恒定电流、磁场、电磁感应测试题（含答案）

恒定电流、磁场、电磁感应测试题（含答案）

注意:本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共110分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题 共48分）

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，1-7小题只有一个选项正确，8-12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分。）

1．如图所示，一条形磁铁，从静止开始，穿过采用双线绕成的闭合线圈，条形磁铁在穿过线圈过程中可能做 （ C ）

A．减速运动 B．匀速运动 C．自由落体运动 D．非匀变速运动

2．如图所示电路（a）(b)中，电阻R和自感线圈L的电阻值都很小，接通S，使电路达到稳定，灯泡A发光（ A ）

A．在电路（a）中，断开S，A将渐渐变暗

B．在电路（a）中，断开S，A将先变得更亮，然后渐渐变暗 C．在电路（b）中，断开S，A将渐渐变暗 D．在电路（b）中，断开S，A立即熄灭

S N v

× A L R S L × A R S （a）

（b） 3．著名物理学家费曼曾设计过这样一个实验装置：一块绝缘圆板可绕其中心竖直的光滑轴自由转动，在圆板的中部有一个线圈，圆板的四周固定着一圈金属小球，如图所示。在线圈接通电源的瞬间发现圆板做顺时针转动（俯视），则下列说法正确的是： D

A．圆板上的金属小球一定带正电 B．圆板上的金属小球一定带负电 C．圆板上的金属小球可能不带电 D．圆板上的金属小球可能带负电

4．如图所示，A为水平放置的橡胶圆盘，在其侧面带有负

电荷─Q，在A正上方用丝线悬挂一个金属圆环B（丝线未画出），使B的环面在水平面上与圆盘平行，其轴线与橡胶盘A的轴线O1O2重合。现使橡胶盘A由静止开始绕其轴线O1O2按图中箭头方向加速转动，则（ B ）

A．金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到拉力增大 B．金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到拉力减小 C．金属圆环B有扩大半径的趋势，丝线受到拉力减小 D．金属圆环B有缩小半径的趋势，丝线受到拉力增大

5．如图甲所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势E与导体棒位置x关系的图像是图乙的（ A ）

金属小球 线圈 O1 O2 B

A

- 1 -

E E E

E

图甲 图乙 6．如图是某离子速度选择器的原理示意图，在一半径为R=10cm的圆柱形桶内有B=0.1T的匀强磁场，方向平行于轴线．在圆柱桶某一直径两端开有两个小孔．作为入射孔和出射孔．离子束以不同角度入射，最后有不同速度的离子束射出．现有一离子源发射比荷为γ=2×108C/kg的正离子，且粒子束中速度分布连续．当入射角α=450，出射离子速度v的大小是(设离子碰到桶壁均被吸收) （ B ）

A．2?10m/s

86

B．22?10m/s 66C．22?10m/s D．42?10m/s

7．如图所示，在水平无限大匀强磁场中，垂直于磁场竖直放置一个无限长的金属框架，质量为m的金属棒ab，用绝缘轻质细绳连接一个质量也为m的重物。现让金属棒从静止开始释放，最终达到平衡状态时的速度为v，此时电阻R消耗的电功率为P，金属棒中的电流为I。金属棒与导轨接触良好，除电阻R外，其他部分的电阻忽略不计。如果将悬挂重物的绳子突然剪断，关于此后运动过程，下列说法中正确的是 D

1I 21B．电阻R的功率将逐渐减小，最终为P

2A．金属棒ab中的电流均匀减小到C．金属棒ab将做匀减速运动，最终速度为

1v 2D．金属棒ab的重力做功的功率将逐渐减小，最终为

1P 48．请你应用已经学过的电磁学知识，判断以下说法中正确的是 （AD）

A、我国上空水平飞行的客机，机翼上有微弱的电流

B、电动机启动过程，随着转速的加快，其消耗的电功率也随之增加 C、动生电动势是洛伦兹力而引起，说明洛伦兹力对电荷做了功 D、电动机可以作为发电机来提供电能

9．如图所示，通有恒定电流的螺线管竖直放置，一铜环沿螺线管的轴线加速下落。在下落过程中，环面始终保持水平，铜环先后经过轴线上1、2、3位置时的加速度分别为a1、a2、a3，位置2处于螺线管中心，位置1、3与位置2等距离（ ABD ）

A．a1

- 2 -

1 2 3

10．如图所示，竖直放置的螺线管与平行导轨ab、cd连接，导体棒MN与导轨接触良好，能沿导轨左右运动，运动的v-t图线如图所示，匀强磁场垂直于导轨平面，螺线管正下方水平桌面上有一铜环．欲使铜环对桌面的压力增大，MN运动的v-t图线应是（AC）

a d M b N c o A

v t o v t o B

v t C

v o D

t 11．如图所示，两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为?的斜面上，导轨的左端接有电阻R，导轨所在空间有一与导轨平面垂直的匀强磁场。导轨上有一个金属棒，金属棒与两导轨垂直且接触良好，在沿着斜面向上且与棒垂直的拉力F作用下，金属棒沿导轨匀速上滑，则下列说法正确的是： BD

A．拉力做的功等于棒的机械能的增量 B．合力对棒做的功等于零

C．拉力与棒受到的磁场力的合力为零

D．拉力对棒做的功与棒克服重力做的功之差等于回路中产生的电能 12．霍尔元件是一种基于霍尔效应的磁传感器，已发展成一个品种多样的磁传感器产品族，得到广泛应用。如图为某霍尔元件的工作原理示意图，该元件由金属导体制成。下列说法中正确的是 ABC

A．M点电势比N点电势高

B．用霍尔元件可以测量地磁场的磁感应强度

C．对于某霍尔元件，若保持电流I恒定，则霍尔电压UH与磁感应强度B成正比 D．对于某霍尔元件，若保持磁感应强度B恒定，则霍尔电压UH与电流I成反比

第II卷（非选择题 共62分）

二、实验题（本题共2小题，共14分）.

13．(8分)用伏安法测电池的电动势和内电阻，由于电路存在问题，当电键S闭合后，移动变阻器的滑片P时，出现下列异常现象: (1)电流表示数可变，电压表示数始终为零 (2)电流表示数为零，电压表示数不变 (3)电流表烧坏

(4)电流表示数不变，电压表示数可变

以上四种情况与下面电路图对应的情况分别是：(1)对应__ __，(2)对应_ __， (3)对应_ ___，(4)对应__ ___.

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13. (1)对应__丁__，(2)对应_乙___，(3)对应_甲___，(4)对应__丙___.

14．(6分)如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5 V的小灯泡的I－U特性曲线的实验电路图。

①(2分)根据电路图甲，用笔画线代替导线，将图乙中的实验电路连接完整。 ②(1分)开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于_____端（选填“A”、“B”或“AB中间”）

③(3分)实验中测得有关数据如下表：

根据表中的实验数据，在图丙中画出小灯泡的I－U特性曲线。

14．①如图所示 ②A ③如图所示。

解析：连接分压电路时，要先将滑动变阻器的下面两个接线柱与电源、开关连成闭合

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回路，且分压电路开关S闭合之前滑动变阻器的滑片应该置于测量电路电压为零的一端。 三、解答题（本大题共4小题，共48分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后结果的不给分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 15．（10分）如图所示，两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为? 的绝缘斜面上，两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m、电阻为r的均匀直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直。整套装置处于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。导轨的电阻忽略不计。让ab杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦。

（1）在加速下滑过程中，当ab杆的速度大小为v时，求此时ab杆中的电流及其加速度的大小；

（2）求在下滑过程中，ab杆可以达到的速度最大值。

15．（1）重力mg，竖直向下，支持力N，垂直斜面向上，安培力F，水平向右（1分） 当ab杆速度为v时，感应电动势E=BLvcosθ， （1分） 此时电路中电流I?EBLv?cosθ （1分） R?rR?rB2L2vab杆受到安培力F=BIL=cosθ （1分）

R?r根据牛顿运动定律，有

B2L2v2

ma=mgsin?－Fcosθ= mgsin?－cosθ （1分）

R?rB2L2va=gsin?－cos2θ （1分）

m(R?r)B2L2v2

（2）当cosθ = mgsin? 时，ab杆达到最大速度?m （2分）

R?rvm?mg(R?r)sin? （2分）

B2L2cos2? 16．（12分）如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的 P2点进入磁场，并经过y轴上y＝?2h处的P3点。不计重力。求

（l）电场强度的大小。

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