高中物理电磁学试题

如图，两水平面（虚线）之间的距离为 $H$，其间的区域存在方向水平向右的匀强电场。自该区域上方的A点将质量为 $m$、电荷量分别为 $q$和 $–q（q>0）$ 的带电小球M、N先后以相同的初速度沿平行于电场的方向射出。小球在重力作用下进入电场区域，并从该区域的下边界离开。已知N离开电场时的速度方向竖直向下；M在电场中做直线运动，刚离开电场时的动能为 $N$ 刚离开电场时动能的1.5倍。不计空气阻力，重力加速度大小为 g。求

（1）M与N在电场中沿水平方向的位移之比；

（2）A点距电场上边界的高度；

（3）该电场的电场强度大小。

某同学自制的简易电动机示意图如图所示。矩形线圈由一根漆包线绕制而成，漆包线的两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出，并作为线圈的转轴。将线圈架在两个金属支架之间，线圈平面位于竖直面内，永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动起来，该同学应将（ ）

A．	左、右转轴下侧的绝缘漆都刮掉
B．	左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉
C．	左转轴上侧的绝缘漆刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉
D．	左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉，右转轴下侧的绝缘漆刮掉

两条平行虚线间存在一匀强磁场，磁感应强度方向与纸面垂直。边长为 $0.1m$ 、总电阻为 $0.005\Omega$ 的正方形导线框abcd位于纸面内，cd边与磁场边界平行，如图甲所示。已知导线框一直向右做匀速直线运动，cd边于 $t=0$ 时刻进入磁场。线框中感应电动势随时间变化的图线如图乙所示（感应电流的方向为顺时针时，感应电动势取正）。下列说法正确的是（ ）

A．磁感应强度的大小为 $0.5T$

B．导线框运动速度的大小为 $0.5m/s$

C．磁感应强度的方向垂直于纸面向外

D．在 $t=0.4s$ 至 $t=0.6s$ 这段时间内，导线框所受的安培力大小为 $0.1N$

如图，虚线所示的圆形区域内存在一垂直于纸面的匀强磁场，P为磁场边界上的一点。大量相同的带电粒子以相同的速率经过P点，在纸面内沿不同的方向射入磁场。若粒子射入速率为 $v_1$ ，这些粒子在磁场边界的出射点分布在六分之一圆周上；若粒子射入速率为 $v_2$ ，相应的出射点分布在三分之一圆周上。不计重力及带电粒子之间的相互作用。则 $v_2:v_1$ 为（ ）

A．

$\sqrt{3}：2$

B．

$\sqrt{2}：1$

C．

$\sqrt{3}：1$

D．

$3：\sqrt{2}$

[物理--选修3-4]

（1）如图，一列简谐横波沿 x轴正方向传播，实线为 $t=0$ 时的波形图，虚线为 $t=0.5s$ 时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5s。关于该简谐波，下列说法正确的是________（填正确答案标号。最多选3个）。

A．	波长为 $2m$
B．	波速为 $6m/s$
C．	频率为 $1.5Hz$
D．	$t=1s$ 时， $x=1m$ 处的质点处于波峰
E．	$t=2s$ 时， $x=2m$ 处的质点经过平衡位置

（2）如图，一半径为 R的玻璃半球， O点是半球的球心，虚线 $\mathit{OO}\text{'}$ 表示光轴（过球心 $O$ 与半球底面垂直的直线）。已知玻璃的折射率为 $1\text{.5}$ 。现有一束平行光垂直入射到半球的底面上，有些光线能从球面射出（不考虑被半球的内表面反射后的光线）。求

（i）从球面射出的光线对应的入射光线到光轴距离的最大值；

（ii）距光轴 $\frac{R}{3}$ 的入射光线经球面折射后与光轴的交点到 $O$ 点的距离。

如图，空间存在方向垂直于纸面（xOy平面）向里的磁场。在 $x\ge 0$区域，磁感应强度的大小为 $B_0$； $x<0$区域，磁感应强度的大小为 $\lambda B_0$（常数 $\lambda >1$）。一质量为m、电荷量为 $q(q>0)$的带电粒子以速度 $v_0$从坐标原点O沿x轴正向射入磁场，此时开始计时，当粒子的速度方向再次沿x轴正向时，求（不计重力）

（1）粒子运动的时间；

（2）粒子与O点间的距离。

一匀强电场的方向平行于 xOy平面，平面内a、b、c三点的位置如图所示，三点的电势分别为10V、17V、26V。下列说法正确的是（ ）

A．	电场强度的大小为 $2.5V/cm$
B．	坐标原点处的电势为 $1V$
C．	电子在a点的电势能比在b点的低 $7eV$
D．	电子从b点运动到c点，电场力做功为 $9eV$

如图，在磁感应强度大小为 $B_0$ 的匀强磁场中，两长直导线P和Q垂直于纸面固定放置，两者之间的距离为 l。在两导线中均通有方向垂直于纸面向里的电流 I时，纸面内与两导线距离均为 l的a点处的磁感应强度为零。如果让P中的电流反向、其他条件不变，则a点处磁感应强度的大小为（ ）

A．	0	B．	$\frac{\sqrt{3}}{3}{B}_0$
C．	$\frac{2\sqrt{3}}{3}{B}_0$	D．	$2B_0$

如图，在方向垂直于纸面向里的匀强磁场中有一U形金属导轨，导轨平面与磁场垂直。金属杆PQ置于导轨上并与导轨形成闭合回路PQRS，一圆环形金属线框T位于回路围成的区域内，线框与导轨共面。现让金属杆PQ突然向右运动，在运动开始的瞬间，关于感应电流的方向，下列说法正确的是（ ）

A．	PQRS中沿顺时针方向，T中沿逆时针方向
B．	PQRS中沿顺时针方向，T中沿顺时针方向
C．	PQRS中沿逆时针方向，T中沿逆时针方向
D．	PQRS中沿逆时针方向，T中沿顺时针方向

（1）水槽中，与水面接触的两根相同细杆固定在同一个振动片上。振动片做简谐振动时，两根细杆周期性触动水面形成两个波源。两波源发出的波在水面上相遇。在重叠区域发生干涉并形成了干涉图样。关于两列波重叠区域内水面上振动的质点，下列说法正确的是________。（填正确答案标号，最多选3个）

A．	不同质点的振幅都相同
B．	不同质点振动的频率都相同
C．	不同质点振动的相位都相同
D．	不同质点振动的周期都与振动片的周期相同
E．	同一质点处，两列波的相位差不随时间变化

（2）如图，直角三角形ABC为一棱镜的横截面， $\angle \mathrm{A}=90°$ ， $\angle \mathrm{B}=30°$ 。一束光线平行于底边BC射到AB边上并进入棱镜，然后垂直于AC边射出。

（i）求棱镜的折射率；

（ii）保持AB边上的入射点不变，逐渐减小入射角，直到BC边上恰好有光线射出。求此时AB边上入射角的正弦。

空间存在一方向竖直向下的匀强电场，O、P是电场中的两点。从O点沿水平方向以不同速度先后发射两个质量均为m的小球A、B。A不带电，B的电荷量为 $\mathrm{q}\mathrm{（}\mathrm{q}>0\mathrm{）}$ 。A从O点发射时的速度大小为 ${\mathrm{v}}_0$ ， 到达P点所用时间为 $\mathrm{t}$ ；B从O点到达P点所用时间为 $\frac{t}{2}$ 。重力加速度为 $\mathrm{g}$ ，求

（1）电场强度的大小；

（2）B运动到P点时的动能。

如图，电荷量分别为 $\mathrm{q}$ 和 $\mathrm{–q}\mathrm{（}\mathrm{q}>0\mathrm{）}$ 的点电荷固定在正方体的两个顶点上， $\mathrm{a}\mathrm{、}\mathrm{b}$ 是正方体的另外两个顶点。则（ ）

A．	$\mathrm{a}$ 点和 $\mathrm{b}$ 点的电势相等	B．	$\mathrm{a}$ 点和 $\mathrm{b}$ 点的电场强度大小相等
C．	$\mathrm{a}$ 点和 $\mathrm{b}$ 点的电场强度方向相同	D．	将负电荷从 $\mathrm{a}$ 点移到 $\mathrm{b}$ 点，电势能增加

如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v ₀向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v ₁、v ₂表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是（ ）

A．

B．

C．

D．

如图，在坐标系的第一和第二象限内存在磁感应强度大小分别为 $\frac{1}{2}B$ 和 $\mathrm{B}\mathrm{、}$ 方向均垂直于纸面向外的匀强磁场。一质量为 $\mathrm{m}$ 、电荷量为 $\mathrm{q}\mathrm{（}\mathrm{q}>0\mathrm{）}$ 的粒子垂直于 $\mathrm{x}$ 轴射入第二象限，随后垂直于 $\mathrm{y}$ 轴进入第一象限，最后经过 $\mathrm{x}$ 轴离开第一象限。粒子在磁场中运动的时间为（ ）

A．

$\frac{5\text{π}m}{6\mathit{qB}}$

B．

$\frac{7\text{π}m}{6\mathit{qB}}$

C．

$\frac{11\text{π}m}{6\mathit{qB}}$

D．

$\frac{13\text{π}m}{6\mathit{qB}}$

楞次定律是下列哪个定律在电磁感应现象中的具体体现？（ ）

A．

电阻定律

B．

库仑定律

C．

欧姆定律

D．

能量守恒定律