电磁学综合练习题
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高考物理电磁学练习题库及答案一、选择题1. 在电场中,带电粒子的运动路径称为()A. 轨道B. 轨迹C. 路径D. 脉冲2. 下列哪项不是电磁感应现象中主要的应用?A. 电动机B. 发电机C. 变压器D. 电吹风3. 在电磁波中,波长越小,频率越()A. 大B. 小C. 相等D. 不确定4. 电流大小与导线截面积之间的关系是()A. 正比例B. 反比例C. 平方反比D. 指数关系5. 下列哪个现象与电磁感应无关?A. 磁铁吸引铁矿石B. 手持电磁铁吸附铁钉C. 相机闪光灯工作D. 电动车行驶二、填空题1. 电流的单位是()2. 电阻的单位是()3. 电势差的单位是()4. 电功的单位是()5. 法拉是电容的单位,它的符号是()三、简答题1. 什么是电磁感应?2. 什么是洛仑兹力?3. 简述电阻对电流的影响。
4. 电势差与电压的关系是什么?5. 什么是电容?四、计算题1. 一根导线质量为0.5kg,长度为2m,放在匀强磁场中,当磁感应强度为0.4T时,该导线受到的洛仑兹力大小为多少?(设导线的电流为2A)2. 一台电视机的功率为200W,使用时电流为2A,求电源的电压是多少?3. 一个电容器带电量为5μC,电容为10μF,求该电容器的电势差。
4. 一台电脑的电压为110V,电流为2A,求功率是多少?5. 一根电阻为10欧姆的导线通过电流2A,求该导线两端的电压。
五、综合题1. 请解释什么是电磁感应现象,并列举两个具体的应用。
2. 电流和电势差之间的关系是什么?请给出相关公式并解释其含义。
3. 请计算一个电感为2H的线圈,通过电流为5A,求该线圈的磁场强度。
4. 一个电容器的电容为20μF,通过电流为0.5A,求该电容器两端的电压。
5. 请简述电阻、电容和电感的区别与联系。
答案及解析如下:一、选择题1. B. 轨迹解析:带电粒子在电场中的运动路径称为轨迹。
2. C. 变压器解析:变压器是电磁感应现象的一种重要应用。
中考物理总复习《电磁学综合》专项测试卷(带有答案) 学校:___________班级:___________姓名:___________考号:___________一、单选题1.以下对生活中的一些数据的估测,其中最符合实际情况的是()A.初中一节课的时间是0.45h B.跳绳1s跳160次C.冰箱正常工作时的电流约为10A D.中学生身高约为16dm2.各种新材料正在提高我们的生活品质.,坚硬的纳米材料——石墨烯,就是其中的一种,它几乎是完全透明的,并有着出色的导电性和导热性。
这种新材料有可能代替硅成为新的半导体材料。
下列物体中不适合使用石墨烯制作的是()A.消防员的隔热手套B.高压输电线C.隧道掘进机的钻头D.电脑中的芯片3.如图所示的四个装置,关于它们分别用来演示哪个物理现象的描述,正确的是()A.图a可用来演示磁场对通电导线的作用B.图b可用来演示电流的磁效应C.图c可用来演示磁体的指向性D.图d可用来演示电磁感应现象4.如图所示的电路,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器R1的滑片向下移动时,以下说法正确的是()A.V1示数不变,V2示数变小,A示数变小B.V1、V2示数不变,A示数不变C.V1示数不变,V2示数变大,A示数变大D.V1和V2示数的和不变5.如图是探究电流通过导体时产生热量的多少与哪些因素有关的实验装置,两个透明容器中()A.图甲中通电一段时间后,左侧容器中电阻产生的热量更小B.通电后,图乙右侧容器中电阻产生的热量多C.通电后,图甲透明容器中电阻丝内能增加和空气内能增大的方式是相同的D.图乙实验是为了研究电流产生的热量与电流的关系6.如图所示,这是某同学设计的登山携带的气压计的原理图。
气压传感器的阻值随气压的增大而减小,电源电压保持不变,R0为定值电阻,气压越大时显示屏的示数越大。
下列说法正确的是()A.显示屏可以用电压表改装也可以用电流表改装B.上山过程中,电流表的示数变大C.下山过程中,电压表的示数变小,电路的总功率变大D.开关闭合时,若气压传感器发生断路,则电压表和电流表均无示数7.如图所示,新农村建设中,不少乡村安装了太阳能LED照明路灯。
高中物理电磁学综合复习题集附答案高中物理电磁学综合复习题集附答案一、选择题1.下列说法中,关于静电场的描述正确的是:A. 静电场只存在于导电体表面B. 静电场无法通过真空传播C. 静电场是由带电粒子形成的D. 静电场是一种宏观电现象答案:B2.下列哪个物理量不是电场强度的量纲?A. N/CB. V/mC. C/VD. N·m/C答案:D3.一匀强电场的电场强度大小为E,两个面积分别为S1和S2的平行金属板之间的电势差为U。
若将电容器接入电源恒流充电,在充电过程中两板间的电势差和电场强度的关系是:A. U一定,E增大B. U增大,E一定C. U增大,E也增大D. U和E都不变答案:A4.下列哪个说法关于电位移矢量D的描述是正确的?A. D在导体内的路径无关紧要,只与导体的几何形状有关B. D只存在于介质中,不存在于真空中C. D的方向与电场强度E的方向相同D. D的方向指向电场正传播的方向答案:D5.下列哪个物理量与电感的量纲相同?A. H/mB. V·s/AC. J/CD. N/A答案:A二、简答题1.电路中的欧姆定律是什么?写出它的数学表达式并说明其中各个符号的含义。
答:欧姆定律是指在一些电阻均匀分布的导体内,电流和电压之间满足线性关系的规律。
其数学表达式为:I = U/R,其中I表示电流强度,U表示电压,R表示电阻。
电流强度与电压成正比,与电阻成反比。
2.什么是磁感应强度?它的单位是什么?答:磁感应强度是指单位面积垂直于磁感应线的平面上,单位长度磁感应线通过该面积时的磁通量。
它的单位是特斯拉(T)。
三、计算题1.一根长度为L的导线匀速以v速度穿过一个与导线垂直且大小为B的磁感应强度的匀强磁场,导线两端之间的电压为多少?答案:由电磁感应定律可知,导线两端的电压与导线长度、磁感应强度、导线速度之间的关系为:U = BvL。
所以导线两端的电压为BvL。
电磁学试题(含答案)⼀、单选题1、如果通过闭合⾯S 的电通量e Φ为零,则可以肯定A 、⾯S 内没有电荷B 、⾯S 内没有净电荷C 、⾯S 上每⼀点的场强都等于零D 、⾯S 上每⼀点的场强都不等于零 2、下列说法中正确的是 A 、沿电场线⽅向电势逐渐降低 B 、沿电场线⽅向电势逐渐升⾼ C 、沿电场线⽅向场强逐渐减⼩ D 、沿电场线⽅向场强逐渐增⼤3、⾼压输电线在地⾯上空m 25处,通有A 1023的电流,则该电流在地⾯上产⽣的磁感应强度为A 、T 104.15-? B 、T 106.15-? C 、T 1025-? D 、T 104.25-? 4、载流直导线和闭合线圈在同⼀平⾯内,如图所⽰,当导线以速度v 向左匀速运动时,在线圈中 A 、有顺时针⽅向的感应电流B 、有逆时针⽅向的感应电C 、没有感应电流D 、条件不⾜,⽆法判断 5、两个平⾏的⽆限⼤均匀带电平⾯,其⾯电荷密度分别为σ+和σ-,则P 点处的场强为A 、02εσ B 、0εσ C 、02εσ D 、0 6、⼀束α粒⼦、质⼦、电⼦的混合粒⼦流以同样的速度垂直进⼊磁场,其运动轨迹如图所⽰,则其中质⼦的轨迹是 A 、曲线1 B 、曲线2C 、曲线3D 、⽆法判断7、⼀个电偶极⼦以如图所⽰的⽅式放置在匀强电场E中,则在电场⼒作⽤下,该电偶极⼦将A 、保持静⽌B 、顺时针转动C 、逆时针转动D 、条件不⾜,⽆法判断 8、点电荷q 位于边长为a 的正⽅体的中⼼,则通过该正⽅体⼀个⾯的电通量为 A 、0 B 、εqC 、04εq D 、06εq 9、长直导线通有电流A 3=I ,另有⼀个矩形线圈与其共⾯,如图所⽰,则在下列哪种情况下,线圈中会出现逆时针⽅向的感应电流? A 、线圈向左运动 B 、线圈向右运动 C 、线圈向上运动 D 、线圈向下运动10、下列说法中正确的是A 、场强越⼤处,电势也⼀定越⾼σ+ σ-P3IB 、电势均匀的空间,电场强度⼀定为零C 、场强为零处,电势也⼀定为零D 、电势为零处,场强⼀定为零11、关于真空中静电场的⾼斯定理0εi Sq S d E ∑=??,下述说法正确的是:A. 该定理只对有某种对称性的静电场才成⽴;B. i q ∑是空间所有电荷的代数和;C. 积分式中的E⼀定是电荷i q ∑激发的;D. 积分式中的E是由⾼斯⾯内外所有电荷激发的。
大学物理(电磁学)综合复习资料一.选择题: l .(本题3分)真空中一“无限大”均匀带负电荷的平面如图所示,其电场的场强分布图应是(设场强方向向右为正、向左为负)[ ]2.(本题3分)在静电场中,下列说法中哪一个是正确的? (A )带正电荷的导体,其电势一定是正值. (B )等势面上各点的场强一定相等. (C )场强为零处,电势也一定为零. (D )场强相等处,电势梯度矢量一定相等.[ ]3.(本题3分)电量之比为1:3:5的三个带同号电荷的小球A 、B 、C ,保持在一条直线上,相互间距离比小球直径大得多.若固定A 、C 不动,改变B 的位置使B 所受电场力为零时,AB 与BC 比值为 (A )5.(B )l /5. (C )5.(D )5/1[ ]4.(本题3分)取一闭合积分回路L ,使三根载流导线穿过它所围成的面.现改变三根导线之间的相互间隔,但不越出积分回路,则(A )回路L 内的∑I 不变, L 上各点的B不变. (B )回路L 内的∑I 不变, L 上各点的B改变.(C )回路L 内的∑I 改变, L 上各点的B不变.(D )回路L 内的∑I 改变, L 上各点的B改变.[ ]5.(本题3分)对位移电流,有下述四种说法,请指出哪一种说法正确. (A )位移电流是由变化电场产生的.(B )位移电流是由线性变化磁场产生的.(C )位移电流的热效应服从焦耳—楞次定律.(D )位移电流的磁效应不服从安培环路定理.6.(本题3分)将一个试验电荷q 0(正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处,测得它所受的力为F .若考虑到电量q 0不是足够小,则(A )0/q F 比P 点处原先的场强数值大. (B )0/q F 比P 点处原先的场强数值小. (C )0/q F 等于原先P 点处场强的数值. (D )0/q F 与P 点处场强数值关系无法确定.[ ]7.(本题3分)图示为一具有球对称性分布的静电场的E ~r 关系曲线.请指出该静电场是由下列哪种带电体产生的.(A )半径为R 的均匀带电球面. (B )半径为R 的均匀带电球体.(C )半径为R 的、电荷体密度为Ar =ρ(A 为常数)的非均匀带电球体. (D )半径为R 的、电荷体密度为r A /=ρ(A 为常数)的非均匀带电球体.[ ]8.(本题3分)电荷面密度为σ+和σ-的两块“无限大”均匀带电的平行平板,放在与平面相垂直的X 轴上的+a 和-a 位置上,如图所示.设坐标原点O 处电势为零,则在-a <x <+a 区域的电势分布曲线为[ ]9.(本题3分)静电场中某点电势的数值等于(A )试验电荷q 0置于该点时具有的电势能.(B )单位试验电荷置于该点时具有的电势能.(C )单位正电荷置于该点时具有的电势能.(D )把单位正电荷从该点移到电势零点外力所作的功. 10.(本题3分)在图(a )和(b )中各有一半径相同的圆形回路L 1、L 2,圆周内有电流I 1、I 2,其分布相同,且均在真空中,但在(b )图中L 2回路外有电流I 3,P 1、P 2为两圆形回路上的对应点,则:(A )2121,P P L L B B l d B l d B =⋅=⋅⎰⎰.(B )2121,P P L L B B l d B l d B =⋅≠⋅⎰⎰.(C )2121,P P L L B B l d B l d B ≠⋅=⋅⎰⎰.(D )2121,P P L L B B l d B l d B ≠⋅≠⋅⎰⎰.[ ]11.(本题3分)电位移矢量的时间变化率dt dD /的单位是 (A )库仑/米2. (B )库仑/秒. (C )安培/米2. (D )安培·米2.[ ]L2.(本题3分)有四个等量点电荷在OXY 平面上的四种不同组态,所有点电荷均与原点等距.设无穷远处电势为零,则原点O 处电场强度和电势均为零的组态是[ ]13.(本题3分)如图示,直线MN 长为l 2,弧OCD 是以N 点为中心,l 为半径的半圆弧,N 点有正电荷+q ,M 点有负电荷-q .今将一试验电荷+q 0从O 点出发沿路径OCDP 移到无穷远处,设无穷远处电势为零,则电场力作功(A ) A <0且为有限常量. (B ) A >0且为有限常量. (C ) A =∞.(D ) A =0.[ ]I14.(本题3分)一电偶极子放在均匀电场中,当电偶极矩的方向与场强方向不一致时,其所受的合力F和合力矩M为:(A )0,0==M F. (B )0,0≠=M F.(C )0,0=≠M F.(D )0,0≠≠M F.[ ]15.(本题3分)当一个带电导体达到静电平衡时:(A )表面上电荷密度较大处电势较高.(B )表面曲率较大处电势较高.(C )导体内部的电势比导体表面的电势高.(D )导体内任一点与其表面上任一点的电势差等于零.[ ]16.(本题3分)如图所示,螺线管内轴上放入一小磁针,当电键K 闭合时,小磁针的N 极的指向 (A )向外转90O. (B )向里转90O. (C )保持图示位置不动. (D )旋转180O . (E )不能确定.[ ]17.(本题3分)如图,在一圆形电流I 所在的平面内,选取一个同心圆形闭合回路L ,则由安培环路定理可知(A ),0=⋅⎰Ll d B且环路上任意一点 B =0.(B ),0=⋅⎰Ll d B 且环路上任意一点0≠B .(C ),0≠⋅⎰Ll d B且环路上任意一点 0≠B .(D ),0≠⋅⎰Ll d B且环路上任意一点B=常量.[ ]18.(本题3分)附图中,M 、P 、O 为由软磁材料制成的棒,三者在同一平面内,当K 闭合后,(A )M 的左端出现N 极. (B )P 的左端出现N 极. (C )O 右端出现N 极. (D )P 的右端出现N 极. [ ]二.填空题: 1.(本题3分)如图所示,在边长为a 的正方形平面的中垂线上,距中心O 点a 21处,有一电量为q 的正点电荷,则通过该平面的电场强度通量为 .2.(本题3分)电量分别为q 1,q 2,q 3的三个点电荷分别位于同一圆周的三个点上,如图所示.设无穷远处为电势零点,圆半径为R ,则b 点处的电势U =3.(本题3分)在静电场中,场强沿任意闭合路径的线积分等于零,即0=⋅⎰Ll d E,这表明静电场中的电力线 .4.(本题3分)空气的击穿电场强度为m V /1026⨯,直径为0.10m 的导体球在空气中时的最大带电量为 .(22120/1085.8m N C ⋅⨯=-ε)5.(本题3分)长直电缆由一个圆柱导体和一共轴圆筒状导体组成,两导体中有等值反向均匀电流I 通过,其间充满磁导率为μ的均匀磁介质.介质中离中心轴距离为r 的某点处的磁场强度的大小H = ,磁感应强度的大小B = . 6.(本题3分)一“无限长”均匀带电的空心圆柱体,内半径为a ,外半径为b ,电荷体密度为ρ.若作一半径为r (a <r <b ),长度为L 的同轴圆柱形高斯柱面,则其中包含的电量q = .7.(本题3分)一静止的质子,在静电场中通过电势差为100V 的区域被加速,则此质子的末速度是 .(leV =1.6×10-19J ,质子质量m P =1.67×l0-27kg ) 8.(本题3分)两个电容器1和2,串联以后接上电动势恒定的电源充电.在电源保持联接的情况下,若把电介质充入电容器2中,则电容器1上的电势差 电容器1极板上的电量 .(填增大、减小、不变) 9.(本题3分)磁场中任一点放一个小的载流试验线圈可以确定该点的磁感应强度,其大小等于放在该点处试验线圈所受的 和线圈的 的比值. 10.(本题3分) 在点电荷系的电场中,任一点的电场强度等于 ,这称为场强叠加原理.11.(本题3分)一半径为R 的均匀带电球面,其电荷面密度为σ.该球面内、外的场强分布为(r表示从球心引出的矢径): =)(r E)(R r <,=)(r E)(R r >.12.(本题3分)在静电场中,电势不变的区域,场强必定为 .三.计算题:l .(本题10分)一空气平行板电容器,两极板面积均为 S ,板间距离为 d ( d 远小于极板线度),在两极板间平行地插入一面积也是S 、厚度为 t (< d )的金属片.试求: (l )电容C 等于多少?(2)金属片放在两极板间的位置对电容值有无影响?计算如图所示的平面载流线圈在P 点产生的磁感应强度,设线圈中的电流强度为I .3.(本题10分)图中所示为水平面内的两条平行长直裸导线LM 与L ’M ’,其间距离为l 其左端与电动势为0ε的电源连接.匀强磁场B垂直于图面向里.一段直裸导线ab 横放在平行导线间(并可保持在导线间无摩擦地滑动)把电路接通.由于磁场力的作用,ab 将从静止开始向右运动起来.求(1) ab 能达到的最大速度V .(2) ab 达到最大速度时通过电源的电流I .4.(本题10分)两电容器的电容之比为2:1:21=C C(l )把它们串联后接到电压一定的电源上充电,它们的电能之比是多少? (2)如果是并联充电,电能之比是多少?(3)在上述两种情形下电容器系统的总电能之比又是多少?5.(本题10分)在一平面内有三根平行的载流直长导线,已知导线1和导线2中的电流I 1=I 2且方向相同,两者相距 3×10-2m ,并且在导线1和导线2之间距导线1为10-2m 处B =0,求第三根导线放置的位置与所通电流I 3之间的关系.一圆柱形电容器,内圆柱的半径为R 1,外圆柱的半径为R 2,长为L )]([12R R L ->>,两圆柱之间充满相对介电常数为r ε的各向同性均匀电介质.设内外圆柱单位长度上带电量(即电荷线密度)分别为λ和λ-,求: (l )电容器的电容;(2)电容器储存的能量.7.(本题10分)从经典观点来看,氢原子可看作是一个电子绕核作高速旋转的体系.已知电子和质子的电量为-e 和e ,电子质量为m e ,氢原子的圆轨道半径为r ,电子作平面轨道运动,试求电子轨道运动的磁矩m p的数值?它在圆心处所产生磁感应强度的数值B 0为多少?8.(本题10分)一无限长直导线通有电流te I I 30-=.一矩形线圈与长直导线共面放置,其长边与导线平行,位置如图所示.求:(l )矩形线圈中感应电动势的大小及感应电流的方向; (2)导线与线圈的互感系数.四.证明题:(共10分) 1.(本题10分)一环形螺线管,共N 匝,截面为长方形,其尺寸如图,试证明此螺线管自感系数为:ab h N L ln220πμ=大学物理(电磁学)参考答案 一.选择题: 1.(D ) 2.(D ) 3.(D ) 4.(B ) 5.(A ) 6.(A ) 7.(B ) 8.(C ) 9.(C ) 10.(C ) 11.(C )12.(D ) 13.(D ) 14.(B ) 15.(D ) 16.(C ) 17.(B ) 18.(B ) 二.填空题:(共27分) 1. )6/(0εq 2.)22(813210q q q R++πε 3.不可能闭合4.5.6×10-7C 5.)2/(r I π,)2/(r I H πμμ= 6.)(22a r L -ρπ7.1.38×105m 8.增大、增大9.最大磁力矩、磁矩10.点电荷系中每一个点电荷在该点单独产生的电场强度的矢量和 11.0、r rR302εσ12.零三.计算题:1.(本题10分)解:设极板上分别带电量+q 和-q ;金属片与A 板距离为d 1,与B 板距离为d 2;金属片与A 板间场强为 )/(01S q E ε= 金属板与B 板间场强为 )/(02S q E ε=金属片内部场强为0'=E 则两极板间的电势差为 d E d E U U B A 21+=- ))](/([210d d S q +=ε))](/([0t d S q -=ε 由此得)/()/(0t d S U U q C B A -=-=ε因C 值仅与d 、t 有关,与d 1、d 2无关,故金属片的安放位置对电容无影响.2.(本题10分)解:如图,CD 、AF 在P 点产生的 B =0EF DE BC AB B B B B B+++=)sin (sin 4120ββπμ-=aIB AB ,方向⊗其中0sin ,2/1)2/(sin 12===ββa a aI B AB 240μ=∴,同理:aI B BC 240μ=,方向⊗.同样 aI B B EF DE 280μ==,方向⊙.aI aIaI B 8224242000μμμ=-=∴3.解:(1)导线ab 运动起来时,切割磁感应线,产生动生电动势。
《电磁学》练习题(附答案)1. 如图所示,两个点电荷+q 和-3q ,相距为d . 试求:(1) 在它们的连线上电场强度0=E的点与电荷为+q 的点电荷相距多远?(2) 若选无穷远处电势为零,两点电荷之间电势U =0的点与电荷为+q 的点电荷相距多远?2. 一带有电荷q =3×10-9 C 的粒子,位于均匀电场中,电场方向如图所示.当该粒子沿水平方向向右方运动5 cm 时,外力作功6×10-5 J ,粒子动能的增量为4.5×10-5 J .求:(1) 粒子运动过程中电场力作功多少?(2) 该电场的场强多大?3. 如图所示,真空中一长为L 的均匀带电细直杆,总电荷为q ,试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度.4. 一半径为R 的带电球体,其电荷体密度分布为ρ =Ar (r ≤R ) , ρ =0 (r >R )A 为一常量.试求球体内外的场强分布.5. 若电荷以相同的面密度σ均匀分布在半径分别为r 1=10 cm 和r 2=20 cm 的两个同心球面上,设无穷远处电势为零,已知球心电势为300 V ,试求两球面的电荷面密度σ的值. (ε0=8.85×10-12C 2/ N ·m 2 )6. 真空中一立方体形的高斯面,边长a =0.1 m ,位于图中所示位置.已知空间的场强分布为: E x =bx , E y =0 , E z =0.常量b =1000 N/(C ·m).试求通过该高斯面的电通量.7. 一电偶极子由电荷q =1.0×10-6 C 的两个异号点电荷组成,两电荷相距l =2.0 cm .把这电偶极子放在场强大小为E =1.0×105 N/C 的均匀电场中.试求: (1) 电场作用于电偶极子的最大力矩.(2) 电偶极子从受最大力矩的位置转到平衡位置过程中,电场力作的功.8. 电荷为q 1=8.0×10-6 C 和q 2=-16.0×10-6 C 的两个点电荷相距20 cm ,求离它们都是20 cm 处的电场强度. (真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2N -1m -2 )9. 边长为b 的立方盒子的六个面,分别平行于xOy 、yOz 和xOz 平面.盒子的一角在坐标原点处.在此区域有一静电场,场强为j i E300200+= .试求穿过各面的电通量.EqLq P10. 图中虚线所示为一立方形的高斯面,已知空间的场强分布为: E x =bx , E y =0, E z =0.高斯面边长a =0.1 m ,常量b =1000 N/(C ·m).试求该闭合面中包含的净电荷.(真空介电常数ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )11. 有一电荷面密度为σ的“无限大”均匀带电平面.若以该平面处为电势零点,试求带电平面周围空间的电势分布.12. 如图所示,在电矩为p 的电偶极子的电场中,将一电荷为q 的点电荷从A 点沿半径为R 的圆弧(圆心与电偶极子中心重合,R >>电偶极子正负电荷之间距离)移到B 点,求此过程中电场力所作的功.13. 一均匀电场,场强大小为E =5×104 N/C ,方向竖直朝上,把一电荷为q = 2.5×10-8 C 的点电荷,置于此电场中的a 点,如图所示.求此点电荷在下列过程中电场力作的功.(1) 沿半圆路径Ⅰ移到右方同高度的b 点,ab =45 cm ; (2) 沿直线路径Ⅱ向下移到c 点,ac =80 cm ;(3) 沿曲线路径Ⅲ朝右斜上方向移到d 点,ad =260 cm(与水平方向成45°角).14. 两个点电荷分别为q 1=+2×10-7 C 和q 2=-2×10-7 C ,相距0.3 m .求距q 1为0.4 m 、距q 2为0.5 m 处P 点的电场强度. (41επ=9.00×109 Nm 2 /C 2) 15. 图中所示, A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面,A 面上电荷面密度σA =-17.7×10-8 C ·m -2,B 面的电荷面密度σB =35.4 ×10-8 C ·m -2.试计算两平面之间和两平面外的电场强度.(真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 )16. 一段半径为a 的细圆弧,对圆心的张角为θ0,其上均匀分布有正电荷q ,如图所示.试以a ,q ,θ0表示出圆心O 处的电场强度.17. 电荷线密度为λ的“无限长”均匀带电细线,弯成图示形状.若半圆弧AB 的半径为R ,试求圆心O 点的场强.ABRⅠⅡ Ⅲ dba 45︒cEσAσBA BOa θ0 q AR ∞∞O18. 真空中两条平行的“无限长”均匀带电直线相距为a ,其电荷线密度分别为-λ和+λ.试求:(1) 在两直线构成的平面上,两线间任一点的电场强度(选Ox 轴如图所示,两线的中点为原点).(2) 两带电直线上单位长度之间的相互吸引力.19. 一平行板电容器,极板间距离为10 cm ,其间有一半充以相对介电常量εr =10的各向同性均匀电介质,其余部分为空气,如图所示.当两极间电势差为100 V 时,试分别求空气中和介质中的电位移矢量和电场强度矢量. (真空介电常量ε0=8.85×10-12 C 2·N -1·m -2)20. 若将27个具有相同半径并带相同电荷的球状小水滴聚集成一个球状的大水滴,此大水滴的电势将为小水滴电势的多少倍?(设电荷分布在水滴表面上,水滴聚集时总电荷无损失.) 21. 假想从无限远处陆续移来微量电荷使一半径为R 的导体球带电.(1) 当球上已带有电荷q 时,再将一个电荷元d q 从无限远处移到球上的过程中,外力作多少功? (2) 使球上电荷从零开始增加到Q 的过程中,外力共作多少功?22. 一绝缘金属物体,在真空中充电达某一电势值,其电场总能量为W 0.若断开电源,使其上所带电荷保持不变,并把它浸没在相对介电常量为εr 的无限大的各向同性均匀液态电介质中,问这时电场总能量有多大?23. 一空气平板电容器,极板A 、B 的面积都是S ,极板间距离为d .接上电源后,A 板电势U A =V ,B 板电势U B =0.现将一带有电荷q 、面积也是S 而厚度可忽略的导体片C 平行插在两极板的中间位置,如图所示,试求导体片C 的电势.24. 一导体球带电荷Q .球外同心地有两层各向同性均匀电介质球壳,相对介电常量分别为εr 1和εr 2,分界面处半径为R ,如图所示.求两层介质分界面上的极化电荷面密度.25. 半径分别为 1.0 cm 与 2.0 cm 的两个球形导体,各带电荷 1.0×10-8 C ,两球相距很远.若用细导线将两球相连接.求(1) 每个球所带电荷;(2) 每球的电势.(22/C m N 1094190⋅⨯=πε)-λ +λdd/2 d/226. 如图所示,有两根平行放置的长直载流导线.它们的直径为a ,反向流过相同大小的电流I ,电流在导线内均匀分布.试在图示的坐标系中求出x 轴上两导线之间区域]25,21[a a 内磁感强度的分布.27. 如图所示,在xOy 平面(即纸面)内有一载流线圈abcd a ,其中bc 弧和da 弧皆为以O 为圆心半径R =20 cm 的1/4圆弧,ab 和cd 皆为直线,电流I =20 A ,其流向为沿abcd a 的绕向.设线圈处于B = 8.0×10-2T ,方向与a →b 的方向相一致的均匀磁场中,试求:(1) 图中电流元I ∆l 1和I ∆l 2所受安培力1F ∆和2F∆的方向和大小,设∆l 1 =∆l 2 =0.10 mm ;(2) 线圈上直线段ab 和cd 所受的安培力ab F 和cd F的大小和方向;(3) 线圈上圆弧段bc 弧和da 弧所受的安培力bc F 和da F的大小和方向.28. 如图所示,在xOy 平面(即纸面)内有一载流线圈abcda ,其中b c 弧和da 弧皆为以O 为圆心半径R =20 cm 的1/4圆弧,ab 和cd 皆为直线,电流I =20 A ,其流向沿abcda 的绕向.设该线圈处于磁感强度B = 8.0×10-2 T 的均匀磁场中,B方向沿x 轴正方向.试求:(1) 图中电流元I ∆l 1和I ∆l 2所受安培力1F ∆和2F∆的大小和方向,设∆l 1 = ∆l 2=0.10 mm ;(2) 线圈上直线段ab 和cd 所受到的安培力ab F 和cd F的大小和方向;(3) 线圈上圆弧段bc 弧和da 弧所受到的安培力bc F 和da F的大小和方向.29. AA '和CC '为两个正交地放置的圆形线圈,其圆心相重合.AA '线圈半径为20.0 cm ,共10匝,通有电流10.0 A ;而CC '线圈的半径为10.0 cm ,共20匝,通有电流 5.0 A .求两线圈公共中心O 点的磁感强度的大小和方向.(μ0 =4π×10-7 N ·A -2)30. 真空中有一边长为l 的正三角形导体框架.另有相互平行并与三角形的bc 边平行的长直导线1和2分别在a 点和b 点与三角形导体框架相连(如图).已知直导线中的电流为I ,三角形框的每一边长为l ,求正三角形中心点O 处的磁感强度B.31. 半径为R 的无限长圆筒上有一层均匀分布的面电流,这些电流环绕着轴线沿螺旋线流动并与轴线方向成α 角.设面电流密度(沿筒面垂直电流方向单位长度的电流)为i ,求轴线上的磁感强度.a b c dO RR x yI I 30° 45° I ∆l 1I ∆l 2a bc d O RR xyI I 30° 45° I ∆l 1 I ∆l 232. 如图所示,半径为R ,线电荷密度为λ (>0)的均匀带电的圆线圈,绕过圆心与圆平面垂直的轴以角速度ω 转动,求轴线上任一点的B的大小及其方向.33. 横截面为矩形的环形螺线管,圆环内外半径分别为R 1和R 2,芯子材料的磁导率为μ,导线总匝数为N ,绕得很密,若线圈通电流I ,求. (1) 芯子中的B 值和芯子截面的磁通量. (2) 在r < R 1和r > R 2处的B 值.34. 一无限长圆柱形铜导体(磁导率μ0),半径为R ,通有均匀分布的电流I .今取一矩形平面S (长为1 m ,宽为2 R ),位置如右图中画斜线部分所示,求通过该矩形平面的磁通量.35. 质子和电子以相同的速度垂直飞入磁感强度为B的匀强磁场中,试求质子轨道半径R 1与电子轨道半径R 2的比值.36. 在真空中,电流由长直导线1沿底边ac 方向经a 点流入一由电阻均匀的导线构成的正三角形线框,再由b 点沿平行底边ac 方向从三角形框流出,经长直导线2返回电源(如图).已知直导线的电流强度为I ,三角形框的每一边长为l ,求正三角形中心O 处的磁感强度B.37. 在真空中将一根细长导线弯成如图所示的形状(在同一平面内,由实线表示),R EF AB ==,大圆弧BCR ,小圆弧DE 的半径为R 21,求圆心O 处的磁感强度B 的大小和方向. 38. 有一条载有电流I 的导线弯成如图示abcda 形状.其中ab 、cd 是直线段,其余为圆弧.两段圆弧的长度和半径分别为l 1、R 1和l 2、R 2,且两段圆弧共面共心.求圆心O 处的磁感强度B的大小.39.地球半径为R =6.37×106 m .μ0 =4π×10-7 H/m .试用毕奥-萨伐尔定律求该电流环的磁矩大小. 40. 在氢原子中,电子沿着某一圆轨道绕核运动.求等效圆电流的磁矩m p与电子轨道运动的动量矩L 大小之比,并指出m p和L 方向间的关系.(电子电荷为e ,电子质量为m )1 m41. 两根导线沿半径方向接到一半径R =9.00 cm 的导电圆环上.如图.圆弧ADB 是铝导线,铝线电阻率为ρ1 =2.50×10-8Ω·m ,圆弧ACB 是铜导线,铜线电阻率为ρ2 =1.60×10-8Ω·m .两种导线截面积相同,圆弧ACB 的弧长是圆周长的1/π.直导线在很远处与电源相联,弧ACB 上的电流I 2 =2.00A,求圆心O 点处磁感强度B 的大小.(真空磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A)42. 一根很长的圆柱形铜导线均匀载有10 A 电流,在导线内部作一平面S ,S 的一个边是导线的中心轴线,另一边是S 平面与导线表面的交线,如图所示.试计算通过沿导线长度方向长为1m 的一段S 平面的磁通量.(真空的磁导率μ0 =4π×10-7 T ·m/A ,铜的相对磁导率μr ≈1)43. 两个无穷大平行平面上都有均匀分布的面电流,面电流密度分别为i 1和i 2,若i 1和i 2之间夹角为θ ,如图,求: (1) 两面之间的磁感强度的值B i . (2) 两面之外空间的磁感强度的值B o . (3) 当i i i ==21,0=θ时以上结果如何?44. 图示相距为a 通电流为I 1和I 2的两根无限长平行载流直导线.(1) 写出电流元11d l I 对电流元22d l I的作用力的数学表达式;(2) 推出载流导线单位长度上所受力的公式.45. 一无限长导线弯成如图形状,弯曲部分是一半径为R 的半圆,两直线部分平行且与半圆平面垂直,如在导线上通有电流I ,方向如图.(半圆导线所在平面与两直导线所在平面垂直)求圆心O 处的磁感强度.46. 如图,在球面上互相垂直的三个线圈 1、2、3,通有相等的电流,电流方向如箭头所示.试求出球心O 点的磁感强度的方向.(写出在直角坐标系中的方向余弦角)47. 一根半径为R 的长直导线载有电流I ,作一宽为R 、长为l 的假想平面S ,如图所示。
中考物理《电磁学综合》专题训练(附带答案)一、单选题1.取两个相同的验电器A和B,使A带上负电荷,可以看到A的金属箔张开,B的金属箔闭合。
用带有绝缘柄的金属棒把A和B连接起来(如图所示),观察到A的金属箔张开的角度减小,B的金属箔由闭合变为张开。
则A、B连接起来的瞬间()A.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引B.正电荷由B转移到AC.金属杆中的瞬时电流方向是由A到BD.验电器A的张角变小是由于金属箔上电荷量减小2.将标有“2.5V0.3A”字样的灯泡甲和“3.8V0.3A”字样的灯泡乙,分别串联和并联后,接在电压为2.5V的电源两端,不考虑温度对电阻的影响,下列说法中正确的是()A.串联时,两灯都能正常发光B.串联时,甲灯比乙灯更亮C.并联时,通过两灯的电流相等D.并联时,甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大3.创新小组的同学们在综合实践活动中,模拟设计了一种“波浪能量采集船”,如图所示,在船的两侧装有可触及水面的“工作臂”,“工作臂”的底端装有紧贴水面的浮标。
当波浪使浮标上下浮动时,工作臂就随之移动,产生了电能,并把它们储存到船上的大容量电池中。
关于能量采集的过程,下列说法正确的是()A.能量采集的过程将电能转化为机械能B.能量采集的过程将化学能转化为电能C.能量采集船的工作原理与发电机的原理相同D.能量采集船的工作原理与电动机的原理相同4.如图所示,气球与头发摩擦起电,经检验气球所带的电荷为负电荷,则下列说法正确的是A.气球得到了一些电子B.气球失去了一些原子核C.气球和与毛皮摩擦过的橡胶棒会相互吸引D.摩擦过程中创造了电荷5.关于生活用电,下列做法中符合安全用电要求的是()A.家用电器失火时,先灭火,后切断电源B.不使用连接导线绝缘皮老化、破损的移动插座C.在未断开电源开关的情况下,用湿布擦拭电视机D.把用电器的三脚插头改为两脚插头接在两孔插座上使用6.如图所示的电路中,将开关S闭合,灯L1和灯L2均发光,则下列说法中正确的是A.灯L1和灯L2并联B.灯L1和灯L2串联C.通过灯L1和灯L2的电流一定相等D.灯L1和灯L2两端的电压一定不相等7.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是()A.家庭生活中,可以在未断开开关的情况下更换灯泡B.家庭电路中,必须安装空气开关或保险丝等保险装置C.教室中的一个开关可以控制一排日光灯,说明这些日光灯是串联的D.家庭电路中的空气开关跳闸,一定是电路中某处发生了短路8.如图所示的电路,闭合开关S、S1后,以下说法正确的是()A.灯L1、L2串联B.电流表A1和A2示数相等C.断开S1后,电流表A1示数变小D.断开S1后,电流表A2示数变小9.下列选项中符合安全用电要求的是( )A.用湿的手去接触电源或开关B .三孔插座出现松动,不及时更换,还继续使用C .及时更换家庭电路中绝缘皮老化、破损的导线D .空调、电饭煲、微波炉等大功率电器同时使用一个插座10.下列有关声现象的说法中正确的是( )A .有的银行交易需要识别声纹,它主要是根据声音的音色来判断的B .在街头设置噪声监测仪,可有效阻断噪声的传播C .诗句“不敢高声语,恐惊天上人”中的“高”是指声音的音调高D .真空罩中的手机能接收信号,说明声音可以在真空中传播二、多选题11.如图所示,电源电压为4V 且不变,定值电阻16ΩR =,滑动变阻器R2的最大阻值为10Ω,灯泡上标有“4V 2W”字样(不考虑灯丝电阻变化),电压表量程为0~3V ,电流表量程均为0~0.6A ,下列正确的是( )A .S 、S1闭合,S2断开,滑片P 右移,A1示数变小B .S 、S1、S2均闭合,滑片P 右移,A1示数变小,L 变亮C .S 闭合、S1、S2断开,滑片P 右移过程中,电压表示数由U 变为U1,电流表A1示数由I 变为I 1,定值电阻R 1的功率变化量为()()11U U I I -⨯-D .S 闭合、S1、S2断开,在保证电路安全的情况下,R2功率变化范围为0.5W ~0.667W12.如图所示,A 是悬挂在弹簧测力计下的条形磁铁,B 是螺线管.闭合开关S ,待弹簧测力计示数稳定后,将变阻器R 的滑片缓慢向右滑动,在此过程中下列说法正确的是( )A .V 表示数变小,A 表示数变大B.V表示数变大,A表示数变小C.弹簧测力计示数变小D.弹簧测力计示数变大13.如图所示,是新兴起的一种时尚生活小家电——煮蛋器.它倡导营养早餐的新对策,时尚、方便,是小家庭大厨房的精品小家电、快捷好帮手.下列说法正确的是A.煮蛋时,看到冒出的“白汽”是水汽化时形成的水蒸气B.煮蛋时,鸡蛋的内能增加,是通过热传递方式实现的C.煮蛋时,利用了电流的热效应,实现电能转化为内能D.煮蛋器上的漂亮把手所采用的是导热能力较强的材料14.某同学研究磁体周围的磁场情况,将一根条形磁体放在水平桌面上,在它周围放置一些小磁针,小磁针的指向情况如图甲所示;将小磁针拿掉之后,在条形磁体上面放一块有机玻璃,玻璃上均匀撒一层铁屑,轻轻敲打玻璃,可以看到铁屑的分布情况如图乙所示;根据甲图和乙图所示的实验现象,用磁感线描述条形磁体周围的磁场情况如图丙所示。
初中物理中考电磁学专项练习(综合题)701-800(含答案解析) 学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、综合题1.按要求回答下列问题:(1)在今年的实验操作考试中,小可利用平行光源照射凸透镜后交于A点(如图1所示),说明凸透镜对光有作用.小可认为A点就是该凸透镜的焦点,请对他的观点作出评判:.(2)小可在用图2所示的实验探究线圈数对电磁铁磁性强弱的影响时,将两个匝数不同的电磁铁串联接入电路,其好处是.利用此实验电路也能研究电流大小对电磁铁磁性强弱的影响,接下来的操作应该是.2.阅读短文,回答问题:干簧管干簧管是一种利用磁场信号来控制的线路开关器件,也叫磁控开关.常用的干簧管有单触点和双触点两种.如图为单触点干簧管的结构示意图.其外壳是一根密封的玻璃管,管中装有两个磁性材料制成的弹性簧片电板,还灌有一种惰性气体.平时,玻璃管中的两个磁簧片触点部位是分开的(如图甲).当有磁性物质靠近玻璃管时,在合适的磁场的作用下,管内的两个簧片的触点部位被磁化成为异名磁极就会互相吸引接触,簧片就会吸合在一起,使结点所接的电路连通(如图乙).外磁力消失后,两个簧片由于本身的弹性而分开,线路就断开.干簧管中的磁性材料是指铁、钴、镍等能被磁铁吸引的材料,它分为软磁性材料和硬磁性材料两种.软磁性材料是指既容易被磁化而获得磁性又很容易失去磁性的物质.硬磁性材料是指不容易被磁化而获得磁性,但一旦获得磁性又很不容易失去的物质.磁体周围的磁性材料被磁化后的极性与放置在该处的小磁针的极性相似,如我们拿一根铁棒的一端靠近或接触磁铁的N极时,这一端就会被磁化成S极,它的另一端则会被磁化成N 极.双触点干簧管类似于单刀双掷开关,它的工作原理是:没有磁场时,簧片1与簧片2接通(如图丙),当有外界磁力时,簧片1与簧片2的连接断开,簧片1与簧片3触点部位接通(如图丁),其中簧片1是公共端,簧片2是常闭接点,簧片3是常开接点.簧片中有一片是用只导电不导磁的材料做成.干簧管外绕上能产生磁场的线圈就成了干簧继电器,当线圈通电后,管中磁性材料制成的簧片的自由端分别被磁化成N极和S极而相互吸引,因而接通被控电路.线圈断电后,干簧片在本身的弹力作用下分开,将线路切断.(1)单触点干簧管中的磁簧片是用_____(选填“软”或“硬”)磁性材料制成的.(2)单触点干簧管在_____(选填“断开”或“闭合”)时,磁簧片具有弹性势能.(3)双触点干簧管的1、2、3三个簧片的对应制作材料可能是_____A.铁、铁、铜 B.铁、铜、铁 C.铜、铁、铜 D.铁、钴、铁(4)当条形磁铁按图1所示的方式从A移动到B,图2能反映电路中的电流随时间变化的图象是_____.(5)如图3为一运用干簧继电器的电路,当开关S闭合后,它的工作特点是_____A.红灯、绿灯交替发光B.红灯长亮,绿灯亮、灭交替C.绿灯长亮,红灯亮、灭交替D.红灯长亮,绿灯不亮.3.为倡导节能环保,某科研机构设计了新型路灯,工作原理如图所示.控制电路中R2为半导体硅制成的光敏电阻,R2阻值随光强(国际单位坎德拉,符号:cd)变化的规律如下表所示.工作电路中开关S2的状态由R2两端的电压决定:光照足够强时,R2两端的电压很小,开关S2与b点接触,处于断开状态,路灯L关闭;当光强降为20cd时,R2两端的电压刚好升至2V.开关S2与c点接触,电路接通,路灯/正常工作.已知,控制电路和工作电路中电源电压分别为6V和220V,路灯L正常工作时电流为1A.求:(1)若路灯L每天正常工作8小时,其消耗的电能;(2)工作电路刚好接通时,R L接人电路的阻值;(3)保持R1接人电路的阻值不变,当R2两端的电压为1 V时,R2的阻值是多大?分析表格中光强与电阻数据的规律,确定此时光强是多大;(4)为了节约能源,使路灯更晚一些打开,应怎样调节R1.4.学校保安人员使用的手电筒不发光了,请你帮助他们找出原因.(1)根据图甲中手电筒的结构示意图,将乙图中的电路图补画完整.(2)写出手电筒不发光的两种可能原因.①_____________________________________________;②_____________________________________________.5.某同学设计的一个温控电加热装置,原理如图所示,电压U=6V,R t为热敏电阻其阻值随加热环境温度的升高而增大.电磁铁线圈电阻不计,当线中的电流I>=10mA 时,铁吸下与下触点A接触;当I<10mA时,衔铁松开与B触点接触,U2=220V,R1=48.4Ω(1)衔铁刚被吸下时,求R t的阻值;(2)仅需在线框内加一根导线,即可安现该电加热器具有加热和保温功能请用笔画线画出这根导线(3)求该电加热器处于加热挡时的电功率(4)若该电加热器的保温时功率是加热时功率的10%,求R2的阻值6.光源电阻的阻值随光照射的强弱而改变,照射光越强,光强越大,光强符导用E表示,国际单位为坎德拉(cd). 实验测得光敏电阻的阻值R与光强E之间的关系如图所示,根据图象解答下列问题:(1)随光强的增大,光敏电阻阻值____(选填:变大、变小或不变)(2)在如图电路所示电路中,电源电压为6V,当光照强度为3.0cd时,电流表的读数为0.5A.则光敏电阻R的阻值为____Ω,定值电阻0R的阻值为____Ω。
初三物理电磁学练习题及答案一、选择题1. 电流通过一根电线,会产生什么样的磁场?A. 强磁场B. 弱磁场C. 无磁场答案:A2. 距离电流较远的地方,磁场的强度会如何变化?A. 增大B. 减小C. 保持不变答案:B3. 下列哪个物质不是磁性材料?A. 铁B. 镍C. 铜答案:C4. 电磁铁的磁性来源于什么?A. 电流B. 铁材料C. 温度变化答案:A5. 电磁感应现象最早由谁发现?A. 培根B. 爱迪生C. 法拉第答案:C二、填空题1. 电流的单位是______。
答案:安培(A)2. 在电磁铁中,使铁芯磁化的是_____。
答案:电流3. 电磁感应现象是指导体中的__________变化时,会在导体两端产生感应电流。
答案:磁通量4. 在一个闭合电路中,若磁通量减小,则通过电路的感应电流的方向为______。
答案:逆时针方向5. 电磁波是一种______波。
答案:横波三、解答题1. 描述电磁铁的工作原理及应用。
答案:电磁铁是利用通电线圈产生的磁力,使铁芯具有磁性的装置。
当通过电流时,电磁铁会产生磁场,这使得铁芯磁化,成为一个强磁体。
电磁铁广泛应用于电动机、电磁阀、电磁吸盘等设备中,在工业生产和生活中起到很大的作用。
2. 解释电磁感应现象,并举例说明。
答案:电磁感应现象是指导体中的磁通量发生变化时,会在导体两端产生感应电流的现象。
当导体与磁场相互运动或磁场发生变化时,导体中的自由电子会受到磁场的作用,发生运动产生感应电流。
例如,当将一根导体放入磁场中并快速移动时,导体中会产生感应电流,从而使灯泡发光。
3. 简述电磁波的特点及应用领域。
答案:电磁波是一种横波,具有能量传播速度快、可以穿透空气、真空等介质,且具有多种波长和频率的特点。
电磁波的应用领域非常广泛,包括电视、无线电通信、雷达、医疗技术、卫星通信等。
通过对电磁波的利用,人们可以进行远距离通信、进行遥感探测、进行医学诊断和治疗等。
这些题目和答案旨在帮助初三学生巩固和理解物理电磁学的相关知识点。
静 电 场一、选择题[ ] 1、下列哪一种说法正确A 、电荷在电场中某点受到的电场力很大,该点的电场强度一定很大B 、一点电荷附近的任一点,如果没有把检验电荷放进去,则这点的电场强度为零C 、把质量为m 的点电荷q 放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电力线运动D 、电力线上任意一点的切线方向,代表点电荷q 在该点处获得的加速度方向[ ] 2、点电荷C q 61100.2-⨯=,C q 62100.4-⨯=,两者相距cm d 10=,试验电荷C q 60100.1-⨯=处于21q q 连线的正中位置处时受到的电场力大小为:A 、N 2.7B 、N 79.1C 、N 102.74-⨯D 、N 1079.14-⨯[ ] 3、图示为一轴对称性静电场的E ~r 关系曲线,请指出该电场是由哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小, r表示离对称轴的距离)A 、“无限长”均匀带电直线B 、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱体C 、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面D 、半径为R 的有限长均匀带电圆柱面[ ] 4、在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q 1受另一点电荷 q 2 的作用力为f 12 ,当放入第三个电荷Q 后,以下说法正确的是A 、f 12的大小不变,但方向改变, q 1所受的总电场力不变B 、f 12的大小改变了,但方向没变, q 1受的总电场力不变C 、f 12的大小和方向都不会改变, 但q 1受的总电场力发生了变化D 、f 12的大小、方向均发生改变, q 1受的总电场力也发生了变化[ ] 5、在点电荷激发的电场中,如以点电荷为中心作一个球面,关于球面上的电场,以下说法正确的是A 、球面上的电场强度矢量E 处处不等B 、球面上的电场强度矢量E 处处相等,故球面上的电场是匀强电场C 、球面上的电场强度矢量E 的方向一定指向球心D 、球面上的电场强度矢量E 的方向一定沿半径垂直球面向外[ ] 6、关于电场线,以下说法正确的是A 、电场线上各点的电场强度大小相等B 、电场线的每一点的切线方向都与该点的电场强度方向平行C 、开始时处于静止的电荷在电场力的作用下运动的轨迹必与一条电场线重合D 、在无电荷的电场空间,电场线可以相交[ ] 7、如图所示,在C 点放置电荷1q ,A 点放置电荷2q ,S 是包围1q 的封闭曲面,P 点是曲面上的任意一点,今把2q 从A 点移到B 点,则:A 、通过S 面的电通量改变,但P 点的电场强度不变B 、通过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变C 、通过S 面的电通量和P 点电场强度都不变D 、通过S 面的电通量不变,但P 点的电场强度改变[ ] 8、如果对某一闭合曲面的电通量为 S E d ⋅⎰S =0,以下说法正确的是 A 、S 面上的E 必定为零 B 、S 面内的电荷必定没有电荷C 、空间电荷的代数和为零D 、S 面内电荷的代数和为零[ ] 9、一孤立点电荷q 位于一立方体中心,则通过立方体每个表面的电通量为:A 、016εqB 、08εqC 、 04εqD 、 06εq [ ]10、静电场中高斯面上各点的电场强度是由 决定的。
电磁学综合练习一、选择题(有一个或几个答案符合题意)1.下列说法中正确的是()A.正电荷只受电场力作用时,一定从电势高处向电势低处运动B.由U=Ed可知,在匀强电场中,两点的距离越大,则U越大C.电荷从电场中的一点移到另一点时,电场力不做功,电荷必在同一等势面上移动D.负电荷在电场力作用下由静止开始运动,电势能一定减少3.在远距离高压输电中,当输送的电功率相同时,输电线上发热损耗的电功率( ) A.与输电电压的平方成正比B.与输电线路上电压损失的平方成反比C.与输电电压的平方成反比D.与输电线路导线的横截面直径的平方成正比4.在匀强磁场中,把一个重力不计的带电粒子由静止释放,这个带电粒子将( )A.做匀速圆周运动B.做匀加速直线运动C.做匀速直线运动D.保持静止状态6.如图所示,在半径为R的圆形区域内,有一个匀强磁场,磁感应强度为B,一个质量为m 带电量为q的粒子,从A点沿AO方向垂直射入匀强磁场内,又从C点射出,图中α=1200,则( ) A.该粒子带正电B.粒子的轨道半径为RC.粒子飞过磁场的时间为πm 3BqD.粒子飞过磁场的时间为2πm 3Bq7.如图,当导体MN沿无电阻的导轨做切割磁感线运动时,电容器C被充电,上极板电势高,MN的电阻为R,由些可知导体在做()A.向左匀速B.向右加速C.向左减速D.向右减速8.如图所示,竖直绝缘墙上Q点处有一固定点电荷A,在Q的正上方P处用细线悬挂另一带电质点B,A、B因带电而相斥,使悬线与竖直方向成θ角。
由于漏电,使A、B所带电量逐渐减小,在电荷漏完之前,悬线对P点的拉力大小将( A )A.保持不变 B.先减小后增大C.逐渐减小 D.逐渐增大二、填空题9.某同学在测量一节电池的电动势和内阻时,利用伏安法得到了如图所示的U-I图象,由图可知此电池的电动势E=_____V,内电阻r=______ 。
(1.5,1)10.如图所示,虚线a、b、c代表电场中的三个等势面,相邻等势面间的电势差相等,实线为一带正电的点电荷只在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹,P、Q是这条轨迹上的两点,由此可知:三个等势面中_______的电势最高;点电荷在通过_______点时电势能最大;点电荷通过_______点时加速度最大。
大学电磁学测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 以下哪个选项是麦克斯韦方程组中描述磁场变化产生电场的方程?A. ∇·E = ρ/ε₀B. ∇×E = -∂B/∂tC. ∇·B = 0D. ∇×B = μ₀J + ε₀μ₀∂E/∂t答案:B2. 在真空中,电磁波的传播速度是多少?A. 2.998×10^8 m/sB. 3.0×10^8 m/sC. 3.3×10^8 m/sD. 3.0×10^5 km/s答案:B3. 以下哪个物理量是标量?A. 电场强度B. 磁场强度C. 电荷D. 电流答案:C4. 根据洛伦兹力公式,当一个带电粒子垂直于磁场方向运动时,它受到的力的方向是?A. 与磁场方向相同B. 与磁场方向相反C. 与磁场方向垂直D. 与带电粒子运动方向相同答案:C5. 以下哪种情况会导致电磁波的偏振?A. 电磁波在真空中传播B. 电磁波在介质中传播C. 电磁波通过偏振片D. 电磁波通过非均匀介质答案:C6. 电磁感应定律表明,当磁场变化时,会在导体中产生什么?A. 电流B. 电压C. 电阻D. 电场答案:B7. 根据法拉第电磁感应定律,感应电动势与以下哪个因素成正比?A. 磁场强度B. 磁通量的变化率C. 导体长度D. 导体电阻答案:B8. 以下哪个选项不是电磁波的特性?A. 传播速度B. 波长C. 频率D. 质量答案:D9. 电磁波的波速、波长和频率之间的关系是什么?A. v = λfB. v = 1/(λf)C. v = λ/fD. v = f/λ答案:A10. 以下哪种介质对电磁波的传播速度影响最大?A. 真空B. 空气C. 水D. 玻璃答案:D二、填空题(每题2分,共20分)1. 电磁波的传播不需要______。
答案:介质2. 根据麦克斯韦方程组,电场的散度等于电荷密度除以______。
答案:真空电容率3. 电磁波的波长、频率和波速之间的关系可以用公式______表示。
静 电 场一、选择题[ ] 1、下列哪一种说法正确?A 、电荷在电场中某点受到的电场力很大,该点的电场强度一定很大B 、一点电荷附近的任一点,如果没有把检验电荷放进去,则这点的电场强度为零C 、把质量为m 的点电荷q 放在一电场中,由静止状态释放,电荷一定沿电力线运动D 、电力线上任意一点的切线方向,代表点电荷q 在该点处获得的加速度方向[ ] 2、点电荷C q 61100.2-⨯=,C q 62100.4-⨯=,两者相距cm d 10=,试验电荷C q 60100.1-⨯=处于21q q 连线的正中位置处时受到的电场力大小为:A 、N 2.7B 、N 79.1C 、N 102.74-⨯D 、N 1079.14-⨯[ ] 3、图示为一轴对称性静电场的E ~r 关系曲线,请指出该电场是由哪种带电体产生的(E 表示电场强度的大小, r表示离对称轴的距离)A 、“无限长”均匀带电直线B 、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱体C 、半径为R 的“无限长”均匀带电圆柱面D 、半径为R 的有限长均匀带电圆柱面[ ] 4、在没有其它电荷存在的情况下,一个点电荷q 1受另一点电荷 q 2 的作用力为f 12 ,当放入第三个电荷Q 后,以下说法正确的是A 、f 12的大小不变,但方向改变, q 1所受的总电场力不变B 、f 12的大小改变了,但方向没变, q 1受的总电场力不变C 、f 12的大小和方向都不会改变, 但q 1受的总电场力发生了变化D 、f 12的大小、方向均发生改变, q 1受的总电场力也发生了变化[ ] 5、在点电荷激发的电场中,如以点电荷为中心作一个球面,关于球面上的电场,以下说法正确的是A 、球面上的电场强度矢量E 处处不等B 、球面上的电场强度矢量E 处处相等,故球面上的电场是匀强电场C 、球面上的电场强度矢量E 的方向一定指向球心D 、球面上的电场强度矢量E 的方向一定沿半径垂直球面向外 [ ] 6、关于电场线,以下说法正确的是A 、电场线上各点的电场强度大小相等B 、电场线的每一点的切线方向都与该点的电场强度方向平行C 、开始时处于静止的电荷在电场力的作用下运动的轨迹必与一条电场线重合D 、在无电荷的电场空间,电场线可以相交[ ] 7、如图所示,在C 点放置电荷1q ,A 点放置电荷2q ,S 是包围1q 的封闭曲面,P 点是曲面上的任意一点,今把2q 从A 点移到B 点,则: A 、通过S 面的电通量改变,但P 点的电场强度不变B 、通过S 面的电通量和P 点的电场强度都改变C 、通过S 面的电通量和P 点电场强度都不变D 、通过S 面的电通量不变,但P 点的电场强度改变[ ] 8、如果对某一闭合曲面的电通量为 S E d ⋅⎰S=0,以下说法正确的是A 、S 面上的E 必定为零B 、S 面内的电荷必定没有电荷C 、空间电荷的代数和为零D 、S 面内电荷的代数和为零[ ] 9、一孤立点电荷q 位于一立方体中心,则通过立方体每个表面的电通量为: A 、016εq B 、08εq C 、 04εq D 、 06εq [ ]10、静电场中高斯面上各点的电场强度是由 决定的。
电磁学综合练习题1.关于电场强度,下列说法中正确的是( ) A .公式E =F/q 是电场强度的定义式,适用于任何电场,其中F 是电量为q 的带电体在电场中某一点所受的电场力,E 为该点的场强B .公式E =KQ/r 2除适用于带电量为Q 的点电荷在距其本身为r 处的场强的计算外,对于电荷均匀分布的球体或球面,在球体或球面外部距球心r 处的场强计算也适用C .公式E =U/d 适用于计算匀强电场中相距为d ,电势差为U 的任意两点间场强D .根据电场强度定义式E =F/q 可知,电场中某点的电场强度,跟放入该电场的检验电荷所受的电场力成正比,跟该检验电荷的电量成反比2.一检验电荷在任一静电场里移动的过程中,下列说法中正确的是( )A .电荷克服电场力所做的功等于电荷电势能的增量B .非静电力做功等于电荷电势能增量和动能增量的代数和C .非静电力做功和电场力做功之代数和等于电荷电势能增量和动能增量的代数和D .非静电力做功和电场力做功之代数和等于电荷动能的增量3.一带电粒子射入固定在O 点的点电荷的电场中,粒子的运动轨迹如图中实线abc 所示,图中虚线为同心圆弧,表示电场的等势面,不计重力,可以判断出( ) A .此粒子一直受到静电斥力作用B .此粒子在b 点的电势能一定大于在a 点电势能C .此粒子在b 点的速度一定大于在a 点的速度D .此粒子在a 点和在c 点的速度大小一定相等4.匀强电场中有M 、N 、P 三点,它们的连线构成一个直角三角形,如图所示。
图中MN =4cm ,MP =5cm 。
把一个电量为-2×10-9C 的点电荷从M 点移到N 点,电场力做功8× 10-9J ,把此电荷从 M 点移到P 点电场力做功也是8×10-9J ,由此可知( )A .该匀强电场方向从N 到MB .该匀强电场方向从M 到NC .该匀强电场场强大小为E =100N/CD .该匀强电场场强大小为E =200N/C5.图所示电路,R 1、R 2为定值电阻,滑动变阻器的总阻值为R ,滑动触头P 从a 端向下移动到最下端b 的过程中,电阻R 1、R 2上消耗的功率P 1、P 2分别为( )A 、P 1一定逐渐减小,P 2可能逐渐减小B .P 1可能逐渐减小,P 2一定逐渐增大C .P 1一定逐渐增大,P 2可能先减小再增大D .P 1可能先减小再增大,P 2一定逐渐增大 6.如图所示是电路中的一部分,若已知I 1=2A ,I =3A ,R 1=10Ω,R 2=5Ω,R 3=3Ω,则通过电流表的电流大小为_________A ,方向_________。
7.如图所示,虚线框内是匀强磁场,磁感强度为B ,日字形线框三条竖直边的电阻均为r ,长均为L ,横边电阻不计。
线框以速度v 平动,若当第一竖直边进入磁场时,ab 两端的电势差为U 1;当第二条边也进入磁场时,ab 间的电势差为U 2,则U 1=_________,U 2=_________。
8.如图所示,质量为M 、电阻为R 、长为L 的均匀金属丝折成一个等边三角形ACD ,在A 处焊接且用细线挂于O 点,三角形平面在纸面上,垂直纸面向里加一均匀变化的磁场,当磁感强度按规律B =kt (k 为常数)增强且正好增大为B 0时,CD 边受到的磁场力为_________,细线上的拉力为_________。
9.在某电场中将电量为-3×10-6C 的点电荷从A 移到B ,电场力做功6×104J ,从B 移到C ,电场力做功-5.4×104J ,则此负电荷在这三点中的________点时电势能最小, C 、A 两点间的电势差U CA =________V 。
10.如图所示(A ),AB 是某电场中的一条电场线,若在A 点放置一初速度为零的电子,电子仅在电场力的作用下,沿AB 由A 运动到B 过程中的速度图象如图(B )所示,下列关于A 、B 两点的电势U 和电场强度E 的判断正确的是( )A .E A >EB B .E A <E BC .U A <U BD .U A >U B 11.如图所示,光滑绝缘水平面上放一根轻弹簧,右端固定,左端自由,有一个带负电q =2×10-3C ,质量m =1×10-2kg的小球用一绝缘薄膜靠近弹簧。
现加上一个水平向左、E =2×103V/m 的匀强电场后,发现小球最多将弹簧压缩8×10-2m 而到达 P 点位置。
若小球到达P点时立即撤消电场,小球在这之后能获得的最大速度为________。
12.如图所示是一种自动跳闸的闸刀开关,O 是固定转动轴,A 是绝缘手柄,C 是闸刀卡口,M 、N 是通电的电极,闸刀处在垂直纸面向里的磁感强度B =1T 的匀强磁场中,C 、O 间距离是10cm ,C 处最大静摩擦力是0.1N ,今通以图示方向的电流,要使闸刀能自动跳闸,其所通电电流至少为_________。
13.如图所示,一根长导线弯曲成П,通以直流电I ,中间用绝缘线悬挂一金属环C (不计重力),在电流I 减小的过程中,下列叙述中正确的是( ) A .金属环中无感应电流产生 B .金属环中有顺时针方向的感应电流 C .金属环中有逆时针方向的感应电流 D .金属环C 仍保持静止状态 14.图中PQRS 为一正方形导线框,它以恒定速度向右进入以MN 为边界的匀强磁场,磁场方向垂直线框平面,MN 线与线框的边成45°的角。
E 、F 分别为PS 和PQ 的中点。
关于线框中的感应电流,正确的说明是( )A .当E 点经过边界MN 时,线框中感应电流最大B .当P 点经过边界MN 时,线框中感应电流最大C .当F 点经过边界MN 时,线框中感应电流最大D .当Q 点经过边界MN 时,线框中感应电流最大 15.图所示的天平可用来测定磁感强度,天平的右臂下面挂有一个矩形线圈,宽为L ,共N 匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直纸面,当线圈中通有电流I (方向如图)时,在天平左、右两边加上质量各m 1、m 2的砝码,天平平衡,当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为m 的砝码后,天平重新平衡,由此可知( )A .磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为(m 1-m 2)g/NILB ,磁感应强度的方向垂直纸面向里,大小为mg/2NILC .磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为(m 1-m 2)g/NILD .磁感应强度的方向垂直纸面向外,大小为mg/2NIL 16.电磁炮是一种理想的兵器,它的主要原理如图所示,1982年澳大利亚国立大学制成了能把2.2g 的弹体(包括金属杆EF 的质量)加速到10km/s 的电磁炮(常规炮弹速度大小约为2km/s )。
若轨道宽为2m ,长为100m ,通过的电流为10A ,则轨道间所加匀强磁场的磁感强度为_________T ,磁场力的最大功率P =_________W (轨道摩擦不计)。
17.如图A 所示,一个圆形线圈的匝数n =1000,线圈面积S =200cm 2,线圈的电阻r =1Ω,在线圈外接一个阻值R =4Ω的电阻,电阻的一端b 跟地相接。
把线圈放入一个方向垂直线圈平面向里的匀强磁场中,磁场的磁感强度随时间变化规律的B -t 图线如图B 所示。
问:(1)从开始计时起在t 1=3s ,t 2=5s 时穿过线圈的磁通量是多少? (2)a 点的最高电势和最低电势各多大?18.一质量为m ,电量为q 的带电粒子(不计重力),以平行于电场线的初速度v 0射入匀强电场,经时间ts ,带电粒子具有的电势能与刚射入到电场时具有的电势能相同。
求:(1)此匀强电场的场强为多大?(2)带电粒子在电场中通过的路程为多少?19.喷墨打印机的结构简图如图所示,其中墨盒可以发出墨汁微滴,其半径约为10-5m ,此做滴经过带电室时被带上负电,带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制。
带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场,带电微滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上,显示出字体。
无信号输入时,墨汁微滴不带电,径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒。
设偏转板板长为1.6cm ,两板间的距离为0.50cm ,偏转板的右端距纸3.2cm 。
若一个墨汁微滴的质量为1.6×10-10kg ,以20m/s 的初速度垂直于电场方向进入偏转电场,两偏转板间的电压是8.0×103V ,若墨汁微滴打到纸上的点距原射入方向的距离是 2.0mrn ,求这个墨汁微滴通过带电室带的电量。
不计空气阻力和重力,可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部,忽略边缘电场的不均匀性。
为了使纸上的字体放大10%,请你分析提出一个可行的方法。
20.如图所示有一足够长的平行金属导轨,电阻不计,导轨光滑,间距L =2m 。
现将导轨沿与水平方向成θ=30°角倾斜放置,在底部接有一个R =3Ω的电阻。
现将一个长为L =2m ,质量m =0.2kg 、电阻r =2Ω的金属棒自轨道顶部沿轨道自由滑下,经一段距离后进入一垂直轨道平面的匀强磁场中。
磁场上部有边界,下部无边界,磁感强度B =0.5T 。
金属棒进入磁场后又运动了s`=30m 后开始作匀速运动,在作匀速直线运动之前这段时间内电阻R 上产生了Q =36J 的内能(g 取10m/s 2)。
求:(1)金属棒进入磁场后速度为v =15m/s 时的加速度a 的大小和方向。
(2)磁场的上部边界距导轨顶部的距离S 。
21.一质量m =0.1kg 、电阻R =0.1Ω的矩形金属框abcd 由静止开始释放,沿竖直向下的方向进入匀强磁场,磁场方向如图所示,磁感强度B =0.5T 。
已知金属框宽L =0.2m ,长度有足够长。
当金属框下降了h =0.5m (即进入磁场的高度)时,已产生了W =0.45J 的热量,这时候金属框的cd 边仍在磁场外(g =10m/s 2)。
(1)求此时金属框中感应电流的大小和方向;(2)从此时开始,在金属框上施加一竖直方向的外力,使它开始作匀加速运动,在t =1/3s 的时间里,经过S =0.75m 的距离。
求此外力随时间的变化关系,并说明外力的方向。
设在此过程中cd 边始终在磁场外。