据闭合电路欧姆定律可得，线圈中电流大小为I ＝E R ＝nabB 02Rt 0 ，t ＝0时刻，线圈受到的安培力大小为F ＝nB 0I·a ＝n 2a 2bB 202Rt 0 ，B 正确，D 错误；0～2t 0时刻，通过导线某横截面的电荷量为q ＝I·2t 0＝nabB 0R，C 正确．9．如图所示，足够长通电直导线平放在光滑水平面上并固定，电流I 恒定不变．将一个金属环以初速度v 0沿与导线成一定角度θ(θ<90°)的方向滑出，此后关于金属环在水平面内运动的分析，下列判断中正确的是( )A ．金属环做直线运动，速度先减小后增大B ．金属环做曲线运动，速度一直减小至0后静止C ．金属环最终做匀速直线运动，运动方向与直导线平行D ．金属环最终做匀变速直线运动，运动方向与直导线垂直 答案：C解析：金属环周围有环形的磁场，金属环向右运动，磁通量减小，根据“来拒去留”可知，所受的安培力将阻碍金属圆环远离通电直导线，即安培力垂直直导线向左，与运动方向并非相反，故金属环做曲线运动，安培力使金属环在垂直导线方向做减速运动，当垂直导线方向的速度减为零，只剩沿导线方向的速度，然后磁通量不变，无感应电流，水平方向不受外力作用，故最终做匀速直线运动，方向与直导线平行，故金属环先做曲线运动后做直线运动，C 项正确．10．[2024·云南省昆明市模拟]如图甲所示，一匝数N ＝200的闭合圆形线圈放置在匀强磁场中，磁场垂直于线圈平面．线圈的面积为S ＝0.5 m 2，电阻r ＝4 Ω.设垂直纸面向里为磁场的正方向，磁感应强度B 随时间的变化图像如图乙所示．求：(1)2 s 时感应电流的方向和线圈内感应电动势的大小； (2)在3～9 s 内通过线圈的电荷量q 、线圈产生的焦耳热Q. 答案：(1)逆时针，E 1＝20 V (2)q ＝15 C ，Q ＝150 J解析：(1)由楞次定律知，0～3 s 感应电流磁场垂直纸面向外，感应电流方向为逆时针方向；感应电动势为E 1＝N ΔΦ1Δt 1 ＝N ΔB 1·S Δt 1结合图像并代入数据解得E 1＝20 V(2)同理可得3 s ～9 s 内有感应电动势E 2＝N ΔΦ2Δt 2 ＝N ΔB 2·SΔt 2感应电流I 2＝E 2r电荷量q ＝I 2Δt 2 代入数据解得q ＝15 C 线圈产生的焦耳热Q ＝I 22 r Δt 2 代入数据得Q ＝150 J。
高考物理电磁学大题练习20题Word版含答案及解析
高考物理电磁学大题练习20题Word版含答案及解析方向与图示一致。
金属棒的质量为m，棒的左端与导轨相接，右端自由。
设金属棒在磁场中的电势能为0.1)当磁场的磁感应强度为B1时，金属棒在匀强磁场区域内做匀速直线运动，求金属棒的速度和通过电阻的电流强度。
2)当磁场的磁感应强度随时间变化时，金属棒受到感生电动势的作用，求金属棒的最大速度和通过电阻的最大电流强度。
答案】(1) v=B1d/2m。
I=B1d2rR/(rL+dR) (2) vmaxBmaxd/2m。
ImaxBmaxd2rR/(rL+dR)解析】详解】(1)由洛伦兹力可知，金属棒在匀强磁场区域内受到向左的洛伦兹力，大小为F=B1IL，方向向左，又因为金属棒在匀强磁场区域内做匀速直线运动，所以受到的阻力大小为F1Fr，方向向右，所以有：B1IL=Fr解得：v=B1d/2m通过电阻的电流强度为：I=B1d2rR/(rL+dR)2)当磁场的磁感应强度随时间变化时，金属棒受到感生电动势的作用，其大小为：e=BLv所以金属棒所受的合力为：F=BLv-Fr当合力最大时，金属棒的速度最大，即：BLvmaxFr=0解得：vmaxBmaxd/2m通过电阻的电流强度为：ImaxBmaxd2rR/(rL+dR)题目一：金属棒在电动机作用下的运动一根金属棒在电动机的水平恒定牵引力作用下，从静止开始向右运动，经过一段时间后以匀速向右运动。
金属棒始终与导轨相互垂直并接触良好。
问题如下：1) 在运动开始到匀速运动之间的时间内，电阻R产生的焦耳热；2) 在匀速运动时刻，流过电阻R的电流方向、大小和电动机的输出功率。
解析：1) 运动开始到匀速运动之间的时间内，金属棒受到电动机的牵引力向右运动，电阻R中会产生电流。
根据欧姆定律和焦耳定律，可以得到电阻R产生的焦耳热为：$Q=I^2Rt$，其中I为电流强度，t为时间。
因此，我们需要求出这段时间内的电流强度。
根据电动机的牵引力和电阻R的阻值，可以得到电路中的总电动势为$E=FL$，其中F为电动机的牵引力，L为金属棒的长度。
高中物理电磁学基础练习题及答案
高中物理电磁学基础练习题及答案练习题一：电场1. 电荷的基本单位是什么？答案：库仑（C）2. 两个等量的正电荷相距1米，它们之间的电力是多少？答案：9 × 10^9 N3. 电场强度的定义是什么？答案：单位正电荷所受到的电力4. 空间某点的电场强度为10 N/C，某个电荷在此点所受的电力是5 N，求该电荷的电量。
答案：0.5 C练习题二：磁场1. 磁力线的方向与什么方向垂直？答案：磁力线的方向与磁场的方向垂直。
2. 磁力的大小与什么有关？答案：磁力的大小与电流强度、导线长度以及磁场强度有关。
3. 磁感应强度的单位是什么？答案：特斯拉（T）4. 在垂直磁场中，一根导线受到的力大小与什么有关？答案：导线长度、电流强度以及磁场强度有关。
练习题三：电磁感应1. 什么是电磁感应？答案：电磁感应是指导体在磁场的作用下产生感应电动势的现象。
2. 什么是法拉第电磁感应定律？答案：法拉第电磁感应定律指出，当导体回路中的磁通量变化时，导体回路中会产生感应电动势。
3. 一根长度为1 m的导体以2 m/s的速度与磁感应强度为0.5 T 的磁场垂直运动，求导体两端的感应电动势大小。
答案：1 V4. 一根长度为3 m的导线以2 m/s的速度穿过磁感应强度为0.5 T的磁场，若导线两端的电压为6 V，求导线的电阻大小。
答案：1 Ω练习题四：电磁波1. 什么是电磁波？答案：电磁波是由电场和磁场相互作用产生的波动现象。
2. 电磁波的传播速度是多少？答案：光速，约为3 × 10^8 m/s。
3. 可见光属于电磁波的哪个频段？答案：可见光属于电磁波的红外线和紫外线之间的频段。
4. 无线电波属于电磁波的哪个频段？答案：无线电波属于电磁波的低频段。
练习题五：电磁学综合练习1. 一个电荷在垂直磁场中受到的磁力大小为5 N，该电荷的电量是2 C，求该磁场的磁感应强度。
答案：2.5 T2. 一段长度为2 m的导线以8 m/s的速度进入磁感应强度为0.2 T的磁场中，导线所受的感应电动势大小为4 V，求导线两端的电阻大小。
高考物理电磁学专项历年真题2024
高考物理电磁学专项历年真题2024高考对于学生来说是人生中的重要关卡，而物理作为高考科目之一，电磁学是其中的重要内容。
为了帮助同学们更好地备考电磁学，本文将为大家整理总结高考物理电磁学专项历年真题。
通过学习这些历年真题，同学们可以了解考试的命题特点，掌握解题技巧，提高应试能力。
1. 2019年高考物理电磁学选择题1) 电磁铁能够产生强大的磁场，这是由于电磁铁中的A. 磁感应强度B. 磁通量C. 磁场强度D. 磁介质的磁化强度解析：答案为C。
电磁铁是通过电流在导线中产生磁场，而磁场强度是衡量磁场强弱的物理量。
2) 如图所示，一电磁铁所产生的磁场垂直纸面向内，其状态变化如下：则一个小金属环穿过电磁铁的子午线方向下降。
解析：根据法拉第电磁感应定律，磁场磁通量改变时会在导体中产生感应电动势。
当金属环下降时，穿过导线的磁通量在减小，从而产生的感应电动势方向与电磁铁内部磁场相反，导致金属环向下受力。
3) 在相距很远的两个点A、B之间，由一根长直导线的电流产生的磁感应强度大小与出发点与点A的距离的关系是A. 成反比关系B. 成正比关系C. 正弦关系D. 无关。
解析：答案为A。
根据毕奥-萨伐尔定律，长直导线产生的磁场强度与距离的平方成反比。
2. 2020年高考物理电磁学解答题1) 一根长直导线中通有电流I，每单位长度的电流强度为i。
若将这根导线从绝缘材料中拉出，形成一个半径为R的圆环，其截面上的总电荷量Q为多少？解析：由电流强度i的定义可知，i = I/πR²，通过整个圆环的电荷量为Q = Q0 = idl = I/πR² × 2πR = 2IR。
2) 光与电磁波属于同一现象，但光在波动和光子两种观点下有不同的解释。
试从波动和光子观点解释光的偏振现象。
解析：从波动观点看，光是电磁波，偏振是光波在传播方向上的振动方向。
光的偏振现象可以通过介质的吸收或者使用偏振片等方式实现。
从光子观点看，光可以看作是由一束以光子为单位的粒子组成的。
高考物理电磁学经典题36道
高三物理 电磁感应计算题集锦1．（18分）如图所示，两根相同的劲度系数为k 的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上，弹簧上端通过导线与阻值为R 的电阻相连，弹簧下端连接一质量为m ，长度为L ，电阻为r 的金属棒，金属棒始终处于宽度为d 垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场中。
开始时弹簧处于原长，金属棒从静止释放，水平下降h 高时达到最大速度。
已知弹簧始终在弹性限度内，且弹性势能与弹簧形变量x 的关系为221kx E p，不计空气阻力及其它电阻。
求：（1）此时金属棒的速度多大?（2）这一过程中，R 所产生焦耳热Q R 多少?2．（17分）如图15（a ）所示，一端封闭的两条平行光滑导轨相距L ，距左端L 处的中间一段被弯成半径为H的1/4圆弧，导轨左右两段处于高度相差H 的水平面上。
圆弧导轨所在区域无磁场，右段区域存在磁场B 0，左段区域存在均匀分布但随时间线性变化的磁场B （t ），如图15（b ）所示，两磁场方向均竖直向上。
在圆弧顶端，放置一质量为m 的金属棒ab ，与导轨左段形成闭合回路，从金属棒下滑开始计时，经过时间t 0滑到圆弧顶端。
设金属棒在回路中的电阻为R ，导轨电阻不计，重力加速度为g 。
⑴问金属棒在圆弧内滑动时，回路中感应电流的大小和方向是否发生改变？为什么？ ⑵求0到时间t 0内，回路中感应电流产生的焦耳热量。
⑶探讨在金属棒滑到圆弧底端进入匀强磁场B 0的一瞬间，回路中感应电流的大小和方向。
3、（16分）t ＝0时，磁场在xOy 平面内的分布如图所示。
其磁感应强度的大小均为B 0，方向垂直于xOy 平面，相邻磁场区域的磁场方向相反。
每个同向磁场区域的宽度均为l 0。
整个磁场以速度v 沿x 轴正方向匀速运动。
⑴若在磁场所在区间，xOy 平面内放置一由n 匝线圈串联而成的矩形导线框abcd ，线框的bc 边平行于x 轴.bc ＝l B 、ab ＝L ，总电阻为R ，线框始终保持静止。
高中物理电磁学练习题(含解析)
高中物理电磁学练习题学校:___________姓名：___________班级：___________一、单选题1．下列哪种做法不属于防止静电的危害（）A．印染厂房中保持潮湿B．油罐车的尾部有一铁链拖在地上C．家用照明电线外面用一层绝缘胶皮保护D．在地毯中夹杂一些不锈钢丝纤维2．避雷针能起到避雷作用，其原理是（）A．尖端放电B．静电屏蔽C．摩擦起电 D．同种电荷相互排斥3．2022年的诺贝尔物理学奖同时授予给了法国物理学家阿兰•阿斯佩、美国物理学家约翰•克劳泽及奥地利物理学家安东•蔡林格，以表彰他们在“纠缠光子实验、验证违反贝尔不等式和开创量子信息科学”方面所做出的杰出贡献。
许多科学家相信量子科技将改变我们未来的生活，下列物理量为量子化的是（）A．一个物体带的电荷量B．一段导体的电阻C．电场中两点间的电势差D．一个可变电容器的电容4．关于电流，下列说法中正确的是()A．电流跟通过截面的电荷量成正比，跟所用时间成反比B．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大C．电流是一个矢量，其方向就是正电荷定向移动的方向D．国际单位制中，其单位“安培”是导出单位5．转笔（Pen Spinning）是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。
转笔深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识，假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（）A．笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越大B．若该同学使用中性笔，笔尖上的小钢珠有可能因快速的转动做离心运动而被甩走C．若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，由于笔杆中不会产生感应电流，因此金属笔杆两端一定不会形成电势差D．若该同学使用的是金属笔杆，且考虑地磁场的影响，那么只有在竖直平面内旋转时，金属笔杆两端才会形成电势差6．关于电场力做功与电势差的关系，下列说法正确的是（）A．M、N两点间的电势差等于将单位电荷从M点移到N点电场力做的功B．不管是否存在其他力做功，电场力对电荷做多少正功，电荷的电势能就减少多少C．在两点间移动电荷电场力做功为零，则这两点一定在同一等势面上，且电荷一定在等势面上移动D．在两点间移动电荷，电场力做功的多少与零电势的选取有关7．图甲和乙是教材中演示自感现象的两个电路图，L1和L2为电感线圈。
高中物理电磁场经典高考例题
1.（20分）如图甲，在圆柱形区域内存在一方向竖直向下、磁感应强度大小为B 的匀强磁场，在此区域内，沿水平面固定一半径为r 的圆环形光滑细玻璃管，环心0在区域中心。
一质量为m 、带电量为q （q>0）的小球，在管内沿逆时针方向（从上向下看）做圆周运动。
已知磁感应强度大小B 随时间t 的变化关系如图乙所示，其中002m T qB π=。
设小球在运动过程中电量保持不变，对原磁场的影响可忽略。
（1）在t=0到t=T 0 这段时间内，小球不受细管侧壁的作用力，求小球的速度大小V 0；（2）在竖直向下的磁感应强度增大过程中，将产生涡旋电场，其电场线是在水平面内一系列沿逆时针方向的同心圆，同一条电场线上各点的场强大小相等。
试求t=T 0 到t=1.5T 0 这段时间内：①细管内涡旋电场的场强大小E ；②电场力对小球做的功W 。
2．如图所示，一只用绝缘材料制成的半径为R 的半球形碗倒扣在水平面上，其内壁上有一质量为m 的带正电小球，在竖直向上的电场力F =2mg 的作用下静止在距碗口R 54高处。
已知小球与碗之间的动摩擦因数为μ，则碗对小球的弹力与摩擦力的大小分别为-----------------3．（22分）如图所示，在xOy 平面的第一象限内，分布有沿x 轴负方向的场强E =34×104N/C 的匀强电场，第四象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度B 1=0.2 T的匀强磁场，第二、三象限内分布有垂直纸面向里的磁感应强度B 2的匀强磁场。
在x 轴上有一个垂直于y 轴的平板OM ，平板上开有一个小孔P ，P 处连接有一段长度d =lcm 内径不计的准直管，管内由于静电屏蔽没有电场。
y 轴负方向上距O的粒子源S 可以向第四象限平面内各个方向发射a 粒子，假设发射的a 粒子速度大小v 均为2×105m ／s ，打到平板和准直管管壁上的a 粒子均被吸收。
已知a 粒子带正电，比荷为5q m=×l07C ／kg ，重力不计，求：(1)a 粒子在第四象限的磁场中运动时的轨道半径和粒子从S 到达P 孔的时间；(2) 除了通过准直管的a 粒子外，为使其余a 粒子都不能进入电场，平板OM 的长度至少是多长？(3) 经过准直管进入电场中运动的a 粒子，第一次到达y 轴的位置与O 点的距离；(4) 要使离开电场的a 粒子能回到粒子源S 处，磁感应强度B 2应为多大？4.(多选题)如图所示，在垂直纸面向里的水平匀强磁场中，水平放置一根粗糙绝缘细直杆，有一重力不可忽略，中间带有小孔的正电小球套在细杆上。
高一物理电磁学练习题及答案
高一物理电磁学练习题及答案一、选择题1. 下列哪个不是静电力的体现？A) 雷电 B) 磁力 C) 压电效应 D) 聚会球2. 电流的方向与下列哪个因素无关？A) 电动势的大小 B) 导线截面积 C) 电阻的大小 D) 连接电路的方式3. 带电粒子在电场中受到力的性质与下列哪个性质无关？A) 电荷大小 B) 电场强度 C) 电荷的正负 D) 粒子质量4. 电磁感应定律是由谁提出的？A) 奥斯特 B) 法拉第 C) 费尔马 D) 爱因斯坦5. 阻抗与哪个量的倒数成正比？A) 电感 B) 电容 C) 电阻 D) 功率二、填空题1. 一根导线的长度为0.5m，电阻为5Ω，则该导线的电阻率为______Ω·m。
2. 若两个点电荷之间的距离减小为原来的1/2，电场强度将增大为原来的______倍。
3. 按照右手定则，导线周围的磁场方向是______。
4. 一个电感为0.2H的线圈中，通过的电流变化率为0.5A/s，则在线圈中产生的感应电动势为______V。
5. 如果一台发电机的绕组中占主导地位的是电磁感应，那么它属于______发电机。
三、解答题1. 请解释电荷守恒定律。
（参考答案）电荷守恒定律是指在一个孤立系统中，电荷的总量是不变的。
即，电荷既不能被创建也不能被破坏，只能通过分配或转移来改变。
2. 什么是磁感线？（参考答案）磁感线是用于表示磁场的线。
它们是从磁南极到磁北极的有方向的曲线，其方向被定义为一个点磁针指向的方向。
磁感线的密度取决于磁场的强度，磁感线越密集，说明磁场越强。
3. 请解释毕奥-萨伐尔定律。
（参考答案）毕奥-萨伐尔定律是电磁学的基本定律之一，它描述了通过一条导线的电流产生的磁场的大小和方向。
该定律表明，当电流通过导线时，所产生的磁场的大小与电流的强度成正比，与导线到观察点的距离成反比；磁场的方向由右手螺旋定则决定。
四、综合题某电源的电动势为12V，电源内阻为2Ω。
一个负载电阻为4Ω的电路接在这个电源上，求电路中的电流大小。
高考物理电磁学大题习题20题Word版含答案及解析
x
tan
，t2
x3m
，t2
vqB
过MO后粒子做类平抛运动，设运动的时间为t
3，则：3R
1
3
又：v
E3m
，t3
BqB
2
则速度最大的粒子自O进入磁场至重回水平线POQ所用的时间tt1t2t3
联立解得：t
或
qB
（3）由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM，其飞出磁场的位置均应在ON的连线上，故磁场范围的最小面积S是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON所围成的面积。扇形
OON的面积S1R2
3
OO N的面积为：
又SSS
S
3
R2
4
联立解得
12
m2E2
q2B4
或(3)
3
m2E2
q2B4。
2.如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两金属板外无电场，两金属板长L＝0.2m，两板间距离d＝0.2m．在金属板右侧边界MN的区域有一足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度为B，方向垂直纸面向里．现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子速度v0
【答案】（1）。方向：斜向右上方或斜向右下方，与初速
度方向成45°夹角；（2）s，距离s与粒子在磁场中运行速度的大小无关，
s为定值。
【解析】
能射出电场，也可能只有部分粒子能射出电场，设偏转的电压为U0时，粒子刚好能经过极板的右边缘射出，则：
解得U0＝100V
3.如图所示，在倾角θ=37°的光滑绝缘斜面内有两个质量分别为4m和m的正方形导线框a、
b电阻均为R，边长均为l；它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间
高中物理电磁学经典例题
高中物理典型例题集锦(电磁学部分)25、如图22-1所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有小孔M、N。
今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N三点在同一竖直线上)，空气阻力不计，到达N点时速度恰好为零，然后按原路径返回。
若保持两板间的电压不变，则：A.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。
B.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。
C.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过N孔继续下落。
图22-1D.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过N孔继续下落。
分析与解：当开关S一直闭合时，A、B两板间的电压保持不变，当带电质点从M向N运动时，要克服电场力做功，W=qU AB，由题设条件知：带电质点由P到N的运动过程中，重力做的功与质点克服电场力做的功相等，即：mg2d=qU AB若把A板向上平移一小段距离，因U AB保持不变，上述等式仍成立，故沿原路返回，应选A。
若把B板下移一小段距离，因U AB保持不变，质点克服电场力做功不变，而重力做功增加，所以它将一直下落，应选D。
由上述分析可知：选项A和D是正确的。
想一想：在上题中若断开开关S后，再移动金属板，则问题又如何?(选A、B)。
26、两平行金属板相距为d，加上如图23-1(b)所示的方波形电压，电压的最大值为U0，周期为T。
现有一离子束，其中每个离子的质量为m，电量为q，从与两板等距处沿着与板平行的方向连续地射入两板间的电场中。
设离子通过平行板所需的时间恰为 T(与电压变化周期相同)，且所有离子都能通过两板间的空间打在右端的荧光屏上。
试求：离子击中荧光屏上的位置的范围。
(也就是与O‘点的最大距离与最小距离)。
重力忽略不计。
分析与解：各个离子在电场中运动时，其水平分运动都是匀速直线运动，而经过电场所需时间都是T，但不同的离子进入电场的时刻不同，由于两极间电压变化，因此它们的侧向位移也会不同。
高考物理专题电磁学知识点之电磁感应经典测试题附答案解析
高考物理专题电磁学知识点之电磁感应经典测试题附答案解析一、选择题1．在图中，EF 、GH 为平行的金属导轨，其电阻不计，R 为电阻，C 为电容器，AB 为可在EF 和GH 上滑动的导体横杆．有匀强磁场垂直于导轨平面．若用I 1和I 2分别表示图中该处导线中的电流，则当横杆AB( )A ．匀速滑动时，I 1＝0，I 2＝0B ．匀速滑动时，I 1≠0，I 2≠0C ．加速滑动时，I 1＝0，I 2＝0D ．加速滑动时，I 1≠0，I 2≠02．两块水平放置的金属板间的距离为d ，用导线与一个n 匝线圈相连，线圈电阻为r ，线圈中有竖直方向的磁场，电阻R 与金属板连接，如图所示，两板间有一个质量为m 、电荷量＋q 的油滴恰好处于静止，则线圈中的磁感应强度B 的变化情况和磁通量的变化率分别是A ．磁感应强度B 竖直向上且正增强，tφ∆＝dmg nq B ．磁感应强度B 竖直向下且正增强，tφ∆＝dmg nq C ．磁感应强度B 竖直向上且正减弱，tφ∆＝()dmg R r nqR + D ．磁感应强度B 竖直向下且正减弱，tφ∆＝()dmgr R r nqR + 3．如图所示，用粗细均匀的铜导线制成半径为r 、电阻为4R 的圆环，PQ 为圆环的直径，在PQ 的左右两侧均存在垂直圆环所在平面的匀强磁场，磁感应强度大小均为B ，但方向相反，一根长为2r 、电阻为R 的金属棒MN 绕着圆心O 以角速度ω顺时针匀速转动，金属棒与圆环紧密接触。
下列说法正确的是（ ）A ．金属棒MN 两端的电压大小为2B r ωB ．金属棒MN 中的电流大小为22B r Rω C ．图示位置金属棒中电流方向为从N 到MD ．金属棒MN 转动一周的过程中，其电流方向不变4．如图所示，A 、B 两闭合圆形线圈用同样导线且均绕成100匝。
半径A B 2R R =，内有以B 线圈作为理想边界的匀强磁场。
若磁场均匀减小，则A 、B 环中感应电动势A B :E E 与产生的感应电流A B :I I 分别是（ ）A ．AB :2:1E E =；A B :1:2I I =B ．A B :2:1E E =；A B :1:1I I =C ．A B :1:1E E =；A B :2:1I I =D ．A B :1:1E E =；A B :1:2I I =5．如图所示的电路中，电源的电动势为E ，内阻为r ，电感L 的电阻不计，电阻R 的阻值大于灯泡D 的阻值，在0t =时刻闭合开关S ，经过一段时间后，在1t t =时刻断开S ，下列表示灯D 中的电流（规定电流方向A B →为正）随时间t 变化的图像中，正确的是（ ）A ．B ．C ．D ．6．如图所示，两块水平放置的金属板间距离为d ，用导线与一个n 匝线圈连接，线圈置于方向竖直向上的磁场B 中。
高中物理电磁学部分试题精选.
电磁学部分一、在下列各踢的四个选项中,1～60小题只有一个选项是符合题目要求的,61～70小题有两个或两个以上的选项是符合题目要求的。
1. 下列关于电磁波的叙述中正确的是（ ）A. 电磁波是变化的电磁场由发生区域向远处的传播B ．电磁波在任何介质中的传播速度为3×108m/sC. 电磁波由真空进入介质传播时, 波长将变化D. 电磁波不能产生干涉、衍射现象2. 19世纪20年代, 以数学家赛贝克为代表的科学家己认识到温度差会引起电流. 安培考虑到地球自转造成了被太阳照射后正面与背面的温度差, 从而提出如下假设：地球磁场是绕地球的环形电流引起的. 该假设中电流的方向是 ( )A. 由西向东垂直磁子午线B. 由东向西垂直磁子午线C ．由南向北沿磁子午线方向 D. 由赤道向两极沿磁子午线方向3. 如图所示,A 、B 是两个外形相同的正六面体, 其中A 由金属板焊接而成,B 由玻璃板粘合而成, 在A 、B 之间有一个由电容器C 、电感线圈L, 干电池E 和单刀双掷开关S 组成的电路.初始时将S 置于位置l, 当电路处于稳定状态后, 不考虑其它干扰 , 将有( )A. 保持开关S 在1位置不变 ,A 内没有电磁波传播, B 内有电磁波传播B. 保持开关S 在1位置不变 ,A 和 B 内都有电磁波传播C. 将开关 S 掷于2位置后 ,A 内没有电磁波传播 ,B 内有电磁波传播D. 无论开关 S 置于何处 ,A 内均没有电磁波传播 ,B 内总有电磁波传播4. 如图，一绝缘细杆的两端各固定着一个小球，两小球带有等量异号的电荷，处于匀强电场中，电场方向如图中箭头所示。
开始时，细杆与电场方向垂直，即在图中Ⅰ所示的位置；接着使细杆绕其中心转过90”，到达图中Ⅱ所示的位置；最后，使细杆移到图中Ⅲ所示的位置。
以W 1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功，W 2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功，则有 A ．W 1＝0，W 2≠0 B ．W 1＝0，W 2＝0 C ．W 1≠0，W 2＝0 D ．W 1≠0，W 2≠05. 宇航员在探测某星球时, 发现该星球均匀带电,且电性为负, 电量为Q, 表面无大气 .在一次实验中, 宇航员将一带电-q （q 《 Q)的粉尘置于离该星球表面h 高处, 该粉尘恰处于悬浮状态；宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h 处, 无初速释放, 则此带电粉尘将（ ）A. 背向星球球心方向飞向太空B. 仍处于悬浮状态C. 沿星球自转的线速度方向飞向太空D. 向星球球心方向下落6. 等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示, 现将一个带负电的检验电荷先从图中a 点沿直线移到b 点, 再从b 点沿直线移到C 点. 则检验电荷在此全过程中（ ）A. 所受电场力的方向将发生改变B ．所受电场力的大小恒定C. 电势能一直减小D. 电势能先不变后减小7. 空间中有一个孤立的带负电的金属球, 电荷量为q, 球半径为R, 球外a 、b 两点距球心的距离分别为2R 和4R, 如图所示 , 已知在带电金属球的电场中这两点的电场强度分别为a E 、b E , 电势分别为a φ、b φ关于这个电场有以下判断① a E >b E ② a φ > b φ③ 若在a 点引入一个带正电、电荷量也是q 的点电荷, 则该点电荷受到的电场力应是 F=q a E , 其中a E 是没有引人点电荷时, 金属球在a 点所产生的场强④ 若把该正点电荷从a 点移到b 点 , 电势能一定增大下述四个选项中包含全部正确说法的是（ ）A. ①②③B. ①③C. ①③④D. ①④8．空间存在一匀强磁场B, 其方向垂直纸面向里,另有一个点电荷＋Q 的电场, 如图所示 .一带电-q 的粒子以初速度v 0从某处垂直电场、磁场入射, 初位置到点电荷的距离为r, 则粒子在电、磁场中的运动轨迹不可能为( )A. 以点电荷十Q 为圆心 , 以r 为半径的在纸平面内的圆周B. 开始阶段在纸面内向右偏的曲线C. 开始阶段在纸面内向左偏的曲线D. 沿初速度v 0方向的直线9. 不带电的金属球A 的正上方有一点, 该处有带电液滴不断地自静止开始落下, 液滴到达A 球后将电荷全部传给A 球, 不计其它影响, 则下列叙述中正确的是（ ）A. 第一液滴做自由落体运动 , 以后的液滴做变加速运动, 都能到达A 球B. 当液滴下落到重力等于电场力位置时, 液滴速度为零C. 当液滴下落到重力等于电场力位置时, 开始做匀速运动D. 一定有液滴无法到达A 球10. 如图所示, 在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷, 将质量为m, 带电量为q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放, 小球沿细管滑到最低点B 时, 对管壁恰好无压力, 则固定于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度的大小为（ ）A. E=mg/qB. E=2mg/qC. E=3mg/qD. E ＝4mg/q11. 内壁光滑, 水平放置的玻璃圆环内, 有一直径略小于环口直径的带正电的小球, 以速度V 0沿逆时针方向匀速转动, 如图所示, 若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强 度B 随时间成正比增加的变化磁场, 设运动过程中小球带电量不变,则正确的是（ ）A. 小球对玻璃环的压力一定不断增大B. 小球受到的磁场力一定不断增大C. 小球先沿逆时针方向减速运动一段时间后沿顺时针方向加速运动D. 磁场力对小球先做负功后做正功12. A 、B 是电场中的一条直线形的电场线, 若将一个带正电的点电荷从A 点由静止释放, 它在沿电场线从A 向B 运动过程中的速度图象如图所示 .比较A 、B 两点的电势ϕ和场强E ，下列说法中正确的是（ ）A ．A ϕ<B ϕ,B A E E < B.B A ϕϕ<,B A E E >C. B A ϕϕ>,B A E E >D.B A ϕϕ>, B A E E <13. 传感器是把非电学量(如温度、速度、压力等)的变化转换为电学量变化的一种元件. 在自动控刽中有着广泛的应用. 如图所示是种测量液面高度h 的电容式传感器的示意图，从电容C 大小的变化就能反映液面的升降情况 .关于两者关系的说法中正确的是（ )A. C 增大表示h 减小B ．C 减小表示h 增大C ．C 减小表示h 较小D. C 的变化与h 变化无直接关系14. 示波器可以视为加速电场与偏转电场的组合,若已知前者的电压为U 1 , 后者电压为U 2、极板长为L 、板间距为d ，且电子被加速前的初速度可忽略, 则下面关于示波器的灵敏度（偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量h/U 2称“灵敏度”)与加速电场、偏转电场的关系中正确的是( )A. L 越大，灵敏度越大B. d 越大, 灵敏度越大C ．U 1越大，灵敏度越小 D. 灵敏度与U 2无关15．要使平行板电容器两极板间电势差加倍, 同时极板间的场强减半，下述的四种方法中应采取哪种（ ）A ．两极板的电荷量加倍，板间距离为原来的4倍B ．两极板的电荷量减半, 板间距离为原来的4倍C ．两极板的电荷量加倍, 板间距离为原来的2倍D ．两极板的电荷量减半, 板间距离为原来的2倍16．传感器是一种采集信息的重要器件, 如图所示的是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F 作用于可动膜片的电极上时，以下说法中正确的是（ ）① 若F 向上压膜片电极, 电路中有从a 到b 的电流② 若F 向上压膜片电极, 电路中有从b 到a 的电流③ 若F 向上压膜片电极, 电路中不会出现电流④ 若电流表有示数 , 则说明压力 F 发生变化⑤ 若电流有有示数 , 则说明压力 F 不发生变化A. ②④B. ①④C. ③⑤D. ①⑤17. 如图所示, 质量相同的两个带电粒子P 、Q 以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P 从两极板正中央射入,Q 从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点 (不计P 、Q 的重力以及它们间的相互作用),则从开始射入到打到上极板的过程, 下列说法中不正 确的是（ ）A. 它们运动的时间相等B. 它们所带的电荷量之比21=Q P q q C. 它们的电势能减小量之比21=∆∆Q P E E D. 它们的动量增量之比21=∆∆Q P P P 18. 电阻R 与两个完全相同的二极管连成如图所示的电路,a 、b 端加上电压ab U =1OV 时,a 点的电流为0.01A ；当ab U ＝－0.2V 肘 ,a 点的电流也为0.0lA,电阻R 的阻值为( )A ．1020Ω B. 1000Ω C. 980Ω D. 20Ω19. 有一内阻为4.4Ω的直流电动机和一盏标有“110V 6OW ”的灯泡串联后接在电压恒定为22OV 的电路两端, 灯泡正常发光 , 则（ ）A. 电动机的输入功率为 60 WB. 电动机的发热电功率为 60 WC. 电路消耗的总功率为 6OWD. 电动机的输出功率为 6O W20. 如图所示的电路, 开关S 原来是闭合的, 当S 开时, 电流表的示数变化情况是 ( 电池内阻符号为 r )（ ）A. r=0 时示数不变 ,r≠0时示数变大B. r=0 时、 r≠0时示数都变大C ．r=0 时示数变小 ,r ≠0时示数变大D. r=0时示数变大,r ≠0时示数变小21. 如图所示是一火警报警器的部分电路示意图. 其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器, 电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器. 当传感器R2所在处出现火情时, 显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )A. I 变大, U 变大B. I 变大 ,U 变小C. I 变小 ,U 变大D. I 变小 ,U 变小22. 如图所示的电路图是测量电流表G内阻的实验电路图, 根据实验原理分析可知( )A. 测量值比真实值偏大B. 测量值比真实值偏小C. 测量值与真实值相等D. 测量值与真实值是否相等难以确定23. 如图所示的电路中,电阻R1=R2,外加电压U保持不变,在双刀双掷开关分别掷向3、6位置和掷向1 、4位置的两种情况下,电路在单位时间里放出的总热量之比是( )A.4 :1B.l :4C.2 :1D.1 :224. 在如图所示电路中,电源的电动势为E,内电阻为r,当变阻器R3的滑动触头P向b端移动时( )A. 电压表示数变大,电流表示数变小B. 电压表示数变小,电流表示数变大C. 电压表示数变大,电流表示数变大D. 电压表示数变小,电流表示数变小25. 如图所示是一种测量电阻阻值的实验电路图, 其中R1、R2是未知的定值电阻,R3是保护电阻. R是电阻箱,Rx为待测电阻. V0是一只零刻度在中央、指针可以左右偏转的双向电压表, 闭合开关S1、S2 , 调节R. 使电压表V0的指针指在零刻度处, 这时R的读数为90Ω，将R1、R2互换后再次闭合S1、S2, 调节R, 使指针指在零刻度处, 这时R的读数为 160Ω, 那么被测电阻Rx的数值和R1与R2的比值分别为 ( )A.120Ω,3 ：4B. 125Ω,4 ：3C.160Ω,16 ：9D. 25OΩ,9 ：1626. 某同学做电学实验 , 通过改变滑动变阻器电阻大小, 测量并记录了多组电压表和电流表的读数, 根据表格中记录的数据分析, 他所连接的电路可能是下列电路图中的( )27. 如图所示, R 1为定值电阻,R 2为可变电阻,E 为电源电动势,r 为电源的内电阻, 以下说法中正确的是( )A. 当R 2=R 1+r 时 ,R 2上获得最大功率B. 当R 2=R 1+r 时 ,R 1上获得最大功率C. 当R 2=0 时 , 电源的效率最大D. 当R 2=0 时 , 电源的输出功率一定最大28. 临沂市电厂发电机的输出电压稳定, 它发出的电先通过电厂附近的升压变压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处居民小区附近的降压变压器, 经降低电压后输送到用户, 设升、降变压器都是理想变压器, 那么在用电高峰期, 白炽灯不够亮, 但电厂输送的总功率增加 , 这时（ ）A. 升压变压器的副线圈的电压变大B. 降压变压器的副线圈的电压变大C. 高压输电线路的电压损失变大D. 用户的负载增多, 高压输电线中的电流减小29. 计算电功率的公式RU P 2=中,U 表示用交流电压表测出的加在用电器两端的电压值,R 是用欧姆表测出的用电器的电阻值, 则此式可用于计算 ( )A. 电冰箱的功率B. 电风扇的功率C. 电烙铁的功率D. 洗衣机的功率30. 如图所示, 理想变压器的输入电压U 1不变 , R 1、R 2、R 3、R 4为定值电阻,R 为滑动变阻器 , 设电压表和电流表的示数分别为U 和I, 当R 的滑动触头向图中b 移动时,则( )A. U 不变 , I 不变B.U 减小 ,I 增大C.U 不变 ,I 增大D.U 减小 ,I 不变31. 如图所示,T 为理想变压器,A 1、A 2 为交流电流表 , R 1、R 2为定值电阻,R 3为滑动变阻器 ,原线圈两端接恒压交流电源, 当滑动变阻器的滑动触头向下 滑动时 ( )A. A 1读数变大 ,A 2 读数变大B. A 1读数变大 ,A 2读数变小C. A 1读数变小 ,A 2读数变大D. A 1读数变小, A 2读数变小32. 如图甲所示为分压器电路图, 已知电源电动势为E, 内电阻不计, 变阻器总电阻为 R 0=50Ω. 闭合开关S后, 负载电阻R L 两端的电压U 随变阻器a 端至滑动触头间的阻值Rx 变化而改变. 当负载电阻分别为R L1=20O Ω和R L2=2O Ω时, 关于负载电阻两端的电压U 随Rx 变化的图线大致接近图乙中哪条曲线的下列说法中, 正确的是( )A.R L1大致接近曲线① ,R L2大致接近曲线②B.R L1大致接近曲线②,R L2大致接近曲线①C.R L1大致接近曲线③,R L2大致接近曲线④D.R L1大致接近曲线④,R L2大致接近曲线③33. 如图所示为一理想变压器, 其原、副线圈的匝数均可调节, 原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电, 为了使变压器输入功率增大, 可使 ( )A. 其他条件不变, 原线圈的匝数n 1增加B. 其他条件不变, 副线圈的匝数n 2的减小C . 其他条件不变 .负载电阻R 的阻值增大D . 其他条件不变 .负载电阻R 的阻值减小34. 如图所示 .理想变压器、原副线圈匝数之比n 1:n 2=3:l , 且分别接有阻值相同的电阻R 1和R 2,所加交流电源电压的有效值为U, 则（ ）A. R 1两端电压与R 2两端电压之比为3:1B. R1、R2消耗功率之比为1:9C. R 1、R 2两端电压均为U/4D. R 1 、R 2 消耗功率之比为l:l35. 如图所示, 理想变压器原、副线圈匝数之比n 1: n 2=4:1, 原线圈两端连接光滑导轨, 副线圈与电阻R 相连组成闭合回路. 当直导线AB在均强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时, 电流表A 1 的读数是12mA, 那么电流表A 2的读数为 ( )A.OB. 3mAC.48mAD. 与电阻 R 大小有关36. 如图所示, 有一个理想变压器,0为副线圈中心抽出的线头 , 电路中两个电阻R 1和R 2的阻值相同, 开关S 闭合前后, 原线圈的电流分别为I 1和I 2, 则I 1:I 2等于 ( )A. 1:1B. 2:1C. 1:2D. 4:137. 如图所示, 理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1，b 是原线圈的中心抽头, 电压表V 和电流表A 均为理想电表, 除R 以外其余电阻不计, 从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压，其瞬时值表达式为u 1=220t π100sin 2V). 下列说法中正确的是( ) A. t=6001s 时, ac 两点间的电压瞬时值为110V B. t=6001s 时, 电压表的读数为22V C. 滑动变阻器触头向上移, 电压表和电流表的示数均变大D. 单刀双掷开关由a 搬向b,电压表和电流表的示数均变小38. 图(a)为某型号电热毯的电路图, 将电热丝接在u=156sin120πtV 的电源上, 电热毯被加热到一定温度后, 由于P 的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过, 即电压变为图(b)所示波形, 从而进入保温状态, 则此时交流电压表的读数是( )A. 156VB. 110VC. 78VD. 55V39. 自藕变压器的特点是在铁心上只绕一个线圈,它的结构如图所示,P 、M 之间可以当作一个线圈,移动滑动触头P, 可以改变这个线圈的匝数；N 、M 之间可以当作另一个线圈. M 、N 与一个滑动变阻器相连，Q 为滑动变阻器的滑动触头, 下列论述中正确的是( )A. 当恒压电源接到a 、b 时, 向上移动滑动触头P, 电压表V 1的示数不变, V 2示数变大B. 当恒压电源接到a 、b 时, 向上移动滑动触头P, 电压表V 1的示数变大, V 2示数也变大C. 当恒压电源接到c 、d 时, 向上移动滑动触头Q, 电压表V 1的示数不变, V 2示数不变D. 当恒压电源接到c 、d 时, 向上移动滑动触头Q, 电压表V 1的示数变大, V 2示数不变40. 如图所示 , 三只白炽灯L 1、L 2、L 3分别和电感、电阻、电容器串联后并联接在同一个交变电源上. 当交变电源的电压为U, 频率为5OHz 时,三只灯泡的亮度相同, 那么当交变电源的电压不变,而频率增大后, 三只灯泡的亮度变化将是( )A. L 1变暗, L 2不变, L 3变亮B. L l 变亮, L 2不变, L 3变暗C. L l 变暗, L 2变亮, L 3变亮D. L 1变亮, L 2变亮, L 3变暗41. 一直升飞机停在南半球的地磁极上空。
电磁学经典练习题及答案
电磁学经典练习题及答案高中物理电磁学练习题一、在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．1．如图3-1所示，有一金属箔验电器，起初金属箔闭合，当带正电的棒靠近验电器上部的金属板时，金属箔张开．在这个状态下，用手指接触验电器的金属板，金属箔闭合，问当手指从金属板上离开，然后使棒也远离验电器，金属箔的状态如何变化?从图3-1的①～④四个选项中选取一个正确的答案．［］图3-1Ｂ．图②Ｃ．图③Ｄ．图④2．下列关于静电场的说法中正确的是［］3．在静电场中，带电量大小为ｑ的带电粒子（不计重力），仅在电场力的作用下，先后飞过相距为ｄ的ａ、ｂ两点，动能增加了ΔＥ，则［］于ΔＥ／ｄｑΔＥ／ｑ4．将原来相距较近的两个带同种电荷的小球同时由静止释放（小球放在光滑绝缘的水平面上），它们仅在相互间库仑力作用下运动的过程中［］5．如图3-2所示，两个正、负点电荷，在库仑力作用下，它们以两者连线上的某点为圆心做匀速圆周运动，以下说法正确的是［］图3-2心力不相等6．如图3-3所示，水平固定的小圆盘Ａ，带电量为Ｑ，电势为零，从盘心处Ｏ由静止释放一质量为ｍ，带电量为＋ｑ的小球，由于电场的作用，小球竖直上升的高度可达盘中心竖直线上的ｃ点，Ｏｃ＝ｈ，又知道过竖直线上的ｂ点时，小球速度最大，由此可知在Ｑ所形成的电场中，可以确定的物理量是［］图3-3Ｂ．ｃ点场强Ｄ．ｃ点电势7．如图3-4所示，带电体Ｑ固定，带电体Ｐ的带电量为ｑ，质量为ｍ，与绝缘的水平桌面间的动摩擦因数为μ，将Ｐ在Ａ点由静止放开，则在Ｑ的排斥下运动到Ｂ点停下，Ａ、Ｂ相距为ｓ，下列说法正确的是［］图3-42μｍｇｓμｍｇｓμｍｇｓμｍｇｓ8．如图3-5所示，悬线下挂着一个带正电的小球，它的质量为ｍ、电量为ｑ，整个装置处于水平向右的匀强电场中，电场强度为Ｅ．［］图3-59．将一个6Ｖ、6Ｗ的小灯甲连接在内阻不能忽略的电源上，小灯恰好正常发光，现改将一个6Ｖ、3Ｗ的小灯乙连接到同电源上，则 ［ ］一定正常发光10．用三个电动势均为1．5Ｖ、内阻均为0．5Ω的相同电池串联起来作电源，向三个阻值都是1Ω的用电器供电，要想获得最大的输出功率，在如图3-6所示电路中应选择的电路是 ［ ］图3-611．如图3-10所示的电路中，Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５为阻值固定的电阻，Ｒ６为可变电阻，Ａ为内阻可忽略的电流表，Ｖ为内阻很大的电压表，电源的电动势为，内阻为ｒ．当Ｒ６的滑动触头Ｐ向ａ端移动时 ［ ］图3-10大12．如图3-11所示的电路中，滑动变阻器的滑片Ｐ从ａ滑向ｂ的过程中，3只理想电压表的示数变化的绝对值分别为ΔＵ１、ΔＵ２、ΔＵ３，下列各值可能出现的是 ［ ］图3-11 ΔＵ１＝3Ｖ、ΔＵ２＝2Ｖ、ΔＵ３＝1ＶΔＵ１＝1Ｖ、ΔＵ２＝3Ｖ、ΔＵ３＝2Ｖ ΔＵ１＝0．5Ｖ、ΔＵ２＝1Ｖ、ΔＵ３＝1．5Ｖ ΔＵ１＝0．2Ｖ、ΔＵ２＝1Ｖ、ΔＵ３＝0．8Ｖ 13．如图3-12甲所示电路中，电流表Ａ１与Ａ２内阻相同，Ａ２与Ｒ１串联，当电路两端接在电压恒定的电源上时，Ａ１示数为3Ａ，Ａ２的示数为2Ａ；现将Ａ２改为与Ｒ２串联，如图3-12乙所示，再接在原来的电源上，那么 ［ ］图3-12 １的示数必增大，Ａ２的示数必减小 １的示数必增大，Ａ２的示数必增大 １的示数必减小，Ａ２的示数必增大 １的示数必减小，Ａ２的示数必减小 14．如图3-13所示为白炽灯Ｌ１（规格为“220Ｖ，100Ｗ”）、Ｌ２（规格为“220Ｖ，60Ｗ”）的伏安特性曲线（Ｉ-Ｕ图象），则根据该曲线可确定将Ｌ１、Ｌ２两灯串联在220Ｖ的电源上时，两灯的实际功率之比大约为 ［ ］图3-131∶2 Ｂ．3∶5 Ｃ．5∶3 Ｄ．1∶3 15．如图3-14所示的电路中，当Ｒ１的滑动触头移动时 ［ ］图3-14 １上电流的变化量大于Ｒ３上电流的变化量 １上电流的变化量小于Ｒ３上电流的变化量 ２上电压的变化量大于路端电压的变化量 ２上电压的变化量小于路端电压的变化量 16．电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧干前的加热状态，另一种是锅内水烧干后保温状态，如图3-15所示是电饭锅电路原理示意图，Ｓ是用感温材料制造的开关．下列说法中正确的是 ［ ］图3-15２是供加热用的电阻丝２在保温状态时的功率为加热状态时的一半，Ｒ１／Ｒ２应为2∶1２在保温状态时的功率为加热状态时的一半，Ｒ１／Ｒ２应为（－1）∶1 17．如图3-16所示Ｍ为理想变压器，电源电压不变，当变阻器的滑动头Ｐ向上移动时，读数发生变化的电表是 ［ ］图3-16 １ Ｂ．Ａ２ Ｃ．Ｖ１ Ｄ．Ｖ２ 18．如图3-17甲所示，两节同样的电池（内电阻不计）与滑线变阻器组成分压电路和理想变压器原线圈连接，通过改变滑动触头Ｐ的位置，可以在变压器副线圈两端得到图3-17乙中哪些电压? ［ ］图3-17 19．如图3-18所示的电路中，Ｌ１和Ｌ２是完全相同的灯泡，线圈Ｌ的电阻可以忽略．下列说法正确的是 ［ ］图3-18 １先亮，Ｌ２后亮，最后一样亮１和Ｌ２始终一样亮 １立刻熄灭，Ｌ２过一会儿才熄灭 １和Ｌ２都要过一会儿才熄灭 20．如图3-19所示，理想变压器的副线圈上通过输电线接有三个灯炮Ｌ１、Ｌ２和Ｌ３，输电线的等效电阻为Ｒ，原线圈接有一个理想的电流表．开始时，开关Ｓ接通，当Ｓ断开时，以下说法中正确的是 ［ ］图3-19１和Ｌ２变亮21．如图3-20所示是一个理想变压器，Ａ１、Ａ２分别为理想的交流电流表，Ｖ１、Ｖ２分别为理想的交流电压表，Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３均为电阻，原线圈两端接电压一定的正弦交流电源，闭合开关Ｓ，各交流电表的示数变化情况应是 ［ ］图3-20 １读数变大 Ｂ．Ａ２读数变大 １读数变小 Ｄ．Ｖ２读数变小22．如图3-21所示电路中，电源电动势为，内电阻为ｒ，Ｒ１、Ｒ２为定值电阻，Ｒ３为可变电阻，Ｃ为电容器．在可变电阻Ｒ３由较小逐渐变大的过程中［ ］图3-21 ２的电流方向是由ｂ到ａ23．如图3-22所示是一理想变压器的电路图，若初级回路Ａ、Ｂ两点接交流电压Ｕ时，四个相同的灯泡均正常发光，则原、副线圈匝数比为 ［ ］图3-224∶1 Ｂ．2∶1 Ｃ．1∶3 Ｄ．3∶124．如图3-23所示，一个理想变压器的原、副线圈匝数之比为ｎ１∶ｎ２＝10∶1，在原线圈上加220Ｖ的正弦交变电压，则副线圈两端ｃ、ｄ间的最大电压为［］图3-2322ＶＢ．22ＶＣ．零Ｄ．11Ｖ25．如图3-24所示，某理想变压器的原、副线圈的匝数均可调节，原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电，在其它条件不变的情况下，为了使变压器输入功率增大，可使［］图3-24１增加２增加26．如图3-26甲所示，闭合导体线框ａｂｃｄ从高处自由下落，落入一个有界匀强磁场中，从ｂｃ边开始进入磁场到ａｄ边即将进入磁场的这段时间里，在图3-26乙中表示线框运动过程中的感应电流-时间图象的可能是［］图3－2627．如图3-28所示，ａｂｃｄ是粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，导体棒ＭＮ有电阻，可在ａｄ边与ｂｃ边上无摩擦滑动，且接触良好，线框处在垂直纸面向里的匀强磁场中，在ＭＮ由靠近ａｂ边处向ｄｃ边匀速滑动的过程中，下列说法正确的是［］图3-28端的电压先减小后增大28．一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．在两极板间有一正电荷（电量很小）固定在Ｐ点，如图3-30所示．以Ｅ表示两板间的场强，Ｕ表示电容器两板间的电压，Ｗ表示正电荷在Ｐ点的电势能．若保持负极板不动，将正极板移到图中虚线所示位置，则［］图3-30Ｂ．Ｅ变大，Ｗ变大Ｄ．Ｕ不变，Ｗ不变29．如图3-31所示，有一固定的超导体圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流．当把磁铁向右方移走时，由于电磁感应，在超导体圆环中产生了一定的电流［］图3-3130．如图3-32所示的哪些情况中，ａ、ｂ两点的电势相等，ａ、ｂ两点的电场强度矢量也相等? ［］图3-32带电时，极板间除边缘以外的任意两点ａ、ｂｂ31．在图3-33中虚线所围的区域内，存在电场强度为Ｅ的匀强电场和磁感强度为Ｂ的匀强磁场．已知从左方水平射入的电子，穿过这区域时未发生偏转．设重力可以忽略不计，则在这区域中Ｅ和Ｂ的方向可能是［］图3-33向，并与电子运动方向相反32．在一根软铁棒上绕有一组线圈，ａ、ｃ是线圈的两端，ｂ为中心抽头，把ａ端和ｂ抽头分别接到两条平行金属导轨上，导轨间有匀强磁场，方向垂直于导轨所在平面并指向纸内，如图3-35所示，金属棒ＰＱ在外力作用下以图示位置为平衡位置左右做简谐运动，运动过程中保持与导轨垂直，且两端与导轨始终接触良好，下面的过程中ａ、ｃ点的电势都比ｂ点的电势高的是［］图3-35中33．质量为ｍ、电量为ｑ的带电粒子以速率ｖ垂直磁感线射入磁感强度为Ｂ的匀强磁场中，在磁场力作用下做匀速圆周运动，带电粒子在圆周轨道上运动相当于一环形电流，则［］34．在光滑绝缘水平面上，一轻绳拉着一个带电小球绕竖直方向的轴Ｏ在匀强磁场中做逆时针方向的水平匀速圆周运动，磁场方向竖直向下，其俯视图如图3-36所示．若小球运动到Ａ点时，绳子突然断开，关于小球在绳断开后可能的运动情况，以下说法正确的是［］图3-3635．如图3-37所示，竖直面内放置的两条平行光滑导轨，电阻不计，匀强磁场方向垂直纸面向里，磁感强度Ｂ＝0．5Ｔ，导体棒ａｂ、ｃｄ长度均为0．2ｍ，电阻均为0．1Ω，重力均为0．1Ｎ，现用力向上拉动导体棒ａｂ，使之匀速上升（导体棒ａｂ、ｃｄ与导轨接触良好），此时ｃｄ静止不动，则ａｂ上升时，下列说法正确的是［］图3-372Ｎ2ｍ／ｓ2ｓ内，拉力做功，有0．4Ｊ的机械能转化为电能2ｓ内，拉力做功为0．6Ｊ36．如图3-38所示，闭合矩形线圈ａｂｃｄ与长直导线ＭＮ在同一平面内，线圈的ａｂ、ｄｃ两边与直导线平行，直导线中有逐渐增大、但方向不明的电流，则［］图3-3837．如图3-39甲所示，Ａ、Ｂ表示真空中水平放置相距为ｄ的平行金属板，板长为Ｌ，两板加电压后板间电场可视为匀强电场，现在Ａ、Ｂ两极间加上如图3-39乙所示的周期性的交变电压，在ｔ＝Ｔ／4时，恰有一质量为ｍ、电量为ｑ的粒子在板间中央沿水平方向以速度ｖ射入电场，忽略粒子重力，下列关于０粒子运动状态表述正确的是［］图3-39Ａ．粒子在垂直于板的方向的分运动可能是往复运动的值同时满足一定条件，粒子可以沿与板平行０的方向飞出．38．如图3-40甲所示，两块大平行金属板Ａ、Ｂ之间的距离为ｄ，在两板间加上电压Ｕ，并将Ｂ板接地作为电势零点，现将正电荷ｑ逆着电场线方向由Ａ板移到Ｂ板，若用ｘ表示称动过程中该正电荷到Ａ板的距离，则其电势能随ｘ变化的图线为图3-40乙中的［］图3-4039．如图3-41所示，用绝缘细丝线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐振动，则［］图3-4140．如图3-42甲所示，直线ＭＮ右边区域宽度为Ｌ的空间，存在磁感强度为Ｂ的匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．由导线弯成的半径为Ｒ（Ｌ＞2Ｒ）的圆环处在垂直于磁场的平面内，且可绕环与ＭＮ的切点Ｏ在该平面内转动．现让环以角速度ω顺时针转动．图3-42乙是环从图示位置开始转过一周的过程中，感应电动势的瞬时值随时间变化的图象，正确的是［］图3-4241．空间某区域电场线分布如图3-43所示，带电小球（质量为ｍ，电量为ｑ）在Ａ点速度为ｖ１，方向水平向右，至Ｂ点速度为ｖ２，ｖ２与水平方向间夹角为α，Ａ、Ｂ间高度差为Ｈ，以下判断正确的是［］图3-431／2）ｍｖ２２－（1／2）ｍｖ１２）／ｑ２ｃｏｓα－ｖ１）1／2）ｍｖ２２－（1／2）ｍｖ１２－ｍｇＨ２ｓｉｎα42．如图3-44所示，一块金属导体ａｂｃｄ和电源连接，处于垂直于金属平面的匀强磁场中，当接通电源、有电流流过金属导体时，下面说法中正确的是［］图3-44两侧存在电势差，且ａ点电势低于ｄ点电势43．如图3-45所示，ＭＮ、ＰＱ是间距为ｌ的平行金属导轨，置于磁感强度为Ｂ、方向垂直导轨所在平面向里的匀强磁场中，Ｍ、Ｐ间接有一阻值为Ｒ的电阻．一根与导轨接触良好、阻值为Ｒ／2的金属导线ａｂ垂直导轨放置，并以速度ｖ向右匀速滑动．则 ［ ］图3-453 2Ｂｌｖ／344．如图3-46所示，Ｑ1、Ｑ2带等量正电荷，固定在绝缘平面上，在其连线上有一光滑的绝缘杆，杆上套一带正电的小球，杆所在的区域同时存在一个匀强磁场，方向如图，小球的重力不计．现将小球从图示位置从静止释放，在小球运动过程中，下列说法中哪些是正确的 ［ ］图3－4645．一根金属棒ＭＮ放在倾斜的导轨ＡＢＣＤ上处于静止，如图3-47所示，若在垂直于导轨ＡＢＣＤ平面的方向加一个磁感强度均匀增大的匀强磁场，随着磁感强度的增大，金属棒在倾斜导轨上由静止变为运动，在这个过程中，关于导轨对金属棒的摩擦力ｆ的大小变化情况是 ［ ］图3-47大小 46．如图3-48所示，一个质子和一个α粒子垂直于磁场方向从同一点射入一个匀强磁场，若它们在磁场中的运动轨迹是重合的，则它们在磁场中运动的过程中 ［ ］图3-48α粒子冲量的2倍 α粒子的冲量是质子冲量的2倍 47．如图3-49甲所示，两根竖直放置的光滑平行导轨，其一部分处于方向垂直导轨所在平面且有上下水平边界的匀强磁场中，一根金属杆ＭＮ成水平沿导轨滑下．在与导轨和电阻Ｒ组成的闭合电路中，其他电阻不计，当金属杆ＭＮ进入磁场区后，其运动的速度图象可能是图3-49乙中的 ［ ］图3-49二、解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，答案中必须明确写出数值和单位．1．如图3-87所示的电路中，电源电动势＝24Ｖ，内阻不计，电容Ｃ＝12μＦ，Ｒ１＝10Ω，Ｒ３＝60Ω，Ｒ４＝20Ω，Ｒ５＝40Ω，电流表Ｇ的示数为零，此时电容器所带电量Ｑ＝7．2×10－５Ｃ，求电阻Ｒ２的阻值?图3-87 2．如图3-88中电路的各元件值为：Ｒ１＝Ｒ２＝10Ω，Ｒ３＝Ｒ４＝20Ω，Ｃ＝300μＦ，电源电动势＝6Ｖ，内阻不计，单刀双掷开关Ｓ开始时接通触点2，求：图3-88 1）当开关Ｓ从触点2改接触点1，且电路稳定后，电容Ｃ所带电量．2）若开关Ｓ从触点1改接触点2后，直至电流为零止，通过电阻Ｒ的电１量．3．光滑水平面上放有如图3-89所示的用绝缘材料制成的Ｌ形滑板（平面部分足够长），质量为4ｍ，距滑板的Ａ壁为Ｌ距离的Ｂ处放有一质量为ｍ，电１量为＋ｑ的大小不计的小物体，物体与板面的摩擦不计，整个装置处于场强为Ｅ的匀强电场中．初始时刻，滑块与物体都静止，试问：图3-89多大?1）释放小物体，第一次与滑板Ａ壁碰前物体的速度ｖ１2）若物体与Ａ壁碰后相对水平面的速率为碰前速率的3／5，则物体在第二次跟Ａ壁碰撞之前，滑板相对于水平面的速度ｖ和物体相对于水平面的速度ｖ分别为多大?２3）物体从开始运动到第二次碰撞前，电场力做的功为多大?（设碰撞所经历时间极短）4．如图3-90所示，半径为ｒ的金属球在匀强磁场中以恒定的速度ｖ沿与磁感强度Ｂ垂直的方向运动，当达到稳定状态时，试求：图3-901）球内电场强度的大小和方向?2）球上怎样的两点间电势差最大?最大电势差是多少?5．如图3-91所示，小车Ａ的质量Ｍ＝2ｋｇ，置于光滑水平面上，初速度为＝14ｍ／ｓ．带正电荷ｑ＝0．2Ｃ的可视为质点的物体Ｂ，质量ｍ＝0．1ｋｖ０ｇ，轻放在小车Ａ的右端，在Ａ、Ｂ所在的空间存在着匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感强度Ｂ＝0．5Ｔ，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，求图3-911）Ｂ物体的最大速度?2）小车Ａ的最小速度?3）在此过程中系统增加的内能?（ｇ＝10ｍ／ｓ２）6．把一个有孔的带正电荷的塑料小球安在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在一根光滑的水平绝缘杆上，如图3-92所示，弹簧与小球绝缘，弹簧质量可不计，整个装置放在水平向右的匀强电场之中，试证明：小球离开平衡位置放开后，小球的运动为简谐运动．（弹簧一直处在弹性限度内）图3-927．有一个长方体形的匀强磁场和匀强电场区域，它的截面为边长Ｌ＝0．20ｍ的正方形，其电场强度为Ｅ＝4×10５Ｖ／ｍ，磁感强度Ｂ＝2×10－2Ｔ，磁场方向垂直纸面向里，当一束质荷比为ｍ／ｑ＝4×10－10ｋｇ／Ｃ的正离子流以一定的速度从电磁场的正方形区域的边界中点射入如图3-93所示，图3-931）要使离子流穿过电磁场区域而不发生偏转，电场强度的方向如何?离子流的速度多大?2）在离电磁场区域右边界0．4ｍ处有与边界平行的平直荧光屏．若撤去电场，离子流击中屏上ａ点，若撤去磁场，离子流击中屏上ｂ点，求ａｂ间距离．8．如图3-94所示，一个初速为零的带正电的粒子经过Ｍ、Ｎ两平行板间电场加速后，从Ｎ板上的孔射出，当带电粒子到达Ｐ点时，长方形ａｂｃｄ区域内出现大小不变、方向垂直于纸面且方向交替变化的匀强磁场．磁感强度Ｂ＝0．4Ｔ．每经ｔ＝（π／4）×10－3ｓ，磁场方向变化一次．粒子到达Ｐ点时出现的磁场方向指向纸外，在Ｑ处有一个静止的中性粒子，Ｐ、Ｑ间距离ｓ＝3ｍ．ＰＱ直线垂直平分ａｂ、ｃｄ．已知Ｄ＝1．6ｍ，带电粒子的荷质比为1．0×10４Ｃ／ｋｇ，重力忽略不计．求图3-941）加速电压为220Ｖ时带电粒子能否与中性粒子碰撞?2）画出它的轨迹．3）能使带电粒子与中性粒子碰撞，加速电压的最大值是多少?9．在磁感强度Ｂ＝0．5Ｔ的匀强磁场中，有一个正方形金属线圈ａｂｃｄ，边长ｌ＝0．2ｍ，线圈的ａｄ边跟磁场的左侧边界重合，如图3-95所示，线圈的电阻Ｒ＝0．4Ω，用外力使线圈从磁场中运动出来：一次是用力使线圈从左侧边界匀速平动移出磁场；另一次是用力使线圈以ａｄ边为轴，匀速转动出磁场，两次所用时间都是0．1ｓ．试分析计算两次外力对线圈做功之差图3-9510．如图3-97所示的装置，Ｕ1是加速电压，紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为ｌ，两板间距离为ｄ．一个质量为ｍ、带电量为－ｑ的质点，经加速电压加速后沿两金属板中心线以速度ｖ０水平射入两板中，若在两水平金属板间加一电压Ｕ２，当上板为正时，带电质点恰能沿两板中心线射出；当下板为正时，带电质点则射到下板上距板的左端ｌ／4处．为使带电质点经Ｕ１加速后，沿中心线射入两金属板，并能够从两金属之间射出，问：两水平金属板间所加电压应满足什么条件，及电压值的范围．图3-9711．矩形线圈Ｍ、Ｎ材料相同，导线横截面积大小不同，Ｍ粗于Ｎ，Ｍ、Ｎ由同一高度自由下落，同时进入磁感强度为Ｂ的匀强场区（线圈平面与Ｂ垂直如图3-99所示），Ｍ、Ｎ同时离开磁场区，试列式推导说明．图3-9912．匀强电场的场强Ｅ＝2．0×10３Ｖｍ－1，方向水平．电场中有两个带电质点，其质量均为ｍ＝1．0×10－５ｋｇ．质点Ａ带负电，质点Ｂ带正电，电量皆为ｑ＝1．0×10－９Ｃ．开始时，两质点位于同一等势面上，Ａ的初速度ｖＡｏ＝2．0ｍ·ｓ－1，Ｂ的初速度ｖＢｏ＝1．2ｍ·ｓ－1，均沿场强方向．在以后的运动过程中，若用Δｓ表示任一时刻两质点间的水平距离，问当Δｓ的数值在什么范围内，可判断哪个质点在前面（规定图3-100中右方为前），当Δｓ的数值在什么范围内不可判断谁前谁后?图3-10013．如图3-101所示，两根相距为ｄ的足够长的平行金属导轨位于水平的ｘｙ平面内，一端接有阻值为Ｒ的电阻．在ｘ＞0的一侧存在沿竖直方向的均匀磁场，磁感强度Ｂ随ｘ的增大而增大，Ｂ＝ｋｘ，式中的ｋ是一常量，一金属直，方杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动，当ｔ＝0时位于ｘ＝0处，速度为ｖ０向沿ｘ轴的正方向．在运动过程中，有一大小可调节的外力Ｆ作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定，大小为ａ，方向沿ｘ轴的负方向．设除外接的电阻Ｒ外，所有其它电阻都可以忽略．问：图3-1011）该回路中的感应电流持续的时间多长?／2时，回路中的感应电动势有多大?2）当金属杆的速度大小为ｖ０3）若金属杆的质量为ｍ，施加于金属杆上的外力Ｆ与时间ｔ的关系如何?14．如图3-102所示，有一矩形绝缘木板放在光滑水平面上，另一质量为ｍ、带电量为ｑ的小物块沿木板上表面以某一初速度从Ａ端沿水平方向滑入，木板周围空间存在着足够大、方向竖直向下的匀强电场．已知物块与木板间有摩擦，物块沿木板运动到Ｂ端恰好相对静止，若将匀强电场方向改为竖直向上，大小不变，且物块仍以原初速度沿木板上表面从Ａ端滑入，结果物块运动到木板中点时相对静止．求：图3-1021）物块所带电荷的性质；2）匀强电场的场强大小．15．（1）设在磁感强度为Ｂ的匀强磁场中，垂直磁场方向放入一段长为Ｌ的通电导线，单位长度导线中有ｎ个自由电荷，每个电荷的电量为ｑ，每个电荷定向移动的速率为ｖ，试用通过导线所受的安掊力等于运动电荷所受洛伦兹力的总和，论证单个运动电荷所受的洛伦兹力ｆ＝ｑｖＢ．图3-1032）如图3-103所示，一块宽为ａ、厚为ｈ的金属导体放在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中，磁场方向与金属导体上下表面垂直．若金属导体中通有电流强度为I、方向自左向右的电流时，金属导体前后两表面会形成一个电势差，已知金属导体单位长度中的自由电子数目为ｎ，问：金属导体前后表面哪一面电势高?电势差为多少?16．如图3-104（ａ）所示，两水平放置的平行金属板Ｃ、Ｄ相距很近，上面分别开有小孔Ｏ、Ｏ′，水平放置的平行金属导轨与Ｃ、Ｄ接触良好，且导轨在磁感强度为Ｂ１＝10Ｔ的匀强磁场中，导轨间距Ｌ＝0．50ｍ，金属棒ＡＢ紧贴着导轨沿平行导轨方向在磁场中做往复运动．其速度图象如图3-104（ｂ）所示，若规定向右运动速度方向为正方向，从ｔ＝0时刻开始，由Ｃ板小孔Ｏ处连续不断以垂直于Ｃ板方向飘入质量为ｍ＝3．2×10－21ｋｇ、电量ｑ＝1．6×10－19Ｃ的带正电的粒子（设飘入速度很小，可视为零）．在Ｄ板外侧有以ＭＮ为边界的匀强磁场Ｂ２＝10Ｔ，ＭＮ与Ｄ相距ｄ＝10ｃｍ，Ｂ１、Ｂ２方向如图所示（粒子重力及其相互作用不计）．求图3-104（1）在0～4．0ｓ时间内哪些时刻发射的粒子能穿过电场并飞出磁场边界ＭＮ?2）粒子从边界ＭＮ射出来的位置之间最大的距离为多少?17．如图3-108所示是一个电子射线管，由阴极上发出的电子束被阳极Ａ与阴极K间的电场加速，从阳极Ａ上的小孔穿出的电子经过平行板电容器射向荧光屏，设Ａ、K间的电势差为U，电子自阴极发出时的初速度可不计，电容器两极板间除有电场外，还有一均匀磁场，磁感强度大小为Ｂ，方向垂直纸面向外，极板长度为ｄ，极板到荧光屏的距离为Ｌ，设电子电量为ｅ，质量为ｍ．问图3-1081）电容器两极板间的电场强度为多大时，电子束不发生偏转，直射到荧光屏Ｓ上的Ｏ点； 2）去掉两极板间电场，电子束仅在磁场力作用下向上偏转，射在荧光屏Ｓ上的Ｄ点，求Ｄ到Ｏ点的距离ｘ． 18．如图3-109所示，电动机通过其转轴上的绝缘细绳牵引一根原来静止的长为Ｌ＝1ｍ，质量ｍ＝0．1ｋｇ的导体棒ａｂ，导体棒紧贴在竖直放置、电阻不计的金属框架上，导体棒的电阻Ｒ＝1Ω，磁感强度Ｂ＝1Ｔ的匀强磁场方向垂直于导体框架所在平面．当导体棒在电动机牵引下上升ｈ＝3．8ｍ时，获得稳定速度，此过程中导体棒产生热量Ｑ＝2Ｊ．电动机工作时，电压表、电流表的读数分别为7Ｖ和1Ａ，电动机的内阻ｒ＝1Ω．不计一切摩擦，ｇ取10ｍ／ｓ2．求：图3-1091）导体棒所达到的稳定速度是多少?2）导体棒从静止到达稳定速度的时间是多少?答案：一、1．Ｂ 2．ＡＣＤ 3．ＢＤ 4．ＡＤ 5．ＢＣ 6．ＡＤ 7．ＡＤ 8．ＡＤ 9．ＡＢ 10．Ｃ 11．ＡＣ 12．ＢＤ 13．Ａ 14．Ｄ 15．ＡＣ 16．ＡＢＤ 17．ＡＢ 18．ＢＣＤ 19．Ｄ 20．Ｄ 21．ＡＢＤ 22．ＡＢ 23．Ｄ 24．Ｂ 25．ＢＤ 26．ＣＤ 27．ＢＤ 28．ＡＣ 29．Ｄ 30．ＢＤ 31．ＡＢＣ 32．Ｃ 33．ＣＤ 34．ＡＣＤ 35．ＢＣ 36．ＢＣ 37．ＡＤ 38．Ｃ 39．ＡＤ 40．Ｄ 41．ＣＤ 42．ＡＤ 43．ＣＤ 44．ＡＤ 45．Ｂ 46．Ｄ 47．ＡＣＤ1．解：电容器两端电压 ＵＣ＝Ｑ／Ｃ＝6Ｖ，Ｒ４／Ｒ５＝Ｕ４／（－Ｕ４）， ４＝8Ｖ． Ｕ１＝6＋8＝14Ｖ，则有１／（－Ｕ１）＝Ｒ１／Ｒ２，∴Ｒ２＝7．14Ω． １＝8－6＝2Ｖ，则有－Ｕ′１）＝Ｒ１／Ｒ２，∴Ｒ２＝110Ω． 2．解：（1）接通1后，电阻Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４串联，有／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４）＝0．1Ａ．Ｃ＝Ｕ３＋Ｕ４＝Ｉ（Ｒ３＋Ｒ４）＝4Ｖ． Ｑ＝ＣＵＣ＝1．2×10－３Ｃ． 2）开关再接通2，电容器放电，外电路分为Ｒ１、Ｒ２和Ｒ３、Ｒ４两个支路，通过两支路的电量分别为Ｉ１ｔ和Ｉ２ｔ，Ｉ＝Ｉ１＋Ｉ２；Ｉ１与Ｉ２的分配与两支路电阻成反比，通过两支路的电量Ｑ则与电流成正比，故流经两支路的电量Ｑ12和Ｑ34与两支路的电阻成反比，即 12／Ｑ34＝（Ｒ３＋Ｒ４）／（Ｒ１＋Ｒ２）＝40／20＝2，12＋Ｑ34＝Ｑ＝1．2×10－3Ｃ，所以 Ｑ12＝2Ｑ／3＝0．8×10－3Ｃ． 3．解：（1）对物体，根据动能定理，有１＝（1／2）ｍｖ１2，得 ｖ１＝．2）物体与滑板碰撞前后动量守恒，设物体第一次与滑板碰后的速度为ｖ１′；滑板的速度为ｖ，则 １＝ｍｖ１′＋4ｍｖ． １′＝（3／5）ｖ１，则ｖ＝ｖ１／10，因为ｖ１′＞ｖ，不符合实际，故应取ｖ１′＝－（3／5）ｖ１，则ｖ＝（2／5）ｖ１＝（2／5）．做匀速运动，在这段时间内，两者相对于水平面的位移相同． ２＋ｖ１′）／2ｔ＝ｖ·ｔ，ｖ２＝（7／5）ｖ１＝（7／5）．3）电场力做功 1／2）ｍｖ１２＋（（1／2）ｍｖ２２－（1／2）ｍｖ１′２）＝（13／5）ｑＥＬ１．4．（1）稳定时球内电子不做定向运动，其洛伦兹力与电场力相平衡，有Ｂｅｖ＝Ｅｅ，∴ Ｅ＝Ｂｖ，方向竖直向下． 2）球的最低点与最高点之间的电势差最大 ｍａｘ＝Ｅｄ＝Ｅ×2ｒ＝2Ｂｖｒ． 5．解：（1）对Ｂ物体：ｆＢ＋Ｎ＝ｍｇ， 0， ｖｍａｘ＝ｍｇ／Ｂｑ＝10ｍ／ｓ． 2）Ａ、Ｂ系统动量守：Ｍｖ０＝Ｍｖ＋ｍｖｍａｘ， ∴ ｖ＝13．5ｍ／ｓ，即为Ａ的最小速度． 3）Ｑ＝ΔＥ＝（1／2）Ｍｖ０２－（1／2）Ｍｖ２－（1／2）ｍｖｍａｘ２＝8．75Ｊ． 6．解：设小球带电荷量为ｑ，电场的电场强度为Ｅ，弹簧的劲度系数为ｋ． ０． ０＝ｑＥ． ① ０＋ｘ，以向右为正，小球所受合外力 合＝ｑＥ－ｋ（ｘ０＋ｘ）， ② Ｆ合＝－ｋｘ． 指向平衡位置，与相对于平衡位置的位移成正比，所以小球所做的运动为简谐运动． 7．解：（1）电场方向向下，与磁场构成粒子速度选择器，离子运动不偏转，则ｑＥ＝ｑＢｖ， 2×10７ｍ／ｓ．2）撤去电场，离子在磁场中做匀速圆周运动，所需向心力为洛伦兹力，于是２／Ｒ，Ｒ＝ｍｖ／ｑＢ＝0．4ｍ．θ＝Ｌ／Ｒ＝1／2，即θ＝30°．如图17甲所示．１＝Ｒ－Ｒｓｉｎθ＝0．05ｍ．距离为ｙ＝ｙ１＋Ｄｔｇθ＝0．28ｍ．ａ＝ｑＥ／ｍθ′如图17乙所示，则ｔｇθ′＝ｖｙ／ｖ＝（ｑＥＬ／ｍｖ２）·（1／2），图17２′＝（1／2）ａｔ２＝0．05ｍ．ｙ′＝ｙ２′＋Ｄｔｇθ′＝0．25ｍ，＝0．53ｍ．8．解：（1）设带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的半径为ｒ，周期为Ｔ．2πｍ／Ｂｑ＝（π／2）×10－３ｓ，ｔ恰为半个周期．1／2）ｍｖ２和ｒ＝ｍｖ／Ｂｑ，0．5ｍ，可见ｓ＝6ｒ．200Ｖ时，带电粒子能与中性粒子碰撞．2）如图18所示图183）带电粒子与中性粒子碰撞的条件是：ＰＱ之间距离ｓ是2ｒ的整数ｎ倍，且ｒ≤Ｄ／2，2，即ｒ′＝0．75ｍ．ｍａｘ＝（1／2）ｍｖ′２，解得Ｕｍａｘ＝450Ｖ．9．使线圈匀速平动移出磁场时，ｂｃ边切割磁感线而产生恒定感应电动势，线圈中产生恒定的感生电流＝Ｂｌｖ，①／Ｒ，②。
(完整版)高中物理电磁感应经典例题总结
1.如图，金属棒ab 置于水平放置的U 形光滑导轨上，在ef 右侧存在有界匀强磁场B ，磁场方向垂直导轨平面向下，在ef 左侧的无磁场区域cdef 内有一半径很小的金属圆环L ，圆环与导轨在同一平面内。
当金属棒ab 在水平恒力F 作用下从磁场左边界ef 处由静止开始向右运动后，圆环L 有__________（填收缩、扩张）趋势，圆环内产生的感应电流_______________（填变大、变小、不变）。
答案：收缩，变小解析：由于金属棒ab 在恒力F 的作用下向右运动，则abcd 回路中产生逆时针方向的感应电流，则在圆环处产生垂直于只面向外的磁场，随着金属棒向右加速运动，圆环的磁通量将增大，依据楞次定律可知，圆环将有收缩的趋势以阻碍圆环的磁通量将增大；又由于金属棒向右运动的加速度减小，单位时间内磁通量的变化率减小，所以在圆环中产生的感应电流不断减小。
2.如图所示，固定位置在同一水平面内的两根平行长直金属导轨的间距为d ，其右端接有阻值为R 的电阻，整个装置处在竖直向上磁感应强度大小为B 的匀强磁场中。
一质量为m （质量分布均匀）的导体杆ab 垂直于导轨放置，且与两导轨保持良好接触，杆与导轨之间的动摩擦因数为u 。
现杆在水平向左、垂直于杆的恒力F 作用下从静止开始沿导轨运动距离L 时，速度恰好达到最大（运动过程中杆始终与导轨保持垂直）。
设杆接入电路的电阻为r ，导轨电阻不计，重力加速度大小为g 。
则此过程 （ BD ）A.杆的速度最大值为B.流过电阻R 的电量为C.恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量D.恒力F 做的功与安倍力做的功之和大于杆动能的变化量解析：当杆达到最大速度v m 时，022=+--r R v d B mg F m μ得()()22d B r R mg F v m +-=μ，A 错；由公式()()rR BdLr R S B r R q +=+=+=∆∆Φ，B 对；在棒从开始到达到最大速度的过程中由动能定理有：K f F E W W W ∆=++安，其中mg W f μ-=，Q W -=安，恒力F 做的功与摩擦力做的功之和等于杆动能的变化量与回路产生的焦耳热之和，C 错；恒力F 做的功与安倍力做的功之和等于于杆动能的变化量与克服摩擦力做的功之和，D 对。
人教版高中物理电磁学恒定电流知识总结例题
(每日一练)人教版高中物理电磁学恒定电流知识总结例题单选题1、某款扫地机器人如图所示，额定功率24W，额定电流3A，正常工作时电机输出的功率为19.5W，锂电池容量9A·h，为延长锂电池寿命，当剩余电量为总容量的20%时就需要充电，则（）ΩB．额定电压为6.5VA．电机的电阻为83C．正常工作时，电机产生的热量为19.5WD．充满电的电池可以正常工作时间为2.4h答案：D解析：A．由+I2rP=P出得r=0.5Ω故A错误；B．由P=UI得额定电压U=8V故B错误；C．正常工作时，电机产生的热量Q=I2r=4.5W故C错误；D．由80%×q=It解得t=2.4h故D正确。
2、某同学设计了一个转向灯电路（如图），其中L为指示灯，L1、L2分别为左．右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源．当S置于位置1时，以下判断正确的是（）A．L的功率少于额定功率B．L1亮，其功率等于额定功率C．L2亮，其功率等于额定功率D．含L支路的总功率较另一支路的大答案：A解析：A．因L与L2串联后接在电源两端，而两灯的额定电压均为6V，故两灯功率一定小于额定功率，故A正确；B．因电源电压为6V，而电源有内电阻，故电源的输出电压一定小于6V，故B错误；C．由A的分析可知，L2的功率要小于额定功率，故C错误；可知，含L支路的电阻要大，故其功率比另一支路要小，故D错误；D．因两并联支路两电压相等，故由P=U2R故选A。
3、为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动．如果规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动．能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是A．与门B．或门C．非门D．与非门答案：A解析：依据逻辑门电路的特点，只有当两个车门都关紧，即都输入“1”时，数出信号才为“1”，汽车才能启动，为与门逻辑电路，A正确．4、如图所示的部分电路中，已知I＝3 A，I1＝2 A，R1＝10 Ω，R2＝5 Ω，R3＝30 Ω，则通过电流表的电流大小和方向是()A．0.5 A，向右B．0.5 A，向左C．1 A，向右D．1 A，向左答案：A解析：对于稳恒电路中的某一节点，流入的电流总和一定等于流出的电流总和．对于节点c，已知流入的电流I＝3 A，流出的电流I1＝2 A，则还有1 A的电流要流出节点c，由此可知经过R2的电流I2＝1 A向右．根据欧姆定律，U1＝I1R1＝20 VU2＝I2R2＝5 V电压等于电势之差U1＝φc－φaU2＝φc－φb两式相减可得φb－φa＝15 V即b点电势比a点高15 V，则通过R3的电流I3=φb−φaR3=0.5A方向向上，对于节点b，流入的电流I2＝1 A，流出的电流I3＝0.5 A，则还有0.5 A的电流流出b点，因此可判断流过电流表的电流为0.5 A，向右，故A正确．故选A。
高中物理电磁学磁场经典大题例题
(每日一练)高中物理电磁学磁场经典大题例题单选题1、如图所示，在M、N处存在与纸面垂直，且通有大小相等、方向相反电流的长直导线，已知a、O、b在M、N的连线上，O为MN的中点，c、d位于MN的中垂线上，且a、b、c、d到O点的距离均相等。
下列说法正确的是（）A．O点处的磁感应强度为零B．a、b两点处的的磁感应强度方向相反C．c、d两点处的磁感应强度方向相同D．a、c两点处的磁感应强度方向不同答案：C解析：A．a、b、c、d四个点的磁感应强度均为M、N两长直导线在各点的磁感应强度的叠加，由安培定则可知，M、N在O点处磁感应强度的方向相同，合磁感应强度竖直向下，不为零，故A错误；B．M在a处产生的磁场方向竖直向下，在b处产生的磁场方向竖直向下，N在a处产生的磁场方向竖直向下，b处产生的磁场方向竖直向下，根据场强的叠加知，a、b两点处磁感应强度大小相等，方向相同，故B错误；C．M在c处产生的磁场方向垂直于cM偏向右下，在d处产生的磁场方向垂直dM偏向左下，N在c处产生的磁场方向垂直于cN偏向左下，在d处产生的磁场方向垂直于dN偏向右下，根据平行四边形定则，知c处的磁场方向竖直向下，d处的磁场方向竖直向下，且合场强大小相等，故C正确；D．由以上分析可知，a、c两点处磁感应强度的方向都竖直向下，方向相同，故D错误。
故选C。
2、如图所示，竖直线MN∥PQ，MN与PQ间距离为a，其间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，O 是MN上一点，O处有一粒子源，某时刻放出大量速率均为v（方向均垂直磁场方向）、比荷一定的带负电粒子（粒子重力及粒子间的相互作用力不计），已知沿图中与MN成θ=60°角射出的粒子恰好垂直PQ射出磁场，则粒子在磁场中运动的最长时间为（）A．πa3v B．√3πa3vC．4πa3v D．2πav答案：C解析：当θ=60°时，粒子的运动轨迹如图甲所示，根据几何关系有a=R sin30°解得R=2a设带电粒子在磁场中运动轨迹所对的圆心角为α，则其在磁场中运行的时间为t=α2πT即α越大，粒子在磁场中运行的时间越长，α最大时粒子的运行轨迹恰好与磁场的右边界相切，如图乙所示，因R=2a，此时圆心角αm为120°，即最长运行时间为T3，因T=2πRv=4πav所以粒子在磁场中运动的最长时间为4πa3v。
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高中物理典型例题集锦(电磁学部分)25、如图22-1所示，A、B为平行金属板，两板相距为d，分别与电源两极相连，两板的中央各有小孔M、N。
今有一带电质点，自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N三点在同一竖直线上)，空气阻力不计，到达N点时速度恰好为零，然后按原路径返回。
若保持两板间的电压不变，则：A.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。
B.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落仍能返回。
C.若把A板向上平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过N孔继续下落。
图22-1D.若把B板向下平移一小段距离，质点自P点下落后将穿过N孔继续下落。
分析与解：当开关S一直闭合时，A、B两板间的电压保持不变，当带电质点从M向N运动时，要克服电场力做功，W=qU AB，由题设条件知：带电质点由P到N的运动过程中，重力做的功与质点克服电场力做的功相等，即：mg2d=qU AB若把A板向上平移一小段距离，因U AB保持不变，上述等式仍成立，故沿原路返回，应选A。
若把B板下移一小段距离，因U AB保持不变，质点克服电场力做功不变，而重力做功增加，所以它将一直下落，应选D。
由上述分析可知：选项A和D是正确的。
想一想：在上题中若断开开关S后，再移动金属板，则问题又如何?(选A、B)。
26、两平行金属板相距为d，加上如图23-1(b)所示的方波形电压，电压的最大值为U0，周期为T。
现有一离子束，其中每个离子的质量为m，电量为q，从与两板等距处沿着与板平行的方向连续地射入两板间的电场中。
设离子通过平行板所需的时间恰为 T(与电压变化周期图23-1图23-1(b)相同)，且所有离子都能通过两板间的空间打在右端的荧光屏上。
试求：离子击中荧光屏上的位置的范围。
(也就是与O‘点的最大距离与最小距离)。
重力忽略不计。
分析与解：各个离子在电场中运动时，其水平分运动都是匀速直线运动，而经过电场所需时间都是T，但不同的离子进入电场的时刻不同，由于两极间电压变化，因此它们的侧向位移也会不同。
当离子在t=0，T，2T……时刻进入电场时，两板间在T/2时间内有电压U0，因而侧向做匀加速运动，其侧向位移为y1，速度为V。
接着，在下一个T/2时间内，两板间没有电压，离子以V速度作匀速直线运动，侧向位移为y2，如图23-2所示。
这些离子在离开电场时，侧向位移有最大值，即(y1+y2)。
当离子在T=t/2,3/2T,5/2T……时刻进入电场时，两板间电压为零，离子在水平方向做匀速直线运动，没有侧向位移，经过T/2时间后，两板间有电压U0，再经过T/2时间，有了侧向位移y1，如图23-3所示。
这些图23-3离子离开电场时有侧向位移的最小值，即y1。
当离子在上述两种特殊时刻之外进入电场的，其侧向位移值一定在(y1+y2)与y1之间。
根据上述分析就可以求出侧向位移的最大值和最小值。
所以，离子击中荧光屏上的位置范围为：27、如图24-1所示，R1=R2=R3=R4=R，电键S闭合时，间距为d的平行板电容器C 的正中间有一质量为m，带电量为q的小球恰好处于静止状态；电键S断开时，小球向电容器一个极板运动并发生碰撞，碰撞后小球带上与极板同种性质的电荷。
设碰撞过程中没有机械能损失，小球反弹后恰好能运动到电容器另一极板。
若不计电源内阻，求：(1)电源的电动势，(2)小球与极板碰撞后的带电量。
分析与解：(1)电键S 闭合时，R 1、R 3并联与R 4串联，(R 2中没有电流通过)U C =U 4=(2/3)ε对带电小球有：mg=qE=qU C /d=(2/3)q ε/d得：ε=(3/2)mgd/q(2)电键S 断开后，R 1、R 4串联，则U C ’=ε/2=(3/4)mgd/q [1]小球向下运动与下极板相碰后，小球带电量变为q ’，向上运动到上极板，全过程由动能定理得：mgd/2－qU C ’/2－mgd+q ’U C ’=0 [2]由[1][2]式解得：q ’=7q/6。
28、如图25-1所示为矩形的水平光滑导电轨道abcd ，ab 边和cd 边的电阻均为5R 0，ad 边和bc 边长均为L ，ad 边电阻为4R 0，bc 边电阻为2R 0，整个轨道处于与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感强度为B 。
轨道上放有一根电阻为R 0的金属杆mn ，现让金属杆mn 在平行轨道平面的未知拉力F 作用下，从轨道右端以速率V 匀速向左端滑动，设滑动中金属杆mn 始终与ab 、cd 两边垂直，且与轨道接触良好。
ab 和cd 边电阻分布均匀，求滑动中拉力F 的最小牵引功率。
分析与解：mn 金属杆从右端向左端匀速滑动切割磁感线产生感应电动势，mn 相当于电源（），其电路为内电路，电阻为内电阻。
当外电阻最大时，即当mn 滑到距离ad=(2/5)ab 时，此时电阻R madn =R mbcn =8R 0时，外阻最大值R max =4R 0，这时电路中电流最小值：I min =ε/(R max +r)=BLV/(4R 0+R 0)=BLV/5R 0所以，P min =F min V=BLI min V=BLVBLV/5R 0=B 2L 2V 2/5R 029、如图26-1所示，用密度为D 、电阻率为ρ的导线做成正方形线框，从静止开始沿竖直平面自由下落。
线框经过方向垂直纸面、磁感应强度为B 的匀强磁场，且磁场区域高度等于线框一边之长。
为了使线框通过磁场区域的速度恒定，求线框开始下落时的高度h 。
(不计空气阻力)分析与解：线框匀速通过磁场的条件是受到的竖直向上的安培力与重力平衡，即： 图24-1图25-1F 安=mg [1]设线框每边长为L ，根据线框进入磁场的速度为，则安培力可表达为：F 安=BIL=[2]设导线横截面积为S ，其质量为：m=4LSD [3]其电阻为：R=ρ4L/S [4]联立解[1]、[2]、[3]、[4]式得： h=128D 2ρ2g/B 4想一想：若线框每边长为L ，全部通过匀强磁场的时间为多少?(t=2L/V)t=t1+t2,t1=L/V=t2; 线框通过匀强磁场产生的焦耳热为多少？(Q=2mgL)（能量守恒）30、如图27-1所示，光滑导轨EF 、GH 等高平行放置，EG 间宽度为FH 间宽度的3倍，导轨右侧水平且处于竖直向上的匀强磁场中，左侧呈弧形升高。
ab 、cd 是质量均为m 的金属棒，现让ab 从离水平轨道h 高处由静止下滑，设导轨足够长。
试求：(1)ab 、cd 棒的最终速度，(2)全过程中感应电流产生的焦耳热。
分析与解：ab 下滑进入磁场后切割磁感线，在abcd 电路中产生感应电流，ab 、cd 各受不同的磁场力作用而分别作变减速、变加速运动，电路中感应电流逐渐减小，当感应电流为零时，ab 、cd 不再受磁场力作用，各自以不同的速度匀速滑动。
全过程中系统内机械能转化为电能再转化为内能，总能量守恒。
(1) ab 自由下滑，机械能守恒：mgh=(1/2)mV 2[1]由于ab 、cd 串联在同一电路中，任何时刻通过的电流总相等，金属棒有效长度 L ab =3L cd ，故它们的磁场力为：F ab =3F cd [2]在磁场力作用下，ab 、cd 各作变速运动，产生的感应电动势方向相反，当εab =εcd 时，电路中感应电流为零，(I=0)，安培力为零，ab 、cd 运动趋于稳定，此时有：BL ab V ab =BL cd V cd 所以V ab =V cd /3 [3] 图26-1图27-1ab 、cd 受磁场力作用，动量均发生变化，由动量定理得：F ab △t=m(V-V ab ) [4] F cd △t=mV cd [5]联立以上各式解得：V ab =(1/10)，V cd =(3/10)(2)根据系统能量守恒可得：Q=△E 机=mgh-(1/2)m(V ab 2+V cd 2)=(9/10)mgh说 明：本题以分析ab 、cd 棒的受力及运动情况为主要线索求解。
注意要点：①明确ab 、cd 运动速度稳定的条件。
②理解电磁感应及磁场力计算式中的“L ”的物理意义。
③电路中的电流、磁场力和金属棒的运动之间相互影响制约变化复杂， 解题时抓住每一瞬间存在F ab =3F cd 及终了状态时V ab =(1/3)V cd 的关系，用动量定理求解十分方便。
④金属棒所受磁场力是系统的外力，且F ab ≠F cd 时，合力不为零，故系统动量不守恒，只有当L ab =L cd 时，F ab =F cd ，方向相反，其合力为零时，系统动量才守恒。
31、如图28-1所示，X 轴上方有匀强磁场B ，下方有匀强电场E 。
电量为q 、质量为m 、重力不计的粒子在y 轴上。
X 轴上有一点N(L ，0)，要使粒子在y 轴上由静止释放而能到达N 点，问：(1)粒子应带何种电荷? (2)释放点M 应满足什么条件? (3)粒子从M 点运动到N 点经历多长的时间?分析与解：(1) 粒子由静止释放一定要先受电场力作用(磁场对静止电荷没有作用力)，所以 M 点要在-Y 轴上。
要进入磁场必先向上运动，静上的电荷要向上运动必须受到向上的电场力作用，而场强 E 方向是向下的，所以粒子带负电。
(2)粒子在M 点受向上电场力，从静止出发做匀加速运动。
在 O 点进入匀强磁场后，只受洛仑兹力(方向沿+X 轴)做匀速周围运动，经半个周期，回到X 轴上的P 点，进入匀强电场，在电场力作用下做匀减速直线运动直到速度为零。
然后再向上做匀加速运动，在X 轴上P 点进入匀强磁场，做匀速圆运动，经半个周期回到X 轴上的Q 点，进入匀强电场，再在电场力作用下做匀减速运动直到速度为零。
此后，粒子重复上述运动直到 X 轴上的N 点，运动轨迹如图28-2所示。
设释放点M 的坐标为(0.-y O )，在电场中由静止加速，图28-1图28-2则：qEy O =mV 2[1]在匀强磁场中粒子以速率V 做匀速圆周运动，有：qBV=mV 2/R [2]设n 为粒子做匀速圆周运动的次数(正整数)则：L=n2R ，所以R=L/2n [3]解[1][2][3]式得：V=qBL/2mn ，所以y O =qB 2L 2/8n 2mE (式中n 为正整数)(3)粒子由M 运动到N 在电场中的加速运动和减速运动的次数为(2n-1)次，每次加速或减速的时间都相等，设为t 1，则：y O =at 12=qEt 12/m 所以t 1=粒子在磁场中做匀速圆周运动的半周期为t 2，共n 次，t 2=πm/qB粒子从M 点运动到N 点共经历的时间为：t=(2n-1)t 1+nt 2=(2n-1)BL/2nE+n πm/qB (n=1、2、3……) 32、平行金属板长1.4米，两板相距0.3米，两板间匀强磁场的B 为1.3×10-3特斯拉，两板间所加电压随时间变化关系如29-1图所示。