石室中学 磁场 电磁感应测验(含答案)

1、成都石室中学高2010级磁场、电磁感应单元测验第卷(48分)一选择题：（本题共8个小题，每小题3分，共24分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目的要求） 1取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图（a）所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图（b）所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为：（） （A）0（B）0.5B（C）B （D）2 B 2粗细均匀的电阻丝围成的正方形线框置于有界匀强磁场中，磁场方向垂直于线框平面，其边界与正方形线框的边平行，现使线框以同样大小的速

2、度沿四个不同方向平移出磁场，如图所示，则在移动过程中线框的一边a、b两点间电势差绝对值最大的是：（）B图1IBt/sO图223451 3在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图1所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图2变化时，图3中正确表示线圈感应电动势E变化的是：（）E2E0E0-E0-2E0O12345t/sE2E0E0-E0-2E0O12345t/sE2E0E0-E0-2E0O12345t/sE2E0E0-E0-2E0O12345t/sABCD图3 4如图4所示，用一根长为L质量不计的细杆与一个上弧长为l0、下弧长为d0的金属线框的中点联

3、结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2l0、下弧长为2d0的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且d0L，先将线框拉开到如图4所示位置，松手后让线框进入磁场，忽略空气阻力和摩擦。下列说法正确的是：（） （A）金属线框进入磁场时感应电流的方向为：abcda （B）金属线框离开磁场时感应电流的方向为：adcba （C）金属线框dc边进入磁场与ab边离开磁场的速度大小总是相等 （D）金属线框最终将在磁场内做简谐运动 5如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30o角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为：（） （A）1：2 （B）2：1 （C）

4、 （D）1：1 6如图所示，有一带正电小球在光滑、绝缘的大球面内小幅度地来回滑动.现在空间加一垂直纸面向里的匀强磁场，则：（） （A）洛伦兹力对小球不做功 （B）洛伦兹力对小球不产生冲量 （C）洛伦兹力对小球振动周期产生影响 （D）洛伦兹力不改变小球速度BASN 7如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是： （ ） （A）FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左 （B）FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左 （C）FN先小于mg后大于mg，运动趋势向右 （D）

5、FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右 8如图所示，荷质比为e/m的电子，以速度沿AB边射入边长为a的等边三角形的匀强磁场区域中，欲使电子从BC边穿出，磁感应强度B的取值为：（）（A） （B）（C） （D）二选择题：（本题共6个小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项符合题目的要求） 9 在图中，L是自感系数足够大的线圈，其直流电阻可以忽略不计，D1和D2是两个相同的灯泡，若将电键K闭合，待灯泡亮度稳定后再断开电键K，则：( ) （A）电键K闭合时，灯泡D1和D2同时亮，然后D1会变暗直到不亮，D2更亮 （B）电键K闭合时，灯泡D1很亮，D2逐渐变亮，最后一样亮 （

6、C）电键K断开时，灯泡D2随之熄灭。而D1会先闪下再熄灭 （D）电键K断开时，灯泡D1随之熄灭，而D2会先闪下再熄灭 10如图所示，位于同一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属杆ab放在导轨上并与导轨垂直。现用一平行于导轨的恒力F拉杆ab，使它由静止开始向右运动。杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场均可不计。用E表示回路中的感应电动势，i表示回路中的感应电流，在i随时间增大的过程中，电阻消耗的功率等于：（） （A）F的功率 （B）安培力的功率的绝对值 （C）F与安培力的合力的功率（D）iE××

7、;××B××××××××LRabm 11两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图所示除电阻R外其余电阻不计现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则： () （A）释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度g （B）金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为ab （C）金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为 （D）电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少 12当带电粒子

8、垂直进入匀强电场或匀强磁场时，常常称这种场为偏转电场或偏转磁场，下列说法中正确的是：（） （A）要把初速度不同的同种带电粒子分开，既可以采用偏转电场又可以采用偏转磁场 （B）要把动能相同的质子和粒子分开，只能采用偏转电场 （C）要把初速度为零，经同一电场加速的质子和粒子分开，既可以采用偏转电场，又可以采用偏转磁场。 （D）要把荷质比不同，初速度相同的粒子分开，既可采用偏转电场又可以采用偏转磁场。 13如图所示，a为带正电的小物块，b是一不带电的绝缘物块，a、b叠放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直纸面向里的匀强磁场，现用水平恒力F拉b物块，使a、b一起无相对滑动地向左加速运动，在加速运动阶段：

9、（）（A）a、b一起运动的加速度减小。 （B）a、b一起运动的加速度增大。 （C）a、b物块间的摩擦力减小。 （D）a、b物块间的摩擦力增大。 14在竖直向下的匀强电场和水平方向的匀强磁场垂直相交的区域里，一带电粒子从a点由静止开始沿曲线abc运动到c点时，速度又变为零，b点是运动中能够到达的最高点，如图所示；若不计重力，下列说法中正确的是：( ) （A）粒子肯定带负电，磁场方向垂直于纸面向里（B）a、c点处在同一条水平线上（C）粒子通过b点时速率最大（D）粒子达到c点后将沿原路径返回到a点成都石室中学高2010级磁场、电磁感应单元测验第卷(72分)班级: 姓名: 学号: 得分: 三填空题：（

10、共3个小题，15题6分，16题4分，17题5分，共15分）15如图所示，通电导体棒AC静止在水平导轨上，棒的质量为m，长为L，通过它的电流为I，匀强磁场的磁感应强度为B，方向和导轨平面成角，则棒AC受到的安培力大小为_；棒AC受到的摩擦力大小为_；导轨受到棒的压力大小为_。 16如图所示，在匀强磁场中有两根固定的平行金属滑轨MN和PQ，相距为20cm，滑轨上放置ab、cd两根可动的金属棒，在棒的中点O和O处用一长为40cm的细线相连，磁感应强度方向与abcd线框平面垂直，且以每秒1T的变化率均匀减小，abcd回路电阻为0.5，当磁感应强度减小到10T时，细线OO所受张力为_N，此时abcd回路

11、所消耗的功率为_W。17如图所示，若把测量可导电流体（如污水）在管中的流量（单位时间通过管内横截面的流体体积）可用图示的电磁流量计假设电磁流量计是截面为长方形的一段管道，其中空部分的长、宽、高分别为a、b、c，流量计两端与输送流体的管道相连接（图中虚线），其上、下两表面是金属材料，前后两面是绝缘材料现在垂直前后两表面的方向加磁感应强度为B的匀强磁场当导电流体稳定地流经流量计时，在管外将流量计上、下两表面分别与一串接了电阻R的电流表的两端连接，I表示测得的电流值，已知流体的电阻率为，不计电表内阻，则可求得流量为四计算题（共5个小题，57分） 18（12分）如图所示为质谱仪的示意图.速度选择器部分

12、的匀强电场场强E=1.2×105 V/m，匀强磁场的磁感应强度为B1=0.6 T.偏转分离器的磁感应强度为B2=0.8 T.求：（1）能通过速度选择器的粒子速度多大？（2）质子和氘核进入偏转分离器后打在照相底片上后条纹之间的距离d为多少（质子质量为1.67×10 -27kg，氘核质量为质子质量的两倍，元电荷电量为1.6×10 -19C）？ 19（15分）在图所示的圆形区域内，有垂直于圆平面向里的匀强磁场，磁感强度为B。在圆心位置O点有一个放射源，沿圆面向各个方向释放速率均为v的电子，电子的质量为m电量为e，欲使电子均约束在圆形区域内而不射出，求所加圆形区域磁场的最

13、小面积多大？20（15分）如图（a）所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L、导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上。导轨和导体棒的电阻均不计，且接触良好。在导轨平面上有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度v1匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。（1）求导体棒所达到的恒定速度v2；（2）为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多少？（3）导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率各

14、为多大？（4）若t0时磁场由静止开始水平向右做匀加速直线运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其v-t关系如图（b）所示，已知在时刻t导体棒瞬时速度大小为vt，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。 21（15分）如图所示，将边长为a、质量为m、电阻为R的正方形导线框竖直向上抛出，穿过宽度为b、磁感应强度为B的匀强磁场，磁场的方向垂直纸面向里线框向上离开磁场时的速度刚好是进入磁场时速度的一半，线框离开磁场后继续上升一段高度，然后落下并匀速进入磁场整个运动过程中始终存在着大小恒定的空气阻力f且线框不发生转动求： （1）线框在下落阶段匀速进入磁场时的速度V2； （2）线框在上升阶段刚离

15、开磁场时的速度V1； （3）线框在上升阶段通过磁场过程中产生的焦耳热Q 成都石室中学高2010级磁场、电磁感应单元测验参考答案 1 A 2B 3 A 4 D 5 B 6 A 7 D 8 C 9 AC 10 BD 11 AC 12 ABD 13 AC 14 A、B、C 15BIL，BILsin，mg-BILcos； 160.32N，0.0128W； 17Q=（bR+） 18（1）由受力平衡得：eB1v=eE, （2分）即：v= m/s=2×105 m/s （2分）(2)根据洛伦兹力提供向心力得：eB2v=m （2分）则：R= （2分）由半圆轨迹的其直径差为：d=×2-

16、5;2 （2分）d=5.2×10-3 m. （2分） 19 任取一个电子为研究对象，它从O点射出后将做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力，即 （2分） （2分） 粒子在做圆周运动过程中离O点最大距离为2r，所有粒子在运动过程中离O点最大距离均为2r，所以加一半径2r的圆形磁场即可把电子约束在磁场内，这个圆形磁场的最小面积：S=（2r）2 （4分） S= （4分） 20 （1）EBL（v1v2）， （2分） IE/R， FBIL， （1分） 速度恒定时有： f， （1分） 可得：v2v1， （2分）（2）fm， （2分）（3）P导体棒Fv2f， （2分）P电路E2/R， （2分）（4）因为fma，导体棒要做匀加速运动，必有v1v2为常数，设为Dv， a （2分） 则：fma （2分） 可解得： a （2