高三物理习题集-电磁综合附答案

一、 单选题(每道小题 3分 共 27分 )

1. 关于电场线和磁感线，下列说法正确的是

A ．两者都可以用实验来模拟，因此都是实际存在的线

B ．两者都可以相交，也可以相切

C ．两者都有起点和终点

D ．以上三种说法都不对

2. 如图所示，有一固定的超导体圆环，在其右侧放着一条形磁铁，此时圆环中没有电流．当把磁铁向右方移走时，在超导圆环中产生了一定的电流．下述有关电流的说法中正确的是

A ．这电流的方向如图中箭头所示，磁铁移走后，这电流很快消失

B ．这电流的方向如图中箭头所示，磁铁移走后，这电流继续维持

C ．这电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁移走后，这电流很快消失

D ．这电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁移走后，这电流继续维持 3. 如图所示，水平地面上方有正交的电磁场，电场竖直向下，磁场垂直纸面向外，半圆形铝框从水平位置由静止开始下落，不计阻力，a 、b 两端落到地面上的次序是

A ．a 先于b

B ．b 先于a

C ．a 、b 同时落地

D ．无法判定

4. 如图所示，矩形线圈一部分处在有限匀强磁场中．若线圈由静止开始运动．起动时ab 边所受磁场力的方向向下，则线圈运动情况有①向下平动②以ad 边为轴转动③以ab 边为轴转动④以OO'轴(O 、O'分别为cd 和ab 的中点)转动．以上说法中正确的是 A ．只有②③正确 B ．只有①③正确 C ．只有②④正确 D ．①②③④都正确

5. 有A 、B 、C 三个带电小球，它们的质量分别是m 、2m 、和3m ，被用绝缘工具固定在一块

光滑的大的绝缘水平面上，并排列在一条直线上．当只释放A 时，其加速度为-5m/s 2

；只释

放B 时，其加速度为4m/s 2

；则只释放C 时，其加速度应为

A ．1m/s 2

B ．-2m/s 2

C ．-1m/s 2

D ．2m/s 2

6. 质量为m 、边长为L 的正方形闭合导线框，从如图所示的匀强磁场上边缘的上方自由落下而匀速进入磁场，若磁场在竖直方向的宽度为3L ，不考虑空气阻力，线框内的电阻不可忽略，则线框离开磁场时的运动 A ． 一定是减速的 B ．可能是加速的

C ．可能是匀速的

D ．可能先加速后匀速

7. 如图所示，将粗细均匀的铜导线制成单匝正方形线框，从以虚线框为界，磁感应强度为B 的匀强磁场中匀速拉出磁场，则在此过程中通过导线横截面积的电量 A ．跟导线的横截面积成反比 B ．跟线框的边长成反比 C ．跟线框的质量成正比 D ．跟线框的速度大小成正比

8.如图所示，一粗细均匀的电阻为r 的金属圆环，放置在垂直纸面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场中，一直径为L ，电阻为r/2的金属棒ab

竖直放

置在金属圆环上，并以速度V 0匀速向左运动。当ab 棒运动到金属圆

环中间虚线所示位置时，金属棒ab 两端的电势差为 A ．0 B ．BLV 0 C ．BLV 0/2 D ．BLV 0/3

9. 如图所示两个带有同种电荷的小球，质量分别为 m 1、m 2 ， 带电量分别为q 1、q 2，用长度相同的绝缘细线悬挂于同一点，由于同种电

荷相互排斥而使两根悬线与竖直方向夹角为α1和α2，若两根细线与竖直方向夹角α1=α2，则以下结论中正确的是

A ．一定满足q 1=q 2 B. 一定满足m 1=m 2 C.一定满足

2

211m q

m q D ．同时满足q 1=q 2，m 1=m 2 二、 填空题(第1小题 3分, 2-5每题 4分, 第6小题 5分, 第7小题 6分, 共 30分) 1. 如图所示，在光滑绝缘的水平面上，一个质量为m 、电阻为R 、边

长为a 的正方形金属框以速度V 0向一有界匀强磁场滑去，磁场的磁感应强度为B ．从金属框开始进入磁场计时，经过时间t ，金属框到达图中虚线位置，这段时间内产生的总热量为Q ，则t 时刻金属框的即时速度V t 为_________．

2. 如下图，一个变压器原副线圈的匝数比为3:1，原线圈两端与平行导轨相接，今把原线圈的导轨置于垂直纸面向里、磁感应强度为B=2T 的匀强磁场中，并在导轨上垂直放一根长为L=30cm 的导线ab ，当导线以速度v=5m/s 做切割磁感线的匀速运动时(平动)，副线圈cd 两端的电压为___________V ．

3. 质量为m (kg)的带正电小球A 挂在绝缘细线上，且处在场强为E( N/C )的匀强电场中，当小球A 静止时，细线与竖直方向成30°角，如图所示，要使小球受到的电场力最小，那么小球A 所带电量为_____C ，电场强度的方向与竖直方向成_____角度．

4. 如图所示，MN 、PQ 为两根足够长的光滑金属导轨平行且水平放置，ab 、cd 两根金属棒平行放置在导轨上，导轨处在足够大的匀强磁场

中，磁感线方向竖直向上．若给cd 棒一个水平向右冲力，cd 棒向右以速度v 运动，在运动中

(1)ab 棒的运动状态是_____________________． (2)cd 棒的运动状态是_____________________．

5. 如图，一质量M 、带电量-q 的液滴从倾斜30°放置的负极板左端A 无初速沿水平直线运动到正极板的右端D ．设两板电压为U ，则液滴在D 处的速率为________，液滴从A 到D 的时间为______．

6. 如图所示，匀强磁场B=0.5T ，光滑平行轨道间距L = 20cm ，轻金属杆 ab 电阻r=0.5W ，电阻R=1.5W ，导轨电阻可忽略不计，当ab 杆在恒力F 作用下沿导轨以v=2m/s 速度匀速滑动时ab 杆上产生的感

应电动势e=______，通过电阻的电流大小为I=________；作用在ab 杆上的磁场力方向为

_________，电阻R消耗的电功率P R=________．外力做功的功

率P F=____________．

7. 如图所示，匀强磁场磁感应强度B=0.2T，平行导轨间距

L=0.2m，轻金属杆ab以v=5m/s的速度沿导轨匀速滑行,金属杆

ab电阻r=0.05W，电阻R=0.15W，其余各处电阻不计，导轨光滑，则金

属杆ab中产生的感应电动势e=______通过电阻R的电流强度

I=_______；为使金属杆ab匀速滑动所加外力的方向是__________；

感应电流的总功率为____________；外力做功的总功率为

___________；电阻R消耗的电功率P R=___________．

三、多选题(每道小题 5分共 15分 )

1. 一个矩形导体线圈从高处自由下落，经过一个具有理想边界的匀强磁场区，线圈平面和磁场方向垂直，当线圈的中心经过磁场中a、b、c 三点时，如图所示，则线圈受到的

磁场力应是

A.线圈经过这三个位置时，都受磁场力作用

B.线圈经过b位置时不受磁场力作用

C.线圈经过a、c两个位置时，受到磁场力的方向相同

D.线圈经过a、c两个位置时，受到磁场力的方向相反

2. MN为一通电软导线，电流方向如图所示，金属框架abdc的可动部分ab能够沿框架左右移动，框架右半部分为一匀强磁场区，cd和MN距离较近且平行．ab运动时MN和cd间出现的物理现象是

A.ab向左运动时，MN和cd吸引相互

B.ab向右运动时，MN和cd相互排斥

C.ab向左运动时，MN和cd相互排斥

D.ab向右运动时，MN和cd相互吸引

3. 如图所示，MSNO为同一根导线制成的光滑导线框，竖直放置在水平

方向的匀强磁场中，OC为一可绕O轴始终在轨道上滑动的导体棒, 当OC从M点无初速释放后，下列说法中正确的是

A．由于无摩擦存在，导体棒OC可在轨道上往复运动下去

B．导体棒OC的摆动幅度越来越小，机械能转化为电能

C．导体棒OC在摆动中总受到阻碍它运动的磁场力

D．导体棒OC只有在摆动加快时才受到阻碍它运动的磁场力

四、计算题(第1小题 4分, 2-4每题 8分, 共 28分)

1. 如图所示，平行导轨ab、cd所在平面与匀强磁场垂直，ac间连接电阻R，导体棒ef 横跨在导轨间，长为L，电阻为r．所在磁场的磁感应强度为B，导轨的表面光滑，其电阻可

忽略，在ef 棒以速度v匀速向右运动过程中，

①电阻R通过的电流多大?方向如何?

②电阻R获得的电功率多大?

③ef 棒运动中消耗的机械功率多大?2. 如图所示, 水平放置的长直平行光滑导轨电阻可忽略, 固定电阻R=0.02W，金属杆ab 放在导轨上，其质量m=0.1kg，杆的电阻R ab=0.02W．平行轨道间距为20cm，整个装置处于竖直向下的匀强磁场中，B=0.2T．

(1)电键断开，ab杆在F=0.1N水平向右恒力作用下由静止开始沿导轨滑动，写出ab杆上产生的感应电动势e随时间变化的表达式．

(2)当ab杆的速度达到10m/s时，立即闭合电键K，同时撤去外力，那么在电阻R上还能产生

多少焦耳热?

3. 图是一个由四根相互垂直的金属辐条支撑着的金属轮，辐条长为L，轴处摩擦不计，现将轮的上半部置于磁感应强度为B的匀强磁场中，并在轮的边缘上绕一细线，线的另一端

悬挂着质量为m的砝码，若每根辐条电阻为R，其它电阻不计．

问：(1)当砝码匀速下落时速度多大?

(2)这时通过每根辐条的电流强度多大?

4. 用电阻为18W的均匀导线弯成图中所示直径D=0.80m的封闭金属圆环，环上AB弧所对圆心角为60°．将圆环垂直于磁感线方向固定在磁感应强度B=0.50J的匀强磁场中，磁场方向垂直于纸面向里．一根每米电阻为1.25W的直导线PQ，沿圆环平面向左以3.0m/s的速度匀速滑行(速度方向与PQ垂直)，滑行中直导线与圆环紧密接触(忽略接触处的电阻)，当它通过环上A、B位置时，求：

(1)直导线AB段产生的感应电动势，并指明该段直导线中电流的方向．

(2)此时圆环上发热损耗的电功率．

高中物理单元练习试题答案 一、 单选题

1. D

2. D

3. A

4. C

5. C

6. A

7. C

8. D

9. B 二、 填空题

1.m Q V /22

0- 2. 0 3.

E

mg

2；60° 4. ab 棒向右做加速运动直到ab 与cd 速度相等为止；cd 棒做减速运动直到cd 与ab 速度相等为止

5. m qU /2；()

2

/6mg qU 6. 0.2V ；0.1A ；向左；1.5×10-2W ；2×10-2W

7. 0.2V ；1A ；向右；0.2W ；0.2W ；0.15W 三、 多选题

1. BC

2. AB

3. BC 四、 计算题 1.

2.

r

R BLV I p p R

r

R BLV R I p c

a r

R BLV r R I BLV

+=

==+==+=+==2

2

2)()(εεε电机③·②→方向解：①)(5101.02

1

21)2()(04.01

.01.02.02.0)1(22J m E Q V t t BLat BL at

m

F

a k =⨯⨯==

==⨯

⨯=====υυευ△△·解：

3.

4.

．

度所以每根辐条的电流强，

．，所以，即，砝码匀速下落时，＋，ε维持不变时砝码速度为解：设速度达到最大值总总总总电重总LB m g

LB

m g

R LvB B R B v L R R

v

====2I =I 22R =(2)I L 4mgR =v 4=mgv P =P R =2

2R =R LvB/2=B v L =(1)222

222εε10(W)

.0=2.50.2=R I =P P 0.20(A)=0.5+2.50.6=R =I )

0.50(=4.01.25=r AB )2.5(=15

315

3=

R R R )15(=6

5

18=R )3(=618=

(2)R B A (V)60.0=3.00.400.5=BLV =(m)

40.0=2

D

=L D L AB (1)22ACB AB ACB AB ×，则设圆环发热功率为Ω×电阻为Ω并联，

与Ω×，Ω指向直导线中的电流方向出××ε由图可见势为ε，

直导线产生的感应电动，圆环的直径为段的长度为设直导线并并并r ++⨯ε