物理学业水平测试选修部分讲义.docx
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物理学业水平测试选修部分讲义
第九讲电磁场及电路（选修）
一、考纲要求及历年考题落点
章节
内容
要求
2007
2008
2009
2010
2011
选修1－1
电磁现象与规律
电荷电荷守恒
A
▲
库仑定律
A
▲
▲
▲
电场电场强度电场线
A
▲
▲
▲
▲
▲
磁场磁感线
A
电流的磁场安培定则
A
▲
▲
▲
▲
磁感应强度磁通量
A
▲
▲
安培力的大小左手定则
A
▲
▲
▲
▲
洛仑兹力的方向
A
▲
▲
▲
电磁感应现象及其应用
A
电磁感应定律
A
☆
☆
☆
交变电流
A
☆
电磁波
A
☆
电磁技术与社会发展家用电器与日常生活
静电的利用与防止
A
电热器、白炽灯等常见家用电器技术参数的含义
A
安全用电与节约用电
A
电阻器电容器和电感器
A
发电机、电动机对能源利用方式、工业发展所起的作用
A
常见传感器及其应用
A
☆
选修3－1
电场
电荷电荷守恒定律
A
▲
库仑定律
A
▲
▲
▲
电场电场强度电场线
A
▲
▲
▲
▲
▲
电势能电势电势差
A
电势差与电场强度的关系
A
静电现象
A
电容器电容
A
★
电路
焦耳定律
A
★
★
电阻定律
A
★
电动势闭合电路欧姆定律
A
★
★
测定电源电动势和内阻
a
磁场
磁现象磁场磁感线
A
磁感应强度磁通量
A
▲
▲
电流的磁场安培定则
A
▲
▲
▲
▲
安培力
A
▲
▲
▲
▲
洛伦兹力
A
▲
▲
电子束的磁偏转
A
▲
二、知识梳理
1、自然界中只存在两种电荷：
、。
同种电荷相互，异种电荷相互。
2、用和的方法都可以使物体带电。
无论那种方法都不能电荷，也不能电荷，只能使电荷在物体上或物体间发生，在此过程中，电荷的总量，这就是电荷守恒定律。
自然界任何物体的带电荷量都是元电荷（e=）的整数倍，电子、质子的电荷量都等于元电荷，但电性不同，前者为负，后者为正。
3、库仑定律内容：
真空中两个静止之间的相互作用力，跟它们电荷量的乘积成，跟它们距离的的平方成，作用力的方向在它们的连线上；公式为：
。
4、电场强度定义：
放在电场中某点的电荷所受电场力F跟它的电荷量的比值；公式:
；场强既有，又有，是矢量。
方向规定：
电场中某点的场强方向跟在该点所受的电场力的方向相同。
5、电场线可以形象地描述电场的分布。
电场线的反映电场的强弱；电场线的特点：
假想的（不存在）、不相交、不闭合，从正电荷出发，终止于负电荷；匀强电场的电场线特点：
距离相等的平行直线。
（正、负点电荷的电场线分布）
6、磁体和电流的周围都存在着磁场,磁场对磁体和电流都有力的作用.磁场具有方向性,规定在磁场中任一点的磁场方向为小磁针在该点静止时所指的方向。
7、磁感线可以形象地描述磁场的分布。
磁感线的疏密程度反映磁场的；磁感线上某点的切线方向表示该点的。
匀强磁场的磁感线特点：
距离相等的平行直线。
（常见磁场的磁感线分布）地球的地理两极与地磁两极并不完全重合，其间有一个交角，叫做。
8、不论是直线电流的磁场还是环形电流的磁场，都可以用安培定则来判断其方向。
判断直线电流的具体做法是:
握住导线，让伸直的拇指的方向与的方向一致，那么，弯曲的四指所指的方向就是磁感线的方向。
判断环形电流、通电螺线管的磁场方向的方法。
9、将一小段通电直导线垂直磁场放置时，其受到的磁场力F与电流强度I成、与导线的长度L成，其中F/IL是与通电导线长度和电流强度都的物理量，它反映了该处磁场的，定义B=F/IL为该处的___________，方向为该点的磁感线的_________。
10、安培力方向的判定方法：
（1）伸开左手，大拇指跟四指，且在平面内；
（2）让磁感线；（3）使四指指向，则指向安培力的方向。
11、运动电荷在磁场所受的力叫做。
当粒子的运动方向与磁场方向时，粒子不受洛仑兹力的作用。
洛仑兹力的方向（左手定则）：
伸开 ，使大拇指跟其余四个手指 ，并且跟手掌在 平面内，把手放入磁场中，让 穿过掌心，四指指向 运动的方向，则 所指的方向即是运动的正电荷所受洛仑兹力的方向。
（注：
对负电荷而言，四指所指方向为其运动的反方向；洛仑兹力的方向始终垂直于磁场方向，且垂直于粒子运动方向）。
12、产生感应电流的条件是：
穿过闭合电路的发生变化。
电路中的感应电动势与穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。
即E=这就是法拉第电磁感应定律。
13、麦克斯韦电磁场理论：
的磁场产生电场，变化的电场产生。
电磁波传播的是能量，传播的是物质，可以在真空中传播；光是一种，电磁波在真空中的速度等于。
（电磁波的波长、波速及频率的关系）
14、红外线是一种，任何物体,都在辐射红外线。
物体温度,辐射的红外线，红外线属于不可见光；紫外线也是（可见或不可见）光，紫外线有作用，还可以使一些物体发出；X射线具有很强的，用来检查人体内部器官以及金属器件内部有无缺陷等；γ射线能破坏生命物质，用来治疗癌症。
15、冰箱的制冷系统的自动控制，要用到传感器，用光和声来控制楼道电灯的开关，就要用到传感器。
为了防止火灾的发生，需要用到传感器。
三、历年考题快览
1、（07年试题）在真空中有两个静止的点电荷，若保持它们之间的距离不变，仅将各自的电荷量均减小为原来的1/2，则它们之间的为库仑力将（）
A．增大为原来的2倍
B．增大为原来的4倍
C．减小为原来的1/2
D．减小为原来的1/4
2、（07年试题）某电场的电场线如图所示，电场中M、N两点的场强大小分别为EM和EN，由图可知（）
A．EM=ENB．EM﹥EN
C．EM﹤END．无法比较EM和EN的大小
3、（07年试题）如图所示，环形导线中通有顺时针方向的电流I，则该环形导线中心处的磁场方向为（）
A．水平向右
B．水平向左
C．垂直于纸面向里
D．垂直于纸面向外
4、（07年试题）通电直导线放在匀强磁场中，磁感应强度B的方向如图所示。
“
”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向里，“⊙”表示导线中电流I的方向垂直于纸面向外。
图中标出了导线所受安培力F的方向，其中正确的是（）
5、（07年试题）选做
（本题供使用选修1—1教材的考生作答。
请先用2B铅笔将答题卡上选择题“填涂说明”中的[1]涂黑，再答题.）
在现代生活中，许多地方需要传感器，例如，电冰箱制冷系统的自动控制就要用到
A．压力传感器
B．声传感器
C．光传感器
D．温度传感器
（本题供使用选修3—1教材的考生作答。
请先用2B铅笔将答题卡上选择题“填涂说明”中的[2]涂黑，再答题.）
关于电容器的电容，下列说法中正确的是
A．电容器两极的电势差越大，电容就越大
B．电容器所带电荷量越多，电容就越大
C．电容器所带电荷量为零，电容就为零
D．电容器的电容与两极的电势差及所带电荷量均无关，仅由电容器本身的因素决定
（本题供使用选修1—1教材的考生作答。
请先用2B铅笔将答题卡上该题答题区域内的[1]涂黑，再答题.）
如图所示，桌面上放一单匝线圈，线圈中心上方一定高度处有一竖立的条形磁体。
当磁体竖直向下运动时，穿过线圈的磁通量将▲（选填“变大”或“变小”）。
在上述过程中，穿过线圈的磁通量变化了0.1Wb，经历的时间为0.5s，则线圈中的感应电动势为▲V。
（本题供使用选修3—1教材的考生作答。
请先用2B铅笔将答题卡上该题答题区域内的[2]涂黑，再答题.）
太阳能是绿色能源，太阳能发电已被广泛应用，某型号太阳能电池组的电动势为43.2V，内阻为6Ω，给一个阻值为8.4Ω的电阻供电，则通过该电阻的电流为▲A，该电阻两端的电压为▲V
6、（08年试题）在光滑绝缘的水平面上，有两个相距较近的带同种电荷的小球，将它们由静止释放，则两球间（）
A．距离变大，库仑力变大
B．距离变大，库仑力变小
C．距离变小，库仑力变大
D．距离变小，库仑力变小
7、（08年试题）一个正点电荷的电场线分布如图所示，A、B是电场中的两点，EA和EB分别表示A、B两点电场强度的大小，关于EA和EB的大小关系，下列说法正确的是（）
A．EA﹥EB
B．EA＝EB
C．EA﹥EB
D．无法比较EA和EB的大小
8、（08年试题）如图所示，在水平直导线正下方，放一个可以自由转动的小磁针.现给直导线通以向右的恒定电流，不计其他磁场的形响，则（）
A．小磁针保持不动
B．小磁针的N将向下转动
C．小磁针的N极将垂直于纸面向里转动
D．小磁针的N极将垂直于纸面向外转动
9、（08年试题）一个不计重力的带正电荷的粒子，沿图中箭头所示方向进入磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则粒子的运动轨迹（）
A．可能为圆弧a
B．可能为直线b
C．可能为圆弧c
D．a、b、c都有可能
10、（08年试题）选做
11、（09年试题）可视为点电荷的A、B两带点小球固定在真空中，所带电荷量均为+Q，若仅将A球所带电量变为-Q，则B球所受的库仑力（）
A．大小和方向均不变
B．大小和方向均改变
C．大小改变、方向不变
D．大小不变、方向改变
12、（09年试题）某电场的电场线如图所示，质子在A、B两点受到电场力的大小分别为FA和FB，则它们的关系是（）
A．FA＝FBB．FA＞FB
C．FA＜FBD．无法比较
13、（09年试题）关于通电直导线周围磁场的磁感线分布，下列示意图中正确的是（）
14、（09年试题）如图所示，通电直导线置于匀强磁场中，导线与磁场方向垂直。
若仅将导线中的电流增大为原来的2倍，则导线受到安培力的大小将（）
A．减小为原来的1/4
B．减小为原来的1/2
C．增大为原来的2倍
D．增大为原来的4倍
15、（09年试题）汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子。
如图所示，把电子射线管（阴极射线管）放在蹄形磁铁的两极之间，可以观察到电子束偏转的方向是（）
A．向上
B．向下
C．向左
D．向右
16、（09年试题）选做
17、（10年试题）下列对电现象及规律的认识中，正确的是（）
A．摩擦起电说明了电荷可以创生B．点电荷间的静电力随它们的距离增大而增大
C．同种电荷相互吸引，异种电荷相互排斥D．自然界中只存在正、负两种电荷
18、（10年试题）如图所示，一带正电的粒子处于电厂中，图中能正确表示该粒子所受静电力的是（）
A．F1B．F2
C．F3D．F4
19、（10年试题）一段直导线悬挂在蹄形磁铁的两极间，通以如图所示的电流后，该直导线所受安培力的方向是（）
A．向上
B．向下
C．向左
D．向右
20、（10年试题）关于通电螺旋线管磁极的判断，下列示意图中正确的是（）
21、（10年试题）如图所示，在水平匀强磁场中数值放置一矩形线圈，线圈平面与磁场垂直，线圈绕其底边转过90°至水平位置的过程中，穿过线圈的磁通量的变化情况是（）
A．变大
B．变小
C．先变大后变小
D．先变小后变大
22、（10年试题）选做
23、（11年试题）如图所示，绝缘细线悬挂着的两个小球带同种电荷。
将它们相互靠近，观察到两小球向两侧偏离的角度增大，由此可以推断（）
A.同种电荷相互吸引；距离越近，相互间的作用力越大
B.同种电荷相互吸引；距离越近，相互间的作用力越小
C.同种电荷相互排斥；距离越近，相互间的作用力越大
D.同种电荷相互排斥；距离越近，相互间的作用力越小
24、（11年试题）下列各图中，正确描绘两个等量异种点电荷电场线的是（）
25、（11年试题）如图所示，一通电直导线置于匀强磁场中，电流方向垂直纸面向里，图中能正确表示该导线所受安培力的是（）
A．F1
B．F2
C．F3
D．F4
26、（11年试题）如图所示，一矩形线框置于磁感应强度为B的匀强磁场中，线框平面与磁场方向垂直，若线框的面积为，则通过线框的磁通量为（）
A．BS
B．B/S
C．S/B3
D．0
27、如图所示，将磁铁靠近阴极射线管（电子射线管）时，发现电子束会发生偏转，使电子偏转的作用力是（）
A．电场力
B．重力
C．安培力
D．洛伦兹力
28、（11试题）选做
四、例题分析
1．关于电场力和电场强度，以下说法中不正确的是（）
A．同一点电荷先后处于电场中的A、B两点,则电荷受到的电场力大的地方场强大
B．在电场某点如果没有试探电荷，则电场力为零，电场强度也为零
C．电场中某点场强为零，则试探电荷在该点受到的电场力为零
D．一试探电荷在以一个点电荷为球心、半径为r的球面上各点所受电场力不同
2．如图所示，带电粒子刚刚进入磁场．下列关于带电粒子所受洛伦兹力的方向中，正确的是（）
3．磁场中某区域磁感线如图所示，则下列说法中正确的是（）
A．a点的磁场比b点弱
B．a点的磁场比b点强
C．a点的磁场方向与b点的磁场方向相同
D．未画出磁感线的地方一定不存在磁场
4．如图所示，环形导线周围有三只小磁针a、b、c，闭合开关S后，三只小磁针的N极偏转方向是（）
A．全向里B．全向外
C．a向里，b、c向外D．a、c向外，b向里
5．如图所示，金属棒MN用绝缘细线悬吊在垂直纸面向里的匀强磁场中，电流方向由M→N，此时悬线的拉力不为零，要使悬线的拉力变为零，可采用的办法是（）
A．将磁场方向反向，并适当增大磁感应强度
B将电流方向反向，并适当增大电流强度
C．将磁场方向反向，适当减小磁感应强度
D．电流方向不变，适当增大电流强度
7．某地的地磁场大约是4.0×10-5T，一根长为500m的电线，电流为10A，该导线受到的安培力大小不可能为（）
A．0B．0.1NC．0.2ND．0.3N
8.如图所示的无限大的磁场中，有一个矩形线圈abcd做下述运动，其中能使线圈中磁通量变化的运动是（）
A．以ab为轴转动
B．以bc为轴转动
C．在纸面内向下加速运动
D．垂直纸面向内匀速运动
9.（1-1）如图所示，线圈A插在线圈B中，线圈B与电流表接成闭合电路，线圈A与蓄电池、开关、滑动变阻器组成另一个电路，用此装置来研究电磁感应现象，下列说法中正确的是（）
A．开关闭合瞬间．电流表指针发生偏转
B．开关闭合稳定后电流表指针发生偏转
C．开关断开瞬间。
电流表指针不发生偏转
D．开关闭合和断开瞬间，电流表指针都不发生偏转
10．（3-1）一台电动机的额定电压是220V，额定功率是1.1kW，线圈的电阻是6
。
问：
电动机正常工作时电流是多少安？
通电1min产生多少电热？
四、巩固练习
1．下列对物体带电现象的叙述中正确的是（）
A．物体带电一定具有多余的电子
B．摩擦起电能使不带电的物体产生电荷
C．物体所带电荷量可能很小，甚至小于e
D．电荷中和是等量异种电荷完全相互抵消的现象
2．下列所述的情况中，可以肯定钢棒没有磁性的是（）
A．将钢棒的一端接近磁针的北极，两者互相吸引；再将钢棒的这端接近磁针南极，两者互相排斥
B．将钢棒的一端接近磁针北极，两者互相排斥
C．将钢棒的一端接近磁针北极，两者相互吸引；再将钢棒的另一端接近磁针北极，两者仍相互吸引
D．将钢棒的一端接近磁针北极，两者相互吸引；再将钢棒的另一端接近磁针南极，两者仍相互吸引
3．在奥斯特电流磁效应的实验中，通电直导线应该（）
A．平行南北方向，在小磁针正上方B．平行东西方向，在小磁针正上方
C．东南方向，在小磁针正上方D．西南方向，在小磁针正上方
4．首先发现通电导线周围存在磁场的物理学家是（）
A．安培B．法拉第C．奥斯特D．特斯拉
5．如图所示，在PQ的正下方，有一个可以自由转动的小磁针，当有一束电子由P射向Q时，则小磁针的南极将会（）
A．离开纸面向内转动B．离开纸面向外转动
C．向上转动D．向下转动
6．关于垂直于磁场方向的通电直导线所受磁场作用力的方向，下列说法中正确的是（）
A．与磁场方向垂直，与电流方向平行B．与电流方向垂直，与磁场方向平行
C．既与磁场方向垂直，又与电流方向垂直D．既不与磁场方向垂直，又不与电流方向垂直
7．如图所示，在电子射线管上方平行旋转一通电长直导线，则电子射线将（）
A．向上偏
B．向下偏
C．向纸内偏
D．向纸外偏
8．一块磁铁从高处掉到地上，虽然没断，但磁性变弱了，这是因为（）
A．磁铁被磁化了B．磁铁因剧烈震动而退磁了
C．磁铁是非磁性物质D．磁铁是软磁性材料
9．如图所示，放在通电螺线管内部中央处的小磁针，静止时N极指向右端，则电源a端为极，螺线管的c端为极。
10．匀强磁场中有一段长为0.2m的直导线，它与磁场方向垂直，当导线中通有1A的电流时，导线受到的安培力大小为0.8N，则磁场的磁感应强度为T；当导线长度缩短一半时，磁场的磁感应强度是T，导线受到的安培力为N；当导线中的电流增大为2A时，磁场的磁感应强度是T，导线受到的安培力为N。
11．为防止静电的危害，应尽快把产生的静电导走，下列措施中不属于防止静电危害的是（）
A．采用导电橡胶做飞机轮胎B．纺织厂车间内空气保持适当湿度
C．电工钳柄上套有绝缘胶套D．在地毯中夹一些导电纤维
12．（1-1）某电解电容器上标有“25V470
F”的字样，对此，下列说法中正确的是（）
A．此电容器只能在直流25V及其以下电压才能正常工作
B．此电容器必须在直流25V电压下才能正常工作
C．当工作电压是25V时，电容才是470
F
D．这种电容器使用时，不必考虑两个引出线的极性
13．（1-1）在电磁感应现象中，下列说法中正确的是（）
A．只要穿过电路的磁通量发生变化，电路中就一定会有感应电流
B．闭合线框放在变化的磁场中，一定能产生感应电流
C．闭合线框放在匀强磁场中做切割磁感线运动，一定能产生感应电流
D．只要闭合电路中有感应电流，穿过该电路的磁通量一定发生变化
14．（1-1）把一条形磁铁插入同一闭合线圈中，一次是迅速插入，另一次是缓慢插入，两次初、末位置均相同，则在两次插入过程中（）
A．磁通量变化量相同B．磁通量变化率相同
C．产生的感应电流相同D．产生的感应电动势相同
15．（1-1）如图所示，线框沿纸面运动，下列情况中线框内有感应电流产生的是（）
A．线框匀速进入匀强磁场的过程
B．线框在匀强磁场中匀速向右运动的过程
C．线框在匀强磁场中加速向右运动的过程
D．线框在匀强磁场中匀速转动的过程
16．（1-1）在电磁波谱中，红外线、可见光和X射线三个波段的频率大小关系是（）
A．红外线的频率最大，可见光的频率最小
B．X射线频率最大，红外线的频率最小
C．可见光的频率最大，红外线的频率最小
D．X射线频率最大，可见光的频率最小
17．（1-1）这是一个真实的事情：
某电焊工回老家刚好碰上大哥盖房，没有遮光罩，就焊起了房上的钢筋，工作两天后，脸上红肿、脱皮，导致这种病发生的原因是（）
A．电弧光中的红外线剂量过强所致
B．电弧光中的紫外线剂量过强所致
C．电弧光中的X射线剂量过强所致
D．电弧光的亮度过强所致
18．（1-1）建立完整的电磁场理论并首先预言电磁波存在的科学家是（）
A．法拉第B．奥斯特C．赫兹D．麦克斯韦
19．（3-1）家庭照明用电的交变电压是220V，这是指交变电压的（）
A．有效值B．平均值C．峰值D．峰值的一半
20．（3-1）关于电流，下列说法中正确的是（）
A．因为电流有方向，所以电流是矢量
B．通过导线截面的电量越多，电流越大
C．通电时间越短，电流越大
D．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中电流越大
21．（3-1）如图所示是一个按正弦规律变化的交变电流的图象，根据图象可知该交流电流的最大值是A，频率是Hz。
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