磁场和电磁感应测试题

磁场和电磁感应测试题
一、选择题。

1．如图所示的匀强电场和匀强磁场共存的区域内，（不计重力）电子可能沿水平方向向右做匀速直线运动的有（）
A B C D
2．质子（1
1H）和a粒子（4
2
He）均垂直于磁场方向射入同一匀强磁场，图中1和2分别是质子和a粒
子运动的轨迹，则关于两粒子的运动半径r，运动速率v，运动周期T，在磁场（矩形区域）内运动时间t的关系正确的有（）
A．r1=r2
B．v1=v2
C．T1=T2
D．t1=2t2
3．如图所示的电路中，A1和A2是完全相同的灯泡，S是开关，线圈L的电阻可以忽略，
下列说法正确的有（）
A．当S接通时，A2先亮，A1后亮
B．当S接通时，A1和A2同时亮
C．当S由闭合突然断开时，A2立刻熄灭，A1过一会儿才熄灭
D．当S由闭合突然断开时，A1和A2均要过一会儿才熄灭
4．1931年，英国物理学家狄拉克从理论上预言存在着
只有一个磁极的粒子——磁单极子，当磁单极子（S极）
从上至下穿过一闭合导体环，以下说法正确的有（）
A．进入环时，环中感应电流方向和图所示方向相同
B．进入环时，环中感应电流方向和图所示方向相反
C．离开环时，环中感应电流方向和图所示方向相反
D．离开环时，环中感应电流方向和图所示方向相同
5．三个速率不同的同种带电粒子，沿同一方向从图中长方形区域的匀强磁场上边缘射入磁场中，当它们从下边缘飞出时相对入射方向的偏角分别为90︒，60︒，30︒则它们在磁场中运动的时间之比为A．1：1：1 B．1：2：3 C．3：2：1 D．1：2：3
6．图中A是一边长为l的方形线框，电阻为R，今维持线框以恒定的速度v沿x轴运动，并穿过图示宽度为3l的匀强磁场B区域，若以x轴正方向为力的正方向，线框在图示位置的时刻为时间起点，则磁场对线框作用力F随时间t的变化图线为图中的（）
7．一闭合线圈放在匀强磁场里（线圈平面与磁场方向垂直），若通过线圈平面的磁感应强度B随时间变化的规律如图所示，若线圈面积不变，则线圈中的感应电动势与时间的关系可用下列哪个图来表示（）
A B C D
8．水平导体棒质量为m，长度为L，通过的电流为I，置于倾角为a的绝缘斜面上，整个装置处于匀强磁场中，电流和磁场的方向如图所示，在图示四种情况下，导体棒与粗糙斜面间的摩擦力可能为零的有（）
二、计算题。

9．竖直放置的导轨宽0.5m，导轨中接有电阻为0.2Ω，额定功率为5W的小灯泡，如图所示，一质量为50g的金属棒可沿导轨无摩擦下滑（导轨和棒的电阻不计），若棒的速度达到稳定后，小灯泡正常发光，（g取10m/s2）求：
（1）匀强磁场的磁感应强度
（2）棒达到稳定时的速度
10．带负电的电子，电量为e，质量为m，重力不计，以速度v0垂直射入两板间的匀强磁场中，如图所示，已知两板间距为d，入射点为O，入射速度垂直于板MN，板长MN=2d，其中ON=2OM，磁场方向垂直于纸面向里，为使粒子能从两板之间射出，求磁感应强度B的取值范围。

11．一电阻为R，边长为a的方形线框，放在匀强磁场中，磁场与线框所在平面垂直，如图（a）所示，已知磁感应强度B随时间t的变化关系如图（b）所示，图中磁感应强度的最大值B0和变化周期T都是已知量，求：
（1）0~T/4时间内，通过线框某横截面的电荷量q。

（2）0~T时间内，线框所产生的电热Q。

( a ) ( b )
12．如图所示，套在足够长的直杆上的绝缘小环，其质量为m，带电量为+q且不变，环内径略大于杆的直径，将此棒竖直放在相互垂直，且沿水平方向的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，方向水平向右，磁感应强度为B，方向垂直纸面向外，环与棒间的动摩擦因数为μ，且mg>μqE求小环由静止开始下落的过程中的最大加速度和最大速度。

参考答案和评分细则
一、选择题：
1、D
2、B
3、AD
4、BC
5、C
6、D
7、A
8、ABC 计算题：
９、（1）灯炮正常发光
2P I R =得5I A === （6分）
棒的速度达到稳定：
BIL=mg 得0.0510
0.250.5mg B T T IL ⨯
===⨯ （6分）
（2）E IR BLv == 得50.2
/10/0.20.5IR
v m s m s BL ⨯===⨯ (6分)
10、据题意知电子向下偏转 （２分）
若电子恰不打到MN 板，则2
3R d > （3分）
2
0mv ev B R = 得 0
32mv B ed < （4分）
若电子恰不打到PQ 板，则R<d （３分）
2
0mv ev B R = 得 0
mv B ed > （４分）
所以： 0
32mv mv B ed ed << （２分）
11、（1）０～Ｔ／４时间内
204B a Bs t t T φ
ε=== （４分） 2
04B a I R RT ε
== （3分） 2
04B a T q I t I R
==⋅= （3分） （２）在０～Ｔ时间内
其中 0～Ｔ／４，３Ｔ／４～Ｔ时间内有恒定电流， 在T ／４～３Ｔ／４时间内无电流 （２分）
故2
24T Q I R = 其中204B a I RT = （4分） 则 24
08B a Q RT
= （2分） 12 ① 刚开始：qvB < q E 则 （2分） 水平方向：F N +qvB=qE （2分） 竖直方向：N mg F ma μ-= （2分） 当F N =0时，a 有最大值 max a g = (3分) ②此后：qvB>qE 则 （2分） F N +qE = qvB （2分） N mg F ma μ-= （2分） 当a =0 时,v 有最大值 max mg qE v qB
μμ+=
（3分）。