电磁场试题

jianyouzong · 发表于 2007-5-4 12:40:44

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电磁场综合测试卷
第Ⅰ卷（选择题，共40分）
一、本题共10小题；每小题4分，共40分.在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分.
1.以下对磁感线的认识中，正确的是(  )
①磁感线不是真实存在于磁场中的线;②不同磁场的磁感线总是从北极指向南极的；③两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交；④磁感线就是细屑连成的线.
A.①②       B.②④             C.①             D.④
2.有一小段通电导线，长0.01 m，电流强度为5 A，把它放入磁场中某一位置，受到的磁场力是0.1 N，则该处磁感应强度B的大小为(  )
A.B=1 T       B.B=2 T          C.B≥2 T          D.B≤2 T
3.如图所示，一个金属圆环A用线吊着，套在一个通电螺线管上，并处于螺线管的中央位置，若螺线管中图示电流突然变大，则(  )
A.圆环A会受到沿半径向外拉伸的力
B.圆环A会受到沿半径向内挤压的力
C.圆环A会受到向右的力
D.圆环A会受到向左的力
4.如图所示线圈L的自感系数足够大，直流电阻为零，两灯D1、D2及电阻R的阻值相同.
①K闭合的瞬间，两灯亮度一样  ②K闭合的瞬间，D1较亮，D2较暗  ③电路稳定后，D2发光，D1不亮  ④K断开的瞬间，D2立即熄灭，D1亮一下后熄灭
上述说法中正确的是(  )
A.①③          B.①②④          C.③             D.②③④
5.把一只电热器接到100 V的直流电源上，在t时间内产生热量为Q，若将它分别接到U1=100sinω•t(V)和U2=50sin2ω•t(V)的交变电流电源上，仍要产生热量Q，则所需时间分别是(  )
A.t；2t          B.2t；8t          C.2t；2t          D.t；t
6.某交变电压为U=6 sin314t (V),则(  )
A.用此交变电流作打点计时器的电源时，打点周期为0.02 s
B.把额定电压为6 V的小灯泡接此电源上，小灯泡正常发光
C.把额定电压为6 V的小灯泡接此电源上，小灯泡将烧毁
D.耐压6 V的电容器不能直接用在此电源上
7.如图所示，理想变压器的原副线圈匝数比n1∶n2=4∶1,当导体棒向右匀速切割磁场线时，电流表A1的读数是12 mA，则副线圈中电流表A2的读数应该为(  )
A.3 mA
B.48 mA
C.0
D.与R阻值无关
8.根据麦克斯韦电磁场理论，以下说法正确的是(  )
A.稳定的电场产生稳定的磁场，稳定的磁场产生稳定的电场
B.均匀变化的电场将产生稳定的磁场，均匀变化的磁场将产生稳定的电场
C.振荡的电场在周围空间产生振荡的磁场
D.电磁波产生的条件是电路中有快速振动的电荷
9.如右图所示的电路中，L是不计电阻的电感器，C是电容器，闭合电键K，待电路达到稳定状态后，再断开电键K，LC电路中将产生电磁振荡.如果规定电感L中的电流方向从a到b为正，打开电键的时刻为t=0,那么下列四幅图中能正确表示电感中的i随时间变化规律的是(  )

10.一单匝闭合线框在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的转轴匀速转动.在转动过程中，线框中的最大磁通量为Φm，最大感应电动势为Em.下列说法中正确的是(  )
A.当磁通量为零时，感应电动势为零
B.当磁通量减小时，感应电动势在增大
C.当磁通量等于0.5Φm时，感应电动势等于0.5Em
D.角速度ω等于Em/Φm.

第 Ⅱ卷（非选择题，共60分）
二、本题共6小题；每小题4分，共24分.把答案填在题中的横线上.
11.如图所示，质量均为m的两个带电小球A和B放置在光滑的绝缘水平面上，彼此相距为L，A球带电+Q，B球带电－Q，若用一水平力拉动其中一个球，且要使另一个球与前面的球始终保持L的间距运动，则拉力F的大小为____.
12.如图所示，在MN板上方有垂直且向里的匀强磁场，磁感应强度为B.一电子经电压U加速后由A孔射入磁场，最后打在MN上的 P点，重力不计，AP=L，则电子的比荷 =____.

题12图                         题13图
13.如图所示，甲、乙两处，一处为直流电源，另一处为用电器，A、B两条为输电线，K闭合，电压表指针由零指向12 V，N极向纸面内偏转，则电源在___处（填“甲” “乙”），电压表上端为___极（填“正” “负”）.
14.如图所示的两个互相连接的金属环用同样规格的导线制成，大环半径是小环半径的4倍，若穿过大环的磁场不变，小环中磁场变化率为k时，其路端电压为U；若小环中磁场不变，而大环中磁场变化率也为k时，其路端电压为____.
15.如图所示，变压器的原线圈及两个副线圈的匝数比为n1∶n2∶n3=4∶2∶1,所连接的三个灯消耗的电功率相同，则通过每个灯的电流之比I1∶I2∶I3=___,每个灯的电阻之比为R1∶R2∶R3=____.

   题15图                               题16图
16.如图所示为一交变电流的图象，此交变电流通过2 Ω电阻时，电阻上的热功率为____.
三、本题共4小题，第17题10分，18题10分，19题12分，20题14分共36分.解答写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位.
17.一理想变压器的原线圈为n1=100匝，副线圈n2=30匝，n3=20匝.一个电阻为48.4 Ω的小灯泡接在副线圈n2与n3上，如图所示.当原线圈与e=220 sinω•t（V）的交变电流电源连接后，变压器的输入功率是多少？

18.如图所示，水平平行金属导轨上放置一金属杆ab.导轨一端接一个R=1.5 Ω的电阻，金属杆电阻R′=0.5 Ω,导轨电阻不计.整个装置放在竖直方向的匀强磁场中，金属杆与导轨间的动摩擦因数μ=0.3,今给ab杆一个冲量，当该冲量作用完毕时，使其获得方向垂直于杆的水平动量p=0.01 kg•m/s,此时杆的加速度a=5 m/s2.求此时ab杆两端的电势差.

19.如图所示的匀强电场E=4 v/m，水平向左，匀强磁场B=2 T，?垂直纸面向里，m=1 g带正电的小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直壁无初速下滑，它滑行0.8 m到N点时就离开壁做曲线运动，在P点A瞬时受力平衡，此时其速度与水平方向成45°角.设P与M的高度差为1.6 m.(g=10 m/s2)求：（1）A沿壁下滑时摩擦力做的功.（2）P与M水平距离.

20.如图所示，水平放置的平行金属板，长为L=120 cm,两板之间的距离d=30 cm,板间有图示方向的匀强磁场，磁感应强度的大小为B=1.3×10－3 T.两板之间的电压按图中所示的规律随时间变化（上板电势高为正）.t=0时，α粒子以速度v=4×103 m/s从两板（左端）正中央平行于金属板射入，已知α粒子质量m=6.64×10－27 kg,带电量q=3.2×10－19 C.
试通过分析计算，看α粒子能否穿越两块金属板间的空间，如不能穿越，α粒子将打在金属板上什么地方？如能穿越，则共花多少时间？

参考答案
1．C 2．C解析：根据安培力F=BILsinθ得：
B= ,θ=0~180°，所以B≥2 T
3．A  解析：由安培定则知穿过A环的总磁场方向向左，磁通量增加，根据楞次定律知感应电流的方向为顺时针方向（从左向右看），而A环所处的磁场方向为水平向右，由左手定则可判断A环所受安培力的方向为沿半径方向外拉伸的力.
4．D解析：K闭合的瞬间，由于L的自感现象，则电流主要是先通过D1，后逐渐减小，故②是正确的，电路稳定后，由于L的直流电阻为零，从而对D1短路，则D1不亮，所以③是正确的；当K断开的瞬间，由于L的自感现象，则只有D1亮，故④是正确的.
5．B 解析：设用电器的电阻值为R.据题意有： •t1= •t2.结果：t1=2t,t2=8t.
6．ABD解析：据分析可知此交变电流的周期为T=0.02 s，小灯泡的额定电压指的是交流电压的有效值，而电容器的耐压值指的是交流电压的最大值.
7．C 解析：导体棒匀速向右切割磁场线运动时，变压器输入端为稳恒电流，故输出端电压为零，变压器不能工作.
8．BCD
9．B 解析：当断开电键时，由于L的自感现象，将储存的磁场能通过LC振荡电路进行释放，对LC振荡电路而言是逆时针方向（与规定的方向相同），则B是正确的.
10．BD 解析：根据正弦式电流的产生及其变化规律（设从中性面开始）e=Emsinω•t=BSω•sinω•t=Φm•ωsinω•t可知BD是正确的.
11．解析：如拉力F作用于B上水平向右使系统做匀加速运动，有：
对A： =ma;对系统：F=2ma
所以F=2m•
答案：
12．解析：电子在电场中加速：eU= mv2－0,v=
在磁场中做匀速圆周运动：
eBv=m ,eB=m ,则
答案：
13．解析：在K闭合前从电压表无示数可知乙是电源，当K闭合时，根据大头针的偏转方向和安培定则可判断通过A线的电流方向向右，则B线是接电源的正极，A线是接电源的负极.
答案：乙；负
14．解析：根据题意设小环电阻为R，则大环电阻为4R，小环的面积为S，大环的面积为16S，且 =k.
(1)当小环磁场发生变化时，小环相当电源，大环是外电路，感应电动势E1= =k•S,则路端电压
U= •4R= kS.
(2)当大环磁场发生变化时，大环相当电源，小环是外电路，感应电动势E2为：
E2= =16k•S,则U′= •R= kS=4U
答案：4U

15．解析：理想变压器每个线圈的电压之比等于它们的匝数比，理想变压器的输入功率等于输出功率，则有I1U1=I2U2+I3U3,
I2U2=I3U3,I2= I3= I3;I1U1=2I2U2,I1= I2=I2= I3 则：I1∶I2∶I3=1∶1∶2.
三个灯泡消耗的功率相等，有I12R1=I22R2=I32R3得：
R1∶R2∶R3=4∶4∶1.
答案：1∶1∶2;4∶4∶1
16．解析：根据交变电流的有效值的定义，取一个周期有：
I2RT=(4 )2R +(3 )2R ,I=  A;
通过2 Ω电阻时，电阻上的热功率为：
P=I2R=( )2×2=57 W.
答案：57 W

17．解析：由于副线圈两组线圈的组合连接方法使得小灯泡回路中两线圈产生的感应电动势方向相反，所以小灯泡的工作电压有效值为：
U灯=U2－U1=  (n2－n1)= ×(30－20) V=22 V,
则：P灯=  W=10 W
因为理想变压器输入功率等于输出功率，故有：P=P灯=10 W.
答案：10 W

18．解析：p=mv,m=  E=Blv  I=
安培力F=BlI= 由牛顿第二定律：F合外=ma
F合外=μ•mg+F=μ•mg+
a=
所以B2l2v2=(a－μg)×(R+R′)p
Blv= =0.2
所以Uab= ×1.5 V=0.15 V
答案：0.15 V
19．解析：（1）从M→N过程，只有重力和摩擦力做功.刚离开N点时有：qE=qBv
即v= =2 m/s,
根据动能定理：mgH－Wf = mv2
所以：
Wf =mgH－ mv2
=(1×10－3×10×0.8－ ×１×10－3×22) J=6×10－3 J
(2)根据动能定理，取M→P全过程有：
mgH－Wf－qEs= mvP2
从已知P点速度方向及受力情况分析如图：
由θ=45°角可知：mg=qE,f洛= mg=qBvP
所以：vP=  m/s
求得最后结果：s= =0.6 m.
答案：（1）6×10－3 J
(2)0.6 m
20．解析：根据题意可知，两金属板间的匀强电场是间断存在的，有电场时，电场方向由上板指向下板，场强大小为E=  v/m=5.2 v/m.
α粒子进入板间在0~1.0×10－4 s内受向下的电场力qE和向上的磁场力qBv作用，由于电场力与磁场力之比： =1
可见在这段时间里α粒子做匀速直线运动，它的位移s=vt=4×103×1×10－4 m=0.4 m.
在接着的1.0×10－4 s~2.0×10－4 s时间内，电场撤消，粒子只受磁场力作用，将做匀速圆周运动，轨道半径为R=  cm=6.38 cm.
轨道直径d=2R=12.76 cm＜ ,可见，粒子在做圆周运动时不会打到金属板上，粒子做匀速运动的周期为T= =1.0×10－4 s
由于α粒子做匀速圆周运动的周期恰好等于板间匀强电场撤消的时间，所以α粒子的运动将是匀速直线运动与匀速圆周运动交替进行，其运动轨迹如图所示，经过时间：
t=3×2×10－4+  s=6.5×10－4 s从两板的正中央射离.
答案：略-%-8168-%--%-8122-%--%-32348-%-

9988 · 发表于 2007-5-7 09:50:56

这是哪里的试题啊？

typedata · 发表于 2007-5-7 11:52:50

忘记一些了::44::

ygyzi · 发表于 2007-10-28 16:22:55

不完全哦！！！！！！！

shitarmy · 发表于 2010-6-9 23:49:55

这个应该不是大学的，高中的吧，与其说是电学不如说力学

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