高三物理电磁学训练

发布 2022-07-13 08:17:28 阅读 6425

一、不定项选择题40分/10小题。

1.如图所示,三根通电长直导线p、q、r互相平行且通过正三角形的三个顶点,三条导线中通入的电流大小相等,方向垂直纸面向里;通过直导线产生磁场的磁感应强度b=ki/r,i为通电导线的电流大小,r为距通电导线的垂直距离,k为常量;则通电导线r受到的磁场力的方向是( )

a.垂直r,指向y轴负方向。

b.垂直r,指向y轴正方向。

c.垂直r,指向x轴正方向。

d.垂直r,指向x轴负方向。

2.如图所示,a、b是两个带有同种电荷的小球,用绝缘细线悬挂于同一点,两球静止时,它们距水平地面的高度相等,绳与竖直方向的夹角分别为、。若同时剪断两根细线,空气阻力不计,两球带电量不变,则( )

a.两球a、b同时落地。

b.球a先落地。

c.球a水平飞行的距离比b球大。

d.两球a、b水平飞行的距离相等。

3.如图所示,弹簧上端固定,下端悬挂一根磁铁,磁铁正下方不远处的水平面上放一个质量为m,电阻为r的闭合线圈.将磁铁慢慢托起到弹簧恢复原长时放开,磁铁开始上下振动,线圈始终静止在水平面上,不计空气阻力,以下说法不正确的是( )

a.磁铁做简谐运动 b.磁铁最终能静止。

c.在磁铁振动过程中线圈对水平面的压力有时大于mg,有时小于mg

d.若线圈为超导线圈,磁铁最终也能静止。

4.一半径为r的带正电实心金属导体球,如果以无穷远点为电势的零点,那么在如图所示的4个图中,能正确表示导体球的电场强度随距离的变化和导体球的电势随距离的变化的是(图中横坐标d表示某点到球心的距离,纵坐标表示场强或电势的大小)(

a.图甲表示场强大小随距离变化的关系,图乙表示电势大小随距离变化关系。

b.图乙表示场强大小随距离变化的关系,图丙表示电势大小随距离变化关系。

c.图丙表示场强大小随距离变化的关系,图丁表示电势大小随距离变化关系。

d.图丁表示场强大小随距离变化的关系,图甲表示电势大小随距离变化关系。

5.真空中两根长直金属导线平行放置,其中只有一根导线中通有方向未知的恒定电流,一电子从p点射入两导线之间的区域,初速度方向在两导线所确定的平面内,如图所示,今用某种方法记录到电子运动轨迹的一部分如图中的曲线pq所示,可知两导线的通电情况是()

a. ab导线中通有从a到b方向的电流。

b. ab导线中通有从b到a方向的电流。

c. cd导线中通有从c到d方向的电流。

d. cd导线中通有从d到c方向的电流。

6.如图所示,ab是一个接地的很大的薄金属板,其右侧p点有一带电量为q的正电荷,n为金属板外表面上的一点,p到金属板的垂直距离=d,m为点p、n连线的中点,关于m、n两点的场强和电势,下列说法正确的是( )

点的电势比n点电势高,m点的场强比n点场强大。

b. m点的场强大小为4kq/d2

点的电势为零,场强不为零。

点的电势和场强都为零。

7.如图所示,地面上某区域存在着竖直向下的匀强电场,一个质量为m的带负电的小球以水平方向的初速度v0由o点射入该区域,刚好通过竖直平面中的p点,已知连线op与初速度方向的夹角为450,则此带电小球通过p点时的动能为( )

a. b. /2

c. 2 d.5/2

8.如图所示,三个完全相同的绝缘金属小球a、b、c位于等边三角形的三个顶点上,球。在坐标系原点o上,球a、c带正电,球b带负电,球a所带电荷量比球b所带电荷量少.关于球c受到球a、球b的静电力的合力方向,下列说法中正确的是( )

a.从原点指向第i象限。

b.从原点指向第ⅱ象限。

c.从原点指向第ⅲ象限。

d.从原点指向第ⅳ象限。

9.如图所示,两平行金属板水平放置,并接到电源上,一带电微粒p位于两板间处于静止状态,o1、o2分别为两个金属板的中点,现将两金属板在极短的时间内都分别绕垂直于o1、o2的轴在纸面内逆时针旋转一个角( <900),则下列说法中正确的是( )

a.微粒p受到的电场力不变。

b.两板间的电场强度变大。

c.两板间的电场强度变小。

d.两板间的电压变小。

10.空气中的负离子对人的健康极为有益.人工产生负离子的最常见方法是电晕放电法.如图所示,一排针状负极和环形正极之间加上直流高压电,电压达5 000 v左右,使空气发生电离,从而产生负氧离子排出,使空气清新化,针状负极与环形正极间距为5 mm,且视为匀强电场,电场强度为e,电场对负氧离子的作用力为f,则( )

a. e=103 n/c,f=1.6×10-16 n

b. e=106 n/c,f=1.6×10-16 n

c. e=103 n/c,f=1. 6×10-13n

d. e=106 n/c,f=1. 6×10-13 n

二、非选择题。

11.在“测定金属的电阻率”的实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时的刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝的长度l=0. 810 m.金属丝的电阻大约为4ω,先用伏安法测出金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率.

1)从图中读出金属丝的直径为 mm

2)在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:

a.直流电源:电动势约4.5 v,内阻很小;

b.电流表a1:量程0~0.6 a,内阻0. 125ω;

c.电流表a2:量程0~3. 0 a,内阻0. 025ω;

d.电压表v:量程0~3 v,内阻3 kω;

e.滑动变阻器r1:最大阻值10ω;

f.滑动变阻器r2:最大阻值50ω;

g.开关、导线等.

在可供选择的器材中,应该选用的电流表是 ,应该选用的滑动变阻器是。

3)根据所选的器材,在如图所示的方框中画出实验电路图.

4)若根据伏安法测出电阻丝的电阻为rx=4. 1ω,则这种金属材料的电阻率为 ω·m.(保留二位有效数字)

12.一个标有“12 v”字样,功率未知的灯泡,测得灯丝电阻r随灯泡两端电压变化的关系图线如图所示,利用这条图线计算:

1)在正常发光情况下,灯泡的电功率p= w.

2)假设灯丝电阻与其绝对温度成正比,室温有300 k,在正常发光情况下,灯丝的温度为 k.

3)若一定值电阻与灯泡串联,接在20 v的电压上,灯泡能正常发光,则串联电阻的阻值为。

13.有一根细长而均匀的金属管线样品,横截面如图所示.此金属材料重约1~2 n,长约为30 cm,电阻约为10ω.已知这种金属的电阻率为,密度为.因管内中空部分截面积形状不规则,无法直接测量,请设计一个实验方案,测量中空部分的截面积s0,有如下器材可选:

a. 毫米刻度尺 b. 电流表(600 ma,1. 0ω)

c. 螺旋测微器 d. 电流表(3 a,0. 1ω)

e .电压表(3 v,6 kω) f. 滑动变阻器(2 kω,0. 5 a)

g.蓄电池(6 v,0.05ω) h. 滑动变阻器(10 kω,2 a)

i.开关一个,带夹子的导线若千.

1)除待测金属管线外,还应选的器材有。

(填代号).

2)在图中画出你所设计方案的实验电路图,并把所选仪器连成实际测量电路.

3)实验中要测量的物理量有: ,计算金属管线内部空间截面积s0的表达式为s0= .

14.如图所示,距离为l的两块平行金属板a、b竖直固定在表面光滑的绝缘小车上,并与车内电动势为u的电池两极相连,金属板b下开有小孔,整个装置质量为m,静止放在光滑水平面上,一个质量为m带正电q的小球以初速度v0沿垂直于金属板的方向射入小孔,若小球始终未与a板相碰,且小球不影响金属板间的电场.

1)当小球在a、 b板之间运动时,车和小球各做什么运动?加速度各是多少?

2)假设小球经过小孔时系统电势能为零,则系统电势能的最大值是多少?从小球刚进入小孔,到系统电势能最大时,小车和小球相对于地面的位移各是多少?

15.如图所示,在空间存在着水平向右、场强为e的匀强电场,同时存在着竖直向上、磁感应强度为b的匀强磁场.在这个电、磁场共存的区域内有一足够长的绝缘杆沿水平方向放置,杆上套有一个质量为m、带电荷量为+q的金属环.已知金属环与绝缘杆间的动摩擦因数为,且mg(1)试定性说明金属环沿杆的运动情况;

2)求金属环运动的最大加速度的大小;

3)求金属环运动的最大速度的大小.

16.如图所示,坐标系xoy在竖直平面内,空间有沿水平方向垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为b,在x >0的空间里有沿x轴正方向的匀强电场,场强的大小为e,一个带正电的小球经过图中的x轴上的a点,沿着与水平方向成= 300角的斜向下直线做匀速运动,经过y轴上的b点进人x<0的区域,要使小球进入x<0区域后能在竖直面内做匀速圆周运动,需在x<0区域另加一匀强电场,若带电小球做圆周运动通过x轴上的c点且,设重力加速度为g,求: (1)小球运动速率的大小;(2)在x<0的区域所加电场大小和方向;(3)小球从b点运动到c点所用时间及的长度。

17.在研究性学习中,某同学设计了一个测定带电粒子比荷的实验,其实验装置如图所示.abcd是一个长方形盒子,在ad边和cd边上各开有小孔f和e,e是cd边上的中点,荧光屏m贴着cd放置,能显示从e孔射出的粒子落点位置.盒子内有一方向垂直于abcd平面的匀强磁场,磁感应强度大小为b.粒子源不断地发射相同的带电粒子,粒子的初速度可以忽略.粒子经过电压为u的电场加速后,从f孔垂直于ad边射入盒内.粒子经磁场偏转后恰好从e孔射出.若已知,不计粒子的重力和粒子之间的相互作用力.请你根据上述条件求出带电粒子的荷质比q/m.

18.如图所示,oxyz坐标系的y轴竖直向上,坐标系所在的空间存在匀强电场和匀强磁场,电场方向与x轴平行。从y轴上的m点(0,h,0)无初速度释放一个质量为m,电荷量为q的带负电的小球,它落在xz平面上的n (l,0,b)点(l>0,b>o).若撤去磁场则小球落在xz平面上的p(l,0,0)点.已知重力加速度大小为g.

1)已知匀强磁场方向与某个坐标轴平行,请确定其可能的具体方向;

2)求出电场强度的大小;

3)求出小球落至n点时的速率.

物理班电磁学作业

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