高二物理磁场和电磁感应测验题

1、成都石室中学高2010级磁场、电磁感应单元测验第I卷（48分）一.选择题：（本题共8个小题，每小题3分, 个选项符合题目的要求）.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，测得螺线管内共24分。每小题给出的四个选项中，只有B,若将另一根长导所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中中部的磁感应强度大小为 线对折后绕成如图（b） 部的磁感应强度大小为：（A） 0( )0.5BB2 B.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， 如图所示，则在移动过程中线框的

2、一边v bXX(A)现使线框以同样大小的速度沿四个不同方向平移出磁场,b(B)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：（）b两点间电势差绝对值最大的是:a、aIIi vI1- 一一:X X XE2Eo2E0Eo-Eo-2Eo2E0Eo3 4 5 t/s* 0 -Eo-2Eo2EoEo1 O1 2 3 45 t/s-Eo-2EoEoO t/s-Eo-2Eo12 34 5 t/s（A）金属线框进入磁场时感应电流的方向为:Dlo、图3.如图4所示

3、，用一根长为 L质量不计的细杆与一个上弧长为下弧长为do的金属线框的中点联结并悬挂于O点，悬点正下方存在一个上弧长为2lo、下弧长为2do的方向垂直纸面向里的匀强磁场，且do L,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:(B)金属线框离开磁场时感应电流的方向为：a-d-c b-a(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.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：()(

4、A) 1 : 2(B) 2: 1(C) 1:73(D) 1 : 1.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.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：( )Fn先小于 mg后大于 mg,运动趋势向左Fn先大于 mg后小于 mg,运动趋势向左Fn先小于 mg后

5、大于 mg,运动趋势向右Fn先大于 mg后小于 mg,运动趋势向右.如图所示，荷质比为 e/m的电子，以速度Vo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：()/八、- 3mv02mv0(A) B=0(B) B=0aeae(C) B13mv0 ae(D)c 2mv0B :二0ae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). 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，Di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 亮，

6、D2更亮(B)电键(C)电键(D)电键K闭合时，灯泡K闭合时，灯泡 K断开时，灯泡 K断开时，灯泡Di和D2同时亮，然后 Di会变暗直到不Di很亮，D2逐渐变亮，最后一样亮D2随之熄灭。而 Di会先闪下再熄灭Di随之熄灭，而D2会先闪下再熄灭.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拉卞f ab,使它由静止开始向右运动。a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

7、程中， 电阻消耗的功率等于：()(A) F的功率F与安培力的合力的功率(B)安培力的功率的绝对值iE.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a-b2 2B L v(C)金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为 F=R(D)电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少.当带电粒子垂直进入匀强电场或

8、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 口粒子分开，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。.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：()a、b一起运

9、动的加速度减小。a、b 一起运动的加速度增大。a、b物块间的摩擦力减小。(D) a、b物块间的摩擦力增大。.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II卷（72分）班级:姓名:学号:得分:三.填空题：（共3个小题，15题6分，16题4分，17题5

10、分，共15分）A.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 。.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。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 Q当磁感应强度减小到 10T时，细线OO所受张 力为 N ,此时abcd回路所消耗的功率为 W。.如

11、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p,不计电表内阻，则可求得流量为.四.计算题（共5个小题，57分）. （12分）如图所示为质谱仪的示意图.速度选择器部分的匀

12、强电场场强E=1.2X105 V/m ,匀强磁场的磁感应强度为 Bi=0.6 T.偏转 分离器的磁感应强度为B2=0.8 T.（1）能通过速度选择器的粒子速度多大？（2）质子和笊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,笊核质量为质子质量的两倍，元电荷电量为1.6 M0 -19C） ?. （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 Bo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小面 积多大？

13、. (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 Bo开始时，导体棒静止于磁场区域的右端， 当磁场以速度 vi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

14、的电功 率各为多大？(4)若t=0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。. (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、磁感应弓II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： TOC o 1-5 h z )线

15、框在下落阶段匀速进入磁场时的速度V2；)线框在上升阶段刚离开磁场时的速度Vi；)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 .7.13.AD ACBIL ,2.8.14.BCA、3.9.B、CAAC4. D10. BD5. B11. AC6. A12. ABD17.18.（1）即:BILsin ,0 mg-BILcos0.32N , 0.0128W;I , c、Q= - （bR+p -）.由受力平衡得：eB1v=eE,一 一 5E 1.2 10（2分）v=Bim/s=20.65,M0 m/s（2分）(2)根据洛伦兹力提供向心力得:2 v

16、 eB2V=m R（2分）mv则：R=eB2由半圆轨迹的其直径差为:d= 2mv 切 mv 或eB2eB2d=5.2 M0-3 m.（2分）（2分）（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,2即 Bev = m r（2分）mvr 二 一Be（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, 积：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2S=tt （2r） 22 2 m v S=42-B e（4分）（4分）20.（1） E=BL （vi-V2）,I = E/R,B2L2 （

17、v1 一V2）（2分）（2）（3）F = BIL =速度恒定时有:可得：V2 = v1_ B2L2Vifm=R ，P导体棒=FV2 = f2一P电路=E /R =（1分）B2L2 （v1一 V2）fRb2l2（1分）（2分）（2分）fR v1 b2l2B2L2 （vi V2） 2J，血= b2l2（2分）（2分）(4)因为B2L2 （% V2）必有v1一丫2为常数，设为Av,a=t(2分)b2lI7tr2 （atvj,(2分)则：D一= maR可解得：B2L2 vt+fRa r2, 2,r（2分）f= ma,导体棒要做匀加速运动,21. (1)线框在下落阶段匀速进入磁场瞬间mg = f +解得：V