物理学业水平测试选修部分讲义.docx

1、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20072008200920102011选修11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31电场电荷 电荷守恒定律

2、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

3、，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

4、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

5、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

6、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

7、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；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1/42、 （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 ( )AE

8、M=EN BEMENCEMEN D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11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

9、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31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11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

10、“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31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6，给一个阻值为8.4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

11、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 （ ）AEA EB BEAEB CEAEB 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

12、能为直线bC可能为圆弧c Da、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 （ ）AFAFB BFAFBCFAFB D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

13、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1/2C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

14、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 （ ） AF1 BF2 CF3 DF419、（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

15、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 （ ）AF1 BF2 CF3 DF4 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

16、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 （ ） ABS BB/S CS/B3 D027、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

17、 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 （ ） Aa点的磁场比b点弱 Ba点的磁场比b点强 Ca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Ca向里，b、c向外 Da、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MN，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

18、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4.010-5T，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 （ ） A0 B0.1N C0.2N D0.3N 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

19、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1 min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

20、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

21、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

22、，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1 A的电流时，导线受到的安培力大小为0.8 N，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2 A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

23、）某电解电容器上标有“25V 470F”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470F 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

24、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BX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DX射线频率最大，可见光的频率最小17

25、（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。