电磁综合题

电磁综合题

一、 单选题(每道小题 3分 共 27分 )

1. 关于电场线和磁感线，下列说法正确的是

A．两者都可以用实验来模拟，因此都是实际存在的线

B．两者都可以相交，也可以相切

C．两者都有起点和终点

D．以上三种说法都不对

2. 如图所示，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，在超导圆环中产生了一定的电流．下述有关电流的说法中正确的是

A．这电流的方向如图中箭头所示，磁铁移走后，这电流很快消失

B．这电流的方向如图中箭头所示，磁铁移走后，这电流继续维持

C．这电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁移走后，这电流很快消失

D．这电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁移走后，这电流继续维持

3. 如图所示，水平地面上方有正交的电磁场，电场竖直向下，磁场垂直纸面向外，半圆形铝框从水平位置由静止开始下落，不计阻力，a、b两端落到地面上的次序是

A．a先于b　 B．b先于a　 C．a、b同时落地　 D．无法判定

4. 如图所示，矩形线圈一部分处在有限匀强磁场中．若线圈由静止开始运动．起动时ab边所受磁场力的方向向下，则线圈运动情况有①向下平动②以ad边为轴转动③以ab边为轴转动④以OO'轴(O、O'分别为cd和ab的中点)转动．以上说法中正确的是

A．只有②③正确　　　　　　　　　B．只有①③正确

C．只有②④正确　　　　　　　　　D．①②③④都正确

5. 有A、B、C三个带电小球，它们的质量分别是m、2m、和3m，被用绝缘工具固定在一块光滑的大的绝缘水平面上，并排列在一条直线上．当只释放A时，其加速度为-5m/s²；只释放B时，其加速度为4m/s²；则只释放C时，其加速度应为

A．1m/s²　　　　　　 B．-2m/s²　　　C．-1m/s²　　　　D．2m/s²

6. 质量为m、边长为L的正方形闭合导线框，从如图所示的匀强磁场上边缘的上方自由落下而匀速进入磁场，若磁场在竖直方向的宽度为3L，不考虑空气阻力，线框内的电阻不可忽略，则线框离开磁场时的运动

A．　一定是减速的　　　　 B．可能是加速的

C．可能是匀速的　　　　 D．可能先加速后匀速

7. 如图所示，将粗细均匀的铜导线制成单匝正方形线框，从以虚线框为界，磁感应强度为B的匀强磁场中匀速拉出磁场，则在此过程中通过导线横截面积的电量

A．跟导线的横截面积成反比　　  B．跟线框的边长成反比

C．跟线框的质量成正比　　　　  D．跟线框的速度大小成正比

8.如图所示，一粗细均匀的电阻为r的金属圆环，放置在垂直纸面向里的磁感应强度为B的匀强磁场中，一直径为L，电阻为r/2的金属棒ab竖直放置在金属圆环上，并以速度V₀匀速向左运动。当ab棒运动到金属圆环中间虚线所示位置时，金属棒ab两端的电势差为

A．0　　 B．BLV₀　　 C．BLV₀/2　　 D．BLV₀/3

9. 如图所示两个带有同种电荷的小球，质量分别为 m₁、m₂ ， 带电量分别为q₁、q₂，用长度相同的绝缘细线悬挂于同一点，由于同种电荷相互排斥而使两根悬线与竖直方向夹角为α₁和α₂，若两根细线与竖直方向夹角α₁=α₂，则以下结论中正确的是

A．一定满足q₁=q₂　　　　　　　　  B. 一定满足m₁=m₂

C.一定满足　　　　　　  D．同时满足q₁=q₂，m₁=m₂

二、 填空题(第1小题 3分, 2-5每题 4分, 第6小题 5分, 第7小题 6分, 共 30分)

1. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上，一个质量为m、电阻为R、边长为a的正方形金属框以速度V₀向一有界匀强磁场滑去，磁场的磁感应强度为B．从金属框开始进入磁场计时，经过时间t，金属框到达图中虚线位置，这段时间内产生的总热量为Q，则t时刻金属框的即时速度V_t为_________．

2. 如下图，一个变压器原副线圈的匝数比为3:1，原线圈两端与平行导轨相接，今把原线圈的导轨置于垂直纸面向里、磁感应强度为B=2T的匀强磁场中，并在导轨上垂直放一根长为L=30cm的导线ab，当导线以速度v=5m/s做切割磁感线的匀速运动时(平动)，副线圈cd两端的电压为___________V．

3. 质量为m (kg)的带正电小球A挂在绝缘细线上，且处在场强为E( N/C )的匀强电场中，当小球A静止时，细线与竖直方向成30°角，如图所示，要使小球受到的电场力最小，那么小球A所带电量为_____C，电场强度的方向与竖直方向成_____角度．

4. 如图所示，MN、PQ为两根足够长的光滑金属导轨平行且水平放置，ab、cd两根金属棒平行放置在导轨上，导轨处在足够大的匀强磁场中，磁感线方向竖直向上．若给cd棒一个水平向右冲力，cd棒向右以速度v运动，在运动中

(1)ab棒的运动状态是_____________________．

(2)cd棒的运动状态是_____________________．

5. 如图，一质量M、带电量-q的液滴从倾斜30°放置的负极板左端A无初速沿水平直线运动到正极板的右端D．设两板电压为U，则液滴在D处的速率为________，液滴从A到D的时间为______．

6. 如图所示，匀强磁场B=0.5T，光滑平行轨道间距L = 20cm，轻金属杆 ab电阻r=0.5W，电阻R=1.5W，导轨电阻可忽略不计，当ab杆在恒力F作用下沿导轨以v=2m/s速度匀速滑动时ab杆上产生的感应电动势e=______，通过电阻的电流大小为I=________；作用在ab杆上的磁场力方向为_________，电阻R消耗的电功率P_R=________．外力做功的功率P_F=____________．

7. 如图所示，匀强磁场磁感应强度B=0.2T，平行导轨间距L=0.2m，轻金属杆ab以v=5m/s的速度沿导轨匀速滑行,金属杆ab电阻r=0.05W，电阻R=0.15W，其余各处电阻不计，导轨光滑，则金属杆ab中产生的感应电动势e=______通过电阻R的电流强度I=_______；为使金属杆ab匀速滑动所加外力的方向是__________；感应电流的总功率为____________；外力做功的总功率为___________；电阻R消耗的电功率P_R=___________．

三、 多选题(每道小题 5分 共 15分 )

1. 一个矩形导体线圈从高处自由下落，经过一个具有理想边界的匀强磁场区，线圈平面和磁场方向垂直，当线圈的中心经过磁场中a、b、c　三点时，如图所示，则线圈受到的磁场力应是

A.线圈经过这三个位置时，都受磁场力作用

B.线圈经过b位置时不受磁场力作用

C.线圈经过a、c两个位置时，受到磁场力的方向相同

D.线圈经过a、c两个位置时，受到磁场力的方向相反

2. MN为一通电软导线，电流方向如图所示，金属框架abdc的可动部分ab能够沿框架左右移动，框架右半部分为一匀强磁场区，cd和MN距离较近且平行．ab运动时MN和cd间出现的物理现象是

A.ab向左运动时，MN和cd吸引相互

B.ab向右运动时，MN和cd相互排斥

C.ab向左运动时，MN和cd相互排斥

D.ab向右运动时，MN和cd相互吸引

3. 如图所示，MSNO为同一根导线制成的光滑导线框，竖直放置在水平方向的匀强磁场中，OC为一可绕O轴始终在轨道上滑动的导体棒, 当OC从M点无初速释放后，下列说法中正确的是

A．由于无摩擦存在，导体棒OC可在轨道上往复运动下去

B．导体棒OC的摆动幅度越来越小，机械能转化为电能

C．导体棒OC在摆动中总受到阻碍它运动的磁场力

D．导体棒OC只有在摆动加快时才受到阻碍它运动的磁场力

四、 计算题(第1小题 4分, 2-4每题 8分, 共 28分)

1. 如图所示，平行导轨ab、cd所在平面与匀强磁场垂直，ac间连接电阻R，导体棒ef 横跨在导轨间，长为L，电阻为r．所在磁场的磁感应强度为B，导轨的表面光滑，其电阻可忽略，在ef 棒以速度v匀速向右运动过程中，

①电阻R通过的电流多大?方向如何?

②电阻R获得的电功率多大?

③ef 棒运动中消耗的机械功率多大?

2. 如图所示,　水平放置的长直平行光滑导轨电阻可忽略,　固定电阻R=0.02W，金属杆ab放在导轨上，其质量m=0.1kg，杆的电阻R_ab=0.02W．平行轨道间距为20cm，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，B=0.2T．

(1)电键断开，ab杆在F=0.1N水平向右恒力作用下由静止开始沿导轨滑动，写出ab杆上产生的感应电动势e随时间变化的表达式．

(2)当ab杆的速度达到10m/s时，立即闭合电键K，同时撤去外力，那么在电阻R上还能产生多少焦耳热?

3. 图是一个由四根相互垂直的金属辐条支撑着的金属轮，辐条长为L，轴处摩擦不计，现将轮的上半部置于磁感应强度为B的匀强磁场中，并在轮的边缘上绕一细线，线的另一端悬挂着质量为m的砝码， 若每根辐条电阻为R，其它电阻不计．

问：(1)当砝码匀速下落时速度多大?

(2)这时通过每根辐条的电流强度多大?

4. 用电阻为18W的均匀导线弯成图中所示直径D=0.80m的封闭金属圆环，环上AB弧所对圆心角为60°．将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B=0.50J的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．一根每米电阻为1.25W的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行(速度方向与PQ垂直)，滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电阻)，当它通过环上A、B位置时，求：

(1)直导线AB段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向．

(2)此时圆环上发热损耗的电功率．

高中物理单元练习试题答案

一、 单选题

1. D　 2. D　 3. A　 4. C　 5. C　 6. A　 7. C　 8. D　 9. B

二、 填空题

1.　 2. 0　 3. ；60°

4. ab棒向右做加速运动直到ab与cd速度相等为止；cd棒做减速运动直到cd与ab速度相等为止

5. ；　　 6. 0.2V；0.1A；向左；1.5×10^-2W；2×10^-2W

7. 0.2V；1A；向右；0.2W；0.2W；0.15W

三、 多选题

1. BC　 2. AB　 3. BC

四、 计算题

1.

2.

3.

4.