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《电磁学》综合练习题
一、单选题(每题4分，共28分)
1、太阳风（含有大量高能质子与电子）射向地球时，地磁场改变了这些带电粒子的
运动方向，从而使很多粒子到达不了地面。另一小部分粒子则可能会在两极汇聚
从而形成炫丽的极光。赤道上空P处的磁感应强度为B=3.5×10 5T，方向由南指
向北，假设太阳风中的一质子以速度v=2×105m/s竖直向下运动穿过P处的地磁
场，如图所示。已知质子电荷量为q=1.6×10-19C，此时该质子受到的洛伦兹力（ ）
方向向北 B．方向向南
C．方向向东 D．大小为11.2N
2、如图所示，实线表示匀强电场的电场线，一带负电的粒子以某一速度射入匀强电场，只在电场力作用下从a向b运动，运动的轨迹如图中的虚线所示，若a点电势为 ，b点电势为 ，则
A．场强方向无法确定
B．场强方向一定向右
C．
D．
3、如图所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，下面挂有匝数为n的矩形线框abcd，bc边长为l，线框的下半部处在匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向与线框平面垂直(在图中垂直于纸面向里)，线框中通以电流I，方向如图所示，开始时线框处于平衡状态．令磁场反向，磁感应强度的大小仍为B，线框达到新的平衡，则在此过程中线框位移的大小Δx及方向是
A．Δx＝，方向向下 B．Δx＝，方向向上
C．，方向向上 D．，方向向下
4、如图所示，在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，一对正、负电子（正电子质量和电荷量与电子大小相等，电性相反）分别以相同速度沿与x轴成60°角从原点射入磁场，则正、负电子在磁场中运动时间之比为
A．1:2 B．2:1
C．1: D．1:1
5、如图，便携式小风扇用可充电直流电源连接电动机驱动，电源电动势为E、内阻为r，
电动机内部电阻为，电动机正常工作时，两端电压为U,回路电流为I，则（ ）
A．t秒内电源的总功为I2(RM+r)t B．电动机的电压U=
C．电动机输出功率为UI D．电源效率为U/E
6、农村架设的某段输电线路如图，三根相互平行的水平长直导线I、Ⅱ、Ⅲ，导线I、Ⅲ
在同一水平高度，导线Ⅱ在导线I、Ⅲ的上方，P、Q、R为导线I、Ⅱ、Ⅲ上的三个点，
三点连成的平面与导线垂直，且QR与PR相等并且互相垂直，O为PQ连线的中点。当
直导线I和Ⅲ中通有大小相等方向相反的电流，导线Ⅱ中没通过电流，O点处的磁感
应强度大小为；若直导线I和Ⅱ中通有大小相等方向相反的电流，导线Ⅲ中没通过
电流，则O点处的磁感应强度大小为（ ）
A. 0 B. C. D.
7、如a图为某中学物理兴趣小组为研究无线充电技术，动手制作的一个“特斯拉线圈”。其原理图如图b所示，线圈匝数为n，面积为S，若在t时间内，匀强磁场平行于线圈轴线穿过线圈，其磁感应强度方向向上，大小由B1均匀增加到B2，则该段时间内线圈MN两端的电势差UMN为（ ）
A．恒为 B．恒为
C．从0均匀变化到 D．从0均匀变化到
二、多选题(每题6分，共18分)
8、如图所示，带电云层和建筑物上的避雷针之间形成电场，图中虚线为该电场的三条等差等势线，实线为某带电粒子运动轨迹，A、B为运动轨迹上的两点。带电粒子的重力不计，避雷针带负电。则（　　）
A．带电粒子带正电
B．避雷针尖端附近电势较高
C．带电粒子在A点的加速度大于在B点的加速度
D．带电粒子在A点的电势能大于在B点的电势能
9、如图为电磁刹车实验装置，小车底面安装有矩形导线框abcd，线框底面平行于地面，在小车行进方向有与abcd等宽、等长的有界匀强磁场，磁场方向垂直地面向上。小车进入磁场前撤去牵引力，小车穿过磁场后滑行一段距离停止。则小车（　　）
A．进入磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba
B．离开磁场时，矩形导线框中感应电流的方向为adcba
C．穿过磁场的过程中，中间有一段时间矩形导线框中没有感应电流
D．穿过磁场的过程中，矩形导线框受到的安培力方向始终水平向左
10、如图所示，图甲为磁流体发电机原理示意图，图乙为质谱仪原理图，图丙和图丁分别为多级直线加速器和回旋加速器的原理示意图，忽略粒子在图丁的D形盒狭缝中的加速时间，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中，将一束等离子体喷入磁场，A、B板间产生电势差，B板电势高
B．图乙中，、、三种粒子经加速电场射入磁场，在磁场中的偏转半径最大
C．图丙中，加速电压越大，粒子获得的能量越高，比回旋加速器更有优势
D．图丁中，随着粒子速度的增大，交变电流的频率也应该增大，且最终速度与加速电压有关
三．实验题（18分）
11、某同学测量一个圆柱体的电阻率，需要测量圆柱体的尺寸和电阻。
①分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体的长度和直径，某次测量的示数如图甲和图乙所示，长度为_____cm，直径为_____mm。
②按图丙连接电路后，实验操作如下：
（a）将滑动变阻器R1的阻值置于最大处；将S2拨向接点1，闭合S1，调节R1，使电流表示数为I0；
（b）将电阻箱R2的阻值调至最______（填“大”或“小”）；将S2拨向接点2；保持R1不变，调节R2，使电流表示数仍为I0，此时R2阻值为1280Ω；
③由此可知，圆柱体的电阻为_____Ω。
12、太阳能电池板在有光照时，可以将光能转化为电能，在没有光照时，可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法，探究一个太阳能电池板在没有光照时（没有储存电能）的I－U特性。所用的器材包括：太阳能电池板，电源E，电流表A，电压表V，滑动变阻器R，开关S及导线若干。
（1）为了达到上述目的，实验电路应选用图甲中的________（填“a”或“b”）。
（2）该实验小组根据实验得到的数据，描点绘出了如图乙所示的I－U图像。由图可知，当电压小于2.00 V时，太阳能电池板的电阻________（填“很大”或“很小”）；当电压为2.80 V时，太阳能电池板的电阻为________ Ω。
（3）当有光照射时，太阳能电池板作为电源，其路端电压与总电流的关系如图丙所示，分析该曲线可知，该电池板作为电源时的电动势为________ V。若把它与阻值为1 kΩ的电阻连接构成一个闭合电路，在有光照射情况下，该电池板的效率是________%。（结果保留三位有效数字）
四、计算题（36分）
13、如图所示，边长为L的正方形金属框ABCD质量为m，电阻为R，用细线把它悬挂于一个有界的匀强磁场中，金属框的下半部处于磁场内，磁场方向与线框平面垂直。磁场随时间变化规律为B＝kt(k>0)。求：
(1)线框中感应电动势的大小；
(2)从t＝0时刻开始，经多长时间细线的拉力为零？
14、如图为质谱仪原理图，A为同位素容器室，下面连接电压为U的加速电场和磁感应强度方向垂直纸面向外的匀强磁场，现A室有两个电荷量都为+q的同位素，从静止开始经加速电场再进入磁场，一个质量为m的粒子在磁场中做匀速圆周运动周后打在检测屏的a处，a到正上方P处的距离；另一质量为km的粒子则打在检测屏的b处，，忽略重力和空气阻力的影响，求：
(1)磁感应强度B的大小；
(2)k值。
15、如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在水平的x轴下方存在匀强磁场和匀强电场，磁场的磁感应为B,方向垂直xOy平面向里，电场线平行于y轴。一质量为m、电荷量为q的带正电的小球，从y轴上的A点水平向右抛出，经x轴上的M点进入电场和磁场，恰能做匀速圆周运动，从x轴上的N点第一次离开电场和磁场，MN之间的距离为L,小球过M点时的速度方向与x轴的方向夹角为. 不计空气阻力，重力加速度为g, 求
电场强度E的大小和方向；
小球从A点抛出时初速度v0的大小;
A点到x轴的高度h.
高二上学期物理限时训练参考答案
题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C C A A D B A AD BD AB
实验题 （每空2分共18分）
11． 5.03 5.315 （5.313-5.317） 大 1280
12. a 很大 1000 2.80（2.78-2.82） 64.3（60.7-67.9）
13、（1）由法拉第电磁感应定律，则有（2分）
整理得（2分）
（2）由题意可知，线框所受安培力方向向上，且当磁感应强度增大时，细线拉力减小，当细线拉力为零时，则有mg=F安 =BIL（2分）
又由闭合电路欧姆定律，则有 （1分） 且B=kt（1分）
解得（2分）
14、（1）对质量为m的同位素，在电场中，根据动能定理（2分），在磁场中（1分）
根据牛顿第二定律 （2分） 解得（1分）
(2)对质量为的同位素，在电场中，根据动能定理（1分）
在磁场中（2分）
根据牛顿第二定律 （2分） 解得（1分）
15、（1）重力与电场力平衡，可得（2分） 解得（1分），方向竖直向上（1分）；
（2）因为圆周运动的半径可由（2分） 可得
洛伦兹力提供向心力可得 （2分）
M点的速度为 又因为 （1分） 所以 （1分）
由动能定理可得
解得 或（4分，式子2分，结果2分）

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