高三物理電磁學(xué)訓(xùn)練

1、高三物理電磁學(xué)訓(xùn)練 1一、不定項(xiàng)選擇題 40分/10小題1.20世紀(jì)50年代，科學(xué)家提出了地磁場(chǎng)的“電磁感 應(yīng)學(xué)說”，認(rèn)為當(dāng)太陽(yáng)強(qiáng)烈活動(dòng)影響地球而引起磁暴時(shí)， 磁暴在外地核中感應(yīng)產(chǎn)生衰減時(shí)間較長(zhǎng)的電流，此電流產(chǎn) 生了地磁場(chǎng).連續(xù)的磁暴作用可維持地磁場(chǎng).則外地核中 的電流方向?yàn)椋ǖ卮艌?chǎng) N極與S極在地球表面的連線稱為 磁子午線）（）A.沿AB方向B.沿AC方向C.沿BC方向D.沿OC方向7.圖中虛線是用實(shí)驗(yàn)方法描繪 出的某一靜電場(chǎng)中的一簇等勢(shì)線，若 不計(jì)重力的帶電粒子從 a點(diǎn)射入電場(chǎng)licA.B.C.D.2.垂直磁子午線由西向東垂直磁子午線由東向西沿磁子午線由南向北沿磁子午線由北向南如圖所示的四

2、個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，不能表明電流能產(chǎn)后恰能沿圖中的實(shí)線運(yùn)動(dòng)，b點(diǎn)是其運(yùn)動(dòng)軌跡上的另一點(diǎn), 則下述判斷正確的是（）A. b點(diǎn)的電勢(shì)一定高于 a點(diǎn)B. b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)一定大于 a點(diǎn)C.帶電粒子一定帶正電D.帶電粒子在b點(diǎn)的速率一定 小于在a點(diǎn)的速率生磁場(chǎng)的是（A.B.C.D.3.圖甲中，導(dǎo)線通電后磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)圖乙中，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中受到力的作用圖丙中，當(dāng)電流方向相同時(shí)，導(dǎo)經(jīng)相互靠近圖丁中，當(dāng)電流方向相反時(shí)，導(dǎo)線相互遠(yuǎn)離兩個(gè)完全相同的金屬小球 A、B,或A所帶電荷量8.如圖（a）所示，AB是某電場(chǎng)中的一條電場(chǎng)線.若有一電子以某一初速 度并且僅在電場(chǎng)力的 作用下，沿AB由點(diǎn)A 運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B,其速度圖 象如圖（b）

3、所示.下列關(guān)于 E大小的判斷正確的是（B兩點(diǎn)的電勢(shì) 和電場(chǎng)強(qiáng)度A. E a E b B.Ea為+4Q,或B不帶電.現(xiàn)將球 B與球A接觸后，移到與球 A相距為d處（d遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于小球半徑）.已知靜電力常量為 k,則此時(shí)兩球A、B之間相互作用的庫(kù)侖力大小是（）C. A B9.如圖所示, BB、C C 、D 表示電勢(shì)為-4 V、D.平行直線D 、EE-2 V、0、BA A,分別2 V、4 V的等勢(shì)線，若 AB=BC=CD=DE2cm,且與直線A.2kQ 22kQ 24kQ2A. 2 kQB . C .d2dd4.如圖所示，一個(gè)不帶電的導(dǎo)體 球A放在帶負(fù)電的可以看做是點(diǎn)電荷的 導(dǎo)體B附近，達(dá)到靜電平衡后，

4、則有（A.B.C.MN成300角，則（） 該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)的 方向垂直于A A ,且左斜下 該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小44 VO 2 V4V用E=2 V/mB.C.D.5.導(dǎo)體球A左端的電勢(shì) 高于右端的電勢(shì)導(dǎo)體球A左端的電勢(shì)等于右端的電勢(shì) 當(dāng)導(dǎo)體球A接地后，導(dǎo)體B的電勢(shì)將降低 當(dāng)導(dǎo)體球A接地后，導(dǎo)體B的電勢(shì)將升高 一負(fù)電荷從電場(chǎng)中 A點(diǎn)由靜止釋放，只受電場(chǎng)力D.該電場(chǎng)是勻強(qiáng)電場(chǎng)，距C點(diǎn)距離為2 cm的所有點(diǎn)中，最高電勢(shì)為 4V,最低電勢(shì)為-4V該電場(chǎng)可能不是勻強(qiáng)電場(chǎng)，E=U/d不適用10.如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)、傾角為的光滑絕緣斜面處于電場(chǎng)中，一帶電量為十q、質(zhì)量為m 的小球以初速度V。從斜面

5、底端A點(diǎn)開始 沿斜面上滑，當(dāng)?shù)竭_(dá)斜面頂端B點(diǎn)時(shí)，速度仍為V0,則（）A.A、B兩點(diǎn)間的電壓一定等于mgL sin /qO6.如圖所示，圓 O在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向與圓 所在平面平行，帶正電的微粒以相同的初動(dòng)能沿著各個(gè)方 向從A點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域中，只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，從圓作用，沿電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)到 B點(diǎn)，它運(yùn)動(dòng)的V t圖象如圖甲 所示，則兩點(diǎn) A、B所在區(qū)域的電場(chǎng)線分布情況可能是圖 乙中的 （周上不同點(diǎn)離開圓形區(qū)域，其中從 C點(diǎn)離開圓形區(qū)域的帶 電微粒的動(dòng)能最大，圖中 O是圓心，AB是圓的直徑，AC是與AB成 角的弦，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向?yàn)椋ǎ〣.小球在B點(diǎn)的電勢(shì)能一定大于在 A點(diǎn)的電勢(shì)能C.若電場(chǎng)是勻強(qiáng)

6、電場(chǎng)，則該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度的最大值 一定為mg/ qD.若該電場(chǎng)是斜面中點(diǎn)正上方某點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的，則Q一定是正電荷、非選擇題11 .一帶電量為十Q、質(zhì)量為 的小球從傾角為的斜面上由靜止下滑，斜面處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示，則小球 在斜面上滑行的最大速度是 _12 . 一輛電瓶車，質(zhì)量為500 kg,蓄電池向直流電動(dòng) 機(jī)提供24 V的恒定電壓，當(dāng)電瓶車在水平地面上以 0. 8 m/s的速度勻速行駛時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)的電流為 5 A,設(shè)車 所受的阻力是車重的 0.02倍（g取10m/s2）,則此電動(dòng)機(jī) 的電阻為13.如圖所示，直線A為電源a 的路端電壓與電流的關(guān)系圖象；直線 B為電源b

7、的路端電壓與電流的關(guān)系 圖象；直線C為一個(gè)電阻R的兩端電 壓與電流關(guān)系的圖象，將這個(gè)電阻 R 分別接到a、b兩電源上，那么 R接 到a電源上時(shí)，電源的輸出功率(填“較大”、“較小”或“相等”一商電源的內(nèi)阻 b向連接著20個(gè)阻值為R的完全相同的電阻 R、R、 R2%已知Ri兩端的電壓為12 V,流過第一個(gè)水平方向阻 值為20R的電阻的電流為9.5 mA流過第二個(gè)水平方向阻 值為19R的電阻的電流為9.2 mA,求豎直方向的20個(gè)電 阻R、R、R°兩端的電壓之和為多少？19 ,如圖所示，由粗細(xì)均勻的電阻絲繞成的矩形導(dǎo)電源的內(nèi)阻(填：“大于”、“等于”或“小于”).14.磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻

8、強(qiáng)磁場(chǎng)中有一交流發(fā)電裝置,線框abcd固定于水平面上，導(dǎo)線框邊長(zhǎng) ab=L , be =2L, 整個(gè)線框處于豎直方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)線框上各段導(dǎo)線的電阻與其長(zhǎng)度成正比，已知該如圖所示，矩形線圈匝數(shù)為 n,電 阻為r,邊長(zhǎng)分別為11和12,繞轉(zhuǎn)軸 勻速旋轉(zhuǎn)的角速度為，外接電阻為R,電壓表為理想電壓表，則從 線圈平面與磁場(chǎng)方向平行開始計(jì) 時(shí)，交變電流的瞬時(shí)值i=,轉(zhuǎn)過900的過程中 R 上產(chǎn)生的電熱Q=15.如圖所示，要使一質(zhì)量為電量為十q的小球能水平沿直線加速，需要外加一勻強(qiáng)電場(chǎng).已知平行金屬板間距為d,與水平面夾角為，要使此小球從A板左端沿直線從靜 止沿水平方向被加速，恰

9、從 B板的 右端射出，求兩金屬板間所加電壓 U= ; 小球從B板右端射出時(shí) 的速度是(重力加速度為g)種電阻絲單位長(zhǎng)度上的電阻為，的單位是Q /m.今在導(dǎo)線框上放置一個(gè)與 ab邊平行且與導(dǎo)線框接觸良好的：f金屬棒MN,MN勺電阻為r ,其材料與導(dǎo)線框的材料不同.金一獷屬棒MN在外力作用下沿 x軸 J 一正方向做速度為v的勻速運(yùn) ON力不動(dòng)，在金屬棒從導(dǎo)線框最左端(該處x=0)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)線框最右端的過程中：(1)請(qǐng)寫出金屬棒中的感應(yīng)電流I隨x變化的函數(shù)關(guān)系式；(2)試證明當(dāng)金屬棒運(yùn)動(dòng)到 be段中點(diǎn)時(shí)，MN兩點(diǎn)間電 壓最大，并請(qǐng)寫出最大電壓 Um的表達(dá)式；(3)試求出在此過程中，金屬棒提供的最大電功

10、率 Pm(4)試討論在此過程中，導(dǎo)線框上消耗的電功率可能 的變化情況.16.電子所帶電荷量最早是由美國(guó)科學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)出的.油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示，兩塊水平放 置的平行金屬板與電源連接，上、下板分別帶正、負(fù)電 荷.油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而帶電，油滴進(jìn)入上 板中央小孔后落到勻強(qiáng)電場(chǎng)中，通過顯微鏡可以觀察到油 滴的運(yùn)動(dòng)情況.兩金屬 板間的距離為d,忽略 空氣對(duì)油滴的浮力和 阻力.(1)調(diào)節(jié)兩金屬 板間的電勢(shì)差U,當(dāng) u=以時(shí)，使得某個(gè)質(zhì)量 為m的油滴恰好做勻速 運(yùn)動(dòng).該油滴所帶電荷 量q為多少？(2)若油滴進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度可以忽略，當(dāng)兩金屬板間的電勢(shì)差u=U時(shí)，觀察到某個(gè)質(zhì)量為 m

11、的油滴進(jìn)入電場(chǎng) 后做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間 t運(yùn)動(dòng)到下極板，求此油滴所 帶電荷量Q.17.如圖所示，交流發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)的有效值E=20V,內(nèi)阻不計(jì)，它通過一個(gè) R=6Q的指 示燈連接變壓器.變壓器輸出端并 聯(lián)24只彩色小燈泡，每只燈泡都 是“6V 0.25 W",燈泡都正常發(fā)光， 導(dǎo)線電阻不計(jì).求：(1)降壓變壓器初級(jí)、次級(jí)線圈匝數(shù)比, (2)發(fā)電機(jī)的輸出功率.18.如圖所示的直流電路 中，水平方向連接著呈遞減等 差數(shù)列的20個(gè)阻值不同的電 阻20R 19R、R,豎直方20.在電場(chǎng)強(qiáng)度為 E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一條與電場(chǎng)線 平行的幾何線，如圖中虛線所示，幾何線上有兩個(gè)靜止的 小球A和B (均

12、可看做質(zhì)點(diǎn)),兩小球的質(zhì)量均為 m, A球 帶電荷量十Q,B球不帶電，開始時(shí)兩球相距L,在電場(chǎng)力的作用下，A球開始沿直線運(yùn)動(dòng)， 并與 B 球發(fā)生對(duì)碰撞，碰撞中 A、B兩球的總動(dòng)能無損失，設(shè)在各席,Qm次碰撞過程中，A、B兩球間無電 JlTl 量轉(zhuǎn)移，且不考慮重力及兩球間 的萬有引力，問：.(1)A球經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間與 B球發(fā)生第一次碰撞？(2)第一次碰撞后，A、B兩球的速度各為多大？(3)試問在以后 A B兩球有再次不斷地碰撞的時(shí)間 嗎？如果相等，請(qǐng)計(jì)算該時(shí)間間隔T,如果不相等，請(qǐng)說明理由.21.如圖所示，在與水平面成=300角的平面內(nèi)放置兩條平行、光滑且足夠長(zhǎng)的金屬軌道，其電阻可忽略不 計(jì).空間

13、存在著勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0. 20 T,方向垂直軌道平面向上.導(dǎo)體棒ab、ed垂直于軌道放置，且與金屬軌道接觸良好構(gòu)成閉合回路，每根導(dǎo)體棒的質(zhì)量 m=0.2kg ,回路中每根導(dǎo)體棒電阻 r = 5. 0X10-2Q,金屬 軌道寬度1=0. 50 m.現(xiàn)對(duì)導(dǎo)體棒ab施加平行于軌道向上 的拉力，使之勻速向上運(yùn)動(dòng).在導(dǎo)體棒ab勻速向上運(yùn)動(dòng)的過程中，導(dǎo)體棒ed始終能靜止在軌道上.g取10 m/s2, 求：(1)導(dǎo)體棒ed受到的安培力大小；(2)導(dǎo)體棒ab運(yùn)動(dòng)的速度大小；(3)拉力對(duì)導(dǎo)體棒ab做功的功率.高三物理電磁學(xué)訓(xùn)練1參考答案1.B 2.B 3.C 4.BD 5.C6.D 7.D 8.AC

14、9.C 10.A11 - mgcos / BQ 12.1.6 歐姆13. 較大；大于14. nBl/2 cos t/(R r);R /Bl1l2、2 g(-)4 R r15. mgd/qcos 、2gd / cos16 .解：(1)油滴勻速下落過程中受到的電場(chǎng)力和重力 平衡，可見所帶電荷為負(fù)電荷，即 qU 0 / d m1g ，得q mgd/U0(2)油滴加速下落，若油滴帶負(fù)電，電荷量為Q,則油滴所受到的電場(chǎng)力方向向上， 設(shè)此時(shí)的加速度大小為 a, 由牛頓第二定律得2m2 g QU / d m2al, d a1t / 2 ,得m2d / 2d、Qi(g -)U t若油滴帶正電，電荷量為 Q,則

15、油滴所受到的電場(chǎng)力 方向向下，設(shè)此時(shí)的加速度大小為32,由牛頓第二定律得2m2g Q2U / dm232,d32t /2 ,即m2d 2dQ2 十(T- g) uio17 .解：彩色小燈額定電流i l p / u 0.0417 A 次級(jí)線圈總電流12 = 24 |L=1 A.變壓器輸入功率等于I U= I 2以=6 W,變壓器原線圈電路中，利用歐姆定律可得E U1 I1R 6/I161代人E值解得|1 1/ 3A (另11 3A應(yīng)舍去，據(jù) 題意是降壓變壓器，應(yīng)|1< (I2 1) A) o所以 n1: n212: I1 3:1。(2)發(fā)電機(jī)輸出功率P=I1E=6.67 Wo18 .解：設(shè)

16、R、R、R20兩端的電壓分別為 Ui、5、 以0;流過 R、R、R0的電流分別為I1、I2、I20； 流過20R的電流為I 1 =9.5 mA,流過19R的電流為I 2 =9. 2 mA ;根據(jù)部分電路歐姆定律可得U= I 1 R1、以=I 2 R、U20=I 20 R0,R=R=- =R0 =R=U1 / (I1 I2 )，所以 U 總=U1+U2+U20=( I 1+I2+I20 )R=I1 U 1 / (I1 I2 )380V19. 解：(1) E= BLv,(2)M、N兩點(diǎn)間電壓U ER/(R r),當(dāng)外電路 電阻最大時(shí)，U有最大值Um.因?yàn)橥怆娐冯娮鑂 (L 2x)(5L 2x)/6

17、L, 當(dāng)L 2x 5L 2x,即x=L時(shí)，R有最大值，所以 x=L時(shí)，即金屬棒在bc中點(diǎn)時(shí)M N兩點(diǎn)間電壓有最大值，2即 Um 3BL2v /(2r 3 L)。(3)最大電功率_2_2-Pm E /(5L /6 r) 6E /(5L6r)(4 )外電路電阻最小和最大是RminL 5L/(L 5L) 5L /6,Rmax3L 3L(3L 3L) 3L /2。當(dāng)r< Rm in，即r< 5L / 6時(shí)，導(dǎo)線框上消耗的電功 率先變小，后變大；當(dāng)Rmin < r< Rmax ,即 5L /6<r<3L / 2時(shí)，導(dǎo)線框上消耗的電功率先變 大，后變小，再變大，再變?。?/p>

18、當(dāng)r> R m ax ,即r> 3L / 2 時(shí)，導(dǎo)線框上消耗的電功率先變大，后變小.20 .解：(1)A球在電場(chǎng)力的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則 a F /m QE /m, L at2/2. 解之得 t . 2mL /QE .(2 )A球與B球碰撞，動(dòng)量守恒，則mvA mvAmvB根據(jù)題意，總能量不損失，則 一 222mvA / 2 mvA' mvB '聯(lián)立解得 vA' 0, vB' vA . 2QEL/m(3)取B球?yàn)閰⒖枷?，A、B碰撞后，A球以vA向左做 勻減速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間 t后，速度減為零，同時(shí)與 B 球相距L,然后A球向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，又經(jīng)過時(shí)間 t后，速度增為vA，與B球發(fā)生第二次碰撞，同理可證， 每次總