高中物理电磁学综合练习

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一、选择题：

1．如图所示，OO’的右侧有理想的匀强磁场，左侧没有磁场，闭合矩形线框abcd的边长关系为ab＝2 bc。线框做下列各种运动时能产生感应电流的是（    ）

   A．垂直于纸面向纸外平动         B．在纸平面内上、下平动

   C．在纸平面内左、右平动          D．以bc边为轴旋转45°

2．在水平面上有一固定的U形金属框架，框架上置一金属杆ab，如图所示（纸面即水平面）在垂直纸面方向有一匀强磁场，则（    ）

   A．若磁场方向垂直纸面向外并增长时，杆ab将向右移动

   B．若磁场方向垂直纸面向外并减少时，杆ab将向右移动

   C．若磁场方向垂直纸面向里并增长时，杆ab将向右移动

   D．若磁场方向垂直纸面向里并减少时，杆ab将向右移动

   D．当Q点经过边界MN时，线框中感应电流最大

3．如图所示，有两个完全相同的金属球A、B，B固定在绝缘地板上，A在离B高为H的正上方，由静止释放，与B球发生碰撞后回跳高度为h。设碰撞中无动能损失，空气阻力不计，则下列判断中正确的是（    ）

   A．若A、B带等量异种电荷，则h＝H

   B．若A、B带等量异种电荷，则h＞H

   C．若A、B带等量异种电荷，则h＜H

   D．若A、B带等量同种电荷，则h＞H

4．图所示的天平可用来测定磁感强度，天平的右臂下面挂有一个矩形线圈，宽为L，共N匝，线圈的下部悬在匀强磁场中，磁场方向垂直纸面，当线圈中通有电流I（方向如图）时，在天平左、右两边加上质量各m1、m2的砝码，天平平衡，当电流反向（大小不变）时，右边再加上质量为m的砝码后，天平重新平衡，由此可知（    ）

   A．磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为（m1－m2）g/NIL

   B，磁感应强度的方向垂直纸面向里，大小为mg/2NIL

   C．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为（m1－m2）g/NIL

   D．磁感应强度的方向垂直纸面向外，大小为mg/2NIL

5．如图所示，用干电池点亮几个小灯泡，不计灯泡的电阻随温度的变化，当逐一闭合电键，接入电路的灯泡增多时，以下正确的是（    ）

   A．各灯亮度一定增加

   B．干电池输出的总功率一定减小

   C．该电路的电源效率一定降低

   D．该电路上电阻消耗的功率一定增大

6．如图所示是一种延时开关，当S1闭合时，电磁铁F将衔铁D吸下，C线路接通。当S1断开时，由于电磁感应作用，D将延迟一段时间才被释放。则（    ）

   A．由于A线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用

   B．由于B线圈的电磁感应作用，才产生延时释放D的作用

   C．如果断开B线圈的电键S2，无延时作用

   D．如果断开B线圈的电键S2，延时将变长

   D．金属环C仍保持静止状态

7. 如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比n1:n2=1:3，次级回路中联入三个均标有“36V，40W”的灯泡, 且均正常发光，那么, 标有“36V、40W”的灯泡A

A、也正常发光               B、将被烧毁

C、比另三个灯暗             D、无法确定

8. 如图所示，理想变压器原线圈匝数为n1，两个副线圈匝数分别为n2和n3，且n1:n2:n3=4:2:1，输入电压U1=16V，R1=R2=10Ω，则输入的电流I1大小是  

A、0.4A     B、0.1A        C、0.5A    D、以上答案都不对

三、计算题

9．如图所示，两个带等量异种电荷的小球，质量均为2g，各用长5.1cm的绝缘细线悬吊，悬点分别为O1、O2，且O1、O2相距d＝4cm，平衡时，两个小球各偏离竖直方向1cm，g取10 m/s2。求：（1）每个球所带的电量；（2）若外加一水平方向的匀强电场，使两球又重新回到竖直线位置，求此外加电场的场强大小和方向。

10．如图所示，电流表示数I＝0.75A，电压表示数U＝2V。某一电阻烧断后，电流表示数变为I’＝0.8A，电压表示数U’＝3.2V，已知R3＝4Ω，试判断发生故障的电阻阻值是多少？电源电动势为多少？（电流表和电压表均为理想电表。）

11．如图所示， n=50匝的矩形线圈abcd，边长ab=20cm，bc=25cm，放 在磁感强度B=0.4T的匀强磁场中，绕垂直于磁感线且通过线圈中线的OO’轴匀速转动，转动角速度ω=50rad/s，线圈的总电阻r=1Ω，外电路电阻R=9Ω。试求：（1）线圈在图示位置（线圈平面与磁感线平行）时，感应电动势的大小。

        （2）线圈从图示位置转动90°过程中通过电阻R的电量。

        （3）1min时间内电阻R上产生的热量。

12如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1时速率为v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的 P2点进入磁场，并经过y轴上y＝处的P3点。不计重力。求：⑴电场强度的大小。⑵粒子到达P2时速度的大小和方向。⑶磁感应强度的大小。

13.如图所示，在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。在其它象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里。A是y轴上的一点，它到坐标原点O的距离为h；C是x轴上的一点，到O的距离为L。一质量为m，电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴方向从A点进入电场区域，继而通过C点进入磁场区域。并再次通过A点，此时速度方向与y轴正方向成锐角。不计重力作用。试求：

⑴粒子经过C点速度的大小和方向；

⑵磁感应强度的大小B。

14．如图所示有一足够长的平行金属导轨，电阻不计，导轨光滑，间距L＝2m。现将导轨沿与水平方向成θ＝30°角倾斜放置，在底部接有一个R＝3Ω的电阻。现将一个长为L＝2m，质量m＝0.2kg、电阻r＝2Ω的金属棒自轨道顶部沿轨道自由滑下，经一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中。磁场上部有边界，下部无边界，磁感强度B＝0.5T。金属棒进入磁场后又运动了s`＝30m后开始作匀速运动，在作匀速直线运动之前这段时间内电阻R上产生了Q＝36J的内能（g取10m/s2）。求：

    （1）金属棒进入磁场后速度为v＝15m/s时的加速度a的大小和方向。

    （2）磁场的上部边界距导轨顶部的距离S。

15．如图所示，长为L、电阻r＝0.3Ω，质量m＝0.1kg的金属棒CD垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，两导轨间距也是L，棒与导轨间接触良好，导轨电阻不计，导轨左端接有R＝0.5Ω的电阻，量程为0－3A的电流表串接在一条导轨上，量程为0－1V的电压表接在电阻R的两端，垂直导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以向右恒定外力F使金属棒右移。当金属棒以v＝2m/s的速度在导轨平面上匀速滑动时，观察到电路中的一个电表正好满偏，而另一个电表未满偏。问：

    （1）此满偏的电表是什么表？说明理由。

    （2）拉动金属棒的外力F多大？