高三物理電場和磁場試題

1、優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載電場和磁場【知識(shí)特點(diǎn)】重要講述了與電荷（導(dǎo)體）的受力和運(yùn)動(dòng)，能量變化密切相關(guān)的兩種場的特點(diǎn)；帶電粒子在這兩種場中的受力、運(yùn)動(dòng)、動(dòng)量和能量變化的規(guī)律?！局R(shí)結(jié)構(gòu)】一、電場與磁場的對(duì)照：電荷產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)電荷QU性質(zhì)電場強(qiáng)度 EF / q (Ek r 2 、 Ed )電場線電勢/ q(U ABAB 、 qUW)等勢面對(duì)導(dǎo)體的作用靜電感應(yīng)（靜電平衡、靜電屏蔽）電場qEqU對(duì)電荷的作用產(chǎn)生力FqE 、 amdm運(yùn)動(dòng)加速（ v0E、 v0 =0）偏轉(zhuǎn)（ v0E）電容（ CQ 、 CS ）U4kd性質(zhì)磁感強(qiáng)度BF 、 BIlS磁感線：引入磁通量BS對(duì)通電導(dǎo)線F（I B）BIl產(chǎn)生磁場對(duì)通電導(dǎo)

2、體的作用對(duì)通電線圈 MBIS（ ）S Bvq B： F=0對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用vq B：產(chǎn)生 F=q Bv( F B)電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體的作用運(yùn)動(dòng)導(dǎo)線： EBlv（vB）電磁感應(yīng)運(yùn)動(dòng)線圈： EBS（SB）線圈中的 發(fā)生變化： En線圈中的電流發(fā)生變化E自t優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載二、麥克斯韋的電磁場理論交變電場交變磁場LC電磁振蕩電路開放T2LC形成電磁場傳播電磁波： C= v【例 1】如圖所示，有一磁感強(qiáng)度B 9.1 10 4 T 的勻強(qiáng)磁場， C、 D為垂直于磁場方向的同一平面內(nèi)的兩點(diǎn)，它們之間的距離l =0.05 m，今有一電子在此磁場中運(yùn)動(dòng)，它經(jīng)過C 點(diǎn)的速度v 的方向和磁場垂直，且

3、與CD之間的夾角 =30°。VD（ 1）電子在C 點(diǎn)時(shí)所受的磁場力的方向如何？C（ 2）若此電子在運(yùn)動(dòng)后來又經(jīng)過D 點(diǎn)，則它的速度應(yīng)是多大？（ 3）電子從C 點(diǎn)到 D 點(diǎn)所用的時(shí)間是多少？（電子的質(zhì)量m9.1 10 31 kg ，電子的電量 q1.6 10 19C ）【例 2】如圖所示， 半徑為 a 的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度B=0.2T，磁場方向垂直于紙面向里，半徑為 b 的金屬圓環(huán)與磁場同心放置，磁場與環(huán)面垂直， 其中 a=0.4m，b=0.6m。金屬環(huán)上分別接有燈L1、L2，兩燈的電阻均為R0=2。一金屬棒 MN與金屬環(huán)接觸良好，棒與環(huán)的電阻均不計(jì)。M（ 1）若棒以 v0

4、 5m / s 的速率在環(huán)上向右勻速滑動(dòng)，求環(huán)滑過圓環(huán)直徑 OO 的瞬間， MN 中的電動(dòng)勢和流過 L1 的電流。L1Ob L2（ 2）撤去中間的金屬棒MN ，將右面的半圓環(huán)aOL 2O以 OO為軸向低面外翻轉(zhuǎn) 90°，若此后磁場隨時(shí)間均勻變化，其變O'化率為B( 4 )T / s，求 L 1 的功率。NtAVOD【例 3】如圖所示，邊長為 l 的正方形 ABCD中有豎直向上的勻強(qiáng)電場。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子，質(zhì)量為m ，電量為 q ，以初V速度 v0 從 A 點(diǎn)沿 AD方向射入，正好從CD的中點(diǎn)射出。（ 1）該帶電粒子帶什么電？BC（ 2）該電場的場強(qiáng) E=？帶電粒子離開電

5、場時(shí)的方向如何？（ 3）若撤去電場，改換成勻強(qiáng)磁場，帶電粒子仍從CD 中點(diǎn)射出，所加磁場的方向、磁感強(qiáng)度 B 的大小如何？帶電粒子離開磁場時(shí)的方向如何？優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載【例 4】如圖所示，在地面上方和真空室內(nèi)有互相垂直的勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)電場方向指向 y 軸負(fù)方向，場強(qiáng) E4.0 10 3V / m ，勻強(qiáng)磁場方向指向 x 軸的正方向，磁感強(qiáng)度B=0.4T ，現(xiàn)有一帶電微粒 m 以yB200m/ s的速度由坐標(biāo)原點(diǎn)沿y 軸正方向射入真空室后立即VE做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，從微粒有O 點(diǎn)射入開始計(jì)時(shí)，求經(jīng)過時(shí)間t10 3 s 時(shí)微粒所處位置的坐標(biāo)。 （ g 10m / s2 ）Ox6z【例 5

6、】位于豎直平面內(nèi)矩形平面導(dǎo)線框abcd 。水平邊 ab 長 L1=1.0m ，豎直邊 ad 長L =0.5 m ，線框的質(zhì)量 m0.2kg ，電阻 R=2 ，其下方有一勻強(qiáng)磁場區(qū)域，該區(qū)域的2上、下邊界 PP和 QQ均與 ab 平行。兩邊界間距離為H，H L2，磁場的磁感強(qiáng)度B=1.0T ，方向與線框平面垂直。 如圖所示， 令線框的 dc 邊從離磁場區(qū)域上邊a1b界 PP的距離為 h 0.7m 處自由下落。已知線框dc 進(jìn)入磁場以后，LdL2ab 邊到達(dá)邊界PP之前的某一時(shí)刻線框的速度已到達(dá)這一段的最大hcP'值。問從線框開始下落到 dc 邊剛剛到達(dá)磁場區(qū)域下邊界QQ過程中， P磁場作

7、用在線框的安培力做的總功為多少？（g10m / s2 ，不計(jì)B空氣阻力）QQ'練習(xí)題1、在電場中有A、B 兩點(diǎn)，關(guān)于這兩點(diǎn)的場強(qiáng)和電勢間的關(guān)系，下列說法中正確的是：A、若場強(qiáng)相等，則電勢一定相等；B、若電勢相等，則場強(qiáng)一定相等；C、電勢高處場強(qiáng)一定大；D、場強(qiáng)大處，電勢反而可能小。2、如圖所示， A、B 兩點(diǎn)放有電量為 +Q 和+2Q 的點(diǎn)電荷， A、B、 C、 D 四點(diǎn)在同一直線上，且AC=CD=DB，將一正電荷從 C 點(diǎn)沿直線移到 D 點(diǎn)，則A、電場力一直做正功；B、電場力先做正功再做負(fù)功；+Q+2QC、電場力一直做負(fù)功；D、電場力先做負(fù)功在做正功。ACDB3、不考慮重力作用， 有

8、關(guān)帶電粒子在電場或磁場中運(yùn)動(dòng)的說法哪些是正確的？A 、在電場中可能作勻變速直線運(yùn)動(dòng)或勻變速曲線運(yùn)動(dòng)B、在勻強(qiáng)磁場中可能做勻速直線運(yùn)動(dòng)或變加速曲線運(yùn)動(dòng)C、在電場中不能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)D、在勻強(qiáng)磁場中不能做類平拋運(yùn)動(dòng)4、不考慮重力作用，下列各種隨時(shí)間變化的勻強(qiáng)電場哪些能使原來靜止的帶電粒子作單向直線運(yùn)動(dòng)：EEEE0t0t0l0lABCD優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載5、如圖所示是一種延時(shí)開關(guān)。當(dāng)S 閉合時(shí)（ S 閉合著），電磁鐵 F 將銜鐵12接通。當(dāng) S1 斷開時(shí)，由于電磁感應(yīng)作用，D將延遲一段時(shí)間才被釋放。則：A 、由于 A 線圈的電磁感應(yīng)作用，才產(chǎn)生延時(shí)釋放D 的作用；B、由于 B 線圈的電磁感應(yīng)作用，

9、才產(chǎn)生延時(shí)釋放D的作用；C、如果斷開 B 線圈的電鍵 S2，無延時(shí)作用；D 、如果斷開 B 線圈的電鍵 S2，延時(shí)作用變長；S16、無線電波某波段的波長范圍為187 560 m ，為了避免鄰臺(tái)干擾，在一定范圍內(nèi)兩個(gè)相鄰電臺(tái)的頻率至少相差10kHz ，則此波段中能容納電臺(tái)的個(gè)數(shù)約為A 、 5000B 、100C、200D、 207、如圖所示， LC 振蕩回路中的震蕩周期T 2.010 2 s ，自振蕩D 吸下，將C 線路DCFAS2B電流沿逆時(shí)針方向達(dá)到最大值開始計(jì)時(shí)，當(dāng)t 3.4 10 2 s 時(shí)，I m以下哪些說法是正確的？A 、電容器 C 處于充電過程B 、線圈的磁通量達(dá)到最大值LCC、電

10、容器的上極板帶正電D、電容器的上極板帶不帶電8、如圖所示， 一束質(zhì)量、 速度和電量不同的正離子垂直地射入勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場正交的區(qū)域里，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有些離子保持原來的運(yùn)動(dòng)方向，未發(fā)生任何偏轉(zhuǎn)。如果讓這一些不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的離子+進(jìn)入另一勻強(qiáng)磁場中，發(fā)現(xiàn)這些離子又分裂成幾束，對(duì)這些進(jìn)入后一磁場的離子，可得出結(jié)論A 、它們的動(dòng)能一定各不相同B、它們的電量一定各不相同C、它們的質(zhì)量一定各不相同D 、它們的電量與質(zhì)量之比一定各不相同-9、如圖所示， A 是一邊長為 L 的正方形線框， 框的電阻是 R，今維持框以恒定的速度v 沿 x 軸方向運(yùn)動(dòng)，并穿過圖中所示的勻強(qiáng)磁場B區(qū)域。若以 x 軸方向?yàn)榱Φ恼较?，線框在

11、圖示位置時(shí)為時(shí)間零adB點(diǎn)，則磁場對(duì)線框的作用力隨時(shí)間變化的圖線為：AbcFFFFL3L01 2 3 4 5 t0 123450 1 2 3 4 5 t 0 1 2 3 4 5 ttABCD10、電磁流量計(jì)廣泛應(yīng)用于測量可導(dǎo)電流體（如污水） 在管中的流量 （在單位時(shí)間內(nèi)通過管內(nèi)橫截面的流體的體積） 。為了簡化，假設(shè)流量計(jì)是如圖所示的橫截面為長方形的一段管道，其中空部分的長、寬、高分別為a、b、c ，流量計(jì)的兩端與輸送流體的管道相連接（圖中虛線），圖中的上、下兩面是金屬材料，b前、后兩面是絕緣材料?，F(xiàn)于流量計(jì)所在處加磁感強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于前后兩面。當(dāng)導(dǎo)電流體穩(wěn)定地流經(jīng)流量c計(jì)時(shí)

12、，在管外將流量計(jì)上、下兩表面分別與一串接了電阻R 的電a流表的兩端連接，I 表示測得的電流值。已知流體的電阻率為 ，優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載不計(jì)電流表的內(nèi)阻，則可求得流量為：A 、 I (bRc )B、 I ( aRb ) C、 I (cRa)D 、 I (Rbc )BaBcBbBa11、 1992 年 7 月，航天飛機(jī)“阿特蘭蒂斯號(hào)”進(jìn)行了一項(xiàng)衛(wèi)星懸繩發(fā)電實(shí)驗(yàn)，航天飛機(jī)在赤道 上 空 飛 行 ， 速 度 約 6.5km/ s ， 方 向 由 西 向 東 。 地 磁 場 在 該 處 的 磁 感 應(yīng) 強(qiáng) 度B0.410 4 T 。從航天飛機(jī)上發(fā)出一顆衛(wèi)星，攜帶一根長L=20km 的金屬懸繩離開航天飛

13、機(jī)。航天飛機(jī)和衛(wèi)星間的懸繩指向地心，預(yù)計(jì)這根懸繩能產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為；航天飛機(jī)的電勢于衛(wèi)星的電勢（填“大于” 、“小于”、“等于”）；通過電離層可形成回路，電流強(qiáng)度約為I=3A ，懸繩電阻 r=800 ，則航天飛機(jī)可獲得電功率P=（實(shí)驗(yàn)因機(jī)械故障未能全部放出懸繩，但放出的部分懸繩證明原理完全正確）。AC SBL/2L/212、如圖所示，平行正對(duì)的金屬板A 和 B 相距為 d，板長為 L ，板間電壓為 U， C 是長度為 d 的檔板，其上下兩端與AB 水平相齊， S 是一塊足夠長的屏，C 到平行金屬板右端和到S 的距離均為 L ，現(xiàn)讓各種不同的帶電粒子沿與AB 兩板中心線射入，2不計(jì)粒子的重力和

14、相互之間的作用。（ 1）由于 C 的存在將有部分粒子打不到屏S，求該部分 “陰影”上下的寬度H（ 2）畫出所有粒子能到達(dá)屏S 的最大區(qū)域， 并求出該區(qū)域的寬度h（ 3）若用 q 表示某種粒子的電量，則該粒子的初動(dòng)能EK 多大才能達(dá)到屏 S 上？VV'SN13、如圖所示，質(zhì)量、電量、速率相同的帶電粒子垂直射入勻強(qiáng)磁場，如果粒子垂直于縫S射入則粒子達(dá)到照相底片上的N 點(diǎn)，但實(shí)際上一些粒子偏離一個(gè)很小的角度射入，如果要求粒子達(dá)到照相底片上距 N 的距離不大于直徑 2R 的 0.1，則 應(yīng)不大于多少？（結(jié)果 可能用反三角函數(shù)值表示）14、如圖在 P 點(diǎn)有一電子發(fā)射源，靜止的電子經(jīng)一電壓加速后，

15、垂直擊中屏幕上的 M 點(diǎn)，若在 PM 之間有一半徑為R 的圓形區(qū)域， 該P(yáng)區(qū)域內(nèi)存在著磁感強(qiáng)度為B 的勻強(qiáng)磁場， 且圓心 O 在 PM 的連線M上，電子將擊中屏幕的N 點(diǎn)，已知電子電量為e，質(zhì)量為 m， OO點(diǎn)與 M 點(diǎn)的距離為 L ，N 點(diǎn)與 M 點(diǎn)的距離為3L ，則加速電壓U 為多大？N優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載15、如圖所示，邊長分別為 a 2m 和 b 1m 的兩個(gè)正方形線框 P、Q，分別懸掛在滑輪 A 和 C 的兩側(cè)，其質(zhì)量分別為 m1 2kg ， m2 1kg ，電阻都是 1 ， P的下邊和Q 的上邊距磁場邊界均為H，勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度為B=1T ，將 P、 Q 無初速度釋放，繩的質(zhì)量和

16、一切摩擦均不計(jì)，當(dāng)P 的下端進(jìn)入磁場后，兩線框開始做勻速直線運(yùn)動(dòng)，求：（ 1） H= ？ （ 2）在 P、 Q 勻速運(yùn)動(dòng)中，共釋放多少熱量？16、如圖所示，在y 0 的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于xy平面并指向紙面外，磁感強(qiáng)度為B。一帶正電的粒子以速度v0 從 O點(diǎn)射入磁場，入射方向在 xy 平面內(nèi)，與 x 軸正方向的夾角為 。若粒子射出磁場的位置與 O 點(diǎn)的距離為 L ，求該粒子的電量和質(zhì)量之比。ACa PHHBb QO yx17、如圖所示，金屬桿ab 放在兩水平放置的長直平行金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間的寬度為 1.0m，其間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場，磁感強(qiáng)度B=1.0T ，現(xiàn)用導(dǎo)線

17、與插入電解槽中的兩惰性電極 C 、 D 相連，回路總電阻為 2，電解液為500 ml的 CuSO4溶液。先對(duì)棒施加一大小為 3N 的水平恒力，棒即開始運(yùn)動(dòng)，最后達(dá)a B到穩(wěn)定狀態(tài)。從棒開始運(yùn)動(dòng)到棒剛達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)過程CDF中， C、D 中的某一電極增重 3.2mg （設(shè)電解時(shí)該電極無氫氣析出，且不考慮水解和溶液體積的變化）（ 1）寫出 D 的電極反應(yīng)方程式。b（ 2）寫出電解 CuSO4 溶液的化學(xué)方程式。CuSO溶液4（ 3）棒達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的速度多大？（ 4） ab 棒剛達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，溶液中氫離子的濃度為多少mol / L ？（ 5）從棒開始運(yùn)動(dòng)到達(dá)到穩(wěn)定過程中，棒ab 移動(dòng)的距離？cb1

18、8、質(zhì)譜儀是一種測帶電粒子質(zhì)量和分析同位素的重要工具?，F(xiàn)有一如圖形式的質(zhì)譜儀，離子源 S 產(chǎn)生出質(zhì)量為 m，電量為 q 的速度可忽略不計(jì)的正離子， 出來的離子經(jīng)電場加速， 從 a 點(diǎn)沿 ab 方向進(jìn)入磁感強(qiáng)度為 B，半徑為 R 的圓形勻強(qiáng)磁場區(qū)域，調(diào)節(jié)加速電壓 U ，使離子出磁場后能打在過 b 點(diǎn)并與 ab 垂直的記錄底片的某點(diǎn) c 上，測出 c 點(diǎn)與磁場中心 O 點(diǎn)的連線和 Ob 間的銳角 ，求BQUSq2U tg 2證該粒子的荷質(zhì)比2。mB2R2優(yōu)秀學(xué)習(xí)資料歡迎下載答案 1D；2 B； 3ABD； 4AC ； 5BC；6B ； 7 AC8D； 9B；10A；11 5.2103V ，大于， 8.4kW12（ 1）3 d ，（ 2） 3 d ，（ 3） qUL 2EKq