電磁學經(jīng)典練習題及答案

1、高中物理電磁學練習題一、在每小題給出的四個選項中，有的小題只有一個選項正確，有的小題有多個選項正確1如圖3-1所示，有一金屬箔驗電器，起初金屬箔閉合，當帶正電的棒靠近驗電器上部的金屬板時，金屬箔張開在這個狀態(tài)下，用手指接觸驗電器的金屬板，金屬箔閉合，問當手指從金屬板上離開，然后使棒也遠離驗電器，金屬箔的狀態(tài)如何變化?從圖3-1的四個選項中選取一個正確的答案圖3-1圖圖圖圖2下列關于靜電場的說法中正確的是在點電荷形成的電場中沒有場強相等的兩點，但有電勢相等的兩點正電荷只在電場力作用下，一定從高電勢向低電勢運動場強為零處，電勢不一定為零；電勢為零處，場強不一定為零初速為零的正電荷在電場力作用下不一

2、定沿電場線運動3在靜電場中，帶電量大小為的帶電粒子（不計重力），僅在電場力的作用下，先后飛過相距為的、兩點，動能增加了，則點的電勢一定高于點的電勢帶電粒子的電勢能一定減少電場強度一定等于、兩點間的電勢差大小一定等于4將原來相距較近的兩個帶同種電荷的小球同時由靜止釋放（小球放在光滑絕緣的水平面上），它們僅在相互間庫侖力作用下運動的過程中它們的相互作用力不斷減少它們的加速度之比不斷減小它們的動量之和不斷增加它們的動能之和不斷增加5如圖3-2所示，兩個正、負點電荷，在庫侖力作用下，它們以兩者連線上的某點為圓心做勻速圓周運動，以下說法正確的是圖3-2它們所需要的向心力不相等它們做圓周運動的角速度相等它

3、們的線速度與其質(zhì)量成反比它們的運動半徑與電荷量成反比6如圖3-3所示，水平固定的小圓盤，帶電量為，電勢為零，從盤心處由靜止釋放一質(zhì)量為，帶電量為的小球，由于電場的作用，小球豎直上升的高度可達盤中心豎直線上的點，又知道過豎直線上的點時，小球速度最大，由此可知在所形成的電場中，可以確定的物理量是圖3-3點場強點場強點電勢點電勢7如圖3-4所示，帶電體固定，帶電體的帶電量為，質(zhì)量為，與絕緣的水平桌面間的動摩擦因數(shù)為，將在點由靜止放開，則在的排斥下運動到點停下，、相距為，下列說法正確的是圖3-4將從點由靜止拉到點，水平拉力最少做功2將從點由靜止拉到點，水平拉力做功從點運動到點，電勢能增加從點運動到點，

4、電勢能減少8如圖3-5所示，懸線下掛著一個帶正電的小球，它的質(zhì)量為、電量為，整個裝置處于水平向右的勻強電場中，電場強度為圖3-5小球平衡時，懸線與豎直方向夾角的正切為若剪斷懸線，則小球做曲線運動若剪斷懸線，則小球做勻速運動若剪斷懸線，則小球做勻加速直線運動9將一個6、6的小燈甲連接在內(nèi)阻不能忽略的電源上，小燈恰好正常發(fā)光，現(xiàn)改將一個6、3的小燈乙連接到同電源上，則小燈乙可能正常發(fā)光小燈乙可能因電壓過高而燒毀小燈乙可能因電壓較低而不能正常發(fā)光小燈乙一定正常發(fā)光10用三個電動勢均為15、內(nèi)阻均為05的相同電池串聯(lián)起來作電源，向三個阻值都是1的用電器供電，要想獲得最大的輸出功率，在如圖3-6所示電路

5、中應選擇的電路是圖3-611如圖3-10所示的電路中，、為阻值固定的電阻，為可變電阻，為內(nèi)阻可忽略的電流表，為內(nèi)阻很大的電壓表，電源的電動勢為，內(nèi)阻為當?shù)幕瑒佑|頭向端移動時圖3-10電壓表的讀數(shù)變小電壓表的讀數(shù)變大電流表的讀數(shù)變小電流表的讀數(shù)變大12如圖3-11所示的電路中，滑動變阻器的滑片從滑向的過程中，3只理想電壓表的示數(shù)變化的絕對值分別為、，下列各值可能出現(xiàn)的是圖3-113、2、11、3、205、1、1502、1、0813如圖3-12甲所示電路中，電流表與內(nèi)阻相同，與串聯(lián)，當電路兩端接在電壓恒定的電源上時，示數(shù)為3，的示數(shù)為2；現(xiàn)將改為與串聯(lián)，如圖3-12乙所示，再接在原來的電源上，那么

6、圖3-12的示數(shù)必增大，的示數(shù)必減小的示數(shù)必增大，的示數(shù)必增大的示數(shù)必減小，的示數(shù)必增大的示數(shù)必減小，的示數(shù)必減小14如圖3-13所示為白熾燈（規(guī)格為“220，100”）、（規(guī)格為“220，60”）的伏安特性曲線（-圖象），則根據(jù)該曲線可確定將、兩燈串聯(lián)在220的電源上時，兩燈的實際功率之比大約為圖3-131235531315如圖3-14所示的電路中，當?shù)幕瑒佑|頭移動時圖3-14上電流的變化量大于上電流的變化量上電流的變化量小于上電流的變化量上電壓的變化量大于路端電壓的變化量上電壓的變化量小于路端電壓的變化量16電飯鍋工作時有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)水燒干前的加熱狀態(tài)，另一種是鍋內(nèi)水燒干后保溫狀態(tài)

7、，如圖3-15所示是電飯鍋電路原理示意圖，是用感溫材料制造的開關下列說法中正確的是圖3-15其中是供加熱用的電阻絲當開關接通時電飯鍋為加熱狀態(tài)，斷開時為保溫狀態(tài)要使在保溫狀態(tài)時的功率為加熱狀態(tài)時的一半，應為21要使在保溫狀態(tài)時的功率為加熱狀態(tài)時的一半，應為（1）117如圖3-16所示為理想變壓器，電源電壓不變，當變阻器的滑動頭向上移動時，讀數(shù)發(fā)生變化的電表是圖3-1618如圖3-17甲所示，兩節(jié)同樣的電池（內(nèi)電阻不計）與滑線變阻器組成分壓電路和理想變壓器原線圈連接，通過改變滑動觸頭的位置，可以在變壓器副線圈兩端得到圖3-17乙中哪些電壓?圖3-1719如圖3-18所示的電路中，和是完全相同的燈

8、泡，線圈的電阻可以忽略下列說法正確的是圖3-18合上開關接通電路時，先亮，后亮，最后一樣亮合上開關接通電路時，和始終一樣亮斷開開關切斷電路時，立刻熄滅，過一會兒才熄滅斷開開關切斷電路時，和都要過一會兒才熄滅20如圖3-19所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有三個燈炮、和，輸電線的等效電阻為，原線圈接有一個理想的電流表開始時，開關接通，當斷開時，以下說法中正確的是圖3-19原線圈兩端、間的輸入電壓減小等效電阻上消耗的功率變大原線圈中電流表示數(shù)增大燈炮和變亮21如圖3-20所示是一個理想變壓器，、分別為理想的交流電流表，、分別為理想的交流電壓表，、均為電阻，原線圈兩端接電壓一定的正弦交流電源，

9、閉合開關，各交流電表的示數(shù)變化情況應是圖3-20讀數(shù)變大讀數(shù)變大讀數(shù)變小讀數(shù)變小22如圖3-21所示電路中，電源電動勢為，內(nèi)電阻為，、為定值電阻，為可變電阻，為電容器在可變電阻由較小逐漸變大的過程中圖3-21流過的電流方向是由到電容器被充電電容器的帶電量在逐漸減少電源內(nèi)部消耗的功率變大23如圖3-22所示是一理想變壓器的電路圖，若初級回路、兩點接交流電壓時，四個相同的燈泡均正常發(fā)光，則原、副線圈匝數(shù)比為 圖3-224121133124如圖3-23所示，一個理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為101，在原線圈上加220的正弦交變電壓，則副線圈兩端、間的最大電壓為圖3-232222零1125

10、如圖3-24所示，某理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)，原線圈兩端電壓為一最大值不變的正弦交流電，在其它條件不變的情況下，為了使變壓器輸入功率增大，可使圖3-24原線圈匝數(shù)增加原線圈匝數(shù)增加負載電阻的阻值增大負載電阻的阻值減小26如圖3-26甲所示，閉合導體線框從高處自由下落，落入一個有界勻強磁場中，從邊開始進入磁場到邊即將進入磁場的這段時間里，在圖3-26乙中表示線框運動過程中的感應電流-時間圖象的可能是圖32627如圖3-28所示，是粗細均勻的電阻絲制成的長方形線框，導體棒有電阻，可在邊與邊上無摩擦滑動，且接觸良好，線框處在垂直紙面向里的勻強磁場中，在由靠近邊處向邊勻速滑動的過程中，下列

11、說法正確的是圖3-28矩形線框消耗的功率先減小后增大棒中的電流強度先減小后增大棒兩端的電壓先減小后增大棒上拉力的功率先減小后增大28一平行板電容器充電后與電源斷開，負極板接地在兩極板間有一正電荷（電量很小）固定在點，如圖3-30所示以表示兩板間的場強，表示電容器兩板間的電壓，表示正電荷在點的電勢能若保持負極板不動，將正極板移到圖中虛線所示位置，則圖3-30變小，不變變大，變大變小，不變不變，不變29如圖3-31所示，有一固定的超導體圓環(huán)，在其右側放著一條形磁鐵，此時圓環(huán)中沒有電流當把磁鐵向右方移走時，由于電磁感應，在超導體圓環(huán)中產(chǎn)生了一定的電流圖3-31此電流方向如圖中箭頭所示，磁鐵移走后，電

12、流很快消失此電流方向如圖中箭頭所示，磁鐵移走后，電流繼續(xù)維持此電流方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵移走后，電流很快消失此電流方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵移走后，電流繼續(xù)維持30如圖3-32所示的哪些情況中，、兩點的電勢相等，、兩點的電場強度矢量也相等?圖3-32平行板電容器帶電時，極板間除邊緣以外的任意兩點、靜電場中達到靜電平衡時的導體內(nèi)部的任意兩點、離點電荷等距的任意兩點、兩個等量異號電荷間連線的中垂線上，與連線中點等距的兩點、31在圖3-33中虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場強度為的勻強電場和磁感強度為的勻強磁場已知從左方水平射入的電子，穿過這區(qū)域時未發(fā)生偏轉設重力可以忽略不計，則在這區(qū)域中和的方向

13、可能是圖3-33和都沿水平方向，并與電子運動方向相同和都沿水平方向，并與電子運動方向相反豎直向上，垂直紙面向外豎直向上，垂直紙面向里32在一根軟鐵棒上繞有一組線圈，、是線圈的兩端，為中心抽頭，把端和抽頭分別接到兩條平行金屬導軌上，導軌間有勻強磁場，方向垂直于導軌所在平面并指向紙內(nèi)，如圖3-35所示，金屬棒在外力作用下以圖示位置為平衡位置左右做簡諧運動，運動過程中保持與導軌垂直，且兩端與導軌始終接觸良好，下面的過程中、點的電勢都比點的電勢高的是圖3-35從平衡位置向左邊運動的過程中從左邊向平衡位置運動的過程中從平衡位置向右邊運動的過程中從右邊向平衡位置運動的過程中33質(zhì)量為、電量為的帶電粒子以速

14、率垂直磁感線射入磁感強度為的勻強磁場中，在磁場力作用下做勻速圓周運動，帶電粒子在圓周軌道上運動相當于一環(huán)形電流，則環(huán)形電流的電流強度跟成正比環(huán)形電流的電流強度跟成正比環(huán)形電流的電流強度跟成正比環(huán)形電流的電流強度跟成反比34在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個帶電小球繞豎直方向的軸在勻強磁場中做逆時針方向的水平勻速圓周運動，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖3-36所示若小球運動到點時，繩子突然斷開，關于小球在繩斷開后可能的運動情況，以下說法正確的是圖3-36小球仍做逆時針勻速圓周運動，半徑不變小球仍做逆時針勻速圓周運動，但半徑減小小球做順時針勻速圓周運動，半徑不變小球做順時針勻速圓周運動，半徑減小3

15、5如圖3-37所示，豎直面內(nèi)放置的兩條平行光滑導軌，電阻不計，勻強磁場方向垂直紙面向里，磁感強度05，導體棒、長度均為02，電阻均為01，重力均為01，現(xiàn)用力向上拉動導體棒，使之勻速上升（導體棒、與導軌接觸良好），此時靜止不動，則上升時，下列說法正確的是圖3-37受到的拉力大小為2向上運動的速度為2在2內(nèi)，拉力做功，有04的機械能轉化為電能在2內(nèi)，拉力做功為0636如圖3-38所示，閉合矩形線圈與長直導線在同一平面內(nèi)，線圈的、兩邊與直導線平行，直導線中有逐漸增大、但方向不明的電流，則圖3-38可知道線圈中的感應電流方向可知道線圈各邊所受磁場力的方向可知道整個線圈所受的磁場力的方向無法判斷線圈中

16、的感應電流方向，也無法判斷線圈所受磁場力的方向37如圖3-39甲所示，、表示真空中水平放置相距為的平行金屬板，板長為，兩板加電壓后板間電場可視為勻強電場，現(xiàn)在、兩極間加上如圖3-39乙所示的周期性的交變電壓，在4時，恰有一質(zhì)量為、電量為的粒子在板間中央沿水平方向以速度射入電場，忽略粒子重力，下列關于粒子運動狀態(tài)表述正確的是圖3-39粒子在垂直于板的方向的分運動可能是往復運動粒子在垂直于板的方向的分運動不可能是單向運動粒子不可能沿與板平行的方向飛出只要電壓的周期和的值同時滿足一定條件，粒子可以沿與板平行的方向飛出38如圖3-40甲所示，兩塊大平行金屬板、之間的距離為，在兩板間加上電壓，并將板接地

17、作為電勢零點，現(xiàn)將正電荷逆著電場線方向由板移到板，若用表示稱動過程中該正電荷到板的距離，則其電勢能隨變化的圖線為圖3-40乙中的圖3-4039如圖3-41所示，用絕緣細絲線懸吊著的帶正電小球在勻強磁場中做簡諧振動，則圖3-41當小球每次通過平衡位置時，動能相同當小球每次通過平衡位置時，動量相同當小球每次通過平衡位置時，絲線拉力相同撤消磁場后，小球擺動周期不變40如圖3-42甲所示，直線右邊區(qū)域?qū)挾葹榈目臻g，存在磁感強度為的勻強磁場，磁場方向垂直紙面向里由導線彎成的半徑為（2）的圓環(huán)處在垂直于磁場的平面內(nèi)，且可繞環(huán)與的切點在該平面內(nèi)轉動現(xiàn)讓環(huán)以角速度順時針轉動圖3-42乙是環(huán)從圖示位置開始轉過一

18、周的過程中，感應電動勢的瞬時值隨時間變化的圖象，正確的是圖3-4241空間某區(qū)域電場線分布如圖3-43所示，帶電小球（質(zhì)量為，電量為）在點速度為，方向水平向右，至點速度為，與水平方向間夾角為，、間高度差為，以下判斷正確的是圖3-43、兩點間電勢差（12）（12）球由至，電場力的沖量為（）球由至，電場力的功為（12）（12）小球重力在點的即時功率為42如圖3-44所示，一塊金屬導體和電源連接，處于垂直于金屬平面的勻強磁場中，當接通電源、有電流流過金屬導體時，下面說法中正確的是圖3-44導體受自左向右的安培力作用導體內(nèi)部定向移動的自由電子受自右向左的洛倫茲力作用在導體的、兩側存在電勢差，且點電勢低

19、于點電勢在導體的、兩側存在電勢差，且點電勢高于點電勢43如圖3-45所示，、是間距為的平行金屬導軌，置于磁感強度為、方向垂直導軌所在平面向里的勻強磁場中，、間接有一阻值為的電阻一根與導軌接觸良好、阻值為2的金屬導線垂直導軌放置，并以速度向右勻速滑動則圖3-45、兩點間電壓為、兩點間電壓為3、兩點間電壓為23端電勢比端高44如圖3-46所示，1、2帶等量正電荷，固定在絕緣平面上，在其連線上有一光滑的絕緣桿，桿上套一帶正電的小球，桿所在的區(qū)域同時存在一個勻強磁場，方向如圖，小球的重力不計現(xiàn)將小球從圖示位置從靜止釋放，在小球運動過程中，下列說法中哪些是正確的圖346小球加速度將不斷變化小球速度將一直

20、增大小球所受洛倫茲力將一直增大小球所受洛倫茲力大小變化，方向也變化45一根金屬棒放在傾斜的導軌上處于靜止，如圖3-47所示，若在垂直于導軌平面的方向加一個磁感強度均勻增大的勻強磁場，隨著磁感強度的增大，金屬棒在傾斜導軌上由靜止變?yōu)檫\動，在這個過程中，關于導軌對金屬棒的摩擦力的大小變化情況是圖3-47如果勻強磁場的方向垂直于導軌平面斜向下，則摩擦力一直減小如果勻強磁場的方向垂直于導軌平面斜向下，則摩擦力先減小后增大如果勻強磁場的方向垂直于導軌平面斜向上，則摩擦力一直增大如果勻強磁場的方向垂直于導軌平面斜向上，則摩擦力先增大后減小46如圖3-48所示，一個質(zhì)子和一個粒子垂直于磁場方向從同一點射入一

21、個勻強磁場，若它們在磁場中的運動軌跡是重合的，則它們在磁場中運動的過程中圖3-48磁場對它們的沖量為零磁場對它們的沖量相等磁場對質(zhì)子的沖量是對粒子沖量的2倍磁場對粒子的沖量是質(zhì)子沖量的2倍47如圖3-49甲所示，兩根豎直放置的光滑平行導軌，其一部分處于方向垂直導軌所在平面且有上下水平邊界的勻強磁場中，一根金屬桿成水平沿導軌滑下在與導軌和電阻組成的閉合電路中，其他電阻不計，當金屬桿進入磁場區(qū)后，其運動的速度圖象可能是圖3-49乙中的圖3-49二、解答應寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位 1如圖3-87所示的電路中，電源電動勢24，內(nèi)阻不計，電容12，10，60

22、，20，40，電流表的示數(shù)為零，此時電容器所帶電量72×10，求電阻的阻值?圖3-872如圖3-88中電路的各元件值為：10，20，300，電源電動勢6，內(nèi)阻不計，單刀雙擲開關開始時接通觸點2，求：圖3-88（1）當開關從觸點2改接觸點1，且電路穩(wěn)定后，電容所帶電量（2）若開關從觸點1改接觸點2后，直至電流為零止，通過電阻的電量3光滑水平面上放有如圖3-89所示的用絕緣材料制成的形滑板（平面部分足夠長），質(zhì)量為4，距滑板的壁為距離的處放有一質(zhì)量為，電量為的大小不計的小物體，物體與板面的摩擦不計，整個裝置處于場強為的勻強電場中初始時刻，滑塊與物體都靜止，試問：圖3-89（1）釋放小物體

23、，第一次與滑板壁碰前物體的速度多大?（2）若物體與壁碰后相對水平面的速率為碰前速率的35，則物體在第二次跟壁碰撞之前，滑板相對于水平面的速度和物體相對于水平面的速度分別為多大?（3）物體從開始運動到第二次碰撞前，電場力做的功為多大?（設碰撞所經(jīng)歷時間極短）4如圖3-90所示，半徑為的金屬球在勻強磁場中以恒定的速度沿與磁感強度垂直的方向運動，當達到穩(wěn)定狀態(tài)時，試求：圖3-90（1）球內(nèi)電場強度的大小和方向?（2）球上怎樣的兩點間電勢差最大?最大電勢差是多少?5如圖3-91所示，小車的質(zhì)量2，置于光滑水平面上，初速度為14帶正電荷02的可視為質(zhì)點的物體，質(zhì)量01，輕放在小車的右端，在、所在的空間存

24、在著勻強磁場，方向垂直紙面向里，磁感強度05，物體與小車之間有摩擦力作用，設小車足夠長，求圖3-91（1）物體的最大速度?（2）小車的最小速度?（3）在此過程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能?（10）6把一個有孔的帶正電荷的塑料小球安在彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球穿在一根光滑的水平絕緣桿上，如圖3-92所示，彈簧與小球絕緣，彈簧質(zhì)量可不計，整個裝置放在水平向右的勻強電場之中，試證明：小球離開平衡位置放開后，小球的運動為簡諧運動（彈簧一直處在彈性限度內(nèi)）圖3-927有一個長方體形的勻強磁場和勻強電場區(qū)域，它的截面為邊長020的正方形，其電場強度為4×10，磁感強度2×102，磁場方向垂

25、直紙面向里，當一束質(zhì)荷比為4×1010的正離子流以一定的速度從電磁場的正方形區(qū)域的邊界中點射入如圖3-93所示，圖3-93（1）要使離子流穿過電磁場區(qū)域而不發(fā)生偏轉，電場強度的方向如何?離子流的速度多大?（2）在離電磁場區(qū)域右邊界04處有與邊界平行的平直熒光屏若撤去電場，離子流擊中屏上點，若撤去磁場，離子流擊中屏上點，求間距離8如圖3-94所示，一個初速為零的帶正電的粒子經(jīng)過、兩平行板間電場加速后，從板上的孔射出，當帶電粒子到達點時，長方形區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)大小不變、方向垂直于紙面且方向交替變化的勻強磁場磁感強度04每經(jīng)（4）×103，磁場方向變化一次粒子到達點時出現(xiàn)的磁場方向指向

26、紙外，在處有一個靜止的中性粒子，、間距離3直線垂直平分、已知16，帶電粒子的荷質(zhì)比為10×10，重力忽略不計求圖3-94（1）加速電壓為220時帶電粒子能否與中性粒子碰撞?（2）畫出它的軌跡（3）能使帶電粒子與中性粒子碰撞，加速電壓的最大值是多少?9在磁感強度05的勻強磁場中，有一個正方形金屬線圈，邊長02，線圈的邊跟磁場的左側邊界重合，如圖3-95所示，線圈的電阻04，用外力使線圈從磁場中運動出來：一次是用力使線圈從左側邊界勻速平動移出磁場；另一次是用力使線圈以邊為軸，勻速轉動出磁場，兩次所用時間都是01試分析計算兩次外力對線圈做功之差圖3-9510如圖3-97所示的裝置，1是加速

27、電壓，緊靠其右側的是兩塊彼此平行的水平金屬板，板長為，兩板間距離為一個質(zhì)量為、帶電量為的質(zhì)點，經(jīng)加速電壓加速后沿兩金屬板中心線以速度水平射入兩板中，若在兩水平金屬板間加一電壓，當上板為正時，帶電質(zhì)點恰能沿兩板中心線射出；當下板為正時，帶電質(zhì)點則射到下板上距板的左端4處為使帶電質(zhì)點經(jīng)加速后，沿中心線射入兩金屬板，并能夠從兩金屬之間射出，問：兩水平金屬板間所加電壓應滿足什么條件，及電壓值的范圍圖3-9711矩形線圈、材料相同，導線橫截面積大小不同，粗于，、由同一高度自由下落，同時進入磁感強度為的勻強場區(qū)（線圈平面與垂直如圖3-99所示），、同時離開磁場區(qū)，試列式推導說明圖3-9912勻強電場的場強

28、20×101，方向水平電場中有兩個帶電質(zhì)點，其質(zhì)量均為10×10質(zhì)點帶負電，質(zhì)點帶正電，電量皆為10×10開始時，兩質(zhì)點位于同一等勢面上，的初速度20·1，的初速度12·1，均沿場強方向在以后的運動過程中，若用表示任一時刻兩質(zhì)點間的水平距離，問當?shù)臄?shù)值在什么范圍內(nèi)，可判斷哪個質(zhì)點在前面（規(guī)定圖3-100中右方為前），當?shù)臄?shù)值在什么范圍內(nèi)不可判斷誰前誰后?圖3-10013如圖3-101所示，兩根相距為的足夠長的平行金屬導軌位于水平的平面內(nèi)，一端接有阻值為的電阻在0的一側存在沿豎直方向的均勻磁場，磁感強度隨的增大而增大，式中的是一常量，一金屬直桿與

29、金屬導軌垂直，可在導軌上滑動，當0時位于0處，速度為，方向沿軸的正方向在運動過程中，有一大小可調(diào)節(jié)的外力作用于金屬桿以保持金屬桿的加速度恒定，大小為，方向沿軸的負方向設除外接的電阻外，所有其它電阻都可以忽略問：圖3-101（1）該回路中的感應電流持續(xù)的時間多長?（2）當金屬桿的速度大小為2時，回路中的感應電動勢有多大?（3）若金屬桿的質(zhì)量為，施加于金屬桿上的外力與時間的關系如何?14如圖3-102所示，有一矩形絕緣木板放在光滑水平面上，另一質(zhì)量為、帶電量為的小物塊沿木板上表面以某一初速度從端沿水平方向滑入，木板周圍空間存在著足夠大、方向豎直向下的勻強電場已知物塊與木板間有摩擦，物塊沿木板運動到

30、端恰好相對靜止，若將勻強電場方向改為豎直向上，大小不變，且物塊仍以原初速度沿木板上表面從端滑入，結果物塊運動到木板中點時相對靜止求：圖3-102（1）物塊所帶電荷的性質(zhì)；（2）勻強電場的場強大小15（1）設在磁感強度為的勻強磁場中，垂直磁場方向放入一段長為的通電導線，單位長度導線中有個自由電荷，每個電荷的電量為，每個電荷定向移動的速率為，試用通過導線所受的安掊力等于運動電荷所受洛倫茲力的總和，論證單個運動電荷所受的洛倫茲力圖3-103（2）如圖3-103所示，一塊寬為、厚為的金屬導體放在磁感應強度為的勻強磁場中，磁場方向與金屬導體上下表面垂直若金屬導體中通有電流強度為I、方向自左向右的電流時，

31、金屬導體前后兩表面會形成一個電勢差，已知金屬導體單位長度中的自由電子數(shù)目為，問：金屬導體前后表面哪一面電勢高?電勢差為多少?16如圖3-104（）所示，兩水平放置的平行金屬板、相距很近，上面分別開有小孔、，水平放置的平行金屬導軌與、接觸良好，且導軌在磁感強度為10的勻強磁場中，導軌間距050，金屬棒緊貼著導軌沿平行導軌方向在磁場中做往復運動其速度圖象如圖3-104（）所示，若規(guī)定向右運動速度方向為正方向，從0時刻開始，由板小孔處連續(xù)不斷以垂直于板方向飄入質(zhì)量為32×1021、電量16×1019的帶正電的粒子（設飄入速度很小，可視為零）在板外側有以為邊界的勻強磁場10，與相距

32、10，、方向如圖所示（粒子重力及其相互作用不計）求圖3-104（1）在040時間內(nèi)哪些時刻發(fā)射的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界?（2）粒子從邊界射出來的位置之間最大的距離為多少?17如圖3-108所示是一個電子射線管，由陰極上發(fā)出的電子束被陽極與陰極K間的電場加速，從陽極上的小孔穿出的電子經(jīng)過平行板電容器射向熒光屏，設、K間的電勢差為U，電子自陰極發(fā)出時的初速度可不計，電容器兩極板間除有電場外，還有一均勻磁場，磁感強度大小為，方向垂直紙面向外，極板長度為，極板到熒光屏的距離為，設電子電量為，質(zhì)量為問圖3-108（1）電容器兩極板間的電場強度為多大時，電子束不發(fā)生偏轉，直射到熒光屏上的點；（2）去

33、掉兩極板間電場，電子束僅在磁場力作用下向上偏轉，射在熒光屏上的點，求到點的距離18如圖3-109所示，電動機通過其轉軸上的絕緣細繩牽引一根原來靜止的長為1，質(zhì)量01的導體棒，導體棒緊貼在豎直放置、電阻不計的金屬框架上，導體棒的電阻1，磁感強度1的勻強磁場方向垂直于導體框架所在平面當導體棒在電動機牽引下上升38時，獲得穩(wěn)定速度，此過程中導體棒產(chǎn)生熱量2電動機工作時，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7和1，電動機的內(nèi)阻1不計一切摩擦，取102求：圖3-109（1）導體棒所達到的穩(wěn)定速度是多少?（2）導體棒從靜止到達穩(wěn)定速度的時間是多少?答案：一、12345678910111213141516171819

34、20212223242526272829303132333435363738394041424344454647二、1解：電容器兩端電壓6，（），8若6814，則有（），714若862，則有（），1102解：（1）接通1后，電阻、串聯(lián)，有（）01電容器兩端電壓（）4電容器帶電量12×10（2）開關再接通2，電容器放電，外電路分為、和、兩個支路，通過兩支路的電量分別為和，；與的分配與兩支路電阻成反比，通過兩支路的電量則與電流成正比，故流經(jīng)兩支路的電量12和34與兩支路的電阻成反比，即1234（）（）40202，123412×103，所以122308×1033解：（1

35、）對物體，根據(jù)動能定理，有（12）2，得（2）物體與滑板碰撞前后動量守恒，設物體第一次與滑板碰后的速度為；滑板的速度為，則4若（35），則10，因為，不符合實際，故應?。?5），則（25）（25）在物體第一次與壁碰后到第二次與壁碰前，物體做勻變速運動，滑板做勻速運動，在這段時間內(nèi)，兩者相對于水平面的位移相同（）2·，即（75）（75）（3）電場力做功（12）（12）（12）（135）4（1）穩(wěn)定時球內(nèi)電子不做定向運動，其洛倫茲力與電場力相平衡，有，方向豎直向下（2）球的最低點與最高點之間的電勢差最大×225解：（1）對物體：，當速度最大時，有0，即10（2）、系統(tǒng)動量守：，

36、135，即為的最小速度（3）（12）（12）（12）8756解：設小球帶電荷量為，電場的電場強度為，彈簧的勁度系數(shù)為在小球處于平衡位置時，彈簧伸長量為當小球向右移動，彈簧總伸長為，以向右為正，小球所受合外力合（），解、得合由此可知：小球離開平衡位置，所受到合外力總指向平衡位置，與相對于平衡位置的位移成正比，所以小球所做的運動為簡諧運動7解：（1）電場方向向下，與磁場構成粒子速度選擇器，離子運動不偏轉，則，2×10（2）撤去電場，離子在磁場中做勻速圓周運動，所需向心力為洛倫茲力，于是，04離子離開磁場區(qū)邊界時，偏轉角12，即30°如圖17甲所示偏離距離005離開磁場后離子做勻

37、速直線運動，總的偏離距離為028若撤去磁場，離子在電場中做勻變速曲線運動，通過電場的時間，加速度偏轉角為如圖17乙所示，則（）·（12），圖17偏離距離為（12）005離開電場后離子做勻速直線運動，總的偏離距離025，、間的距離0538解：（1）設帶電粒子在磁場中做勻速圓周運動的半徑為，周期為2（2）×10，恰為半個周期磁場改變一次方向，時間內(nèi)粒子運動半個圓周由（12）和，解得05，可見6加速電壓200時，帶電粒子能與中性粒子碰撞（2）如圖18所示圖18（3）帶電粒子與中性粒子碰撞的條件是：之間距離是2的整數(shù)倍，且2，最小為2，即075由和（12），解得4509使線圈勻速平

38、動移出磁場時，邊切割磁感線而產(chǎn)生恒定感應電動勢，線圈中產(chǎn)生恒定的感生電流，外力對線圈做的功等于線圈中消耗的電能外電，由、并代入數(shù)據(jù)解出001線圈以為軸勻速轉出磁場時，線圈中產(chǎn)生的感應電動勢和感應電流都是按正統(tǒng)規(guī)律變化的感應電動勢和感應電流的最大值為：，式中的是線圈面積，是線圈旋轉的角速度，電路中消耗的電功率應等于有有，外力對線圈做的功應等于電路中消耗的電能外電有有（·2）00123兩次外力做功之差23×10310當兩金屬板間加電壓、上板為正時，對質(zhì)點有，下板為正時：（），由解出：2帶電質(zhì)點射到下板距左端（14）處，在豎直方向做勻加速直線運動2（12），4，為使帶電質(zhì)點射出金

39、屬板，質(zhì)點在豎直方向運動應有2（12）2，是豎直方向的加速度，是質(zhì)點在金屬板間運動時間，由、解出8若的方向向上則兩金屬板應加電壓為、上板為正，有（）若的方向向下則兩極間應加電壓為、上板為正，有（）（10）由、（10）解出：（98），（78）為使帶電質(zhì)點能從兩板間射出，兩板間電壓始終應上板為正，（98）（78）11解：設矩形線圈的密度為，電阻率為，橫截面積為，即時加速度為，由牛頓第二定律，有·2（）（）（）2·則（4（）可見，與無關，又由于、從同一高度靜止釋放，則兩線圈即時加速度相等，故、同時離開磁場區(qū)12解：由于帶負電的質(zhì)點所受的電場力與場強方向相反，而帶正電的質(zhì)點所受的電

40、場力與場強方向相同，因此，做勻減速直線運動而做勻加速直線運動由于的初速度比的大，故在初始階段的速度比的大，的位移比的大，且、間的速度差逐漸減小，而、間的距離逐漸增大但過了一段時間后，的速度就超過了的速度，、的距離就開始逐漸減小，轉折的條件是兩者的速度相等，即，此時、間的距離最大以表示發(fā)生轉折的時刻，則由運動學公式得到，、間的最大距離為（12）2）（12）2）（）2，由牛頓定律和題給條件可知，、式中質(zhì)點、的加速度0202由、式解得發(fā)生轉折的時刻是2，、間的最大距離08當發(fā)生轉折后，即在時，由于的速度比的大，、間的距離就逐漸減小以表示、間的距離減小到零的時刻，則由運動學公式得到（12）（12）2解得、間的距離減小到零的時刻為4當時，由于此時的速度比的大，故隨著時間的消逝，、間的距離將由零一直增大，有可能超過08結合上述就得出結論：當、間的距離小于08時，可能在前，也可能在前，即單由、間的距離無法判斷、中那個在前；當、間的距離大于08時，一定在后，一定在前，即單由、間的距離就可以判斷在前13解：（1）金屬桿在導軌上先是向右做加