磁场与电磁感应能力检测试题与答案.docx

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磁场与电磁感应能力检测试题与答案

磁场与电磁感应能力检测试题

一．不定项选择题

1．

2．制做精密电阻时，为了消除在使用中由于电流的变化引起的自感现象，用电阻丝绕制电阻时采用如图所示的双线绕法，其道理是（　）．

　　A．电路电流变化时，两根线中产生的自感电动势相互抵消

　　B．电路电流变化时，两根线中产生的自感电流相互抵消

C．电路电流变化时，两根线圈中的磁通量相互抵消

D．以上说法都不正确

3．如图所示，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，不计摩擦．在竖直方向上有匀强磁场．则（　）．

　　A．若磁场方向竖直向上并增大时，杆ab将向右移动

　　B．若磁场方向竖直向上并减小时，杆ab将向右移动

　　C．若磁场方向竖直向下并增大时，杆ab将向右移动

　　D．若磁场方向竖直向下并减小时，杆ab将向左移动

4．在下图中，除导体ab可动之外，其余部分均固定不动。

甲图中的电容器C原来不带电，设导体棒、导轨和直流电源的电阻均可忽略，导体棒和导轨间的摩擦也不计，图中装置均在水平面内，且都处于方向垂直水平面向下的匀强磁场中，导轨足够长，今给导体棒ab一个向右的初速度v0,在甲、乙、丙三种情形下导休棒ab的最终状态是（）

A、三种情形下导休棒ab最终均做匀速运动

B、甲、丙中，ab棒最终以不同的速度做匀速运动；乙中，ab棒最终静止

C、甲、丙中，ab棒最终以相同的速度做匀速运动，乙中，ab棒最终静止

D、三种情形下导体棒ab最终静止

5、如图，匀强电场和匀强磁场相互垂直，现有一束带电粒子（不计重力）以速度v沿图示方向恰能直线穿过，下列说法正确的是

A、若电容器左极板为正极，则带电粒子必须从下向上以v0进入该区才能沿直线穿过

B、如果带正电粒子以小于v0的速度射入该区域时，其电势能越来越小

C、如果带负电粒子以小于v0的速度仍沿v0方向射入该区域时，其电势能越来越大

D、无论带正、负的粒子，若从下向上以速度v0进入该区域时，其动能一定增加

6、右图中，MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计，ab是一根不但与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆。

开始，将电键S断开，让ab由静止开始自由下落，过段时间后，再将S闭合，若从S闭合开始计时，则金属杆ab的速度v随时间t变化的图象可能是

7、1.如图所示，宽h=2cm的有界匀强磁场，纵向范围足够大，磁感应强度的方向垂直纸面向内，现有一群正粒子从O点以相同的速率沿纸面不同方向进入磁场，若粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径均为r=5cm，则（）

A.右边界:

-4cm

B.右边界:

y>4cm和y<-4cm有粒子射出

C.左边界:

y>8cm有粒子射出

D.左边界:

0

8、

9.如图16-5所示，一闭合矩形金属线框，一半在匀强磁场中，一半在磁场外，要使线框中的感应电流为顺时针，线框应

A.沿x轴正方向平动

B.B.沿y轴正方向平动

C.沿x轴负方向平动

D.D.沿y轴负方向平动

磁场与电磁感应能力检测答案卷

班别：

姓名：

座位：

分数；

一．不定项选择题（共10题。

每小题4分，共40分）

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

二、填空题

11、电磁流量计是一根管道，内部没有任何阻碍流体流动的结构.现给你一个非磁性材料做成的圆形管道和一个已知磁感应强度为B的匀强磁场，并让此圆形管道垂直磁场放置。

回答下列问题：

⑴还需选用哪些器材方可测出管中液体的流量：

________________________________.

⑵要测出流量，还需测量的物理量有：

_________________________________________.

⑶用所给的和测得的物理量写出流量的表达式：

_________________________________.

⑷用此装置有哪些优点：

__________________________________________________（至少说出两点）

12.如下图所示是等离子体发电机的示意图，磁感应强度为B，两极间距离为d，要使输出电压为U，则等离子的速度v为_________，a是电源的________极.

三．计算题（本题共6小题，其中16、17两题可任选一题。

解答应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。

）

13．如图17-13所示，带正电的小球，电量q=1C,质量m=1kg，被长L=1m的绳子系于锥体顶端，锥体顶角为120°，此装置处于磁感应强度为B=1T的匀强磁场中，问小球绕锥体旋转角速度ω取何值时，它可刚刚离开锥面？

（g取10m/s2）

14．带电量为q的粒子（不计重力），匀速直线通过速度选择器F0（电场强度为E，磁感应强度为B1），又通过宽度为l，磁感应强度为B2的匀强磁场，粒子离开磁场时速度的方向跟入射方向间的偏角为θ，如图17-11所示.试证明：

入射粒子的质量m=

.

15．（10分）如图（甲）所示，一对平行光滑轨道放置在水平面上，两轨道间距L＝0.20m，电阻R＝1.0；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆及轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B＝0.50T的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下，现用一外力F沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动，测得力F与时间t的关系如图（乙）所示，求杆的质量m和加速度a．

16、如图所示，一光滑的导轨放置于竖直平面内，长L、质量为m的金属棒ab沿导轨保持水平自由落下，进入高h、大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域。

设金属棒与导轨始终保持良好接触，并且ab棒穿出磁场时的速度为进入磁场时的速度的

。

已知ab棒最初距磁场上边界的距离为4h，棒及导轨电阻忽略不计，求在此过程中电阻R产生的热量Q的大小。

17．一电阻为R的金属圆环，放在匀强磁场中，磁场与圆环所在平面垂直，如图（a）所示．已知通过圆环的磁通量随时间t的变化关系如图（b）所示，图中的最大磁通量φ0和变化周期T

都是已知量，求

（1）在t=0到

的时间内，通过金属圆环某横截面的电荷量q．

（2）在t=0到t=2T的时间内，金属环所产生的电热Q．

18.如图29-8所示，小车A的质量M=2kg，置于光滑水平面上，初速度为v0=14m/s.带正电荷q=0.2C的可视为质点的物体B，质量m=0.1kg，轻放在小车A的右端，在A、B所在的空间存在着匀强磁场，方向垂直纸面向里，磁感应强度B=0.5T，物体与小车之间有摩擦力作用，设小车足够长，求：

（1）B物体的最大速度？

（2）小车A的最小速度？

（3）在此过程中系统增加的内能？

（g=10m/s2）

磁场与电磁感应能力检测答案

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

AB

C

B

B

BD

ACD

AD

AC

A

C

11．⑴①电压表②刻度尺

⑵垂直磁场方向的直径上的两点间的电压U和管的直径D

⑶Q=

⑷略

12．U/Bd

13.W=5rad/s

14.参考答案

v＝

sinθ＝

，

所以m=

15．参考答案

（10分）解：

导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用v表示其速度，t表示时间，则有v＝at①……1分，杆切割磁力线，将产生感应电动势，＝Blv②……1分，在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流

③……1分，杆受到的安培力为f＝IBl④……1分．根据牛顿第二定律，有F－f＝ma⑤……2分，联立以上各式，得

⑥……2分．由图线上取两点代入⑥式，可解得

，m＝0.1kg．……2分　

16.3/4mgh

17．参考答案

（1）由磁通量随时间变化的图线可知在t=0到

时间内，环中的感应电动势

E1=

①

在以上时段内，环中的电流为

I1=

②

则在这段时间内通过金属环某横截面的电量

q=I1t③

联立求解得

④

（2）在

到

和在

到t=T时间内，环中的感应电动势

E1=0⑤

在

和在

时间内，环中的感应电动势

E3=

⑥

由欧姆定律可知在以上时段内，环中的电流为

I3=

⑦

在t=0到t=2T时间内金属环所产生的电热

Q=2（I12Rt3+I32Rt3）⑧

联立求解得

Q=

⑨

18.参考答案

（1）对B物体：

fB+FN==mg,

当B速度最大时，有FN=0，

即vmax=

=10m/s.

（2）A、B系统动量守恒：

Mv0=Mv+mvmax,

∴v=13.5m/s，即为A的最小速度.

（3）Q=ΔE=

Mv02-

Mv2-

mvmax2=8.75J.