高二部分习题精选汇编及解答（电流 - 电场 - 磁场 - 电磁力学综

高中物理总复习重点高二部分习题精选汇编及详解

A.跟电流方向垂直，跟磁场方向平行

第一部分《磁场》单元测试题

B.跟磁场方向垂直，跟电流方向平行 班级： 姓名： 学号： 分数：

（时间：100分钟 满分：100分）

C.既跟磁场方向垂直，又跟电流方向垂直 一、选择题

D.既不跟磁场方向垂直，又不跟电流方向垂直

1．物理实验都需要有一定的控制条件.奥斯特做电流磁效应实验时，应排除地磁场对实验的影响.关于奥斯特的实验，下列说法中正确的是( ).

A．该实验必须在地球赤道上进行 6.在隧道工程以及矿山爆破作业中，部分未发火的炸药残留在爆破孔内，很B．通电直导线应该竖直放置

容易发生人员伤亡事故.为此，科学家制造了一种专门的磁性炸药，在磁性炸药制C．通电直导线应该水平东西方向放置

造过程中掺入了10％的磁性材料——钡铁氧体，然后放入磁化机磁化.使用磁性D．通电直导线应该水平南北方向放置

炸药一旦爆炸，即可安全消磁，而遇到不发火的情况可用磁性探测器测出未发火2．有关磁场的物理概念，下列说法中错误的是 （ ） 的炸药.已知掺入的钡铁氧体的消磁温度约为400℃，炸药的爆炸温度约2240℃～A．磁感应强度是描述磁场强弱的物理量，是矢量

3100℃，一般炸药引爆温度最高为140℃左右.以上材料表明(

).

B．磁感应强度的方向跟产生磁场的电流方向有关 A．磁性材料在低温下容易被磁化B．磁性材料在高温下容易被磁化 C．磁感应强度的方向跟放入磁场中的受磁场力作用的电流方向有关 C．磁性材料在低温下容易被消磁D．磁性材料在高温下容易被消磁 D．磁感线的切线方向表示磁场的方向，其疏密表示磁感应强度的大小 7．如图2所示，一根通电直导线垂直放在磁感应强度为1T的匀强磁场中， 3．在地球赤道上空，沿东西方向水平放置一根通以由西向东的直线电流，则以导线为中心，半径为R的圆周上有a、b、c、d四个点，已知c点的实际磁感应此导线受到的安培力方向 （ ） 强度为0，则下列说法中正确的是（ ）

A．竖直向上 B．竖直向下 C．由南向北 D．由西向东 A．直导线中电流方向垂直纸面向里 c B 4．如图1所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势B．d点的磁感应强度为0

b d 为E的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放F a C．a点的磁感应强度为2T，方向向右 置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计。L a 为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其E D D．b点的磁感应强度为

2T，方向斜向下，与B成450

角

图2

方向分别为

θ b A．mgRC 8．有两个相同的圆形线圈,通以大小不同但方向相同的电流,如图所示,两个线圈在图1 光滑的绝缘杆上的运动情况是( )

El，水平向右 B．

mgRcos?El，垂直于回路平面向上

A.互相吸引,电流大的加速度较大

C．

mgRtan?El，竖直向下 D．mgRsin?,电流大的加速度较大 El，垂直于回路平面向下 B.互相排斥5．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，正确的说法是 C.互相吸引,加速度相同

( )

D.以上说法都不正确

9．质量为m、带电量为q的小球，从倾角为θ的光滑绝缘斜面上由静止下滑，整

1

I

个斜面置于方向水平向外的匀强磁场中，其磁感应强度为B，如图所示。若带电小球下滑后某时刻对斜面的作用力恰好为零，下面说法中正确的是( )

①小球带正电 ②小球在斜面上运动时做匀加速直线运动

③小球在斜面上运动时做加速度增大，而速度也增大的变加速直线运动 ④则小球在斜面上下滑过程中，当小球对斜面压力为零时的速率为mgcosθ／Bq

A、①②③ B、①②④ C、①③④ D、②③④

10．如图所示，在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中，电量为q的液滴作半径为R的匀速圆周运动，已知电场强度为E，磁感强度为B，则液滴的质量和环绕速度分别为（ ）

2

A、Eq/g，BgR/E B、BqRE，E/B C、B，BRq/E D、Eq/g，E/B

二、填空题

11.如图4所示，在同一水平面内的两导轨相互平行，相距为2m，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6kg的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为5A时，金属棒作匀速运动；当金属棒中的电流增加到8A时，金属棒获得2m/s2的加速度，求磁场的磁感应强度为 T.

12.如图5所示，将截面为正方形的真空腔abcd放置在一匀强磁场中，磁场方向垂直纸面向里.若有一束具有不同速率的电子由小孔a图4 B

三、解答题(解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤) 13．如图8所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=37的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图8所示，整个装置放在磁感应强度为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则该棒的重力为多少？

0

B I θ 图8 14．如图11所示，一束电荷量为e的电子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度v射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角为θ=60。求电子的质量和穿越磁场的时间。

0

A × × v × × B × × θ B × × d 图11

15．如图所示，一质量为m，电量为+q的带电小球以V0的初速度射入水平方向的匀强电场中，小球恰能在电场中做直线运动。若电场的场强大小不变，方向改为相反，同时加一垂直纸面向外的匀强磁场，小球仍以原来的初速度重新射入，小球恰好又能做直线运动，求电场强度E及磁感强度B的大小。

沿ab方向射入磁场，打在腔壁上被吸收，则由小孔c和d射出的电子的速率之比_______.

图5

2

匀强磁场垂直于导轨平面向下，金属棒ab在一水平恒力F作用下由静止起向右运动，则 （ ）

A．随着ab运动速度的增大，其加速度也增大 B．外力F对ab做的功等于电路中产生的电能

C．当ab做匀速运动时，外力F做功的功率等于电路中的电功率

D．无论ab做何种运动，它克服安培力做的功一定等于电路中产生的电能

4．单匝闭合线框在匀强磁场中，绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动，在转动过程中，穿过线框的最大磁通量为Φm，线框中的最大感应电动势为Em。下列说法中正确的是( ) A．在穿过线框的磁通量为B．在穿过线框的磁通量为?m2Em2第二部分

河东高考补习学校2010届物理单元过关试题

《电磁感应》

一、选择题。（共21小题，每题3分，部分分1分）

1．如图1所示，导体棒ab、cd均可在各自的导轨上无摩擦地滑动，导轨电阻不计， 磁场的磁感强度B1、B2的方向如图，大小随时间变化的情况如图2所示。在0–t1时 间内( )

A．若ab不动，则ab、cd中均无感应电流

B．若ab不动，则ab中有恒定的感应电流，但cd中无感应电流

C．若ab向左匀速运动，则ab中有从a到b的感应电流，cd向右运动 D．若ab向左匀速运动，则ab中有从a到b的感应电流，cd向左运动

2．如图所示，等腰直角三角形OPQ区域内存在匀强磁场，另有一等腰直角三角形导线框ABC以恒定的速度沿垂直于磁场方向穿过磁场，穿越过程中速度始终与AB边垂直且保持AC平行于OQ。关于线框中的感应电流，以下说法中正确的是( )

A．开始进入磁场时感应电流沿顺时针方向 B．开始进入磁场时感应电流最大

C．开始穿出磁场时感应电流沿顺时针方向 D．开始穿出磁场时感应电流最大

3．如图所示，水平放置的光滑平行金属导轨上有一质量为m的金属棒ab，金属棒与导轨接触良好。导轨一端连接电阻RE，其它电阻均不计，磁感应强度为B的

的时刻，线框中的感应电动势为的时刻，线框中的感应电动势为

?m2Em2C．线框每转动一周，线框中的感应电流方向改变一次 D．线框转动的角速度为

Em

?m5．在光滑的水平地面上方，有两个磁感应强度大小均为B，方向向反的水平匀强磁场，如图PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大。一个半径为a，质量为m，电阻为R的金属圆环垂直磁场方向，以速度v从如图位置运动，当圆环运动到直径刚好与边界线PQ重合时，圆环的速度为v/2，则下列说法正确的是 ( ) A．此时圆环中的电功率为

4BavR22222

B．此时圆环的加速度为

4BavmR

C．此过程中通过圆环截面的电量为

?BaR22

D．此过程中回路产生的电能为0.75mv 6.如图所示，LOO’L’为一折线，它所形成的

3

两个角∠LOO’和∠OO’L‘均为450。折线的右边有一匀强磁场，其方向垂直OO’的方向以速度v做匀速直线运动，在t=0时刻恰好位于图中所示的位置。以逆时针方向为导线框中电流的正方向，在下面四幅图中能够正确表示电流—时间（IC．ab棒运动的位移 D．ab棒运动的时间

9.如图，宽为L=1m的U形导体框架abcd水平放置，匀强磁场方向竖直且随时间不断变化。长为L=1m导体棒MN垂直放置于某处，t=0s时起向右运动，闭合电路中始终没有电流。取导轨最左端x=0，已知导体棒t1=1s时x1=1m，速度v1=1m/s，磁场B1=4.5T，磁场变化率大小(小为(A．(?B?t—t）关系的是（时间以l/v为单位） （ ）

?B?t)1；t2=1s时，x2=3m，磁场为B2，磁场变化率大

)2，速度为v2=2m/s。以下正确的是（ ）

7．如图所示，平行金属导轨与水平面间的倾角为θ，导轨电阻不计，与阻值为R 的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感强度为B．有一质量为m长为l 的导体棒从ab位置获平行斜面的大小为v的初速向上运动，最远到达a＇b＇的位置，

滑行的距离为s，导体棒的电阻也为R，与导轨之间的 动摩擦因数为μ．则( ) /B a22A．上滑过程中导体棒受到的最大安培力为Blv/R a R1 B．上滑过程中安培力、滑动摩擦力和重力对导体棒做的总功2θ 为mv/2 v /2bC．上滑过程中电流做功发出的热量为mv/2－mgs (sinθ＋R μcosθ) b sθ 2D．上滑过程中导体棒损失的机械能为mv/2－mgs sinθ 第7题图

8．如图所示，光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，导轨宽度为L。QM之间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。一质量为m，电阻为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度v0使之开始滑行，最后停在导轨上。由以上条件，在此过程中可求出的物理量有（ ） A．电阻R上产生的焦耳热

B．通过电阻R的总电荷量

)1=4.5 T/s，B2=1.5T，

?t?t?B?B)2=1T/s， D． ()2=2 T/s， C． (?t?t?B)1=3 T/s，B2=2.5 T， B．(?B10．动圈式话筒和磁带录音机都应用了电磁感应现象，图甲所示是话筒原理，图乙所示是录音机的录音、放音原理图，由图可知: 其中正确的是（ ） A．话筒工作时录音磁铁不动，线圈振动而产生感应电流. B．录音机放音时变化的磁场在静止的线圈里产生感应电流

C．录音机放音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场 D．录音机录音时线圈中变化的电流在磁头缝隙处产生变化的磁场

11．如图所示是磁悬浮的原理，图中P是柱形磁铁，Q是用高温超导材料制成的

4

超导圆环，将超导圆环Q水平放在磁铁P上，它就能在磁力的作用下县浮的磁铁P的上方，下列叙述正确的是 （ ）

A．Q放入磁场的过程中，将产生感应电流，稳定后，感应电流消失 B．Q放入磁场的过程中，将产生感应电流，稳定后，感应电流仍存在 C．如果P的N极朝上，Q中感应电流的方向如图所示

D．如果P的S极朝上，Q中感应电流的方向与图中所示的方向相反 12．某匀强磁场垂直穿过一个线圈平面，磁感应强度B随时间t变化的规律如图线所示。若在某1s内穿过线圈中磁通量的变化量为零，则该1s 开始的时刻是 （ ） A．第0.2s B。第0.8 s

12

C．第 s D。第 s

33

13．如图所示电路，L是自感系数较大的线圈，在滑动变阻器的滑动片P从B端迅速滑向A端的过程中，经过AB中点C时通过线圈的电流为I1 ；15．如图，两根平行的光滑导轨竖直放置，处于垂直轨道平面的匀强磁场中，金属杆ab接在两导轨之间，在开关S断开时让ab自由下落，ab下落过程中始终保持与导轨接触良好，设导轨足够长，电阻不计。ab下落一段时间后开关闭合，从开关闭合开始计时，ab下滑速度v随时间变化的图象不可能是（ ）

16．如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面。一导线框abcdef位于纸面内，况的邻边都相互垂直，bc边与磁场的边界P重合。导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从t=0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。以a→b→c→d→e→f为线框中的电动势ε的正方向，以下四个ε-t关系示意图中正确的是

P从A端迅速滑向B端的过程中，经过C点时通过线圈的电流为I2；P固定在C点不动，达到稳定时通过线圈的电流为I0。则 ( ) A.I1?I2?I0 B.I1?I0?I2

C.I1?I2?I0 D.I1?I0?I2

17．如图所示，光滑U型金属导轨PQMN水平固定在竖直向上的匀强磁场中．磁感

－＋－＋ A 2 0 2 14．现将电池组、滑线变阻器、带铁芯的线圈A、线圈B、电流计及开关如右图连接．在

开关闭合、线圈A放在线圈B中的情况 下，某同学发现当他将滑动变阻器的滑 片P向左加速滑动时，电流计指针向右 偏转．由此可以推断( )

A．线圈A向上移动或滑动变阻器的滑片P向右加速滑动，都引起电流计指针向左偏转 B．线圈A中铁芯向上拔出或断开开关，都能引起电流计指针向右偏转

C．滑动变阻器的片P匀速向左或匀速向右滑动，都能使电流计指针静止在中央 D．因为线圈A、线圈B的绕线方向未知，故无法判断电流计指针偏转的方向

应强度为B，导轨宽度为L。QM之间接有阻值为R的电阻，其余部分电阻不计。一质量为M，电阻为R的金属棒ab放在导轨上，给棒一个水平向右的初速度v0使之开始滑行，最后停在导轨上。由以上条件，在此

P 过程中可求出的物理量有（ ） A．电阻R上产生的焦耳热 B．通过电阻R的总电量 C．ab棒运动的位移 D．ab棒的运动时间

M B Q － ＋ B a v0 P b N 18.如图所示，一面积为S的单匝矩形线圈处于一个交变的磁场中，磁感应强度的

5

变化规律为B?B0sin?t。下列说法正确的是( ) A、线框中会产生方向不断变化的交变电流 B、在t?时刻，线框中感应电流将达到最大值 ?C、对应磁感应强度B＝B0的时刻，线框中感应电流也一定为零

D、若只增大磁场交变频率，则线框中感应电流的频率也将同倍数增加，但有效值不变

19．如图所示，在水平面内固定一个“U”形金属框架，框架上置一金属杆ab，不计它们间的摩擦，在竖直方向有匀强磁场，则( ) a A．若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向右移动 B．若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向右移动 C．若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动 D．若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向右移动

20．如图20所示，竖直面内的水平虚线上方是一匀强磁场B，从虚线下方竖直上抛一 正方形线圈，线圈越过虚线进入磁场，最后又落回到原处，运动过程中线圈平面始

终垂直于磁场，且上下两边保持水平，不计空气阻力，则( ) A．上升过程中克服磁场力做的功大于下降过程中克服磁场力做的功 B．上升过程中克服磁场力做的功等于下降过程中克服磁场力做的功 C．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率 D．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率

21．如图所示，竖直放置的螺线管与导线abcd构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线abcd所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时，a b 导B B B B d

c 0 t A

0 t B 0 t C 0 t D 二、解答题。（共4小题，37分。写出必要的文字说明和重要方程、演

算步骤、必要的分析图）

22.如图所示，水平放置的光滑金属框abcd单位长度电阻为r，bc=L，ab=cd=2L。长度为L的导体杆MN放在金属框上，并以匀速v从最左端向右平动。导体杆MN单位长度电阻值为2r。整个空间充满匀强磁场，磁感应强度的大小为B，方向垂直纸面(abcd平面)向里。求： （1）当导体杆MN的位移s1?L22?时，MN两端的电压多大？

（2）在上述位置外力F的大小是多少？

（3）当导体杆MN的位移s2为多大时金属框上消耗的电功率最大？最大功率为多少？

23．如图所示，两条平行的金属导轨MP、NQ与水平面夹角为?，设导轨足够长。导轨处在与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B=0.80T，与导轨上端相连的电源电动势E=4.5V，内阻r=0.4Ω，水平放置的导体棒ab的电阻R=1.5Ω，两端始终与导轨接触良好，且能沿导轨无摩擦滑动，与导轨下端相连的电阻R1=1.0Ω，电路中其它电阻不计。当单刀双掷开关S与1接通时，导体棒刚好

图20 b

M a b × × × × × × v × × × B × × × × × × × × × c d N 保持静止状态，求： （1）磁场的方向；

（2）S与1接通时，导体棒的发热功率；

（3）当开关S与2接通后，导体棒ab在运动过程中，单位时间（1s）内扫过的最 大面积。

体圆环将受到向上的磁场作用力 （ ）

6

24.如图甲所示，在虚线框两侧区域存在有大小为B、方向分别为水平向左和水平向右的匀强磁场。用薄金属条制成的闭合正方形框aa’b’b边长为L，质量为m，电阻为R。现将金属方框水平地放在磁场中，aa’边、bb’边分别位于左、右两边的磁场中，方向均与磁场方向垂直，乙图是从上向下看的俯视图。金属方框由静止开始下落，其平面在下落过程中保持水平（不计空气阻力）。

（1）请根据乙图指出下落时方框中感应电流的方向； （2）求方框下落的最大速度v（设磁场区域在竖直方向足够长）； m（3）当方框下落的加速度为 时，求方框内感应电流的功率P； 2（4）从静止开始经过时间t，方框下落高度为h，速度为vt（vt

a(a’) b(b’)

25.如图所示，两根足够长固定平行金属导轨位于倾角??30?的斜面上，导轨上、下端各接有阻值R?20?的电阻，导轨电阻忽略不计，导轨宽度L?2m，在整个导轨平面内都有垂直于导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度B?1T。B B 质量m?0.1kg、连入电路的电阻r?10?的金属棒ab在较高处由静止释放，当金属棒ab下滑高度h?3m时，速度恰好达到最大值v?2m/s。金属棒ab在a’ 甲 b’ 下滑过程中始终与导轨垂直且与导轨良好接触g取10m/s。求： （1）金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中机械能的减少量。 B 2gB a 乙 （2）金属棒ab由静止至下滑高度为3m的运动过程中导轨上端电阻R中产生的热量。 b 电磁感应单元测试答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 B B B D C ABC A BD AC A BC BC CD BC AD D CD ABD BC ACD B

7

22.解析：（1）导体棒MN运动时产生的感应电动势为

??BLv 导体棒MN的电阻为

rMN?2Lr 当导体杆MN的位移s1?

此时MN两端的电压为

UMN?RR?rMNR?4Lr

（2）当S与1接通时 I总?ER总?r?ERR1R?R1?4.50.4?0.6?4.5A

L2时,导体杆右侧金属框的电阻为

M a b × × × × × × v × × × B × × × × × × × × × c d N

导体棒上的电流I?R1R?R1I总?11.5?1?4.5?1.8A

??23 BLv

导体棒的发热功率p?I2R?1.82?1.5?4.86W （3）S与1接通时，导体棒平衡有：

F安?mgsin??0

（2）在上述位置时感应电流大小为

?BLvBv I???R?rMN6Lr6r

6r由于导体杆做匀速运动，外力F等于安培力，即 6r（3）金属框上消耗的电功率为 2安培力大小FA?BIL?2BLv2 BIL?mgsin??0

S与2接通后，导体棒切割磁感线产生电流，最后匀速运动单位时间内扫过面积

F?FA?BLv 最大

'匀速运动时F安?mgsin??0

222222???BLvRBLvP??? ?R?222224LrR?rR?4RLr?4LrMN??R?4Lr?RI?'BLvR

得单位时间扫过最大面积为 S?Lv?IRB'当 R?4LrR22，即R?2Lr时，P最大。 BLv8r22?mgsin?RBL2?BILRBL2?IRB?1.8?1.50.8?3.375?3.4m2

此时有 R??5L?S2?r?2Lr 可得

s2?32L

2 BLv8Lr22 ?24.解析：（1）顺时针方向

（2）最大速度时方框受到的安培力与重力平衡 2BLvm 4B2L2vm

F安 = 2 BIL = 2B L = = mg

R Rvm =

mgR

4B2L2安

此时最大功率为 Pm?

23. 解析：（1）磁场的方向:垂直斜面向下

（3）ma = mg - F= mg - 2 BIL

mgm2g2R2

I = P= IR =

4BL16B2L2 8

122

（4）mgh = mvt+ I0Rt I=2

2mgh-mvt2

2Rt

12mv2高度为h。开始时各段绳都处于伸直状态，把它们由静 止释放，ab边刚好穿过两 磁场的分界线CC′进入磁场 Ⅱ时线框做匀速运动，不计绳与骨轮间的摩擦。求： （1）ab边刚进入Ⅰ时线框A1的速度v1的大小；

（2）ab边进入磁场Ⅱ后线框A1的速度v2的大小。

2、．【济南市】15. （13分）如图所示的坐标系，x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向。在x轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限，存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场，在第四象限，存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为m、电荷量为q的带电质点，从y轴上y = h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。然后经过x轴上x=-2h处的P2点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动。之后经过y轴上y=-2h处的P3点进入第四象限。已知重力加速度为g。试求： （1） 粒子到达P2点时速度的大小和方向

（2） 第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小

（3） 带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。 3、．【莱阳一中】20．(10分) 如图所示，带有等量异种电荷的两平行金属板A和B水平放置，板间匀强电场的场强大小为E，方向竖直向下，两板正中央均开有小孔，板长为L，板间距离为L／3，整个装置处于真空环境中，在A板小孔正上方、距小孔为L处的P点，由静止释放一个带正电的小球(可看做质点)，小球进入AB两板间时加速度变为原来的2倍，设小球通过上、下孔时的

25.解析：（1）金属棒ab机械能的减少量?E?mgh??2.8J ①

（2）速度最大时金属棒ab产生的电动势e?BLv ② 产生的电流 I?e/(r?R/2) ③ 此时的安培力 F?BIL ④ 由题意可知，受摩擦力 f?mgsin30??F ⑤

由能量守恒得，损失的机械能等于金属棒ab克服摩擦力做功和产生的电热

之和 电热 Q??E?fh/sin30? ⑥ 上端电阻R中产生的热量QR?Q/4 ⑦ 联立①②③④⑤⑥⑦式得：QR?0.55J ⑧

第三部分

《磁场》、《电磁感应》期末考试解答题集锦

1、【日照市】16．（12分）如图所示，细绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2，线框A1的电阻R，质量为

M，物块A2的质量为m（M＞m）， 两匀强磁场区域Ⅰ、Ⅱ的高度也为L，磁感应强度均为 B，方向水平且与线框平面垂直。线框ab边距磁场边界

速度分别为?1、?2。现改变两板的带电性质，使两板间场强方向与原来相反，但大小不变，同时在两

板之间加上垂直纸面向里的水平匀强磁场，再

次在P点由静止释放该小球，小球从A板小孔

进入两板间后，不碰撞极板而能从两板间飞出。求：(重力加速度为g) (1) ?1与?2之比

(2)磁感应强度B的取值范围

9

4、．【莱阳一中】21．(12分)如图(a)所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L=0．40m，导轨平而与水平面成??30?角，上端下端通过导线分别连接阻值质量R1?R2?1.2?的电阻，为m=0．20kg、阻值r?0.20?的金属棒ab放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应

强度大小B—1T。现通过小电动机对金属棒施加拉力，使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动，0．5s时电动机达到额定功率，此后电动机功率保持不变，经足够长时间后，棒达到最大速度5． 0m／s。此过程金属棒运动的?—t图象如图(b)所示，试求：(取重力加速度g=10m／s2)

(1)电动机的额定功率P

(2)金属棒匀加速运动时的加速度a的大小

(3)在0～0．5s时间内电动机牵引力F与速度?的关系 5、．【临沂高新区】16．如图所示，MN和PQ为固定在水平面上的平行金属轨道，轨距为0.2m，质量为0.1kg的金属杆ab置于轨道上，与轨道垂直，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=0.5T，现用F=2N的水平向右的恒力拉ab杆由静止开始运动，电路中除了电阻R=0.05Ω之外，其余电阻不计，设轨道光滑，求：

（1）ab杆的速度达到5m/s时的加速度多大？

（2）当ab杆达到最大速度后，撤去外力F，此后感应电流还能产生多少电热？

6、．【青岛十九中】17．（12分）如图所示，半径为r、圆

心为Ol的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场右侧有一坚直放置的平行金属板

M和N，两板问距离为L，在MN板中央各有一个小孔O2、O3、O1、O2、O3在同一水平直线上，与平行金属板相接的是两条竖直放置间距为L的足够长的光滑金属导轨，导体棒PQ与导轨接触良好，与阻值为R的电阻形成闭合回路（导轨与导体棒的电阻不计），该回路处在磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，整个装黄处在真空室中，有一束电荷量为+q、质量为m的粒子流（重力不计），以速率v0圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域，最后从小孔O3射出。现释放导体棒PQ，其下滑h后开始匀速运动，此后粒子恰好不能从O3，而从圆形磁场的最高点F射出。求：

（1）圆形磁场的磁感应强度B’。 （2）导体棒的质量M。

（3）棒下落h的整个过程中，电阻上产生的电热。（4）粒子从E点到F点所用的时间 7、．【威海一中】14.（8分）半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，并且处于水平向右的匀强电场E和垂直于纸面向外的匀强磁场B中．环上套有一个质量为m的带电小球，让小球从与环心等高的P点由静止释放，恰好能滑到圆环的最高点A．求：

（1）小球的带电性质和带电量．

（2）小球运动过程中对环的最大压力． 8、．【威海一中】15．（10分）如图所示，MN、PQ为间距L=0.5m足够长的平行导轨，NQ⊥MN。导轨平面与水平面间的夹角θ=37°，NQ间连接有一个R=5Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上，且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数μ=0.5，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=1m。试解答以下问题：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

（1）请定性说明金属棒在达到稳定速度前的加速度和速度各如何变化？ （2）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大？ （3）金属棒达到的稳定速度是多大？

（4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感强度逐渐减

小，可使金属棒中不产生感应电流，则磁感强度B应怎样随时间t变化（写

M P B0 c θ d a N R Q b P A E B 10

出B与t的关系式）?

9、．【威海一中】17．（12分）如图4所示，在以O为圆心，半径为R=103cm的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B=0.1T，方向垂直纸面向外。竖直平行放置的两金属板A、K相距为d=20

3mm，连在如图所

质量为m的小球在轨道内从b点由静止释放，小球刚好能顺时针沿圆环轨道做圆周运动，求：

（1）匀强电场的电场强度E

（2）若小球第二次到达最高点a时恰好对轨道无压力，求磁感应强度B． 12、．【郓城实验中学】16．（12分）如图（甲）所示，一正方形金属线框放置在绝缘的光滑水平面上，并位于一竖直向下的有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着磁场的边界，从t＝0时F 开始，对线框施加一水平向右的外3F0

力F，使线框从静止开始做匀加速直线运动，在t1时刻穿出磁场．已知外力F随时间变化的图像如图（乙）所示（图中的F0、t1均为已知量），线框的质量为m、电阻为R，．试求

（1）线框在磁场中运动的加速度；

（甲）

示的电路中，电源电动势E=91V，内阻r=1Ω定值电阻R1=10Ω，滑动变阻器R2

的最大阻值为80Ω，S1、S2为A、K板上的两上小孔，且S1、S2跟O点在垂直极板的同一直线上，OS2=2R，另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O点跟荧光屏D之间的距离为H=2R。比荷为2×105C/kg的正离子流由S1进入电场后，通过S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。问： （1）请分段描述正离子自S1到荧光屏D的运动情况。 （2）如果正离子垂直打在荧光屏上，电压表的示数多大？ （3）调节滑动变阻器滑片P的位置，正离子到达荧光屏的最大范围多大？ 10．【潍坊市】17． (12分)如图甲所示，偏转电场的两个平行极板水平放置，板长L=0．08m，板距足够大，两板的右侧有水平宽度l=0．06m、竖直宽度足够大的有界匀强磁场．一个比荷为

的带负电粒子(其重力不计)以

F

F0 O t1 （乙）

t （2）匀强磁场的磁感应强度；

（3）线框拉出磁场的过程中通过线框横截面的电荷量。

13、．【枣庄市】16．（9分）甲图为质谱仪的原理图。带正电粒子从静止开

始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于MN

进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN为上边界、 方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为 B。带电粒子经偏转磁场后，最终到达照片底片上的H 点。测得G、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计。 （1）设粒子的电荷量为q，质量为m，试证明该粒子的比荷为：

qm?8UBd22

vo=8X105m/s速度从两板中间沿与板平行的方向射人偏转电场，进入偏转电场时，偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场，最终垂直磁场右边界射出．求：

(1)粒子在磁场中运动的速率v；

(2)粒子在磁场中运动的轨道半径R；

(3)磁场的磁感应强度B 11、．【郓城实验中学】15．（10分）如图所示，一绝缘圆环轨道位于竖直平面内，半径为R，空心内径远小于R，以圆环圆心O为原点在环面建立平面直角坐标系xoy，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其他象限加垂直环面向外的匀强磁场．一带电量为+q、

；

（2）若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于G点，如图以所示，其它条件不变，要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上（MN足够长）， 求磁场区域的半径应满足的条件。

11

第四部分：第一章—第四章综合练习

第一章 电场 电流 综合练习

一、填空题

1．电闪雷鸣是自然界常见的现象，古人认为那是“天神之火”，是

天神对罪恶的惩罚，直到1752年，伟大的科学家_________________冒着生命危险在美国费城进行了著名的风筝实验，把天电引了下来，发现天电和摩擦产生的电是一样的，才使人类摆脱了对雷电现象的迷信。

2．用____________和______________的方法都可以使物体带电。无

论那种方法都不能_________电荷，也不能__________电荷，只能使电荷在物体上或物体间发生____________，在此过程中，电荷的总量__________，这就是电荷守恒定律。

3．带电体周围存在着一种物质，这种物质叫_____________，电荷

间的相互作用就是通过____________发生的。

4．电场强度是描述电场性质的物理量，它的大小由____________

来决定，与放入电场的电荷无关。由于电场强度由大小和方向共同决定，因此电场强度是______________量。

5．避雷针利用_________________原理来避电：带电云层靠近建筑物时，避雷针上产生的感应电荷会通过针尖放电，逐渐中和云中的电荷，使建筑物免遭雷击。 6．某电容器上标有“220V 300μF”， 300μF＝____F＝_____pF。 7．某电池电动势为1.5V，如果不考虑它内部的电阻，当把它的两极与150Ω的电阻连在一起时，16秒内有______C的电荷定向移动通过电阻的横截面，相当于_______个电子通过该截面。

8．将一段电阻丝浸入1L水中，通以0.5A的电流,经过5分钟使水

温升高1.5℃，则电阻丝两端的电压为_______V，电阻丝的阻值为_______Ω。 二、选择题

9．保护知识产权，抵制盗版是我们每个公民的责任与义务。盗版书

籍影响我们的学习效率甚至会给我们的学习带来隐患。小华有一次不小心购买了盗版的物理参考书，做练习时，他发现有一个关键数字看不清，拿来问老师，如果你是老师，你认为可能是下列几个数字中的那一个

-19-19

A．6.2×10C B．6.4×10C Ｃ．6.6×10-19C Ｄ．6.８×10-19C

10．真空中有两个静止的点电荷，它们之间的作用力为F，若它们

的带电量都增大为原来的2倍，距离减少为原来的1/2，它们之间的相互作用力变为

A．F/2 B．F Ｃ．4F Ｄ．16F 11．如左下图所示是电场中某区域的电场线分布图，A是电场中的

一点，下列判断中正确的是

A．A点的电场强度方向向左 B． A点的电场强度方向向右 Ｃ．负点电荷在A点受力向右 Ｄ．正点电荷受力沿电场线方向减小

A A B

12．某电场的电场线如右上图所示，则某点电荷A和B所受电场力的大小关系是

A．FA>FB B． FA

Ｃ．FA=FB Ｄ．电荷正负不明无法判断

13．一个带电小球，用细线悬挂在水平方向的匀强电场中，当小球静止后把细线烧断，则小球将（假定电场足够大） A．做自由落体运动 B．做曲线运动

Ｃ．做变加速直线运动 Ｄ．做匀加速直线运动

12

14.关于电容器的电容，下列说法正确的是 22．一只电炉的电阻丝和一台电动机线圈的电阻相等，都是R，设通

A．电容器所带的电荷越多，电容就越大 过的电流强度相同，则在相同的时间内，关于这只电炉和这台电B．电容器两极板间的电压越高，电容就越大 动机的发热情况，下列说法中正确的是 Ｃ．电容器所带电荷增加一倍，电容就增加一倍 A．电炉和电动机产生电炉的热量相等 Ｄ．电容是描述电容器容纳电荷本领的物理量 B．产生的热量多于电动机产生的热量 15．如右图所示的稳恒电路中, R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3Ｃ．产生的热量少于电动机产生的热量 Ω那么通过电阻R1、R2、R3的电流强度之比Ｄ．无法判断 I1:I2:I3 为 23．有两个小灯泡L1和L2分别标有“6V 6W”和”12V 6W“字样，A.1:2:3 B.3:2:1 若把它们串连后接入电路，那么该电路允许消耗的最大电功率为 C.2:1:3 D.3:1:2 A． 15W B．9W 16．有一段电阻为R＝81Ω的导线，将其截成若干相等的部分，然后Ｃ．7.5W Ｄ．6W 把它们并联，并联后电阻为1Ω，导线被截成的段数为 24.如图所示, a、b是两电阻R1和R2的I-U图象,A． 9段 B．18段 Ｃ．27段 Ｄ．81它们把第一象限分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域,若将

段 R1和R2并联,则并联后的总电阻的I-U图象 17．为了使电炉消耗的功率减半，应 A.一定在区域Ⅰ B.一定在区域Ⅱ A．使电流减半 B．使电压减半 C.一定在区域Ⅲ D.不能确定 Ｃ．使电压和电炉的电阻各减半 Ｄ．使电炉的电阻减半 18．把四个完全相同的电阻A、B、C、D串连后接入电路，消耗的总三、计算题 功率为P，把它们并联后接入该电路，则消耗的总功率为 25．真空中有两个相距0.1m、带电量相等的点电荷，它们间的静电A．P B．4P Ｃ．8P Ｄ．16P 力的大小为10－3N，求每个点电荷所带电荷量是元电荷的多少倍？ 19．把三个都是12Ω的电阻采用串连、并联或混联都不可能获得的 阻值是 A． 36Ω B． 24Ω Ｃ．18Ω Ｄ．8Ω 20．通过电阻R的电流强度为I时，在t时间内产生的热量为Q，若 电阻为2R，电流强度为I/2，则在时间t内产生的热量为 A．4Q B．2Q Ｃ．Q/2 Ｄ．Q/4 21. 电动机线圈的电阻为R,电动机正常工作时,两端电压为U,通过

电流为I,工作时间为t,下列说法中正确的是 26．如图所示的电路中,电源电动势为E,A.电动机消耗的电能为U2t/R 内电阻不计,电阻R1=2R2,在R2的两端B.电动机消耗的电能为I2Rt 并联上一段电阻忽略不计的导线L，求： C.电动机线圈生热为I2Rt . （1）R1两端电压 D.电动机线圈生热为U2t/R （2）导线L中通过的电流IL？

13

27．如图所示，在水平放置且相距3．6cm的平行带电金属板间,能

-4 -8

形成匀强电场,有一个质量m=10 g 、电荷量Q=－10C的液滴,在两板正中央处于静止状态. g取9.8m/s2.求: (1)哪块板带正电?板间电场强度多大? (2)若板间电场强度突然增为原来的2倍,液滴将做什么运动?触及板面时速度多大?

28．如图所示电路,电阻R1=１０Ω,R2=１０Ω,电源内电阻不计,若电源消耗的总功率P=60W, R3上消耗的功率为40W,求电源电动势E与电阻R3的阻值大小?

R1R2E,rR3

14

参考答案

一、填空题 的受力方向为该点的磁场方向.

3.不论是直线电流的磁场还是环形电流的磁场，都可以用 定

1．富兰克林

2．摩擦起电 感应起电 创生 消灭 转移 保持不变 3．电场 电场 4．电场自身 失 5．尖端放电

6．3.0×10－４ 3.0×108

7．0.16 1.0×10１８ ８．４２ ８４ 二、选择题 题号 ９ １０ １１ １２ １３ １４ １５ １６ 答案 Ｂ Ｄ Ｂ Ａ Ｄ Ｄ Ｃ Ａ 题号 １７ １８ １９ ２０ ２１ ２２ ２３ ２４ 答案 Ｃ Ｄ Ｂ Ｃ Ｃ Ａ Ｃ Ｃ 三、计算题 ２５．２.１×10１０ ２６．（１）Ｅ （２）Ｅ／Ｒ１ ２７．（１）上板带正电 Ｅ＝１０５Ｎ／Ｃ （２）竖直向上做匀加速直线运动 （３）０.６m/s ２８．Ｅ＝３０Ｖ Ｒ３＝１０Ω 第二章 磁场 综合练习 一、填空题 1.地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，其间有一个交角，叫做 。 2.磁体和 的周围都存在着磁场,磁场对 和电流都有力的作用.磁场具有方向性,规定在磁场中任一点,小磁针

15

则来判断其方向，判断直线电流的具体做法是 ， ， 。

．通常我们所说的铁磁性物质是指____________比其他物质磁性强

得多的物质，也叫强磁性物质。这些物质由很多已经磁化的小区域组成，这些小区域叫做“ ”。

5.将长0.5m通过4A电流的通电导线放在匀强磁场中,当导线和磁场方向垂直时,通电导线所受磁场力为0.3N,则匀强磁场的磁疗感应强度B大小为 T,若将通电导线中的电流减为2A,则这时匀强磁场的B为 T,导线受安培力为 N.

6.如图5所示,一条放在磁场中的通电导线,导线与磁场方向垂直，图中已经分别标明电流、磁场和安培力这三个物理量中两个量的方向,试在图中标出第三个量的方向.

7.如下图所示，电流从A点分两路通过对称的半圆分路汇合于B点，

在圆环中心处的磁感应强度为 （填“最大”“最小”或“为零”） 4

8.如图在倾角为30°的斜面上,水平固定一 根20cm长的铜棒,将其两端用软导线与电源连接,

铜棒中通有2A的电流,方向如图4所示,如空间存在竖直向上的、磁

感应强度为0.4T的匀强磁场,则铜棒受到的安培力的大小为 N,方向是 . 二、选择题

9．以下说法正确的是（ ）

A．通电导线在磁场中可能会受到力的作用 B．磁铁对通电导线不会有力的作用

C．两根通电导线之间不可能有力的作用

D．两根通电导线之间只可能有引力的作用，不可能有斥力的作用 10．下列关于磁铁的使用的说法中不正确的是（ ） A．磁铁受到撞击会使磁铁的磁性减弱

B．原先没有磁性的铁，在长期受到磁铁的吸引会产生磁性 C．对磁铁加热会使磁铁的磁性减弱

D．永磁体在受到加热或敲打后，其磁性不会发生改变 11．下列物品中必须用到磁性材料的是（ ）

A．DVD碟片 B．计算机上的磁盘 C．电话卡 D．喝水用的搪

I A 瓷杯子

12．关于电荷所受电场力和洛伦兹力，正确的说法是 A．电荷在磁场中一定受洛伦兹力作用 B．电荷在电场中一定受电场力作用 C．电荷所受电场力一定与该处电场方向一致 D．电荷所受的洛伦兹力不一定与磁场方向垂直

13．关于磁场对通电直导线作用力的大小，下列说法中正确的是 A．通电直导线跟磁场方向平行时作用力最小，但不为零 B．通电直导线跟磁场方向垂直时作用力最大 C．作用力的大小跟导线与磁场方向的夹角大小无关 D．通电直导线跟磁场方向不垂直时肯定无作用力

14．有两根平行放置的直导线，当它们通以互为反向的电流时，会相互排斥，这是由于

A.两导线上自由移动的同种电荷相互排斥的结果 B.两导线上的电荷通过各自产生的电场相互作用的结果

C.两导线上的电流通过各自产生的磁场而对对方电流发生作用的结果

D.各自的电源产生的电场力相互作用的结果

15．一块磁铁从高出掉到地上，虽然没有断，但磁性变弱了，这是因为

A．磁铁被磁化了 B．磁铁因剧烈震动而退磁了 C．磁铁是非磁性物质 D．磁铁是软磁性材料

16

16.在下列单位中,可以化成磁感应强度的单位(T)的有 20.关于磁感应强度的大小，以下说法中正确的是（ ）

Kg m/sA. C mNB.A m Kg m/s2C.C mD.Wbm

A.一段通电导线在磁场中某处所受安培力大（小），该处磁感应强

度就大（小）

B.磁感线密集处磁感应强度就大

17.在通电螺线管内部有一点A,通过A点的磁感线方向一定是 A．从螺线管的N极指向S极 B．放在该点的小磁针北极受力的方向

C．从螺线管的S极指向N极 D．放在该点的小磁针的南极受力的方向

18．19世纪20年代，以塞贝克（数学家）为代表的科学家已认识到温度差会引起电流。安培考虑到地球自转造成了太阳照射后正面和背面的温度差，从而提出如下解释：地球磁场是由绕地球的环形电流引起的。则该假设中的电流方向是

A．由西向东垂直于磁子午线方向 B．由东向西垂直于磁子午线方向

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 19．如图所示，长直导线与矩形闭合导线框处于同一竖直平面内，长直导线固定不动，矩形闭合导线框可以自由运动。开始时长直导线与矩形闭合导线框的竖直边平行，线框静止不动。若直导线和导线框中同时通有图中所示方向的电流，那么矩形闭合导线框的运动情况是（ ）

A.靠近通电长直导线 B.远离通电长直导线 C.保持静止不动 D.顺时针（俯视）方向转动

17

C.通电导线在磁场中受安培力为零处，磁感应强度一定为零 D.磁感应强度B反比于检验电流元IL

21．三根导线如图1放置，其中L1可绕O1点转动，L3可绕O2点转动，L2固定，当通以如图所示方向电流时将会有（ ）

A.L1逆时针，L3顺时针转动 B.L1顺时针，L3逆时针转动 C.L1、L3均顺时针转动 D.L1、L3均逆时针转动

22．某同学画的表示磁场B、电流I和安培力F的相互关系如图9-1所示，其中正确的是（ ） c 23.如图2所示,闭合直角三角形线框abc处在匀强磁场中,

通有图示方向的恒定电流,下列说法中正确的是 a I b A.ab边在磁场中受到的安培力最大

B.ac 边受到的安培力方向垂直于该边斜向下 C.bc边在磁场中不受安培力作用

S N 图9-5

D.线框受到磁场力的合力不为零

24．如图9-5所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中央的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直，给导线通以垂直纸面向外的电流，则（ ）

A．磁铁对桌面压力减小，不受桌面的摩擦力作用． B．磁铁对桌面压力减小，受到桌面的摩擦力作用． C．磁铁对桌面压力增加，不受桌面的摩擦力作用． D．磁铁对桌面压力增加，受到桌面的摩擦力作用． 三、计算题:

25．在赤道附近的地磁场可看做是沿南北方向的匀强磁场，磁感应强度的大小是0.5×10－4T。如果赤道上有一根沿东西方向的直导线，长20m，通有从东向西的电流30A，问地磁场对这根导线的作用力有多大？方向如何？

26.在倾角为θ=30度的光滑斜面上垂直纸面放置一根长为L,质量为m的直导体棒,导体棒处在方向竖直向下的匀强磁场,如图所示,当导体棒内通有垂直纸面向里的电流I时,导体棒恰好静止在斜面上,求磁感应强度B的大小.

18

IB

7. 两根完全相同的轻质弹簧将长度L=50cm，质量m=20g的金属杆悬挂起来，如图16所示。金属杆处于水平状态，且处在垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度B=0.8T。(1)为了使弹簧处于原长，金属杆中应通以什么方向的电流？电流强度是多大？(2)若金属杆中电流强度与（1）中求得数值相同，但方向相反，则两弹簧伸长多少？已知每个弹簧的弹性系数均为k=0.1N/cm，g取10m/s2。

28.在磁感应强度为1.0T的匀强磁场中,放一条与磁场方向垂直的长度为0.5m的通电导线,导线中的电流为4.0A.这段导线在与磁场方向垂直的光滑水平面内,沿安培力的方向从静止开始移动了1.0m,求(1)导线在磁场中受到的安培力大小;(2)安培力对导线所做的功;(3)导线获得的动能. 19

参考答案

一、填空题

1．磁偏角 2．电流（或通电导线） 磁体 N极 3．安培 右手握住导线，让伸直的拇指的方向与电流的方向一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的环绕方向． ４．磁化后的磁性 磁畴 ５．０.15 0.15 0.15 6．Ａ安培力Ｆ向下 Ｂ安培力Ｆ垂直于杆斜向下 Ｃ电流Ｉ向右 Ｄ磁场Ｂ水平向左 ７．为零 ８．０.１６ 水平向右 二、选择题 题号 ９ 答案 Ａ １０ １１ １２ １３ １４ １５ １６ Ｄ Ｂ Ｂ Ｂ Ｃ Ｂ ＡＢ

第三章 电磁感应 综合练习

一、填空题 1、远距离输电时，减少输电线路电能损失的途径有两个，一是减小______________，二是减小______________。

2、闭合电路中由于__________的变化，电路中产生了感应电流，产生感应电流的那部分电路相当于_________，电路中的感应电流与______________成正比。

3、交流电的有效值是根据_______来决定的，对于正弦交流电，它的有效值是其峰值的_____倍。若把电容器接在交流电路中，则它能起到__________和__________作用。

题号 １７ １８ １９ ２０ ２１ ２２ ２３ ２４ 答案 ＢＣ Ｂ 三、计算题 ２５．０.０３Ｎ，向下 ２６．Ｂ＝mg3ILＡ Ｂ Ｃ Ｄ ＡＢ Ａ ２７．（１）由4、一个正方形线圈放在匀强磁场中，当线圈平面与匀强磁场方向垂直时，通过线圈的磁通量为5.0?10?3Wb，当线圈平面转到与匀强磁场方向平行时，通过线圈的磁通量为_____Wb，如果转动的时间为

10?2左向右 ０.５Ａ（２）２cm ２８．（１）２Ｎ（２）２Ｊ（３）２Ｊ

s，则线圈中产生的平均感应电动势为_____V。

i/A 105、频率为50Hz的正弦电流，对人体的安全电压有效值不能超过36V，

0 —102 0.01 2 t/s 图1

20

这个交流电压的周期是_________s，峰值是_____V。

6、一交流电流的图象如图1所示，由图可知，该交流电流即时值表达 式为i＝______________A，用电流表测该电流，示数为______A，

11、关于感应电动势和感应电流,下列说法中正确的是 ( ) A．只有当电路闭合, 且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电动势

B．只有当电路闭合，且穿过电路的磁通量发生变化时，电路中才有感应电流

C．不管电路是否闭合，只要有磁通量穿过电路，电路中就有感应电动势

D．不管电路是否闭合，只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就有感应电流 12、关于电磁感应现象的有关说法中，正确的是 （ ）

A．只要穿过闭合电路中的磁通量不为零，闭合电路中就一定有感应电流发生

B．穿过闭合电路中的磁通量减少，则电路中感应电流就减小 C．穿过闭合电路中的磁通量越大，闭合电路中的感应电动势越大 D．穿过闭合电路中的磁通量变化越快，闭合电路中感应电动势越大

13、关于自感现象，下列说法中正确的是( )

A．对于同一线圈，通过它的电流越大，线圈中产生的自感电动势越大 B．对于同一线圈，通过它的磁通量越大，线圈中产生的自感电动势越大

C．对于同一线圈，当电流变化越大时，线圈中产生的自感电动势越大 D．对于同一线圈，当电流变化越快时，线圈中产生的自感电动势越大

若该交流电流通过10?的电阻时，电阻消耗的电功率为________W 。 7、一台理想变压器，原、副线圈匝数之比是5：1，则原、副线圈两端电压之比为______，这台变压器工作时，原、副线圈中的电流强度之比为_____，输出与输入功率之为比_______．

8、水电站向小山村输电，输送的电功率为50Kw，若以1500V送电，线路上电功率损失10Kw ，线路的总电阻是___?；若以4500V送电，线路上电功率损失可降至_____ Kw。 二、选择题

9、发现电磁感应现象的科学家是( )

A．安培 B．奥斯特 C．法拉第 D．库仑 10、关于磁通量的概念,下面的说法正确的是 ( ) A．磁场中某处的磁感应强度越大,面积越大,则穿过线圈的磁通量一定就越大

B．放在磁场中某处的一个平面,穿过它的磁场通量为零,该处磁感应强度一定为零

C．磁通量的变化不一定是由于磁场的变化而产生的

D．磁场中某处的磁感应强度不变,放在该处线圈的面积也不变,则磁通量一定不变

21

14、关于自感系数，下列说法中错误的是( ) A．其他条件相同，线圈越长自感系数就越大 B．其他条件相同，线圈匝数越密自感系数就越大 C．其他条件相同，线圈越细自感系数就越大

D．其他条件相同，有铁芯的线圈比没有铁芯的线圈自感系数大 15、关于理想变压器，下面各说法中正确的是 ( ) A．它的输出功率等于它的输入功率 B．它的输出功率可以大于它的输入功率 C．原副线圈两端的电压与它们的匝数成正比 D．.原副线圈的电流与它们的匝数成正比

16、远距离输电都采用高压输电，其优点是( ) A．可增大输电电流 B．可加快输电速度 C．可增大输电功率 D．可减少输电线上的能量损失 17、一个接在交流电路中的理想变压器，原线圈中的交流电与副线圈中的交流电，保持相同数值的物理量是( )

A．电功率 B．电压 C．电流 D．电量 18、有一台使用交流电的电冰箱上标有额定电压为“220V这“220V”是指 ( )

”的字样，

n1=400匝，n2=800匝，连接导线的电阻忽略不计，那么可以确定 ( ) A．这是一台降压变压器

B．次级线圈两端的电压是初级线圈两端电压的一半 C．通过次级线圈的电流是通过初级线圈电流的一半 D．变压器输出的电功率是输入的电功率的一半

20、如图3所示电路中，L为电感线圈，电阻不计，A、B为两灯泡，则（ ） A．合上S时，A先亮，B后亮

A B L S 图3 B．合上S时，B先亮，A后亮 C．合上S后，A变亮，B熄灭 D．断开S时，A、 B同时熄灭

21、如图4所示电路中，L是自感系数足够大的线圈，它的电阻可忽略不计，D1和D2 是两个完全相同的小灯泡。将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后，再将电键K断开，则下列说法中正确的是（ ） A．K闭合瞬间，D1先亮，D2后亮

B．K闭合瞬间，D1先亮，D2后亮，最后两灯亮度一样 C．K断开时，两灯都亮一下再慢慢熄灭

D．K断开时，D2立即熄灭，D1亮一下再慢慢熄灭

图4

A．交流电电压的瞬时值 B．交流电电压的最大值 C．交流电电压的平均值 D．交流电电压的有效值 19、如图2为一台理想变压器，初、次级线圈的匝数分别为~ 电源

图2 铁心 22、一台理想变压器，原、副线圈的匝数比n1∶n2=4∶1。原线圈接入

220V交流电压，副线圈向一盏电阻为110Ω的用电器供电，则原线圈

中通过的电流是 ( )

n1 n2 R 负载 22

A．0.5A B．2A C．0.125A D．8A 23、远距离输电中，发电厂输送的电功率相同，如果分别采用输电电压为U1=110kV输电和输电电压为U2=330kV输电。则两种情况中，输电线上通过的电流之比I1∶I2等于 ( )

A．1∶1 B．3∶1 C．1∶3 D．9∶1 24、将电阻为400Ω的用电器接在正弦交流电的电源上，它消耗的电功率为121W，那么，用电器两端电压的有效值U和通过电流的有效值I应分别是 ( )

A．U=220V，I=0.39A B．U=220V，I=0.55A C．U=311V，I=0.55A D．U=311V，I=0.39A 三、计算题

25、一台理想变压器的原线圈有1320匝，副线圈有36匝。原线圈与220V的交变电压相接，计算副线圈两端输出的电压。若副线圈接有电阻是3?负载，求原线圈的输入功率。

26、有一个1000匝的线圈，在0.4s内穿过它的磁通量从0.02Wb增加到

0.09Wb，求线圈中的感应电动势，若线圈的电阻是10?，把它与一个

电阻为990?的电热器串联组成闭合电路时，通过电热器的电流是多大？0.4s内通过整个点路的电量又是多少？

27、在远距离输电时，如果输送一定的电功率，当输电电压为220 V时，在输电线上损失的功率为7.5kW；若输电电压提高到6600 V时，在输电线上损耗的功率又是多少? 若输电线的电阻是3? ，求输送的总功率。

23

28、有一个负载电阻值为R，当将它接在20 V的直流电源上时，消耗的电功率为P，若将R接在图5中的变压器的次级电路中消耗的电功率是P/2．已知变压器的输入电压的最大值为200 V，求此变压器的原、副线圈的匝数之比． U2 R 图5

24

参考答案

一、填空题

1、（1）导线电阻（2）输电电流； 2、（1）磁通量（2）电源（3）磁通量的变化率；3、（1）电流的热效应（2） 22第四章 电磁波及其应用

一、填空题

1.电磁波可以通过电缆、 进行有线传播，也可以实现 传输。

2.电磁波在真空中的传播速度大小为 ｍ/ｓ；地球上一发射器向月球发射电磁波，需经 ｓ的时间才能接

（3）通交流（4）隔

直流； 4、（1）0（2）0.5； 5、（1）0.02 （2）50.9； 6、（1）

102sin200?t（2）10（3）1000； 7、（1）5：1 （2）1：5 （3）

受到反射波（已知地球与月球间的距离为3.84×105km）。

3.频率为600 kHz到1.5 MHz的电磁波其波长由 m到 m． 4.一列真空中的电磁波波长为?=30ｍ，它的频率是 Hz。当它进入水中后，波速变为原来的3/4，此时它的频率是 Hz。

5.把声音、图像等信号加载到高频电磁波上的过程，称

为 。信号的调制方式有调幅信号和 两种方式。其中 信号由于抗干扰能力强，操作性强，因此高质量的音乐和语言节目，电视伴音采用这种信号调制方式。 6.太阳辐射的能量集中在 、 和 三个区域内。波长在黄绿光附近，辐射的能量最 ，我们的眼睛正好能感受这个区域的电磁辐射。

7.下面列出一些医疗器械的名称和这些器械运用的物理现象。请将

1：1； 8、（1）9（2）1.1； 二、选择题

题9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 号 答C C B D D C C D A D C C D C B B 案 三、计算题 25、（1）6（2）12； 26、（1）175 （2） 0.175 （3） 0.07 ； 27、（1）8.3（2）11000； 28、10：1

25

相应的字母填写在运用这种现象的医疗器械后面的空格上。 ⑴X光机 ； ⑵紫外线灯 ；

⑶理疗医用“神灯”照射伤口，可使伤口愈合得较好。这里的“神灯”是利用了

。

C．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 D．电磁波是一种波，声波也是一种波，理论上它们是同种性质

的波动

A．光的全反射； B．紫外线具有很强的荧光作用；

C．紫外线具有杀菌消毒作用； D．X射线的很强的贯穿力； E．红外线具有显著的热作用； F．红外线波长较长易发生衍射。

8.有些动物在夜间几乎什么都看不到，而猫头鹰在夜间却有很好的视力，这是因为它能对某个波段的光线产生视觉。根据热辐射理论，物体发出光的最大波长?m与物体的绝对温度T满足关系式

T??3

m=2.9×10ｍ·Ｋ，若猫头鹰的猎物——蛇在夜间体温是27℃，则它发出光的最大波长为 ｍ，属于 波段。 二、选择题

9. 建立完整的电磁场理论并预言电磁波存在的科学家是 ( )

A．法拉第 B．奥斯特 C．赫兹 D．麦克斯韦

10. 关于电磁场和电磁波的正确说法是 ( ) A．电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场 B．电磁场由发生的区域向远处的传播形成电磁波

26

11. 根据麦克斯韦电磁理论，如下说法正确的是 ( )

A．变化的电场一定产生变化的磁场 B．均匀变化的电场一定产生均匀变化的磁场 C．稳定的电场一定产生稳定的磁场

D．振荡交变的电场一定产生同频率的振荡交变磁场 12. 以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是 ( )

A．频率越大，传播的速度越大 B．频率不同，传播的速度相同 C．频率越大，其波长越大 D．频率不同, 传播速度也不同

如果你用心看书，就会发现机械波和电磁波有许多可比之处，

小王同学对此作了一番比较后，得到如下结论，你认为是错误的是 ( )

．机械波的传播依赖于介质，而电磁波可以在真空中传播 ．机械波可能是纵波，也可能是横波，电磁波一定是横波 ．机械波和电磁波都能产生反射、折射、干涉和衍射现象 ．当机械波和电磁波从空气中进入水中时，频率不变，波长和

波速都变小

电磁波在传播过程中，保持不变的物理量是 ( )

13. A B C D14.

A．频率 B．波长 C．振幅 D．波

速

15. 在电磁波谱中，红外线、可见光和伦琴射线（X射线）三个波

段的频率大小关系是 ( ) A．红外线的频率最大，可见光的频率最小 B．伦琴射线的频率最大，红外线的频率最小 C．可见光的频率最大，红外线的频率最小 D．伦琴射线频率最大，可见光的频率最小 16. 关于紫外线，下列说法中正确的是 ( ) A．一切物体都会发出紫外线 B．紫外线可用于无线电通讯 C．紫外线有较高的能量，足以破坏细胞中的物质 D．在紫外线照射下，所有物质会发出荧光 17. 如图所示的球形容器中盛有含碘的二硫化碳溶太阳光 液，在太阳光的照射下，地面呈现的是圆形黑影，在黑影中放一支温度计，可发现温度计显示的温度明显上升，则由此可断定 含碘溶液 温度计 ( )

A．含碘的二硫化碳溶液对于可见光是透明的 B．含碘的二硫化碳溶液对于紫外线是不透明的 C．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是透明的 D．含碘的二硫化碳溶液对于红外线是不透明的

27

18. 转换电视频道，选择自己喜欢的电视节目，称为 ( ) A．调幅 B．调频 C．调制 D．调谐 19. 电磁波在空气中的传播速度为3×108ｍ/ｓ，某广播电台能够发

射波长为50ｍ的无线电波，那么收音机接收这个电台时调谐的频率应工作在 ( ) A．150MHz B．500MHz C．6.00MHz D．3.00MHz 20. 下列可作为传感器的来使用的是 ( )

A．受力而形变的弹簧 B．实验室内养殖的兔子 C．用来砌房子的砖头 D．自然界的风 21. 关于电磁波的发射与接收，下列说法中正确的是 ( )

A．调频与调幅都是用高频载波发送信号，原理相同，无本质区别

B．解调是将低频信号加载到高频电磁波上进行发射传送的过程 C．手持移动电话与其他用户通话时，要靠较大的固定的无线电台转送

D．调谐就是将接收电路的振幅调至与电磁载波的振幅相同 22．大量信息的存储和多用户的使用对信息安全提出了严峻的挑战，

下列四项中对计算机系统的信息危害最大的是 ( ) A．内存大小 B．计算机病毒 C．电脑的存储速度 D．电

脑的计算速度

．（2003年上海综合）用遥控器调换电视机的频道的过程，实际

上就是传感器把光信号转化为电信号的过程。下列属于这类传

23

感器的是 ( )

A．红外报警装置 B．走廊照明灯的声控开关 C．自动洗衣机中的压力传感装置 D．电饭煲中控制加热和保

温的温控器

24．如右图所示，为光敏电阻自B 动计数器的示意图，其中Ａ是发光仪器，Ｂ是传送带上 物品，Ｒ1为光敏电阻，Ｒ2信号 为定值电阻，此光电计数器R处理 1 系统 的基本工作原理应是 R2 ( )

A．当有光照射Ｒ1时，信号处理 系统获得低电压

B. 光线被遮住时，信号处理系 统无输出

C．信号处理系统每获得一次高电压，就计数一次 D．信号处理系统每获得一次低电压，就计数一次 三、计算题

25．太阳光从太阳发出后经500s到达地球表面，则日地距离为多少？

28

26．一长波的波长是30km，该波从地球传到月球约需1.3s，则在这

一段距离内可排满几个波长？

27．夏天常有雷暴雨，一次下雷雨时，某人头顶一条闪电从约3.4km

的高空基本竖直向下延伸，闪电总长度约为1.36km,则人在地面从见到闪电到听见雷声，约需几秒？雷声约持续多长时间？（空气中的声速v=340ｍ/ｓ）

28. 雷达是用脉冲电磁波来测定目标

Ａ Ａ 的位置和速度的设备，某机场引导Ｂ Ｂ 雷达发现一架飞机正向雷达正上方匀速飞来，已知该雷达显示屏上相邻刻度线之间的时间间隔为

甲

乙

1.0×10-4s，某时刻雷达显示屏上显示的波形如图甲所示，A脉冲为发射波，B脉冲为目标反射波，经t=170s后雷达向正上方发射和被反射的波形如图乙所示，则该飞机的飞行速度约为多少？

29

参考答案：

一、填空题

1.⑴ 光缆 ⑵ 无线 2.⑴ 3×108 ⑵ 2.56 3.⑴ 500 ⑵ 200

4.⑴ 107 ⑵ 107 5.⑴ 调制 ⑵调频信号 ⑶ 调频 6.⑴ 红外线 ⑵ 可见光 ⑶ 紫外线 ⑷ 强 7.⑴ O ⑵ C ⑶ E 8.⑴ 9.67×10-6 ⑵ 红外线 二、选择题

三、计算题

25. rse=1.5×10m 26. n=1.3×10 27. ⑴ t=6s ⑵ △t=4s 28.v≈394m/s

4

11

题号 答案 题号 答案 9 Ｄ 17 Ｃ 10 Ｂ 18 Ｄ 11 Ｄ 19 Ｃ 12 Ｂ 20 Ａ 13 Ｂ 21 Ｃ 14 Ａ 22 Ｂ 15 Ｂ 23 Ａ 16 Ｃ 24 Ｃ 30

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