高中物理电磁学单元的5类经典题型
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电磁学中的常见题型解析及解题技巧电磁学是物理学中一个重要而复杂的领域,涉及到电场、磁场、电磁波和电磁感应等内容。
对于学习电磁学的学生来说,解题时常常会遇到各种各样的题型。
本文将针对电磁学中常见的题型进行解析,并提供解题技巧,帮助读者更好地理解和解决相关题目。
一、电荷和电场题型解析及解题技巧1. 电场强度和电势能的计算:这类题目主要考察对电场强度和电势能的理解和计算能力。
在解答时,可以利用库仑定律计算电场强度,利用电势差公式计算电势能。
2. 均匀带电细杆的电场计算:对于均匀带电细杆的电场计算,可以使用积分方法。
将细杆分解为若干小段,然后对每一小段的电场进行积分,最后将所有小段的电场叠加起来即可得到总电场。
3. 电荷在电场中的受力:电荷在电场中受到的力可以通过库仑定律计算。
在解答此类题目时,需要注意正负电荷在电场中所受力的方向。
二、磁场和电流题型解析及解题技巧1. 定标点处的磁感应强度计算:对于定标点处的磁感应强度计算,可以采用比奥萨伐尔定律或安培环路定理。
根据定律和定理,得出相关方程,然后求解即可得到最终结果。
2. 直导线的磁场计算:对于直导线的磁场计算,可以使用比奥萨伐尔定律。
通过应用比奥萨伐尔定律,可以得到由直导线产生的磁场的强度。
3. 电流在磁场中的受力:电流在磁场中受到的力可以通过洛伦兹力计算。
在解题时,需要明确电流的方向、磁场的方向以及电流所受力的方向。
三、电磁感应和电磁波题型解析及解题技巧1. 利用法拉第电磁感应定律解题:根据法拉第电磁感应定律,磁通量的变化会诱导电动势和电流产生。
利用此定律,可以解决许多与电磁感应相关的题目。
2. 对电磁波的性质进行分析:电磁波具有多种性质,包括传播速度、频率和波长等。
在解答与电磁波相关的题目时,需要熟悉这些性质,并能够利用它们进行计算和分析。
3. 利用麦克斯韦方程组解题:麦克斯韦方程组是电磁学的基本方程。
在解决一些复杂的电磁学问题时,可以运用麦克斯韦方程组进行分析和计算。
物理电磁学常见题型解析一、选择题选择题是物理电磁学考试中常见的题型,它能够考察学生对基础概念和理论知识的掌握程度。
下面以几个常见的选择题为例,进行解析。
1. 电场强度的单位是什么?A. 牛顿/库仑B. 瓦特/安培C. 伏特/米D. 库仑/米解析:电场强度的单位是伏特/米,即选项C。
2. 以下哪个物理量与电势能无关?A. 电荷量B. 电场强度C. 电势差D. 距离解析:电势能与电荷量、电场强度和距离都有关系,唯有电势差与电势能无关,故选项C。
二、计算题计算题是物理电磁学考试中的重点内容,它能够考察学生对物理电磁学知识的理解和运用能力。
下面以几个常见的计算题为例,进行解析。
1. 一根长为1.0m的导线,电流为2.0A,位于匀强磁场中,磁感应强度为0.5T,求该导线所受的磁力大小。
解析:根据洛伦兹力定律可知,磁力的大小与电流强度、导线长度和磁感应强度有关。
所以磁力大小的计算公式为F = BIL,其中F为磁力大小,B为磁感应强度,I为电流强度,L为导线长度。
代入所给的数值进行计算,得到F = 0.5 * 2.0 * 1.0 = 1.0N。
2. 一平行板电容器的两个极板面积分别为2.0平方米和3.0平方米,极板间的距离为0.01米,极板间的电势差为100伏特,求该电容器的电容。
解析:电容的计算公式为C = ε * A / d,其中C为电容,ε为介质常数,A为极板面积,d为极板间的距离。
代入所给的数值进行计算,得到C = ε * (2.0 + 3.0) / 0.01 = 500ε。
三、解答题解答题是物理电磁学考试中考察学生综合运用知识、分析问题和解决问题能力的题型。
下面以一个典型的解答题为例,进行解析。
1. 如何利用法拉第电磁感应定律解释发电机的工作原理?解析:法拉第电磁感应定律指出,当电路中的磁通量发生变化时,将在电路中产生感应电动势。
利用这个原理,发电机将机械能转化为电能。
发电机的工作原理是通过旋转导线圈或磁场,使磁通量发生变化,从而引起导线中的感应电动势,最终输出电能。
高中物理电学和电磁学的常见题型解题思路在高中物理学习中,电学和电磁学是重要的内容之一。
掌握电学和电磁学的常见题型解题思路,对于学生来说至关重要。
本文将以几个常见的电学和电磁学题目为例,分析解题思路和考点,并给出一些解题技巧和指导。
1. 题目:一个电容器的电容为C,电压为V,求储存的电能。
解题思路:电容器的电能可以通过公式E=1/2CV^2来计算。
根据公式,只需要将电容和电压代入即可求得电能。
这个题目的考点是电能的计算公式和单位换算。
2. 题目:一根直导线长度为L,电流为I,求导线上的磁场强度。
解题思路:根据安培定律,直导线上的磁场强度可以通过公式B=μ0I/2πr来计算。
其中,μ0是真空中的磁导率,r是距离导线的垂直距离。
这个题目的考点是安培定律的应用和单位换算。
3. 题目:一个电阻为R的电路,通过电流I,求电路中的功率损耗。
解题思路:电路中的功率损耗可以通过公式P=I^2R来计算。
根据公式,只需要将电流和电阻代入即可求得功率损耗。
这个题目的考点是功率的计算公式和单位换算。
4. 题目:一个电感为L的线圈,通过变化的电流I,求线圈中的自感电动势。
解题思路:线圈中的自感电动势可以通过公式ε=-L(dI/dt)来计算。
其中,ε是自感电动势,L是电感,dI/dt是电流随时间的变化率。
这个题目的考点是自感电动势的计算公式和单位换算。
通过以上几个例子,我们可以看出,解决电学和电磁学题目的关键在于掌握相关的计算公式和单位换算。
下面给出一些解题技巧和指导:1. 熟记公式:掌握电学和电磁学中常见的计算公式,熟练运用公式进行计算。
2. 注意单位换算:在计算过程中,要注意将所有物理量的单位统一换算成国际标准单位,以避免计算出错。
3. 理解考点:通过分析题目,理解题目的考点和要求,有针对性地进行解题。
4. 多练习:通过大量的练习题,加深对电学和电磁学知识的理解和应用,提高解题能力。
总之,掌握电学和电磁学的常见题型解题思路对于高中学生来说非常重要。
高中物理题型分类汇总含详细答案--磁场共:15题时间:50分钟一、单选题1.如图所示,A、B、C是等边三角形的三个顶点,O是A、B连线的中点。
以O为坐标原点,A、B连线为x轴,O、C连线为y轴,建立坐标系。
过A、B、C、O四个点各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等、方向向里的电流,则过O点的通电直导线所受安培力的方向为()A.沿y轴正方向B.沿y轴负方向C.沿x轴正方向D.沿x轴负方向2.如图所示,有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方,导线可以自由移动,当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时,有关直导线运动情况的说法中正确的是(从上往下看)()A.顺时针方向转动,同时下降B.时针方向转动,同时上升C.逆时针方向转动,同时下降D.逆时针方向转动,同时上升3.关于磁感应强度,下列说法中正确的是()A.由B=知,B与F成正比,与IL成反比B.若长为L、通有电流为I的导体在某处受到的磁场力为F,则该处的磁感应强度必为C.由B=知,若一小段通电导体在某处不受磁场力,则说明该处一定无磁场D.磁感应强度的方向就是小磁针北极所受磁场力的方向4.1930年劳伦斯制成了世界上第一台回旋加速器,其原理如图所示。
这台加速器由两个铜质D形盒D1、D2构成,其间留有空隙,下列说法正确的是()A.离子在回旋加速器中做圆周运动的周期随半径的增大而增大B.离子从磁场中获得能量C.增大加速电场的电压,其余条件不变,离子离开磁场的动能将增大D.增大加速电场的电压,其余条件不变,离子在D型盒中运动的时间变短5.如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直.线段ab、bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135º.流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示.导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力()A.方向沿纸面向上,大小为( +1)ILBB.方向沿纸面向上,大小为( -1)ILBC.方向沿纸面向下,大小为( +1)ILBD.方向沿纸面向下,大小为( -1)ILB6.下列各图中,通电直导线或带电粒子所受磁场力方向正确的是()A. B. C. D.7.如图所示,用电阻率为ρ、横截面积为S、粗细均匀的电阻丝折成平面梯形框架,ab、cd 边均与ad边成60°角,。
高中物理典型例题集锦(电磁学局部)25、如图22-1所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有小孔M、N。
今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N三点在同一竖直线上),空气阻力不计,到达N点时速度恰好为零,然后按原路径返回。
假设保持两板间的电压不变,则:A.假设把A板向上平移一小段距离,质点自P点下落仍能返回。
B.假设把B板向下平移一小段距离,质点自P点下落仍能返回。
图22-1C.假设把A板向上平移一小段距离,质点自P点下落后将穿过N孔继续下落。
D.假设把B板向下平移一小段距离,质点自P点下落后将穿过N孔继续下落。
分析与解:当开关S一直闭合时,A、B两板间的电压保持不变,当带电质点从M向N运动时,要克制电场力做功,W=qU AB,由题设条件知:带电质点由P到N的运动过程中,重力做的功与质点克制电场力做的功相等,即:mg2d=qU AB假设把A板向上平移一小段距离,因U AB保持不变,上述等式仍成立,故沿原路返回,应选A。
假设把B板下移一小段距离,因U AB保持不变,质点克制电场力做功不变,而重力做功增加,所以它将一直下落,应选D。
由上述分析可知:选项A和D是正确的。
想一想:在上题中假设断开开关S后,再移动金属板,则问题又如何?(选A、B)。
26、两平行金属板相距为d,加上如图23-1(b)所示的方波形电压,电压的最大值为U0,周期为T。
现有一离子束,其中每个离子的质量为m,电量为q,从与两板等距处沿着与板平行的方向连续地射入两板间的电场中。
设离子通过平行板所需的时间恰为T(与电压图23-1图23-1(b)变化周期一样),且所有离子都能通过两板间的空间打在右端的荧光屏上。
试求:离子击中荧光屏上的位置的围。
(也就是与O‘点的最大距离与最小距离)。
重力忽略不计。
分析与解:各个离子在电场中运动时,其水平分运动都是匀速直线运动,而经过电场所需时间都是T ,但不同的离子进入电场的时刻不同,由于两极间电压变化,因此它们的侧向位移也会不同。
物理选修六电磁场综合题常见四类题型及其答题模式本文档将介绍物理选修六电磁场综合题的四类常见题型及其答题模式。
掌握了这些题型和答题方法,可以帮助同学们更好地应对考试。
1. 计算题计算题是电磁场综合题中最常见的一种题型。
这类题目主要要求学生根据给定的物理量和公式进行计算,得出结果。
解答计算题的关键是熟悉并掌握相关的物理公式和计算方法,合理选择并运用公式,务必注意单位的转换并保持精确计算。
答题模式:1. 理清题意,确定已知条件和未知量。
2. 按照所给的公式和条件进行计算,注意单位换算。
3. 执行计算过程,得出最终结果。
2. 分析题分析题要求学生根据电磁场的特性和原理,分析具体问题的物理现象,并给出理论解释和探究。
这类题目在考察学生对电磁场理论的理解和运用能力。
答题模式:1. 阅读题目,理解电磁场现象的特点和规律。
2. 运用相关的电磁场理论知识,分析现象的原因,提供解释。
3. 对问题进行深入思考,扩展讨论,提出自己的观点和见解。
3. 推导题推导题要求学生基于所学的电磁场知识和定理,推导出某些未知量或物理规律。
这类题目对学生的推理能力和理论基础要求较高,需要有较深入的理解和运用。
答题模式:1. 根据已知条件,列出相应的方程或公式。
2. 运用逻辑推理和已学的电磁场理论与定理,进行推导和演算。
3. 逐步推导得出未知量或物理规律。
4. 综合题综合题是将多个题目或题型综合在一起,要求学生综合运用各种概念、理论和推导能力,解决具有一定难度的问题。
这类题目是对学生综合应用所学知识的综合考察。
答题模式:1. 仔细阅读问题和条件,理清思路。
2. 根据题目要求,运用所学的知识和方法,逐步解决分问题。
3. 最后将各个分问题的解合并,得出最终答案。
希望本文档能够对同学们在物理选修六电磁场综合题的备考和解答提供帮助。
掌握不同题型的解答模式,有助于提高解题效率和准确性。
电磁学部分:1、基本概念:电场、电荷、点电荷、电荷量、电场力(静电力、库仑力)、电场强度、电场线、匀强电场、电势、电势差、电势能、电功、等势面、静电屏蔽、电容器、电容、电流强度、电压、电阻、电阻率、电热、电功率、热功率、纯电阻电路、非纯电阻电路、电动势、内电压、路端电压、内电阻、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力、磁感线、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、自感现象、自感电动势、正弦交流电的周期、频率、瞬时值、最大值、有效值、感抗、容抗、电磁场、电磁波的周期、频率、波长、波速2、基本规律:电量平分原理(电荷守恒)库伦定律(注意条件、比较-两个近距离的带电球体间的电场力)电场强度的三个表达式及其适用条件(定义式、点电荷电场、匀强电场)电场力做功的特点及与电势能变化的关系电容的定义式及平行板电容器的决定式部分电路欧姆定律(适用条件)电阻定律串并联电路的基本特点(总电阻;电流、电压、电功率及其分配关系)焦耳定律、电功(电功率)三个表达式的适用范围闭合电路欧姆定律基本电路的动态分析(串反并同)电场线(磁感线)的特点等量同种(异种)电荷连线及中垂线上的场强和电势的分布特点常见电场(磁场)的电场线(磁感线)形状(点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场、点电荷与带电金属板间的电场、匀强电场、条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管)电源的三个功率(总功率、损耗功率、输出功率;电源输出功率的最大值、效率)电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输出功率)电阻的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线(图像及其应用;注意点、线、面、斜率、截距的物理意义)安培定则、左手定则、楞次定律(三条表述)、右手定则电磁感应想象的判定条件感应电动势大小的计算:法拉第电磁感应定律、导线垂直切割磁感线通电自感现象和断电自感现象正弦交流电的产生原理电阻、感抗、容抗对交变电流的作用变压器原理(变压比、变流比、功率关系、多股线圈问题、原线圈串、并联用电器问题) 3、常见仪器:示波器、示波管、电流计、电流表(磁电式电流表的工作原理)、电压表、定值电阻、电阻箱、滑动变阻器、电动机、电解槽、多用电表、速度选择器、质普仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、日光灯、变压器、自耦变压器。
高中物理电磁学的计算题解题技巧电磁学是高中物理中的重要内容之一,也是学生们较为困惑的部分。
在学习电磁学时,学生们经常会遇到各种计算题,需要掌握一定的解题技巧。
本文将以几个常见的电磁学计算题为例,介绍一些解题技巧,帮助高中学生更好地理解和应用电磁学知识。
1. 静电场强度计算题静电场强度的计算是电磁学中的基础题型。
例如,给定一个点电荷和一个观察点,要求计算观察点处的电场强度。
解决这类问题时,首先需要明确电场强度的定义,即单位正电荷所受到的力。
然后,根据库仑定律,计算出电荷与观察点之间的距离和电荷的大小,最后代入公式求解。
2. 电场能量计算题电场能量的计算是电磁学中的另一个重要题型。
例如,给定一个电容器,要求计算其中储存的电场能量。
解决这类问题时,需要掌握电场能量的计算公式,即电场能量等于电容器两极板之间的电压乘以电容值的平方再除以2。
根据题目给出的条件,计算出电压和电容值,代入公式求解即可。
3. 磁感应强度计算题磁感应强度的计算是电磁学中的又一个常见题型。
例如,给定一个长直导线和一个观察点,要求计算观察点处的磁感应强度。
解决这类问题时,需要掌握磁感应强度的计算公式,即磁感应强度等于导线上电流元素产生的磁场对观察点的影响之和。
根据题目给出的条件,计算出导线上电流元素的大小和观察点与电流元素之间的距离,然后代入公式求解。
4. 洛伦兹力计算题洛伦兹力的计算是电磁学中的一道较为复杂的题型。
例如,给定一个带电粒子在磁场中运动,要求计算粒子所受的洛伦兹力。
解决这类问题时,首先需要明确洛伦兹力的定义,即电荷在磁场中受到的力。
然后,根据洛伦兹力的计算公式,计算出电荷的速度、电荷的大小以及磁感应强度,最后代入公式求解。
在解决以上几类电磁学计算题时,不仅需要掌握相应的计算公式,还需要注意以下几点技巧:1. 弄清题目要求:在解题前,仔细阅读题目,了解题目要求和给出的条件。
明确需要计算的物理量和已知的物理量,有助于确定解题思路。
电磁学单元的5类经典题型一、楞次定律和右手定则的应用在应用电磁感应定律时应理解“阻碍”的含义。
如果闭合电流的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,以阻碍磁通量的增加;如果闭合回路的磁通量减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,以阻碍磁通量减少。
用右手定则处理通电导线切割磁感线产生感应电流和感应电动势很方便;但由于磁场变化,使静止回路磁通量变化产生的感应电流问题,右手定则无能为力,只能使用楞次定律。
例1 如下图所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当导线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是()解析当导线框在直导线左边向直导线靠近时,穿过导线框的磁感线是向外的且磁通量增加,由楞次定律可判断导线框中电流是dcba。
当导线框在直导线右边远离直导线时,穿过导线框的磁感线是向里的且磁通量减小,由楞次定律可判断导线框中电流还是dcba。
下面重点就是讨论导线框跨在导线两侧时感应电流的方向。
可以用两种办法判断:1)用磁通量判断:在线圈跨越导线的过程中,线圈左边部分磁感线穿出,而右边部分穿入。
我们可以用合磁通量来判断,线圈跨过来一半前,穿过线圈的磁感线是左边部分向外穿出的条数多于右边部分向里穿入的条数,即合磁通量是向外的,而且在减小。
由楞次定律知,感应电流的磁场阻碍磁通量的减少,因此感应电流的方向是abcd,当线圈跨过一半以后,穿过线圈向外的磁感线少于向里的磁感线,合磁通是向里的,而且增加,直至线圈完全跨过导线。
由楞次定律知感应电流的磁场方向与原磁通方向相反,即向外,同样可用安培定则判断感应电流方向是abcd。
2)用切割磁感线来判定:在跨越导线过程中,线圈的ab边和dc边均切割磁感线,由右手定则可得ab边电动势方向向下,cd边电动势方向向上,而ad、bc边不切割磁感线。
因此回来中相当于有两个电源串联,总感应电动势是顺时针。
即回路中感应电流的方向为abcd。
点评在这类题目中,穿过线框中的电流方向既可以用右手定则判定,又可以用楞次定律判定,两种方法判定的结果是完全相同的。
磁场补充练习题题组一1.如下图,在xOy 平面内,y ≥ 0区域有垂直于xOy 平面对里匀强磁场,磁感应强度为B ,一质量为m 、带电量大小为q 粒子从原点O 沿与x 轴正方向成60°角方向以v 0射入,粒子重力不计,求带电粒子在磁场中运动时间和带电粒子分开磁场时位置。
2.如下图,abcd 是一个正方形盒子,在cd 边中点有一小孔e ,盒子中存在着沿ad 方向匀强电场,场强大小为E ,一粒子源不断地从a 处小孔沿ab 方向向盒内放射一样带电粒子,粒子初速度为v 0,经电场作用后恰好从e 处小孔射出,现撤去电场,在盒子中加一方向垂直于纸面匀强磁场,磁感应强度大小为B 〔图中未画出〕,粒子仍恰好从e 孔射出。
〔带电粒子重力和粒子之间互相作用均可忽视不计〕 〔1〕所加磁场方向如何?〔2〕电场强度E 与磁感应强度B 比值为多大?题组二3.长为L 程度极板间,有垂直纸面对里匀强磁场,磁感应强度为B ,板间间隔 也为L ,极板不带电。
现有质量为m ,电荷量为q 带正电粒子(重力不计),从左边极板间中点处垂直磁场以速度v 程度射入,如下图。
为了使粒子不能飞出磁场,求粒子速度应满意条件。
4.如下图坐标平面内,在y 轴左侧存在垂直纸面对外、磁感应强度大小B 1 = T 匀强磁场,在y 轴右侧存在垂直纸面对里、宽度d = m 匀强磁场B 2。
某时刻一质量m = 2.0×10-8 kg 、电量q = +4.0×10-4 C 带电微粒〔重力可忽视不计〕,从x m ,0〕P 点以速度v = 2.0×103 m/s 沿y 轴正方向运动。
试求:〔1〕微粒在y 轴左侧磁场中运动轨道半径;〔2〕微粒第一次经过y 轴时速度方向与y 轴正方向夹角; 〔3〕要使微粒不能从右侧磁场边界飞出,B 2应满意条件。
5.图中左边有一对平行金属板,两板相距为d ,电压为U ;两板之间有匀强磁场,磁场应强度大小为B 0,方向平行于板面并垂直于纸面朝里。
1.如图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率k,k 为负的常量.用电阻率为ρ、横截面积为S的硬导线做成一边长为l的方框.将方框固定于纸面内,其右半部位于磁场区域中.求(1)导线中感应电流的大小;(2)磁场对方框作用力的大小随时间的变化.2.如图在宽度分别为l1和l2的两个毗邻的条形区域中分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向垂直于纸面向里,电场方向与电、磁场分界线平行向右.一带正电荷的粒子以速率v从磁场区域上边界的P点斜射入磁场,然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场,最后从电场边界上的Q点射出.已知PQ垂直于电场方向,粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ的距离为d.不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比.3.如图所示,在0≤x≤a、o≤y≤范围内有垂直手xy平面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B.坐标原点O处有一个粒子源,在某时刻发射大量质量为m、电荷量为q的带正电粒子,它们的速度大小相同,速度方向均在xy平面内,与y轴正方向的夹角分布在0~90°范围内。
已知粒子在磁场中做圆周运动的半径介于a/2到a之间,从发射粒子到粒子全部离开磁场经历的时间恰好为粒子在磁场中做圆周运动周期的四分之一。
求最后离开磁场的粒子从粒子源射出时的(1)速度的大小:(2)速度方向与y轴正方向夹角的正弦。
4.图中左边有一对平行金属板,两板相距为d,电压为U;两板之间有匀强磁场,磁感应强度大小为B0,方向平行于板面并垂直于纸面朝里。
图中右边有一边长为a的正三角形区域EFG(EF边与金属板垂直),在此区域内及其边界上也有匀强磁场,磁感应强度大小为B,方向垂直于纸面朝里。
假设一系列电荷量为q的正离子沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入金属板之间,沿同一方向射出金属板之间的区域,并经EF边中点H 射入磁场区域。
不计重力。
(1)已知这些离子中的离子甲到达磁场边界EG后,从边界EF穿出磁场,求离子甲的质量。
电磁学部分一、在下列各踢的四个选项中,1~60小题只有一个选项是符合题目要求的,61~70小题有两个或两个以上的选项是符合题目要求的。
1. 下列关于电磁波的叙述中正确的是( )A. 电磁波是变化的电磁场由发生区域向远处的传播B .电磁波在任何介质中的传播速度为3×108m/sC. 电磁波由真空进入介质传播时, 波长将变化D. 电磁波不能产生干涉、衍射现象2. 19世纪20年代, 以数学家赛贝克为代表的科学家己认识到温度差会引起电流. 安培考虑到地球自转造成了被太阳照射后正面与背面的温度差, 从而提出如下假设:地球磁场是绕地球的环形电流引起的. 该假设中电流的方向是 ( )A. 由西向东垂直磁子午线B. 由东向西垂直磁子午线C .由南向北沿磁子午线方向 D. 由赤道向两极沿磁子午线方向3. 如图所示,A 、B 是两个外形相同的正六面体, 其中A 由金属板焊接而成,B 由玻璃板粘合而成, 在A 、B 之间有一个由电容器C 、电感线圈L, 干电池E 和单刀双掷开关S 组成的电路.初始时将S 置于位置l, 当电路处于稳定状态后, 不考虑其它干扰 , 将有( )A. 保持开关S 在1位置不变 ,A 内没有电磁波传播, B 内有电磁波传播B. 保持开关S 在1位置不变 ,A 和 B 内都有电磁波传播C. 将开关 S 掷于2位置后 ,A 内没有电磁波传播 ,B 内有电磁波传播D. 无论开关 S 置于何处 ,A 内均没有电磁波传播 ,B 内总有电磁波传播4. 如图,一绝缘细杆的两端各固定着一个小球,两小球带有等量异号的电荷,处于匀强电场中,电场方向如图中箭头所示。
开始时,细杆与电场方向垂直,即在图中Ⅰ所示的位置;接着使细杆绕其中心转过90”,到达图中Ⅱ所示的位置;最后,使细杆移到图中Ⅲ所示的位置。
以W 1表示细杆由位置Ⅰ到位置Ⅱ过程中电场力对两小球所做的功,W 2表示细杆由位置Ⅱ到位置Ⅲ过程中电场力对两小球所做的功,则有 A .W 1=0,W 2≠0 B .W 1=0,W 2=0 C .W 1≠0,W 2=0 D .W 1≠0,W 2≠05. 宇航员在探测某星球时, 发现该星球均匀带电,且电性为负, 电量为Q, 表面无大气 .在一次实验中, 宇航员将一带电-q (q 《 Q)的粉尘置于离该星球表面h 高处, 该粉尘恰处于悬浮状态;宇航员又将此粉尘带到距该星球表面2h 处, 无初速释放, 则此带电粉尘将( )A. 背向星球球心方向飞向太空B. 仍处于悬浮状态C. 沿星球自转的线速度方向飞向太空D. 向星球球心方向下落6. 等量异种点电荷的连线和其中垂线如图所示, 现将一个带负电的检验电荷先从图中a 点沿直线移到b 点, 再从b 点沿直线移到C 点. 则检验电荷在此全过程中( )A. 所受电场力的方向将发生改变B .所受电场力的大小恒定C. 电势能一直减小D. 电势能先不变后减小7. 空间中有一个孤立的带负电的金属球, 电荷量为q, 球半径为R, 球外a 、b 两点距球心的距离分别为2R 和4R, 如图所示 , 已知在带电金属球的电场中这两点的电场强度分别为a E 、b E , 电势分别为a φ、b φ关于这个电场有以下判断① a E >b E ② a φ > b φ③ 若在a 点引入一个带正电、电荷量也是q 的点电荷, 则该点电荷受到的电场力应是 F=q a E , 其中a E 是没有引人点电荷时, 金属球在a 点所产生的场强④ 若把该正点电荷从a 点移到b 点 , 电势能一定增大下述四个选项中包含全部正确说法的是( )A. ①②③B. ①③C. ①③④D. ①④8.空间存在一匀强磁场B, 其方向垂直纸面向里,另有一个点电荷+Q 的电场, 如图所示 .一带电-q 的粒子以初速度v 0从某处垂直电场、磁场入射, 初位置到点电荷的距离为r, 则粒子在电、磁场中的运动轨迹不可能为( )A. 以点电荷十Q 为圆心 , 以r 为半径的在纸平面内的圆周B. 开始阶段在纸面内向右偏的曲线C. 开始阶段在纸面内向左偏的曲线D. 沿初速度v 0方向的直线9. 不带电的金属球A 的正上方有一点, 该处有带电液滴不断地自静止开始落下, 液滴到达A 球后将电荷全部传给A 球, 不计其它影响, 则下列叙述中正确的是( )A. 第一液滴做自由落体运动 , 以后的液滴做变加速运动, 都能到达A 球B. 当液滴下落到重力等于电场力位置时, 液滴速度为零C. 当液滴下落到重力等于电场力位置时, 开始做匀速运动D. 一定有液滴无法到达A 球10. 如图所示, 在竖直放置的光滑半圆弧绝缘细管的圆心O 处固定一点电荷, 将质量为m, 带电量为q 的小球从圆弧管的水平直径端点A 由静止释放, 小球沿细管滑到最低点B 时, 对管壁恰好无压力, 则固定于圆心处的点电荷在AB 弧中点处的电场强度的大小为( )A. E=mg/qB. E=2mg/qC. E=3mg/qD. E =4mg/q11. 内壁光滑, 水平放置的玻璃圆环内, 有一直径略小于环口直径的带正电的小球, 以速度V 0沿逆时针方向匀速转动, 如图所示, 若在此空间突然加上方向竖直向上、磁感应强 度B 随时间成正比增加的变化磁场, 设运动过程中小球带电量不变,则正确的是( )A. 小球对玻璃环的压力一定不断增大B. 小球受到的磁场力一定不断增大C. 小球先沿逆时针方向减速运动一段时间后沿顺时针方向加速运动D. 磁场力对小球先做负功后做正功12. A 、B 是电场中的一条直线形的电场线, 若将一个带正电的点电荷从A 点由静止释放, 它在沿电场线从A 向B 运动过程中的速度图象如图所示 .比较A 、B 两点的电势ϕ和场强E ,下列说法中正确的是( )A .A ϕ<B ϕ,B A E E < B.B A ϕϕ<,B A E E >C. B A ϕϕ>,B A E E >D.B A ϕϕ>, B A E E <13. 传感器是把非电学量(如温度、速度、压力等)的变化转换为电学量变化的一种元件. 在自动控刽中有着广泛的应用. 如图所示是种测量液面高度h 的电容式传感器的示意图,从电容C 大小的变化就能反映液面的升降情况 .关于两者关系的说法中正确的是( )A. C 增大表示h 减小B .C 减小表示h 增大C .C 减小表示h 较小D. C 的变化与h 变化无直接关系14. 示波器可以视为加速电场与偏转电场的组合,若已知前者的电压为U 1 , 后者电压为U 2、极板长为L 、板间距为d ,且电子被加速前的初速度可忽略, 则下面关于示波器的灵敏度(偏转电场中每单位偏转电压所引起的偏转量h/U 2称“灵敏度”)与加速电场、偏转电场的关系中正确的是( )A. L 越大,灵敏度越大B. d 越大, 灵敏度越大C .U 1越大,灵敏度越小 D. 灵敏度与U 2无关15.要使平行板电容器两极板间电势差加倍, 同时极板间的场强减半,下述的四种方法中应采取哪种( )A .两极板的电荷量加倍,板间距离为原来的4倍B .两极板的电荷量减半, 板间距离为原来的4倍C .两极板的电荷量加倍, 板间距离为原来的2倍D .两极板的电荷量减半, 板间距离为原来的2倍16.传感器是一种采集信息的重要器件, 如图所示的是一种测定压力的电容式传感器,当待测压力F 作用于可动膜片的电极上时,以下说法中正确的是( )① 若F 向上压膜片电极, 电路中有从a 到b 的电流② 若F 向上压膜片电极, 电路中有从b 到a 的电流③ 若F 向上压膜片电极, 电路中不会出现电流④ 若电流表有示数 , 则说明压力 F 发生变化⑤ 若电流有有示数 , 则说明压力 F 不发生变化A. ②④B. ①④C. ③⑤D. ①⑤17. 如图所示, 质量相同的两个带电粒子P 、Q 以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中,P 从两极板正中央射入,Q 从下极板边缘处射入,它们最后打在同一点 (不计P 、Q 的重力以及它们间的相互作用),则从开始射入到打到上极板的过程, 下列说法中不正 确的是( )A. 它们运动的时间相等B. 它们所带的电荷量之比21=Q P q q C. 它们的电势能减小量之比21=∆∆Q P E E D. 它们的动量增量之比21=∆∆Q P P P 18. 电阻R 与两个完全相同的二极管连成如图所示的电路,a 、b 端加上电压ab U =1OV 时,a 点的电流为0.01A ;当ab U =-0.2V 肘 ,a 点的电流也为0.0lA,电阻R 的阻值为( )A .1020Ω B. 1000Ω C. 980Ω D. 20Ω19. 有一内阻为4.4Ω的直流电动机和一盏标有“110V 6OW ”的灯泡串联后接在电压恒定为22OV 的电路两端, 灯泡正常发光 , 则( )A. 电动机的输入功率为 60 WB. 电动机的发热电功率为 60 WC. 电路消耗的总功率为 6OWD. 电动机的输出功率为 6O W20. 如图所示的电路, 开关S 原来是闭合的, 当S 开时, 电流表的示数变化情况是 ( 电池内阻符号为 r )( )A. r=0 时示数不变 ,r≠0时示数变大B. r=0 时、 r≠0时示数都变大C .r=0 时示数变小 ,r ≠0时示数变大D. r=0时示数变大,r ≠0时示数变小21. 如图所示是一火警报警器的部分电路示意图. 其中R2为用半导体热敏材料制成的传感器, 电流表为值班室的显示器,a、b之间接报警器. 当传感器R2所在处出现火情时, 显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )A. I 变大, U 变大B. I 变大 ,U 变小C. I 变小 ,U 变大D. I 变小 ,U 变小22. 如图所示的电路图是测量电流表G内阻的实验电路图, 根据实验原理分析可知( )A. 测量值比真实值偏大B. 测量值比真实值偏小C. 测量值与真实值相等D. 测量值与真实值是否相等难以确定23. 如图所示的电路中,电阻R1=R2,外加电压U保持不变,在双刀双掷开关分别掷向3、6位置和掷向1 、4位置的两种情况下,电路在单位时间里放出的总热量之比是( )A.4 :1B.l :4C.2 :1D.1 :224. 在如图所示电路中,电源的电动势为E,内电阻为r,当变阻器R3的滑动触头P向b端移动时( )A. 电压表示数变大,电流表示数变小B. 电压表示数变小,电流表示数变大C. 电压表示数变大,电流表示数变大D. 电压表示数变小,电流表示数变小25. 如图所示是一种测量电阻阻值的实验电路图, 其中R1、R2是未知的定值电阻,R3是保护电阻. R是电阻箱,Rx为待测电阻. V0是一只零刻度在中央、指针可以左右偏转的双向电压表, 闭合开关S1、S2 , 调节R. 使电压表V0的指针指在零刻度处, 这时R的读数为90Ω,将R1、R2互换后再次闭合S1、S2, 调节R, 使指针指在零刻度处, 这时R的读数为 160Ω, 那么被测电阻Rx的数值和R1与R2的比值分别为 ( )A.120Ω,3 :4B. 125Ω,4 :3C.160Ω,16 :9D. 25OΩ,9 :1626. 某同学做电学实验 , 通过改变滑动变阻器电阻大小, 测量并记录了多组电压表和电流表的读数, 根据表格中记录的数据分析, 他所连接的电路可能是下列电路图中的( )27. 如图所示, R 1为定值电阻,R 2为可变电阻,E 为电源电动势,r 为电源的内电阻, 以下说法中正确的是( )A. 当R 2=R 1+r 时 ,R 2上获得最大功率B. 当R 2=R 1+r 时 ,R 1上获得最大功率C. 当R 2=0 时 , 电源的效率最大D. 当R 2=0 时 , 电源的输出功率一定最大28. 临沂市电厂发电机的输出电压稳定, 它发出的电先通过电厂附近的升压变压器升压,然后用输电线路把电能输送到远处居民小区附近的降压变压器, 经降低电压后输送到用户, 设升、降变压器都是理想变压器, 那么在用电高峰期, 白炽灯不够亮, 但电厂输送的总功率增加 , 这时( )A. 升压变压器的副线圈的电压变大B. 降压变压器的副线圈的电压变大C. 高压输电线路的电压损失变大D. 用户的负载增多, 高压输电线中的电流减小29. 计算电功率的公式RU P 2=中,U 表示用交流电压表测出的加在用电器两端的电压值,R 是用欧姆表测出的用电器的电阻值, 则此式可用于计算 ( )A. 电冰箱的功率B. 电风扇的功率C. 电烙铁的功率D. 洗衣机的功率30. 如图所示, 理想变压器的输入电压U 1不变 , R 1、R 2、R 3、R 4为定值电阻,R 为滑动变阻器 , 设电压表和电流表的示数分别为U 和I, 当R 的滑动触头向图中b 移动时,则( )A. U 不变 , I 不变B.U 减小 ,I 增大C.U 不变 ,I 增大D.U 减小 ,I 不变31. 如图所示,T 为理想变压器,A 1、A 2 为交流电流表 , R 1、R 2为定值电阻,R 3为滑动变阻器 ,原线圈两端接恒压交流电源, 当滑动变阻器的滑动触头向下 滑动时 ( )A. A 1读数变大 ,A 2 读数变大B. A 1读数变大 ,A 2读数变小C. A 1读数变小 ,A 2读数变大D. A 1读数变小, A 2读数变小32. 如图甲所示为分压器电路图, 已知电源电动势为E, 内电阻不计, 变阻器总电阻为 R 0=50Ω. 闭合开关S后, 负载电阻R L 两端的电压U 随变阻器a 端至滑动触头间的阻值Rx 变化而改变. 当负载电阻分别为R L1=20O Ω和R L2=2O Ω时, 关于负载电阻两端的电压U 随Rx 变化的图线大致接近图乙中哪条曲线的下列说法中, 正确的是( )A.R L1大致接近曲线① ,R L2大致接近曲线②B.R L1大致接近曲线②,R L2大致接近曲线①C.R L1大致接近曲线③,R L2大致接近曲线④D.R L1大致接近曲线④,R L2大致接近曲线③33. 如图所示为一理想变压器, 其原、副线圈的匝数均可调节, 原线圈两端电压为一最大值不变的正弦交流电, 为了使变压器输入功率增大, 可使 ( )A. 其他条件不变, 原线圈的匝数n 1增加B. 其他条件不变, 副线圈的匝数n 2的减小C . 其他条件不变 .负载电阻R 的阻值增大D . 其他条件不变 .负载电阻R 的阻值减小34. 如图所示 .理想变压器、原副线圈匝数之比n 1:n 2=3:l , 且分别接有阻值相同的电阻R 1和R 2,所加交流电源电压的有效值为U, 则( )A. R 1两端电压与R 2两端电压之比为3:1B. R1、R2消耗功率之比为1:9C. R 1、R 2两端电压均为U/4D. R 1 、R 2 消耗功率之比为l:l35. 如图所示, 理想变压器原、副线圈匝数之比n 1: n 2=4:1, 原线圈两端连接光滑导轨, 副线圈与电阻R 相连组成闭合回路. 当直导线AB在均强磁场中沿导轨匀速地向右做切割磁感线运动时, 电流表A 1 的读数是12mA, 那么电流表A 2的读数为 ( )A.OB. 3mAC.48mAD. 与电阻 R 大小有关36. 如图所示, 有一个理想变压器,0为副线圈中心抽出的线头 , 电路中两个电阻R 1和R 2的阻值相同, 开关S 闭合前后, 原线圈的电流分别为I 1和I 2, 则I 1:I 2等于 ( )A. 1:1B. 2:1C. 1:2D. 4:137. 如图所示, 理想变压器原、副线圈的匝数比为10:1,b 是原线圈的中心抽头, 电压表V 和电流表A 均为理想电表, 除R 以外其余电阻不计, 从某时刻开始在原线圈两端加上交变电压,其瞬时值表达式为u 1=220t π100sin 2V). 下列说法中正确的是( ) A. t=6001s 时, ac 两点间的电压瞬时值为110V B. t=6001s 时, 电压表的读数为22V C. 滑动变阻器触头向上移, 电压表和电流表的示数均变大D. 单刀双掷开关由a 搬向b,电压表和电流表的示数均变小38. 图(a)为某型号电热毯的电路图, 将电热丝接在u=156sin120πtV 的电源上, 电热毯被加热到一定温度后, 由于P 的作用使输入的正弦交流电仅有半个周期能够通过, 即电压变为图(b)所示波形, 从而进入保温状态, 则此时交流电压表的读数是( )A. 156VB. 110VC. 78VD. 55V39. 自藕变压器的特点是在铁心上只绕一个线圈,它的结构如图所示,P 、M 之间可以当作一个线圈,移动滑动触头P, 可以改变这个线圈的匝数;N 、M 之间可以当作另一个线圈. M 、N 与一个滑动变阻器相连,Q 为滑动变阻器的滑动触头, 下列论述中正确的是( )A. 当恒压电源接到a 、b 时, 向上移动滑动触头P, 电压表V 1的示数不变, V 2示数变大B. 当恒压电源接到a 、b 时, 向上移动滑动触头P, 电压表V 1的示数变大, V 2示数也变大C. 当恒压电源接到c 、d 时, 向上移动滑动触头Q, 电压表V 1的示数不变, V 2示数不变D. 当恒压电源接到c 、d 时, 向上移动滑动触头Q, 电压表V 1的示数变大, V 2示数不变40. 如图所示 , 三只白炽灯L 1、L 2、L 3分别和电感、电阻、电容器串联后并联接在同一个交变电源上. 当交变电源的电压为U, 频率为5OHz 时,三只灯泡的亮度相同, 那么当交变电源的电压不变,而频率增大后, 三只灯泡的亮度变化将是( )A. L 1变暗, L 2不变, L 3变亮B. L l 变亮, L 2不变, L 3变暗C. L l 变暗, L 2变亮, L 3变亮D. L 1变亮, L 2变亮, L 3变暗41. 一直升飞机停在南半球的地磁极上空。
(每日一练)高中物理电磁学磁场考点题型与解题方法单选题1、K−介子方程为K−→π−+π0,其中K−介子和π−介子是带负电的基元电荷,π0介子不带电。
一个K−介子沿垂直于磁场的方向射入匀强磁场中,其轨迹为圆弧AP,衰变后产生的π−介子的轨迹为圆弧PB,两轨迹在P点相切,它们的半径R K−与Rπ−之比为2∶1,如图所示,π0介子的轨迹未画出,由此可知π−介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为()A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶6答案:C解析:因为R K−=m1v1Be ,Rπ−=m2v2Be,它们的半径R K−与Rπ−之比为2:1,所以P K−Pπ−=21,K−介子在P点发生衰变,衰变后π−介子的运动方向与K−介子相反,衰变过程根据动量守恒定律有:P K−=−Pπ−+Pπ0解得Pπ0=P K−+Pπ−=3Pπ−所以有Pπ−Pπ0= 1 3A.π−介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为1∶1,与分析不一致,故A错误;B.π−介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为1∶2,与分析不一致,故B错误;C.π−介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为1∶3,与分析相一致,故C正确;D.π−介子的动量大小与π0介子的动量大小之比为1∶6,与分析不一致,故D错误。
故选C.2、如图所示,L1和L2为平行线,L1上方和L2下方都是垂直纸面向里的磁感应强度相同的匀强磁场,A、B两点都在L2线上,带电粒子从A点以初速度v与L2线成θ=30°角斜向上射出,经过偏转后正好过B点,经过B点时速度方向也斜向上,不计粒子重力,下列说法中不正确的是()A.带电粒子一定带正电B.带电粒子经过B点时的速度一定跟在A点的速度相同C.若将带电粒子在A点时的初速度变大(方向不变)它仍能经过B点D.若将带电粒子在A点时的初速度方向改为与L2线成60°角斜向上,它就不再经过B点答案:A解析:A.画出带电粒子运动的两种可能轨迹,如图所示,对应正、负电荷,故A错误;B.带电粒子经过B点的速度跟在A点时的速度大小相等、方向相同,故B正确;C.根据轨迹,粒子经过边界L1时入射点到出射点间的距离与经过边界L2时入射点到出射点间的距离相同,与速度大小无关,所以当初速度变大但保持方向不变,它仍能经过B点,故C正确;D.设L1与L2之间的距离为d,由几何知识得A到B的距离为x=2dtanθ所以,若将带电粒子在A点时初速度方向改为与L2线成60°角斜向上,它就不再经过B点,故D正确。
高中物理知识点梳理电磁学部分:1、基本概念:电场、电荷、点电荷、电荷量、电场力(静电力、库仑力)、电场强度、电场线、匀强电场、电势、电势差、电势能、电功、等势面、静电屏蔽、电容器、电容、电流强度、电压、电阻、电阻率、电热、电功率、热功率、纯电阻电路、非纯电阻电路、电动势、内电压、路端电压、内电阻、磁场、磁感应强度、安培力、洛伦兹力、磁感线、电磁感应现象、磁通量、感应电动势、自感现象、自感电动势、正弦交流电的周期、频率、瞬时值、最大值、有效值、感抗、容抗、电磁场、电磁波的周期、频率、波长、波速2、基本规律:电量平分原理(电荷守恒)库伦定律(注意条件、比较-两个近距离的带电球体间的电场力)电场强度的三个表达式及其适用条件(定义式、点电荷电场、匀强电场)电场力做功的特点及与电势能变化的关系电容的定义式及平行板电容器的决定式部分电路欧姆定律(适用条件)电阻定律串并联电路的基本特点(总电阻;电流、电压、电功率及其分配关系)焦耳定律、电功(电功率)三个表达式的适用范围闭合电路欧姆定律基本电路的动态分析(串反并同)电场线(磁感线)的特点等量同种(异种)电荷连线及中垂线上的场强与电势的分布特点常见电场(磁场)的电场线(磁感线)形状(点电荷电场、等量同种电荷电场、等量异种电荷电场、点电荷与带电金属板间的电场、匀强电场、条形磁铁、蹄形磁铁、通电直导线、环形电流、通电螺线管)电源的三个功率(总功率、损耗功率、输出功率;电源输出功率的最大值、效率)电动机的三个功率(输入功率、损耗功率、输出功率)电阻的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线(图像及其应用;注意点、线、面、斜率、截距的物理意义)安培定则、左手定则、楞次定律(三条表述)、右手定则电磁感应想象的判定条件感应电动势大小的计算:法拉第电磁感应定律、导线垂直切割磁感线通电自感现象与断电自感现象正弦交流电的产生原理电阻、感抗、容抗对交变电流的作用变压器原理(变压比、变流比、功率关系、多股线圈问题、原线圈串、并联用电器问题) 3、常见仪器:示波器、示波管、电流计、电流表(磁电式电流表的工作原理)、电压表、定值电阻、电阻箱、滑动变阻器、电动机、电解槽、多用电表、速度选择器、质普仪、回旋加速器、磁流体发电机、电磁流量计、日光灯、变压器、自耦变压器。
高中物理电磁学题型大解析在高中物理的学习中,电磁学无疑是一个重点和难点板块。
它不仅在高考中占据着重要的地位,而且对于我们理解现代科技的原理也有着至关重要的作用。
接下来,咱们就一起来深入解析一下高中物理电磁学常见的题型。
一、电场相关题型1、电场强度的计算这是电场部分常见的基础题型。
要计算电场强度,需要明确电场的分布情况,比如是点电荷的电场、匀强电场还是其他特殊电场。
对于点电荷的电场,我们可以使用公式 E = kQ/r²来计算,其中 k 是静电力常量,Q 是点电荷的电荷量,r 是到点电荷的距离。
而匀强电场的电场强度可以通过 E = U/d 来计算,U 是两点间的电势差,d 是沿电场方向的距离。
2、电场力做功与电势能变化此类题型常常与动能定理结合起来考查。
电场力做功的公式为 W = qU,其中 q 是电荷量,U 是两点间的电势差。
电场力做正功,电势能减少;电场力做负功,电势能增加。
3、带电粒子在电场中的运动这是一个综合性较强的题型。
当带电粒子在电场中只受电场力作用时,其运动可以分解为沿电场方向的匀加速直线运动和垂直电场方向的匀速直线运动。
通过受力分析,结合牛顿第二定律和运动学公式,可以求解粒子的速度、位移等物理量。
二、磁场相关题型1、磁感应强度的计算磁感应强度的计算需要根据磁场的分布情况选择合适的公式。
对于通电直导线产生的磁场,可以使用 B = kI/r 来计算,其中 k 是比例系数,I 是电流强度,r 是到导线的距离。
对于通电圆环轴线上的磁场,可以使用特定的公式进行计算。
2、安培力的分析与计算当通电导线在磁场中时,会受到安培力的作用。
安培力的大小为 F=BILsinθ,其中 B 是磁感应强度,I 是电流强度,L 是导线在磁场中的有效长度,θ 是 B 与 I 的夹角。
通过对安培力的分析,可以求解导线的运动情况、平衡状态等问题。
3、带电粒子在磁场中的运动这是磁场部分的重点和难点题型。
当带电粒子垂直进入匀强磁场时,会做匀速圆周运动。
高中物理题型分类汇总含详细答案-电磁感应共:15题共:48分钟一、单选题1.在如图所示的条件下,线圈中能产生感应电流的是()A. B. C. D.2.如图甲所示,在MN、QP间存在一匀强磁场,t=0时,一正方形光滑金属线框在水平向右的外力F作用下紧贴MN从静止开始做匀加速运动,外力F随时间t变化的图线如图乙所示,已知线框质量m=1kg、电阻R=2Ω,则()A.线框的加速度为1m/s2B.磁场宽度为6mC.匀强磁场的磁感应强度为2TD.线框进入磁场过程中,通过线框横截面的电荷量为C3.如图甲,在同一平面内固定有一长直导线PQ和一导线框R,R在PQ的右侧。
导线PQ中通有正弦交流电i,i的变化如图乙所示,规定从Q到P为电流正方向。
导线框R中的感应电流()A.在时为最大B.在时改变方向C.在时最大,且沿顺时针方向D.在时最大,且沿顺时针方向4.麦克斯韦的电磁场理论提出:变化的电场产生磁场。
以平行板电容器为例:圆形平行板电容器在充、放电的过程中,板间电场发生变化,产生的磁场相当于一连接两板的板间直导线通以充、放电电流时所产生的磁场。
如图所示,若某时刻连接电容器的导线具有向上的电流,则下列说法中正确的是()A.电容器正在放电B.两平行板间的电场强度E在减小C.该变化电场产生顺时针方向(俯视)的磁场D.两极板间电场最强时,板间电场产生的磁场却为零5.如甲所示。
蹄形磁铁和铁芯间的磁场是均匀地辐向分布的。
当线圈通以如图乙所示的稳恒电流(b端电流流向垂直纸面向内),下列说法正确的是()A.当线圈在如图乙所示的位置时,b端受到的安培力方向向上B.当线圈在如图乙所示的位置时,该线圈的磁通量一定为0C.线圈通过的电流越大,指针偏转角度越小D.线圈转动的方向,由螺旋弹簧的形变决定6.如图所示,两个线圈a、b的半径分别为r和2r,匝数分别为N1和N2,圆形匀强磁场B的边缘恰好与a线圈重合,则穿过a、b两线圈的磁通量之比为()A.N1:N2B.N1:4N2C.1:2D.1:17.如图所示,固定在水平面上的半径为r的金属圆环内存在方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。
电磁学单元的5类经典题型
一、楞次定律和右手定则的应用
在应用电磁感应定律时应理解“阻碍”的含义。
如果闭合电流的磁通量增加时,感应电流的磁场与原磁场方向相反,以阻碍磁通量的增加;如果闭合回路的磁通量减少,感应电流的磁场方向与原磁场方向相同,以阻碍磁通量减少。
用右手定则处理通电导线切割磁感线产生感应电流和感应电动势很方便;但由于磁场变化,使静止回路磁通量变化产生的感应电流问题,右手定则无能为力,只能使用楞次定律。
例1 如下图所示,导线框abcd与导线在同一平面内,直导线通有恒定电流I,当导线框由左向右匀速通过直导线时,线框中感应电流的方向是()
解析当导线框在直导线左边向直导线靠近时,穿过导线框的磁感线是向外的且磁通量增加,由楞次定律可判断导线框中电流是dcba。
当导线框在直导线右边远离直导线时,穿过导线框的磁感线是向里的且磁通量减小,由楞次定律可判断导线框中电流还是dcba。
下面重点就是讨论导线框跨在导线两侧时感应电流的方向。
可以用两种办法判断:
1)用磁通量判断:在线圈跨越导线的过程中,线圈左边部分磁感线穿出,而右边部分穿入。
我们可以用合磁通量来判断,线圈跨过来一半前,穿过线圈的磁感线是左边部分向外穿出的条数多于右边部分向里穿入的条数,即合磁通量是向外的,而且在减小。
由楞次定律知,感应电流的磁场阻碍磁通量的减少,因此感应电流的方向是abcd,当线圈跨过一半以后,穿过线圈向外的磁感线少于向里的磁感线,合磁通是向里的,而且增加,直至线圈完全跨过导线。
由楞次定律知感应电流的磁场方向与原磁通方向相反,即向外,同样可用安培定则判断感应电流方向是abcd。
2)用切割磁感线来判定:在跨越导线过程中,线圈的ab边和dc边均切割磁感线,由右手定则可得ab边电动势方向向下,cd边电动势方向向上,而ad、bc边不切割磁感线。
因此回来中相当于有两个电源串联,总感应电动势是顺时针。
即回路中感应电流的方向为abcd。
点评在这类题目中,穿过线框中的电流方向既可以用右手定则判定,又可以用楞次定律判定,两种方法判定的结果是完全相同的。
二、法拉第电磁感应定律的应用
电路中产生感应电动势的大小跟穿过这一回路的磁通量的变化率成正比,即
,此公式表示在Δt时间内的平均电动势,它适用于任一导体回路。
公式ε=BLvsin
θ仅适用于一段通电导体在磁场中运动的情形。
例2 如下图所示,线框abcd绕OO′,轴以角速度ω转动,当它经过下图a时,虽然在这一瞬间穿过线框闭合面上的磁通量φ=0,但是磁通量的变化率Δφ/Δt却是最大值,而当线框经过下图b时,虽然在这一瞬间穿过线框闭合面的磁通量φ为最大值,但磁通量的变化率Δφ/Δt=0,如何解释这种现象?
点评这类题主要就是考查学生对磁通量、磁通量的变化和磁通量的变化率的掌握,所以做这类题目时切记要分清这三者之间的关系。
三、带电粒子和带电质点在磁场和电场中的运动
有关带电粒子在磁场和电场中运动的问题分两类:一类是磁场与加速电场的配合,另一类是磁场与匀强电场的配合。
对于这种题目,我们要抓住带电粒子在叠加场中运动时洛伦兹力不做功,只有电场力做功这一特点,运用动能定理或能量守恒(动能和电势能)的观点进行解题。
求解有关带电质点在磁场和电场中运动的问题时,要注意带电质点同时受到洛伦兹力、电场力和重力的作用,当质点的速度发生变化时,它所受到的洛伦兹力也发生变化;质点运动过程中电场力、重力可做正功,也可做负功,引起电势能和重力势能的转化。
要根据质点的运动情况进行受力分析,再考虑能量的变化。
例3 一个质量为m,带正电荷为Q的粒子从静止开始在电势差为U的加速电场中运动,然后粒子从a孔垂直进入磁感应强度为B的匀强磁场中做匀速圆周运动,运动半周打在荧光屏的b点上,如右图所示。
求a到b的距离。
四、与力学知识有关的电磁感应问题
在与力学有关的电磁感应问题中,一般都是产生感应电动势的杆运动,其所受重力恒定,所受安培力发生变化影响杆受到的合力,合外力的变化使杆的加速度、速度发生变化;反之速度的改变又使其所受安培力变化。
所以,力学知识和电磁感应现象的综合问题需要准确把握相互间的联系,全面考虑。
例4 如下图所示,两根平行的金属导轨,固定在同一水平面上,磁感应强度B=0.5T 的匀强磁场与导轨所在的平面垂直,导轨的电阻很小,可忽略不计。
导轨间的距离L=0.2m ,2根质量均为M=0.10kg 的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦的滑动,滑动过程中与导轨保持垂直,每根金属杆的电阻为R=0.5Ω,在t=0时刻,两杆都处于静止状态,现有一与导轨平行、大小为0.20N 的恒力F 作用与金属杆甲,使金属杆在导轨上滑动,经过t=0.5s ,金属杆甲的加速度为2
/37.1s m a ,问此时金属杆的速度各为多少?
点评首先分析物体的受力情况和运动状态,然后应用牛顿定律和运动学规律解决电磁感应现象与物体运动相关联的问题。
五、与能量守恒有关的电磁感应问题
电磁感应现象是遵循能量守恒定律的,导线切割磁感线运动时产生感应电流,是机械能转化为电能;由于磁场的变化产生的感应电流是电磁场的能量转化为电能。
在能量转化过程中考虑机械能的变化,会出现综合问题,还应考虑由能量守恒去解决。
例5 电阻为R的矩形导线框abcd,边长ab=h,bc=L,质量为m,从某一高度自由落下,通过一个匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,磁场区域高度为h,如下图所示,若线框恰好以恒定速度通过磁场,不考虑空气阻力,则线框中产生的焦耳热是多少?
解析闭合线框在下落经过磁场的过程中发生电磁感应现象,重力势能转化为动能,动能转化为电能,电能转化为热能。
线框以恒定速度通过磁场,表明通过磁场过程中重力与安培力相平衡。
结合牛顿定律,设线框通过磁场的恒定速度为v,产生的恒定电流为I。
通过
磁场时mg=BLI,式中电流
以上是我们从线框发生电磁感应现象,分析线框的受力、运动,并结合焦耳定律所求得的解。
同时还可以从能量转化的角度考虑该问题,因为题设的过程是机械能通过电磁感应现象转化为电能,而电能转化为电热的过程。
由于线框通过磁场区域下降2h的过程中速度恒定,所以动能不变,则电能全部转化为电热。
根据能的转化和守恒定律可知,线框中产生的焦耳热应等于此过程中线框重力势能的减少,即Q=mg·2h=2mgh。
点评研究电磁感应现象时,遇到能量转化的问题,从能的转化和守恒定律考虑,抓住能的转化这一本质,可大大简化解题过程。