高中物理电磁场试题

如图，一块铜板，左右两面接入电路中，有电流I自左向右流过铜板．当一匀强磁场垂直前表面穿入铜板，从后表面垂直穿出时，铜板上、下两面之间出现电势差，求：(1)上、下两面哪个表面电势高?(2)若铜板两面间距为d，铜板单位体积内的自由电子数为 n，电子电量为 e，则上、下表面间的电势差 U多大？

 

一匀强磁场,磁场方向垂直于xy平面,在xy平面上,磁场分布在以O为中心的一个圆形区域内.一个质量为m、电荷量为q的带电粒子,由原点O开始运动,初速度为v,方向沿x轴正方向,后来,粒子经过y轴上的P点,此时速度方向与y轴的夹角为30°,P到O的距离为l,如图2所示.不计重力的影响,求磁场的磁感应强度B的大小和xy平面上的磁场区域的半径R.
图2

如图所示，Q₁、Q₂带等量正电荷，固定在绝缘水平面上，在其连线上有一光滑绝缘杆、杆上套一带正电的小球，杆所在的区域存在一个匀强磁场，方向已在图中标出，小球重力不计，将小球从静止开始释放，在小球运动过程中；下列说法哪些是不正确的？(      )

①小球所受的洛仑兹力大小变化、，但方向不变②小球的加速度将不断变化③小球受洛仑兹力将一直增大 ④小球速度一直增大

A．①②

B．①④

C．②③

D．③④

 

下列说法正确的是(      )

A．除永久磁铁以外，一切磁场都是由运动电荷产生的；

B．一切磁现象都起源于运动电荷；

C．一切磁作用都是运动电荷通过磁场发生的；

D．有磁必有电，有电必有磁。

如图所示，从阴极K发射的电子经电势差U₀="5" 000 V的阳极加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长L₁="10" cm、间距d=4cm的平行金属板A、B之间，在离金属板边缘L₂=" 75" cm处放置一个直径D ="20" cm、带有纪录纸的圆筒．整个装置放在真空内，电子发射时的初速度不计，如图所示，若在金属板上加U="1000" cos2πt (V )的交流电压，并使圆筒绕中心轴按图示方向以n=" 2" r/s匀速转动，分析电子在纪录纸上的轨迹形状并画出从t=0开始的1s内所纪录到的图形．

如图13甲所示,一个足够长的“U”形金属导轨NMPQ固定在水平面内,MN、PQ两导轨间的距离为L="0.50" m.一根质量为m="0.50" kg的均匀金属导体棒ab静止在导轨上且与导轨接触良好,abMP恰好围成一个正方形.该轨道平面处在磁感应强度大小可以调节的竖直向上的匀强磁场中.ab棒的电阻为R="0.10" Ω,其他各部分电阻均不计.开始时,磁感应强度B₀="0.50" T.

图13
(1)若保持磁感应强度B₀的大小不变,从t=0时刻开始,给ab棒施加一个水平向右的拉力,使它做匀加速直线运动.此拉力T的大小随时间t的变化关系如图13乙所示.求ab棒做匀加速运动的加速度及ab棒与导轨间的滑动摩擦力.
(2)若从t=0时刻开始,调节磁感应强度的大小使其以ΔBΔt="0.20" T/s的变化率均匀增加,求经过多长时间ab棒开始滑动?此时通过ab棒的电流大小和方向如何?(ab棒与导轨间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等)

如图所示，在光滑绝缘的水平面上方，有两个方向相反的水平方向匀强磁场，PQ为两个磁场的边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B₁=B、B₂=2B．一个竖直放置的边长为a、质量为m、电阻为R的正方形金属线框，以速度v垂直磁场方向从图中实线位置开始向右运动，当线框运动到分别有一半面积在两个磁场中时，线框的速度为，则下列结论中正确的是（　　）

A.此过程中通过线框截面的电量为
B.此过程中回路产生的电能为mv²
C.此时线框的加速度为
D.此时线框中的电功率为

据有关资料介绍，受控热核聚变反应装置中有极高的温度，因而带电粒子将没有通常意义上的容器可装，而是由磁场约束带电粒子运动将其束缚在某个区域内，现按下面的简化条件来讨论这个问题，如图所示，有一个环形区域，其截面内半径为，外半径为R₂="1." 0 m，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知磁感应强度B="1.0" T，被束缚粒子的荷质比为=4.0×10⁷C/kg，不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力．
(1)若中空区域中的带电粒子沿环的半径方向射入磁场，求带电粒子不能穿越磁场外边界的最大速度v₀.
(2)若中空区域中的带电粒子以（1)中的最大速度v₀沿圆环半径方向射入磁场，求带电粒子从进入磁场开始到第一次回到该点所需要的时间t。

在某电场中，沿x轴上的电势分布如图所示，由图可以判断（　　）

A．x=2m处电场强度可能为零

B．x=2m处电场方向一定沿x轴正方向

C．沿x轴正方向，电场强度先增大后减小

D．某负电荷沿x轴正方向移动，电势能始终增大

下列有关电磁学的四幅图中，说法不正确的是

A．甲图法拉第是英国著名物理学家，他提出了电场的观点，同时引入电场线直观描述电场

B．乙图中通过圆盘的磁通量保持不变，没有电流流经电阻R

C．丙图实验中，如果将通电直导线南北放置，实验效果最好

D．丁图中阴极射线在磁场的作用下向下偏转

下列关于磁铁的使用的说法中不正确的是（   ）

A．磁铁受到撞击会使磁铁的磁性减弱

B．原先没有磁性的铁，在长期受到磁铁的吸引会产生磁性

C．对磁铁加热会使磁铁的磁性减弱

D．永磁体在受到加热或敲打后，其磁性不会发生改变

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

有一个金属丝圆环，圆面积为S，电阻为r，放在磁场中，让磁感线垂直地穿过圆环所在平面。在△t时间内，磁感应强度的变化为△B，通过金属丝横截面的电量q与下面哪个量的大小无关

A．时间△t

B．圆面积S

C．金属丝圆环电阻

D．磁感应强度变化△B

在水平面上平行放置着两根长度均为L的金属导轨MN和PQ,导轨间距为d,导轨和电路的连接如图12所示.在导轨的MP端放置着一根金属棒,与导轨垂直且接触良好.空间中存在竖直向上方向的匀强磁场,磁感应强度为B.将开关S₁闭合,S₂断开,电压表和电流表的示数分别为U₁和I₁,金属棒仍处于静止状态;再将开关S₂闭合,电压表和电流表的示数分别为U₂和I₂,金属棒在导轨上由静止开始运动,运动过程中金属棒始终与导轨垂直.设金属棒的质量为m,金属棒与导轨之间的动摩擦因数为μ,忽略导轨的电阻以及金属棒运动过程中产生的感应电动势,重力加速度为g,求:

图12
(1)金属棒到达NQ端时的速度大小.
(2)金属棒在导轨上运动的过程中,电流在金属棒中产生的热量.

如图1-1所示，两根平行放置的金属导轨，间距为，倾角为，导轨间有电动势、内阻不计的电源。现将一质量为、电阻为的铜棒与轨道垂直放于导轨上，导轨与铜棒间的动摩擦因数为，导轨电阻不计，要使棒静止在在导轨上，所施加的竖直向上的磁场磁感应强度应多大？