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高二第一学期期末复习题

（1）班级姓名

1.以下关于磁场中某处的磁感强度B的说法中，正确是：

……………（）

（A）由公式B=F/IL知，B与F成正比，与I、L的乘积成反比；

（B）B与F、I、L无关，由磁场决定；

（C）B的大小等于一段通电导线在磁场中受的磁场力F与通过它的电流I和导线长度L乘积的比值；

（D）B的方向与F的方向相同。

2．下列关于磁感强度方向的说法中，正确的是…………（）

（A）磁感线上某点的切线方向就是该点磁感强度的方向；

（B）磁感强度的方向是一小段通电导线放在该处时所受磁场力的方向；

（C）小磁针S极的受力方向就是磁感强度的方向；

（D）垂直于磁场放置的通电导线的受力方向就是磁感强度的方向。

3.关于磁通量，下列说法正确的是：

……………………………………（）

（A）线圈面积越大，穿过线圈的磁通量一定越大；

（B）穿过线圈的磁通量越大，则该处的磁场一定越强。

（C）磁通量就是穿过某一面积的磁感线条数；

（D）磁通量就是垂直穿过单位面积的磁感线条数；

4.计算下列各图（图10-B-4～图10-B-6）中，穿过线圈的磁通量（线圈面积均为S，匀强磁场磁感强度为B）。

5.如图10-B-7所示，a、b线圈套在磁铁中部，在同一平面且与磁铁垂直，穿过它们的磁通量分别为Φa、Φb，则……………………（）

（A）Φa>Φb（B）Φa<Φb（C）Φa=Φb（D）都有可能

6．如图10-B-8所示，在条形磁铁外面套一闭合金属圆环，在圆环由位置a经b平移到c的过程中，圆环内的磁通量变化是……（）

（A）增大。

（B）减小；

（C）先增大后减小；（D）先减小后增大。

7．矩形线圈面积为S，置于匀强磁场中，线圈平面与磁场B成θ角，通过该线圈的磁通量为Φ，则该匀强磁场的磁感强度为多少？

8．长为10cm的直导线放在匀强磁场中，导线与磁感线垂直，若导线通入3A的电流，它受到的磁场力为1.5×10-2N，求此匀强磁场的磁感强度B的大小。

若导线中的电流和长度都减小一半，则该处的磁感强度B的大小又为多少？

9：

线圈面积为S,匀强磁场的磁感强度为B，磁场方向跟线圈所在平面垂直。

求下列两种情况下穿过线圈的磁通量。

（1）如图10-B-1所示，线圈有一半面积置于垂直向里的磁场中。

（2）如图10-B-2所示，线圈有2/3面积置于垂直纸面向里的磁场中，有1/3面积置于垂直纸面向外的磁场中。

10：

如图10-B-3，线圈abcd面积为S=1m2，匀强磁场B1=B2=1T，线圈以ab为轴从图示位置开始转动。

求线圈在下列各位置时，穿过线圈的磁通量。

（1）图示位置时。

（2）转过90°时。

图10-B-3

高二第一学期期末复习题

（2）班级姓名

1．有一小段通电直导线长1cm，电流为5A。

把它置于磁场中某点，它受到磁场的作用力为0.1N，则该点的磁感强度为……………………………………（　　）

（A）B＝2T；（B）B≤2T；

（C）B≥2T；（D）以上情况都有可能。

2．磁场中某区域的磁感线如图10-B-9所示，则……（　）

（A）a、b两点处的磁感强度大小不等，Ba＞Bb；

（B）a、b两点处的磁感强度大小不等，Ba＜Bb；

（C）同一小段通电导线放在a点处时受到的磁场力一定比放在b点处时大；

（D）同一小段通电导线放在a点处时受到的磁场力可能比放在b点处时小。

3．如图10-B-10所示，在匀强磁场中，有一长直导线垂直磁感线方向放置，导线中的电流方向垂直纸面向外。

在以导线为圆心的一个圆上，有a、b、c、d四个点，这四个点的磁感强度由小到大的顺序是。

4．如图10-B-11所示，在一个半径为R的线圈内，有一个半径为r的区域内有一匀强磁场，磁感强度为B，磁场方向跟线圈所在平面垂直，则穿过这个线圈的磁通量为___________。

图3

5．两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于一只等边三角形ABC的A和处B，如图10-B-12所示。

两通电导线在C处磁感强度的值都是B，则C处磁场的总磁感强度是……………………………………（）

（A）

B；（B）0；（C）B；（D）

。

6.如图10-B-13，两根导线电流相同，则B为零处在______区域，B最大处在______区域。

7.如图10-B-14，面积为S的线圈abcd垂直放入磁感强度为B的匀强磁场中，线圈一半在磁场外。

求线圈以ab为轴转过30°、60°、90°时，穿过线圈的磁通量？

8※．磁场具有能量，磁场中单位体积所具有的能量叫做能量密度，其值为B2/2μ，式中B是磁感强度，μ是磁导率，在空气中μ是已知常数。

为了近似测得条形磁铁磁极端面附近的磁感强度B，一学生用一根端面积为A的条形磁铁吸住一相同面积的铁片P，再用力F将铁片P拉开一小段距离⊿L，并测出拉力F，如图10-B-15所示。

因为F所做的功等于间隙中磁场的能量，所以由此可得磁感强度B与F、A之间的关系为B=

D、直流电动机

【知识点1】直流电动机工作原理

直流电动机的构造

简单的直流电动机主要有定子、转子、换向器、电刷四部分构成。

定子是永磁体，产生磁场；转子：

可绕轴转动的软铁芯，铁芯上绕有较多匝数的线圈作为转子。

电刷：

压在换向器上，通过引出线将线圈跟电源连接。

转子线圈通电后，作用在线圈上的磁场力使电动机的转子发生转动。

直流电动机的工作原理

直流电动机的工作原理可以简化为通电矩形线框在匀强磁场中转动的原理加以分析，图10-D-1是简单的直流电动机工作原理的示意图。

在图a1所示位置，线框平面跟磁场方向平行、线框中电流方向a→b→c→d，在磁场力作下，使线框绕

轴顺时针方向转动；转到a3所示位置，线框平面正好跟磁场方向垂直，线框两组对边受到的磁场力合力为零，这时通过换向器及时改变线框中的电流方向，使电流方向变为d→c→b→a，因在a3所示位置线框仍在转动；转过a3所示位置后，线框受到的磁场力使线框顺时针方向持续转动。

图a1～a4表示了线框转动过程中换向器的四个位置；换向器的作用是：

当线框转到线框平面跟磁场方向垂直位置时及时改变线框中电流方向，使转子持续转动。

图b1～b4是线框在转动过程中四个位置的正视图，读者可对照立体图、正视图分析、理解矩形线框持续转动的机理。

高二第一学期期末复习题（3）班级姓名

1.关于安培力，下列说法中正确的是：

………………………………………………（）

（A）通电导线放入磁场中一定会受到磁场力作用；

（B）通电导线垂直放入磁场所受安培力最小；

（C）电流相同、长度相同的通电导线在同一磁场中，受的安培力一定相同；

（D）安培力的方向一定垂直于通电导线和磁感线所决定的平面。

2.赤道上有一竖直放置的导线，导线中通有竖直向下的电流，则导线受地磁场作用力的方向是………………………………（）

（A）向东；（B）向西；（C）向南；（D）向北。

3.如图10-C-8，通电线圈可绕OO′轴转动，将它如图放入匀强磁场，在磁场力的作用下转动，最后在某一位置平衡，则平衡后:

……………………………（）

（A）四边都不受磁场力；

（B）四边都受指向线框外的磁场力，但线圈受磁场力的合力为零；

（C）四边都受指向线框内的磁场力，但线圈受磁场力的合力为零；

（D）线框一对边受指向线框外的磁场力，一对边受指向线框内的磁场力，线圈受磁场力合力为零。

4.质量为m的通电细杆ab置于倾角为θ的导轨上，导轨宽度为d，杆与导轨间的摩擦因数为μ，有电流时，ab恰好在导轨上静止，图10-C-9是它的四个侧视图，标出四种可能的匀强磁场方向，其中杆ab与导轨之间的摩擦力可能为零的图是……（）

B

5.如图10-C-10，直导线A和矩形线圈B在同一平面，直导线A固定，B可自由运动，当A、B中通有如图方向电流时，试分析B的运动情况？

6.如图10-C-11，通电直导线A固定，试判断通电线圈B的运动情况？

7.如图10-C-12，通电线圈A固定，试判断通电线圈B的运动情况？

8.计算下列各图（图10-C-13～图10-C-16）中，通电导线所受安培力F的大小，并标出F的方向（导线长L=1m，电流I=1A，匀强磁场磁感强度B=1T）

（1）F=______

（2）F=_______（3）F=_______（4）F=________

9．如图10-C-17所示，在两条水平放置的平行导轨上搁有导电棒ab，ab能在轨道上无摩擦地滑动。

当闭合电键S时，ab将向_________滑动，若要使ab维持不动，所施加水平外力的方向向________。

如果调节滑动变阻器使其阻值变大，要使ab维持不动，则对ab棒所施加的水平外力应_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

10．电磁炮是一种理想的兵器，它的主要原理如图10-C-18所示，1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g的弹体（包括金属杆EF的质量）加速到10km/s的电磁炮（常规炮弹为2km/s）。

若轨道宽2m，长100m，通过的电流为10A，则轨道间所加匀强磁场的磁感强度为_____________T，磁场力的最大功率P＝______________W（轨道摩擦不计）。

11．在倾角为α的光滑绝缘斜面上，平行斜面底边有一通电直导线棒ab，通以如图10-C-19所示从a到b方向的电流，棒长为L，质量为m。

如要使棒可以静止在斜面上，所加匀强磁场的磁感强度最小值应为，方向是。

要使棒静止时对斜面压力恰好为零，所加匀强磁场的磁感强度最小值为，方向是。

高二第一学期期末复习题（4）班级姓名

1．如图10-C-20所示，电源电压2V，水平放置的光滑导轨间距为20cm，处于方向竖直向下、磁感强度为0.1T的匀强磁场中。

导轨上有一质量为0.1kg的导体棒ab，搁置方向与导轨成60°角，并可以在导轨上自由滑动。

整个回路电阻为0.2Ω，则闭合电键S的瞬间时，ab棒的加速度大小为，方向为。

2．固定直导线C垂直于纸面，可动导线AB通以如图10-C-21所示方向的电流，用测力计悬挂在导线C的上方。

若导线C中通以垂直纸面指向读者的电流，以下判断正确的是………（）

（A）导线B端转向读者，同时测力计读数减小；

（B）导线A端转向读者，同时测力计读数减小；

（C）导线B端转向读者，同时测力计读数增大；

（D）导线A端转向读者，同时测力计读数增大。

3．图为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器。

当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是……………………………………………（　　）

（A）电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极；

（B）电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极；

（C）电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极；

（D）电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极；

O

4．如图10-C-23所示，通电导线由1位置绕垂直于纸面的固定轴O转到2位置，关于该导线所受安培力大小和方向的变化情况，下列说法正确的是……（）

（A）大小和方向都不变；

（B）力变大，方向不变；

（C）力大小不变，方向变化；

（D）力变小，方向不变。

5．如图10-C-24所示，一金属杆MN两端接有导线，悬挂于线圈上方，MN与线圈轴线均处于竖直平面内。

为使MN垂直于纸面向外运动，可采取的方法是…………（）

（A）将a、c端接在电源正极，b、d端接在电源负极；

（B）将b、d端接在电源正极，a、c端接在电源负极；

（C）将a、d端接在电源正极，b、c端接在电源负极；

（D）将b、c端接在电源正极，a、d端接在电源负极。

6.超导是当今高科技的热点之一，当一块磁铁靠近超导体时，超导体中会产生强大的电流，超导体产生的磁场对磁体有排斥作用，这种排斥力可使磁体悬浮在空中，超导磁悬浮列车就采用了这项技术。

关于磁体悬浮的原理，下述说法正确的是……………………（）

①超导体电流的磁场方向与磁体的磁场方向相同；

②超导体电流的磁场与磁体的磁场相斥；

③超导体使磁体处于失重状态；

④超导体对磁体的磁力与磁体的重力相平衡。

（A）①③；（B）①④；（C）②③；（D）②④。

7．如图10-C-25所示，两根平行放置的长直导线a和b载有大小相同、方向相反的电流，a受到的磁场力大小为F1。

当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2，则此时b受到的磁场力大小变为………………………（）

（A）F2；（B）F1－F2；（C）F1+F2；（D）2F1－F2。

8.如图10-C-26所示是空间坐标系，0xy平面为水平面，有一长L为0.5m，重G为0.1N的粗导线ab，用两条不计重力的等长细线竖直地悬挂在匀强磁场中，磁场方向与ab垂直，悬点P、Q在x轴上。

求：

（1）ab中通以大小为2A、方向由a至b的电流I1时，两条悬线对ab的拉力的合力为0.2N，此时磁感强度B1的大小和方向。

（2）若有大小等于B1、方向为-z方向的磁感强度B2，当导线中通以由b至a的2A的电流时，求导线静止时，悬线偏离竖直位置的角度

?

高二第一学期期末复习题（5）班级姓名

【知识点2】电动机的效率

电动机是一种将电能转化为机械能的装置。

但是因为电动机转子线圈有电阻，电流通过电阻时要产生内能，所以电动机消耗的电能除大部分转化为机械能外，有少部分要转化为内能。

设电动机电阻为

，正常工作时，加在电动机两端的电压为

，通过电动机的电流强度为

，则电动机的输入功率

，电动机的发热功率为

，

。

电动机的效率为

【典型例题】

例：

如图10-D-2为用直流电动机提升重物的装置，重物的重量

N，电动机的输入电压是

V，不计各处摩擦，当电动机以

m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流

A，求：

（1）电动机的输入功率

（2）电动机的输出功率（3）电动机的效率（4）电动机线圈的电阻

[分析和解]

（1）电动机的输入功率

（2）电动机的输出功率即电动机提升重物的功率

（3）电动机的效率

（4）电动机线圈消耗的热功率

∴电动机线圈的电阻

[解题关键]

正确理解电动机输入功率、输出功率、热功率及效率的概念。

[练习题]

1.某台电动机电枢线圈的电阻为4Ω，电动机的额定电压是220V，额定电流是6A。

电动机正常工作时,消耗的电功率中转变为内能的功率是_______W，电动机的输出功率是________W。

2．如图10-D-3所示电路中，D是电动机，其线圈电阻R’=1Ω，电源电压U=40V，定值电阻R=20Ω，电动机正常工作时，电压表示数为20V，则通过电动机的电流是        A，电动机消耗的电功率为          W，电动机输出的机械功率为          W。

3．矩形线圈abcd在匀强磁场中绕

轴按图10-D-4所示的方向转动，，则线圈abcd中的电流方向是。

4．关于电动机的使用，下列说法中正确的是……………………………………（）

（A）电动机可以在小于额定功率状态下工作；

（B）可以使电动机在很小转速下工作；

（C）应使电动机在额定功率下工作；

（D）以上说法都不对。

5．如果直流电动机转子线圈按如图10-D-5所示方式连接，则闭合电键后………（）

（A）转子线圈能持续转动；

（B）应该使用换向器，转子线圈才会持续转动；

（C）电动机的线圈在左图位置时不会转动；

（D）电动机的线圈在右图位置时最终会停止转动。

6.一个金属的圆盘可绕轴

在纸面内转动，置于如图10-D-6所示的磁场中，转轴及转盘边缘处分别与电源相接，不计摩擦，闭合电键后，画出圆盘受力并说明其转动方向。

7．图10-D-7是测定直流电动机效率的实验装置图，请在图中完成电路连接。

写出本实验计算电动机效率的公式？