高中物理电磁场试题

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)

下列说法中正确的是：

A．通电导线所受的安培力的方向一定垂直于磁场方向

B．某处磁感应强度的方向是一小段通电导线放在该处时所受安培力的方向

C．洛伦兹力既不能改变带电粒子的动能，也不能改变带电粒子的动量

D．磁感线不是真实存在的，它的疏密程度不能说明磁感应强度的大小

质量为m的金属导体棒置于倾角为θ的导轨上，棒与导轨间的动摩擦因数为μ，当导体棒通以垂直纸面向里的电流时，恰能在导轨上静止.如图7所示的四个图中标出了四种可能的匀强磁场方向，其中棒与导轨间的摩擦力可能为零的是（　　）

图7

A．①②③

B．②③④

C．①③④

D．①②④

通电螺线管附近放置四个小磁针，如图所示。当小磁针静止时，图中哪几个小磁针的指向是可能的（涂黑的一端为N极）

A．a

B．b

C．c

D．d

在匀强磁场中，一个带电粒子做匀速圆周运动，如果磁场的磁感应强度变为原来的2倍，其他情况不变，则粒子与原来相比（   ）

A．速率加倍，周期减半	B．速率不变，轨道半径减半
C．速率减半，轨道半径变为原来的1/4	D．速率不变，周期减半

用同一回旋加速器分别对质子和氘核进行加速（质子质量为m，电荷量为e，氘核质量为2m，电荷量为e），当它们都从D形盒边缘离开加速器时，质子与氘核获得的动能之比为

A．1:1

B．2:1

C．4:1

D．1:2

如图所示，匀强磁场的方向水平向里，匀强电场的方向竖直向下，有一正离子以速度v射入场区，恰能沿直线从左向右水平飞越此区域，若电子也以速度v飞入场区，则（   ）

A．若电子从右向左飞入，电子也沿直线运动

B．若电子从右向左飞入，电子将向上偏转

C．若电子从右向左飞入，电子将向下偏转

D．若电子从左向右飞入，电子也沿直线运动

下列关于电场和磁场的说法正确的是（    ）

A．电场强度和磁感应强度都是由场本身决定的，但电势的高低不是由电场本身决定的，它与零电势的选取有关

B．电场中某点的电势高，则试探电荷在该点的电势能一定大；磁场中某点磁感应强度大，则电流元在该处受的安培力一定大

C．电场对处于其中的静止电荷一定有力的作用，而磁场对处于其中的运动电荷一定有力的作用

D．电场强度和磁感应强度都是矢量，方向可分别由试探电荷和电流元（或磁极）来确定

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

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.