石室中學(xué) 磁場(chǎng) 電磁感應(yīng)測(cè)驗(yàn)(含答案)

1、成都石室中學(xué)高2010級(jí)磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)單元測(cè)驗(yàn)第卷(48分)一選擇題：（本題共8個(gè)小題，每小題3分，共24分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目的要求） 1取兩個(gè)完全相同的長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)，用其中一根繞成如圖（a）所示的螺線(xiàn)管，當(dāng)該螺線(xiàn)管中通以電流強(qiáng)度為I的電流時(shí)，測(cè)得螺線(xiàn)管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，若將另一根長(zhǎng)導(dǎo)線(xiàn)對(duì)折后繞成如圖（b）所示的螺線(xiàn)管，并通以電流強(qiáng)度也為I的電流時(shí)，則在螺線(xiàn)管內(nèi)中部的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：（） （A）0（B）0.5B（C）B （D）2 B 2粗細(xì)均勻的電阻絲圍成的正方形線(xiàn)框置于有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于線(xiàn)框平面，其邊界與正方形線(xiàn)框的邊平行，現(xiàn)使線(xiàn)框以同樣大小的速

2、度沿四個(gè)不同方向平移出磁場(chǎng)，如圖所示，則在移動(dòng)過(guò)程中線(xiàn)框的一邊a、b兩點(diǎn)間電勢(shì)差絕對(duì)值最大的是：（）B圖1IBt/sO圖223451 3在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，水平放置一個(gè)不變形的單匝金屬圓線(xiàn)圈，規(guī)定線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的正方向如圖1所示，當(dāng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t如圖2變化時(shí)，圖3中正確表示線(xiàn)圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E變化的是：（）E2E0E0-E0-2E0O12345t/sE2E0E0-E0-2E0O12345t/sE2E0E0-E0-2E0O12345t/sE2E0E0-E0-2E0O12345t/sABCD圖3 4如圖4所示，用一根長(zhǎng)為L(zhǎng)質(zhì)量不計(jì)的細(xì)桿與一個(gè)上弧長(zhǎng)為l0、下弧長(zhǎng)為d0的金屬線(xiàn)框的中點(diǎn)聯(lián)

3、結(jié)并懸掛于O點(diǎn)，懸點(diǎn)正下方存在一個(gè)上弧長(zhǎng)為2l0、下弧長(zhǎng)為2d0的方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且d0L，先將線(xiàn)框拉開(kāi)到如圖4所示位置，松手后讓線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)，忽略空氣阻力和摩擦。下列說(shuō)法正確的是：（） （A）金屬線(xiàn)框進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)椋篴bcda （B）金屬線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的方向?yàn)椋篴dcba （C）金屬線(xiàn)框dc邊進(jìn)入磁場(chǎng)與ab邊離開(kāi)磁場(chǎng)的速度大小總是相等 （D）金屬線(xiàn)框最終將在磁場(chǎng)內(nèi)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng) 5如圖所示，在第一象限內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一對(duì)正、負(fù)電子分別以相同速度沿與x軸成30o角從原點(diǎn)射入磁場(chǎng)，則正、負(fù)電子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間之比為：（） （A）1：2 （B）2：1 （C）

4、 （D）1：1 6如圖所示，有一帶正電小球在光滑、絕緣的大球面內(nèi)小幅度地來(lái)回滑動(dòng).現(xiàn)在空間加一垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則：（） （A）洛倫茲力對(duì)小球不做功 （B）洛倫茲力對(duì)小球不產(chǎn)生沖量 （C）洛倫茲力對(duì)小球振動(dòng)周期產(chǎn)生影響 （D）洛倫茲力不改變小球速度BASN 7如圖，粗糙水平桌面上有一質(zhì)量為m的銅質(zhì)矩形線(xiàn)圈當(dāng)一豎直放置的條形磁鐵從線(xiàn)圈中線(xiàn)AB正上方等高快速經(jīng)過(guò)時(shí)，若線(xiàn)圈始終不動(dòng)，則關(guān)于線(xiàn)圈受到的支持力FN及在水平方向運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的正確判斷是： （ ） （A）FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 （B）FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向左 （C）FN先小于mg后大于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 （D）

5、FN先大于mg后小于mg，運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)向右 8如圖所示，荷質(zhì)比為e/m的電子，以速度沿AB邊射入邊長(zhǎng)為a的等邊三角形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域中，欲使電子從BC邊穿出，磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值為：（）（A） （B）（C） （D）二選擇題：（本題共6個(gè)小題，每小題4分，共24分。每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有一個(gè)或多個(gè)選項(xiàng)符合題目的要求） 9 在圖中，L是自感系數(shù)足夠大的線(xiàn)圈，其直流電阻可以忽略不計(jì)，D1和D2是兩個(gè)相同的燈泡，若將電鍵K閉合，待燈泡亮度穩(wěn)定后再斷開(kāi)電鍵K，則：( ) （A）電鍵K閉合時(shí)，燈泡D1和D2同時(shí)亮，然后D1會(huì)變暗直到不亮，D2更亮 （B）電鍵K閉合時(shí)，燈泡D1很亮，D2逐漸變亮，最后一樣亮 （

6、C）電鍵K斷開(kāi)時(shí)，燈泡D2隨之熄滅。而D1會(huì)先閃下再熄滅 （D）電鍵K斷開(kāi)時(shí)，燈泡D1隨之熄滅，而D2會(huì)先閃下再熄滅 10如圖所示，位于同一水平面內(nèi)的、兩根平行的光滑金屬導(dǎo)軌，處在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直于導(dǎo)軌所在平面，導(dǎo)軌的一端與一電阻相連；具有一定質(zhì)量的金屬桿ab放在導(dǎo)軌上并與導(dǎo)軌垂直。現(xiàn)用一平行于導(dǎo)軌的恒力F拉桿ab，使它由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。桿和導(dǎo)軌的電阻、感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)均可不計(jì)。用E表示回路中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，i表示回路中的感應(yīng)電流，在i隨時(shí)間增大的過(guò)程中，電阻消耗的功率等于：（） （A）F的功率 （B）安培力的功率的絕對(duì)值 （C）F與安培力的合力的功率（D）iE××

7、;××B××××××××LRabm 11兩根足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌豎直放置，間距為L(zhǎng)，底端接阻值為R的電阻將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一個(gè)固定的輕彈簧下端，金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直，如圖所示除電阻R外其余電阻不計(jì)現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由靜止釋放，則： () （A）釋放瞬間金屬棒的加速度等于重力加速度g （B）金屬棒向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，流過(guò)電阻R的電流方向?yàn)閍b （C）金屬棒的速度為v時(shí)，所受的安培力大小為 （D）電阻R上產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢(shì)能的減少 12當(dāng)帶電粒子

8、垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)或勻強(qiáng)磁場(chǎng)時(shí)，常常稱(chēng)這種場(chǎng)為偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)或偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，下列說(shuō)法中正確的是：（） （A）要把初速度不同的同種帶電粒子分開(kāi)，既可以采用偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)又可以采用偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng) （B）要把動(dòng)能相同的質(zhì)子和粒子分開(kāi)，只能采用偏轉(zhuǎn)電場(chǎng) （C）要把初速度為零，經(jīng)同一電場(chǎng)加速的質(zhì)子和粒子分開(kāi)，既可以采用偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，又可以采用偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 （D）要把荷質(zhì)比不同，初速度相同的粒子分開(kāi)，既可采用偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)又可以采用偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。 13如圖所示，a為帶正電的小物塊，b是一不帶電的絕緣物塊，a、b疊放于粗糙的水平地面上，地面上方有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)用水平恒力F拉b物塊，使a、b一起無(wú)相對(duì)滑動(dòng)地向左加速運(yùn)動(dòng)，在加速運(yùn)動(dòng)階段：

9、（）（A）a、b一起運(yùn)動(dòng)的加速度減小。 （B）a、b一起運(yùn)動(dòng)的加速度增大。 （C）a、b物塊間的摩擦力減小。 （D）a、b物塊間的摩擦力增大。 14在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)和水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直相交的區(qū)域里，一帶電粒子從a點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿曲線(xiàn)abc運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)時(shí)，速度又變?yōu)榱?，b點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)中能夠到達(dá)的最高點(diǎn)，如圖所示；若不計(jì)重力，下列說(shuō)法中正確的是：( ) （A）粒子肯定帶負(fù)電，磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里（B）a、c點(diǎn)處在同一條水平線(xiàn)上（C）粒子通過(guò)b點(diǎn)時(shí)速率最大（D）粒子達(dá)到c點(diǎn)后將沿原路徑返回到a點(diǎn)成都石室中學(xué)高2010級(jí)磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)單元測(cè)驗(yàn)第卷(72分)班級(jí): 姓名: 學(xué)號(hào): 得分: 三填空題：（

10、共3個(gè)小題，15題6分，16題4分，17題5分，共15分）15如圖所示，通電導(dǎo)體棒AC靜止在水平導(dǎo)軌上，棒的質(zhì)量為m，長(zhǎng)為L(zhǎng)，通過(guò)它的電流為I，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向和導(dǎo)軌平面成角，則棒AC受到的安培力大小為_(kāi)；棒AC受到的摩擦力大小為_(kāi)；導(dǎo)軌受到棒的壓力大小為_(kāi)。 16如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有兩根固定的平行金屬滑軌MN和PQ，相距為20cm，滑軌上放置ab、cd兩根可動(dòng)的金屬棒，在棒的中點(diǎn)O和O處用一長(zhǎng)為40cm的細(xì)線(xiàn)相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度方向與abcd線(xiàn)框平面垂直，且以每秒1T的變化率均勻減小，abcd回路電阻為0.5，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度減小到10T時(shí)，細(xì)線(xiàn)OO所受張力為_(kāi)N，此時(shí)abcd回路

11、所消耗的功率為_(kāi)W。17如圖所示，若把測(cè)量可導(dǎo)電流體（如污水）在管中的流量（單位時(shí)間通過(guò)管內(nèi)橫截面的流體體積）可用圖示的電磁流量計(jì)假設(shè)電磁流量計(jì)是截面為長(zhǎng)方形的一段管道，其中空部分的長(zhǎng)、寬、高分別為a、b、c，流量計(jì)兩端與輸送流體的管道相連接（圖中虛線(xiàn)），其上、下兩表面是金屬材料，前后兩面是絕緣材料現(xiàn)在垂直前后兩表面的方向加磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量計(jì)時(shí)，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一串接了電阻R的電流表的兩端連接，I表示測(cè)得的電流值，已知流體的電阻率為，不計(jì)電表內(nèi)阻，則可求得流量為四計(jì)算題（共5個(gè)小題，57分） 18（12分）如圖所示為質(zhì)譜儀的示意圖.速度選擇器部分

12、的勻強(qiáng)電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)E=1.2×105 V/m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1=0.6 T.偏轉(zhuǎn)分離器的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B2=0.8 T.求：（1）能通過(guò)速度選擇器的粒子速度多大？（2）質(zhì)子和氘核進(jìn)入偏轉(zhuǎn)分離器后打在照相底片上后條紋之間的距離d為多少（質(zhì)子質(zhì)量為1.67×10 -27kg，氘核質(zhì)量為質(zhì)子質(zhì)量的兩倍，元電荷電量為1.6×10 -19C）？ 19（15分）在圖所示的圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于圓平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度為B。在圓心位置O點(diǎn)有一個(gè)放射源，沿圓面向各個(gè)方向釋放速率均為v的電子，電子的質(zhì)量為m電量為e，欲使電子均約束在圓形區(qū)域內(nèi)而不射出，求所加圓形區(qū)域磁場(chǎng)的最

13、小面積多大？20（15分）如圖（a）所示，光滑的平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為L(zhǎng)、導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，且接觸良好。在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。開(kāi)始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于磁場(chǎng)區(qū)域的右端，當(dāng)磁場(chǎng)以速度v1勻速向右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到水平向左、大小為f的恒定阻力，并很快達(dá)到恒定速度，此時(shí)導(dǎo)體棒仍處于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。（1）求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度v2；（2）為使導(dǎo)體棒能隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，阻力最大不能超過(guò)多少？（3）導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所做的功和電路中消耗的電功率各

14、為多大？（4）若t0時(shí)磁場(chǎng)由靜止開(kāi)始水平向右做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)較短時(shí)間后，導(dǎo)體棒也做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，其v-t關(guān)系如圖（b）所示，已知在時(shí)刻t導(dǎo)體棒瞬時(shí)速度大小為vt，求導(dǎo)體棒做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小。 21（15分）如圖所示，將邊長(zhǎng)為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線(xiàn)框豎直向上拋出，穿過(guò)寬度為b、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的方向垂直紙面向里線(xiàn)框向上離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度剛好是進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度的一半，線(xiàn)框離開(kāi)磁場(chǎng)后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進(jìn)入磁場(chǎng)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f且線(xiàn)框不發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)求： （1）線(xiàn)框在下落階段勻速進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度V2； （2）線(xiàn)框在上升階段剛離

15、開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)的速度V1； （3）線(xiàn)框在上升階段通過(guò)磁場(chǎng)過(guò)程中產(chǎn)生的焦耳熱Q 成都石室中學(xué)高2010級(jí)磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)單元測(cè)驗(yàn)參考答案 1 A 2B 3 A 4 D 5 B 6 A 7 D 8 C 9 AC 10 BD 11 AC 12 ABD 13 AC 14 A、B、C 15BIL，BILsin，mg-BILcos； 160.32N，0.0128W； 17Q=（bR+） 18（1）由受力平衡得：eB1v=eE, （2分）即：v= m/s=2×105 m/s （2分）(2)根據(jù)洛倫茲力提供向心力得：eB2v=m （2分）則：R= （2分）由半圓軌跡的其直徑差為：d=×2-

16、5;2 （2分）d=5.2×10-3 m. （2分） 19 任取一個(gè)電子為研究對(duì)象，它從O點(diǎn)射出后將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力，即 （2分） （2分） 粒子在做圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離O點(diǎn)最大距離為2r，所有粒子在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中離O點(diǎn)最大距離均為2r，所以加一半徑2r的圓形磁場(chǎng)即可把電子約束在磁場(chǎng)內(nèi)，這個(gè)圓形磁場(chǎng)的最小面積：S=（2r）2 （4分） S= （4分） 20 （1）EBL（v1v2）， （2分） IE/R， FBIL， （1分） 速度恒定時(shí)有： f， （1分） 可得：v2v1， （2分）（2）fm， （2分）（3）P導(dǎo)體棒Fv2f， （2分）P電路E2/R， （2分）（4）因?yàn)閒ma，導(dǎo)體棒要做勻加速運(yùn)動(dòng)，必有v1v2為常數(shù)，設(shè)為Dv， a （2分） 則：fma （2分） 可解得： a （2