電磁學(xué)經(jīng)典練習(xí)題及答案(共27頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上高中物理電磁學(xué)練習(xí)題一、在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有的小題只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的小題有多個(gè)選項(xiàng)正確1如圖3-1所示，有一金屬箔驗(yàn)電器，起初金屬箔閉合，當(dāng)帶正電的棒靠近驗(yàn)電器上部的金屬板時(shí)，金屬箔張開在這個(gè)狀態(tài)下，用手指接觸驗(yàn)電器的金屬板，金屬箔閉合，問當(dāng)手指從金屬板上離開，然后使棒也遠(yuǎn)離驗(yàn)電器，金屬箔的狀態(tài)如何變化?從圖3-1的四個(gè)選項(xiàng)中選取一個(gè)正確的答案圖3-1圖圖圖圖2下列關(guān)于靜電場的說法中正確的是在點(diǎn)電荷形成的電場中沒有場強(qiáng)相等的兩點(diǎn)，但有電勢相等的兩點(diǎn)正電荷只在電場力作用下，一定從高電勢向低電勢運(yùn)動場強(qiáng)為零處，電勢不一定為零；電勢為零處，場強(qiáng)不一定為零初速為零

2、的正電荷在電場力作用下不一定沿電場線運(yùn)動3在靜電場中，帶電量大小為的帶電粒子（不計(jì)重力），僅在電場力的作用下，先后飛過相距為的、兩點(diǎn)，動能增加了，則點(diǎn)的電勢一定高于點(diǎn)的電勢帶電粒子的電勢能一定減少電場強(qiáng)度一定等于、兩點(diǎn)間的電勢差大小一定等于4將原來相距較近的兩個(gè)帶同種電荷的小球同時(shí)由靜止釋放（小球放在光滑絕緣的水平面上），它們僅在相互間庫侖力作用下運(yùn)動的過程中它們的相互作用力不斷減少它們的加速度之比不斷減小它們的動量之和不斷增加它們的動能之和不斷增加5如圖3-2所示，兩個(gè)正、負(fù)點(diǎn)電荷，在庫侖力作用下，它們以兩者連線上的某點(diǎn)為圓心做勻速圓周運(yùn)動，以下說法正確的是圖3-2它們所需要的向心力不相等它

3、們做圓周運(yùn)動的角速度相等它們的線速度與其質(zhì)量成反比它們的運(yùn)動半徑與電荷量成反比6如圖3-3所示，水平固定的小圓盤，帶電量為，電勢為零，從盤心處由靜止釋放一質(zhì)量為，帶電量為的小球，由于電場的作用，小球豎直上升的高度可達(dá)盤中心豎直線上的點(diǎn)，又知道過豎直線上的點(diǎn)時(shí)，小球速度最大，由此可知在所形成的電場中，可以確定的物理量是圖3-3點(diǎn)場強(qiáng)點(diǎn)場強(qiáng)點(diǎn)電勢點(diǎn)電勢7如圖3-4所示，帶電體固定，帶電體的帶電量為，質(zhì)量為，與絕緣的水平桌面間的動摩擦因數(shù)為，將在點(diǎn)由靜止放開，則在的排斥下運(yùn)動到點(diǎn)停下，、相距為，下列說法正確的是圖3-4將從點(diǎn)由靜止拉到點(diǎn)，水平拉力最少做功2將從點(diǎn)由靜止拉到點(diǎn)，水平拉力做功從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)

4、，電勢能增加從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)，電勢能減少8如圖3-5所示，懸線下掛著一個(gè)帶正電的小球，它的質(zhì)量為、電量為，整個(gè)裝置處于水平向右的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為圖3-5小球平衡時(shí)，懸線與豎直方向夾角的正切為若剪斷懸線，則小球做曲線運(yùn)動若剪斷懸線，則小球做勻速運(yùn)動若剪斷懸線，則小球做勻加速直線運(yùn)動9將一個(gè)6、6的小燈甲連接在內(nèi)阻不能忽略的電源上，小燈恰好正常發(fā)光，現(xiàn)改將一個(gè)6、3的小燈乙連接到同電源上，則小燈乙可能正常發(fā)光小燈乙可能因電壓過高而燒毀小燈乙可能因電壓較低而不能正常發(fā)光小燈乙一定正常發(fā)光10用三個(gè)電動勢均為15、內(nèi)阻均為05的相同電池串聯(lián)起來作電源，向三個(gè)阻值都是1的用電器供電，要想獲得最大的輸出

5、功率，在如圖3-6所示電路中應(yīng)選擇的電路是圖3-611如圖3-10所示的電路中，、為阻值固定的電阻，為可變電阻，為內(nèi)阻可忽略的電流表，為內(nèi)阻很大的電壓表，電源的電動勢為，內(nèi)阻為當(dāng)?shù)幕瑒佑|頭向端移動時(shí)圖3-10電壓表的讀數(shù)變小電壓表的讀數(shù)變大電流表的讀數(shù)變小電流表的讀數(shù)變大12如圖3-11所示的電路中，滑動變阻器的滑片從滑向的過程中，3只理想電壓表的示數(shù)變化的絕對值分別為、，下列各值可能出現(xiàn)的是圖3-113、2、11、3、205、1、1502、1、0813如圖3-12甲所示電路中，電流表與內(nèi)阻相同，與串聯(lián)，當(dāng)電路兩端接在電壓恒定的電源上時(shí)，示數(shù)為3，的示數(shù)為2；現(xiàn)將改為與串聯(lián)，如圖3-12乙所示

6、，再接在原來的電源上，那么圖3-12的示數(shù)必增大，的示數(shù)必減小的示數(shù)必增大，的示數(shù)必增大的示數(shù)必減小，的示數(shù)必增大的示數(shù)必減小，的示數(shù)必減小14如圖3-13所示為白熾燈（規(guī)格為“220，100”）、（規(guī)格為“220，60”）的伏安特性曲線（-圖象），則根據(jù)該曲線可確定將、兩燈串聯(lián)在220的電源上時(shí)，兩燈的實(shí)際功率之比大約為圖3-131235531315如圖3-14所示的電路中，當(dāng)?shù)幕瑒佑|頭移動時(shí)圖3-14上電流的變化量大于上電流的變化量上電流的變化量小于上電流的變化量上電壓的變化量大于路端電壓的變化量上電壓的變化量小于路端電壓的變化量16電飯鍋工作時(shí)有兩種狀態(tài)：一種是鍋內(nèi)水燒干前的加熱狀態(tài)，另

7、一種是鍋內(nèi)水燒干后保溫狀態(tài)，如圖3-15所示是電飯鍋電路原理示意圖，是用感溫材料制造的開關(guān)下列說法中正確的是圖3-15其中是供加熱用的電阻絲當(dāng)開關(guān)接通時(shí)電飯鍋為加熱狀態(tài)，斷開時(shí)為保溫狀態(tài)要使在保溫狀態(tài)時(shí)的功率為加熱狀態(tài)時(shí)的一半，應(yīng)為21要使在保溫狀態(tài)時(shí)的功率為加熱狀態(tài)時(shí)的一半，應(yīng)為（1）117如圖3-16所示為理想變壓器，電源電壓不變，當(dāng)變阻器的滑動頭向上移動時(shí)，讀數(shù)發(fā)生變化的電表是圖3-1618如圖3-17甲所示，兩節(jié)同樣的電池（內(nèi)電阻不計(jì)）與滑線變阻器組成分壓電路和理想變壓器原線圈連接，通過改變滑動觸頭的位置，可以在變壓器副線圈兩端得到圖3-17乙中哪些電壓?圖3-1719如圖3-18所示

8、的電路中，和是完全相同的燈泡，線圈的電阻可以忽略下列說法正確的是圖3-18合上開關(guān)接通電路時(shí)，先亮，后亮，最后一樣亮合上開關(guān)接通電路時(shí)，和始終一樣亮斷開開關(guān)切斷電路時(shí)，立刻熄滅，過一會兒才熄滅斷開開關(guān)切斷電路時(shí)，和都要過一會兒才熄滅20如圖3-19所示，理想變壓器的副線圈上通過輸電線接有三個(gè)燈炮、和，輸電線的等效電阻為，原線圈接有一個(gè)理想的電流表開始時(shí)，開關(guān)接通，當(dāng)斷開時(shí)，以下說法中正確的是圖3-19原線圈兩端、間的輸入電壓減小等效電阻上消耗的功率變大原線圈中電流表示數(shù)增大燈炮和變亮21如圖3-20所示是一個(gè)理想變壓器，、分別為理想的交流電流表，、分別為理想的交流電壓表，、均為電阻，原線圈兩端

9、接電壓一定的正弦交流電源，閉合開關(guān)，各交流電表的示數(shù)變化情況應(yīng)是圖3-20讀數(shù)變大讀數(shù)變大讀數(shù)變小讀數(shù)變小22如圖3-21所示電路中，電源電動勢為，內(nèi)電阻為，、為定值電阻，為可變電阻，為電容器在可變電阻由較小逐漸變大的過程中圖3-21流過的電流方向是由到電容器被充電電容器的帶電量在逐漸減少電源內(nèi)部消耗的功率變大23如圖3-22所示是一理想變壓器的電路圖，若初級回路、兩點(diǎn)接交流電壓時(shí)，四個(gè)相同的燈泡均正常發(fā)光，則原、副線圈匝數(shù)比為 圖3-224121133124如圖3-23所示，一個(gè)理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為101，在原線圈上加220的正弦交變電壓，則副線圈兩端、間的最大電壓為圖

10、3-232222零1125如圖3-24所示，某理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)均可調(diào)節(jié)，原線圈兩端電壓為一最大值不變的正弦交流電，在其它條件不變的情況下，為了使變壓器輸入功率增大，可使圖3-24原線圈匝數(shù)增加原線圈匝數(shù)增加負(fù)載電阻的阻值增大負(fù)載電阻的阻值減小26如圖3-26甲所示，閉合導(dǎo)體線框從高處自由下落，落入一個(gè)有界勻強(qiáng)磁場中，從邊開始進(jìn)入磁場到邊即將進(jìn)入磁場的這段時(shí)間里，在圖3-26乙中表示線框運(yùn)動過程中的感應(yīng)電流-時(shí)間圖象的可能是圖32627如圖3-28所示，是粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長方形線框，導(dǎo)體棒有電阻，可在邊與邊上無摩擦滑動，且接觸良好，線框處在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場中，在由靠近邊處

11、向邊勻速滑動的過程中，下列說法正確的是圖3-28矩形線框消耗的功率先減小后增大棒中的電流強(qiáng)度先減小后增大棒兩端的電壓先減小后增大棒上拉力的功率先減小后增大28一平行板電容器充電后與電源斷開，負(fù)極板接地在兩極板間有一正電荷（電量很?。┕潭ㄔ邳c(diǎn)，如圖3-30所示以表示兩板間的場強(qiáng)，表示電容器兩板間的電壓，表示正電荷在點(diǎn)的電勢能若保持負(fù)極板不動，將正極板移到圖中虛線所示位置，則圖3-30變小，不變變大，變大變小，不變不變，不變29如圖3-31所示，有一固定的超導(dǎo)體圓環(huán)，在其右側(cè)放著一條形磁鐵，此時(shí)圓環(huán)中沒有電流當(dāng)把磁鐵向右方移走時(shí)，由于電磁感應(yīng)，在超導(dǎo)體圓環(huán)中產(chǎn)生了一定的電流圖3-31此電流方向如圖

12、中箭頭所示，磁鐵移走后，電流很快消失此電流方向如圖中箭頭所示，磁鐵移走后，電流繼續(xù)維持此電流方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵移走后，電流很快消失此電流方向與圖中箭頭方向相反，磁鐵移走后，電流繼續(xù)維持30如圖3-32所示的哪些情況中，、兩點(diǎn)的電勢相等，、兩點(diǎn)的電場強(qiáng)度矢量也相等?圖3-32平行板電容器帶電時(shí)，極板間除邊緣以外的任意兩點(diǎn)、靜電場中達(dá)到靜電平衡時(shí)的導(dǎo)體內(nèi)部的任意兩點(diǎn)、離點(diǎn)電荷等距的任意兩點(diǎn)、兩個(gè)等量異號電荷間連線的中垂線上，與連線中點(diǎn)等距的兩點(diǎn)、31在圖3-33中虛線所圍的區(qū)域內(nèi)，存在電場強(qiáng)度為的勻強(qiáng)電場和磁感強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場已知從左方水平射入的電子，穿過這區(qū)域時(shí)未發(fā)生偏轉(zhuǎn)設(shè)重力可以忽略

13、不計(jì)，則在這區(qū)域中和的方向可能是圖3-33和都沿水平方向，并與電子運(yùn)動方向相同和都沿水平方向，并與電子運(yùn)動方向相反豎直向上，垂直紙面向外豎直向上，垂直紙面向里32在一根軟鐵棒上繞有一組線圈，、是線圈的兩端，為中心抽頭，把端和抽頭分別接到兩條平行金屬導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌間有勻強(qiáng)磁場，方向垂直于導(dǎo)軌所在平面并指向紙內(nèi)，如圖3-35所示，金屬棒在外力作用下以圖示位置為平衡位置左右做簡諧運(yùn)動，運(yùn)動過程中保持與導(dǎo)軌垂直，且兩端與導(dǎo)軌始終接觸良好，下面的過程中、點(diǎn)的電勢都比點(diǎn)的電勢高的是圖3-35從平衡位置向左邊運(yùn)動的過程中從左邊向平衡位置運(yùn)動的過程中從平衡位置向右邊運(yùn)動的過程中從右邊向平衡位置運(yùn)動的過程中33質(zhì)

14、量為、電量為的帶電粒子以速率垂直磁感線射入磁感強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，在磁場力作用下做勻速圓周運(yùn)動，帶電粒子在圓周軌道上運(yùn)動相當(dāng)于一環(huán)形電流，則環(huán)形電流的電流強(qiáng)度跟成正比環(huán)形電流的電流強(qiáng)度跟成正比環(huán)形電流的電流強(qiáng)度跟成正比環(huán)形電流的電流強(qiáng)度跟成反比34在光滑絕緣水平面上，一輕繩拉著一個(gè)帶電小球繞豎直方向的軸在勻強(qiáng)磁場中做逆時(shí)針方向的水平勻速圓周運(yùn)動，磁場方向豎直向下，其俯視圖如圖3-36所示若小球運(yùn)動到點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷開，關(guān)于小球在繩斷開后可能的運(yùn)動情況，以下說法正確的是圖3-36小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動，半徑不變小球仍做逆時(shí)針勻速圓周運(yùn)動，但半徑減小小球做順時(shí)針勻速圓周運(yùn)動，半徑不變小球做順時(shí)

15、針勻速圓周運(yùn)動，半徑減小35如圖3-37所示，豎直面內(nèi)放置的兩條平行光滑導(dǎo)軌，電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，磁感強(qiáng)度05，導(dǎo)體棒、長度均為02，電阻均為01，重力均為01，現(xiàn)用力向上拉動導(dǎo)體棒，使之勻速上升（導(dǎo)體棒、與導(dǎo)軌接觸良好），此時(shí)靜止不動，則上升時(shí)，下列說法正確的是圖3-37受到的拉力大小為2向上運(yùn)動的速度為2在2內(nèi)，拉力做功，有04的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能在2內(nèi)，拉力做功為0636如圖3-38所示，閉合矩形線圈與長直導(dǎo)線在同一平面內(nèi)，線圈的、兩邊與直導(dǎo)線平行，直導(dǎo)線中有逐漸增大、但方向不明的電流，則圖3-38可知道線圈中的感應(yīng)電流方向可知道線圈各邊所受磁場力的方向可知道整個(gè)線圈所受的

16、磁場力的方向無法判斷線圈中的感應(yīng)電流方向，也無法判斷線圈所受磁場力的方向37如圖3-39甲所示，、表示真空中水平放置相距為的平行金屬板，板長為，兩板加電壓后板間電場可視為勻強(qiáng)電場，現(xiàn)在、兩極間加上如圖3-39乙所示的周期性的交變電壓，在4時(shí)，恰有一質(zhì)量為、電量為的粒子在板間中央沿水平方向以速度射入電場，忽略粒子重力，下列關(guān)于粒子運(yùn)動狀態(tài)表述正確的是圖3-39粒子在垂直于板的方向的分運(yùn)動可能是往復(fù)運(yùn)動粒子在垂直于板的方向的分運(yùn)動不可能是單向運(yùn)動粒子不可能沿與板平行的方向飛出只要電壓的周期和的值同時(shí)滿足一定條件，粒子可以沿與板平行的方向飛出38如圖3-40甲所示，兩塊大平行金屬板、之間的距離為，在

17、兩板間加上電壓，并將板接地作為電勢零點(diǎn)，現(xiàn)將正電荷逆著電場線方向由板移到板，若用表示稱動過程中該正電荷到板的距離，則其電勢能隨變化的圖線為圖3-40乙中的圖3-4039如圖3-41所示，用絕緣細(xì)絲線懸吊著的帶正電小球在勻強(qiáng)磁場中做簡諧振動，則圖3-41當(dāng)小球每次通過平衡位置時(shí)，動能相同當(dāng)小球每次通過平衡位置時(shí)，動量相同當(dāng)小球每次通過平衡位置時(shí)，絲線拉力相同撤消磁場后，小球擺動周期不變40如圖3-42甲所示，直線右邊區(qū)域?qū)挾葹榈目臻g，存在磁感強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直紙面向里由導(dǎo)線彎成的半徑為（2）的圓環(huán)處在垂直于磁場的平面內(nèi)，且可繞環(huán)與的切點(diǎn)在該平面內(nèi)轉(zhuǎn)動現(xiàn)讓環(huán)以角速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動圖3-42

18、乙是環(huán)從圖示位置開始轉(zhuǎn)過一周的過程中，感應(yīng)電動勢的瞬時(shí)值隨時(shí)間變化的圖象，正確的是圖3-4241空間某區(qū)域電場線分布如圖3-43所示，帶電小球（質(zhì)量為，電量為）在點(diǎn)速度為，方向水平向右，至點(diǎn)速度為，與水平方向間夾角為，、間高度差為，以下判斷正確的是圖3-43、兩點(diǎn)間電勢差（12）（12）球由至，電場力的沖量為（）球由至，電場力的功為（12）（12）小球重力在點(diǎn)的即時(shí)功率為42如圖3-44所示，一塊金屬導(dǎo)體和電源連接，處于垂直于金屬平面的勻強(qiáng)磁場中，當(dāng)接通電源、有電流流過金屬導(dǎo)體時(shí)，下面說法中正確的是圖3-44導(dǎo)體受自左向右的安培力作用導(dǎo)體內(nèi)部定向移動的自由電子受自右向左的洛倫茲力作用在導(dǎo)體的、

19、兩側(cè)存在電勢差，且點(diǎn)電勢低于點(diǎn)電勢在導(dǎo)體的、兩側(cè)存在電勢差，且點(diǎn)電勢高于點(diǎn)電勢43如圖3-45所示，、是間距為的平行金屬導(dǎo)軌，置于磁感強(qiáng)度為、方向垂直導(dǎo)軌所在平面向里的勻強(qiáng)磁場中，、間接有一阻值為的電阻一根與導(dǎo)軌接觸良好、阻值為2的金屬導(dǎo)線垂直導(dǎo)軌放置，并以速度向右勻速滑動則圖3-45、兩點(diǎn)間電壓為、兩點(diǎn)間電壓為3、兩點(diǎn)間電壓為23端電勢比端高44如圖3-46所示，1、2帶等量正電荷，固定在絕緣平面上，在其連線上有一光滑的絕緣桿，桿上套一帶正電的小球，桿所在的區(qū)域同時(shí)存在一個(gè)勻強(qiáng)磁場，方向如圖，小球的重力不計(jì)現(xiàn)將小球從圖示位置從靜止釋放，在小球運(yùn)動過程中，下列說法中哪些是正確的圖346小球加速

20、度將不斷變化小球速度將一直增大小球所受洛倫茲力將一直增大小球所受洛倫茲力大小變化，方向也變化45一根金屬棒放在傾斜的導(dǎo)軌上處于靜止，如圖3-47所示，若在垂直于導(dǎo)軌平面的方向加一個(gè)磁感強(qiáng)度均勻增大的勻強(qiáng)磁場，隨著磁感強(qiáng)度的增大，金屬棒在傾斜導(dǎo)軌上由靜止變?yōu)檫\(yùn)動，在這個(gè)過程中，關(guān)于導(dǎo)軌對金屬棒的摩擦力的大小變化情況是圖3-47如果勻強(qiáng)磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向下，則摩擦力一直減小如果勻強(qiáng)磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向下，則摩擦力先減小后增大如果勻強(qiáng)磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，則摩擦力一直增大如果勻強(qiáng)磁場的方向垂直于導(dǎo)軌平面斜向上，則摩擦力先增大后減小46如圖3-48所示，一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)粒子垂

21、直于磁場方向從同一點(diǎn)射入一個(gè)勻強(qiáng)磁場，若它們在磁場中的運(yùn)動軌跡是重合的，則它們在磁場中運(yùn)動的過程中圖3-48磁場對它們的沖量為零磁場對它們的沖量相等磁場對質(zhì)子的沖量是對粒子沖量的2倍磁場對粒子的沖量是質(zhì)子沖量的2倍47如圖3-49甲所示，兩根豎直放置的光滑平行導(dǎo)軌，其一部分處于方向垂直導(dǎo)軌所在平面且有上下水平邊界的勻強(qiáng)磁場中，一根金屬桿成水平沿導(dǎo)軌滑下在與導(dǎo)軌和電阻組成的閉合電路中，其他電阻不計(jì)，當(dāng)金屬桿進(jìn)入磁場區(qū)后，其運(yùn)動的速度圖象可能是圖3-49乙中的圖3-49二、解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位 1如圖3-87所示的電路中，電源電動勢24，內(nèi)阻

22、不計(jì)，電容12，10，60，20，40，電流表的示數(shù)為零，此時(shí)電容器所帶電量72×10，求電阻的阻值?圖3-872如圖3-88中電路的各元件值為：10，20，300，電源電動勢6，內(nèi)阻不計(jì)，單刀雙擲開關(guān)開始時(shí)接通觸點(diǎn)2，求：圖3-88（1）當(dāng)開關(guān)從觸點(diǎn)2改接觸點(diǎn)1，且電路穩(wěn)定后，電容所帶電量（2）若開關(guān)從觸點(diǎn)1改接觸點(diǎn)2后，直至電流為零止，通過電阻的電量3光滑水平面上放有如圖3-89所示的用絕緣材料制成的形滑板（平面部分足夠長），質(zhì)量為4，距滑板的壁為距離的處放有一質(zhì)量為，電量為的大小不計(jì)的小物體，物體與板面的摩擦不計(jì)，整個(gè)裝置處于場強(qiáng)為的勻強(qiáng)電場中初始時(shí)刻，滑塊與物體都靜止，試問：

23、圖3-89（1）釋放小物體，第一次與滑板壁碰前物體的速度多大?（2）若物體與壁碰后相對水平面的速率為碰前速率的35，則物體在第二次跟壁碰撞之前，滑板相對于水平面的速度和物體相對于水平面的速度分別為多大?（3）物體從開始運(yùn)動到第二次碰撞前，電場力做的功為多大?（設(shè)碰撞所經(jīng)歷時(shí)間極短）4如圖3-90所示，半徑為的金屬球在勻強(qiáng)磁場中以恒定的速度沿與磁感強(qiáng)度垂直的方向運(yùn)動，當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，試求：圖3-90（1）球內(nèi)電場強(qiáng)度的大小和方向?（2）球上怎樣的兩點(diǎn)間電勢差最大?最大電勢差是多少?5如圖3-91所示，小車的質(zhì)量2，置于光滑水平面上，初速度為14帶正電荷02的可視為質(zhì)點(diǎn)的物體，質(zhì)量01，輕放在小

24、車的右端，在、所在的空間存在著勻強(qiáng)磁場，方向垂直紙面向里，磁感強(qiáng)度05，物體與小車之間有摩擦力作用，設(shè)小車足夠長，求圖3-91（1）物體的最大速度?（2）小車的最小速度?（3）在此過程中系統(tǒng)增加的內(nèi)能?（10）6把一個(gè)有孔的帶正電荷的塑料小球安在彈簧的一端，彈簧的另一端固定，小球穿在一根光滑的水平絕緣桿上，如圖3-92所示，彈簧與小球絕緣，彈簧質(zhì)量可不計(jì)，整個(gè)裝置放在水平向右的勻強(qiáng)電場之中，試證明：小球離開平衡位置放開后，小球的運(yùn)動為簡諧運(yùn)動（彈簧一直處在彈性限度內(nèi)）圖3-927有一個(gè)長方體形的勻強(qiáng)磁場和勻強(qiáng)電場區(qū)域，它的截面為邊長020的正方形，其電場強(qiáng)度為4×10，磁感強(qiáng)度2&#

25、215;102，磁場方向垂直紙面向里，當(dāng)一束質(zhì)荷比為4×1010的正離子流以一定的速度從電磁場的正方形區(qū)域的邊界中點(diǎn)射入如圖3-93所示，圖3-93（1）要使離子流穿過電磁場區(qū)域而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，電場強(qiáng)度的方向如何?離子流的速度多大?（2）在離電磁場區(qū)域右邊界04處有與邊界平行的平直熒光屏若撤去電場，離子流擊中屏上點(diǎn)，若撤去磁場，離子流擊中屏上點(diǎn)，求間距離8如圖3-94所示，一個(gè)初速為零的帶正電的粒子經(jīng)過、兩平行板間電場加速后，從板上的孔射出，當(dāng)帶電粒子到達(dá)點(diǎn)時(shí)，長方形區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)大小不變、方向垂直于紙面且方向交替變化的勻強(qiáng)磁場磁感強(qiáng)度04每經(jīng)（4）×103，磁場方向變化一次粒子

26、到達(dá)點(diǎn)時(shí)出現(xiàn)的磁場方向指向紙外，在處有一個(gè)靜止的中性粒子，、間距離3直線垂直平分、已知16，帶電粒子的荷質(zhì)比為10×10，重力忽略不計(jì)求圖3-94（1）加速電壓為220時(shí)帶電粒子能否與中性粒子碰撞?（2）畫出它的軌跡（3）能使帶電粒子與中性粒子碰撞，加速電壓的最大值是多少?9在磁感強(qiáng)度05的勻強(qiáng)磁場中，有一個(gè)正方形金屬線圈，邊長02，線圈的邊跟磁場的左側(cè)邊界重合，如圖3-95所示，線圈的電阻04，用外力使線圈從磁場中運(yùn)動出來：一次是用力使線圈從左側(cè)邊界勻速平動移出磁場；另一次是用力使線圈以邊為軸，勻速轉(zhuǎn)動出磁場，兩次所用時(shí)間都是01試分析計(jì)算兩次外力對線圈做功之差圖3-9510如圖3

27、-97所示的裝置，1是加速電壓，緊靠其右側(cè)的是兩塊彼此平行的水平金屬板，板長為，兩板間距離為一個(gè)質(zhì)量為、帶電量為的質(zhì)點(diǎn)，經(jīng)加速電壓加速后沿兩金屬板中心線以速度水平射入兩板中，若在兩水平金屬板間加一電壓，當(dāng)上板為正時(shí)，帶電質(zhì)點(diǎn)恰能沿兩板中心線射出；當(dāng)下板為正時(shí)，帶電質(zhì)點(diǎn)則射到下板上距板的左端4處為使帶電質(zhì)點(diǎn)經(jīng)加速后，沿中心線射入兩金屬板，并能夠從兩金屬之間射出，問：兩水平金屬板間所加電壓應(yīng)滿足什么條件，及電壓值的范圍圖3-9711矩形線圈、材料相同，導(dǎo)線橫截面積大小不同，粗于，、由同一高度自由下落，同時(shí)進(jìn)入磁感強(qiáng)度為的勻強(qiáng)場區(qū)（線圈平面與垂直如圖3-99所示），、同時(shí)離開磁場區(qū)，試列式推導(dǎo)說明圖

28、3-9912勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)20×101，方向水平電場中有兩個(gè)帶電質(zhì)點(diǎn)，其質(zhì)量均為10×10質(zhì)點(diǎn)帶負(fù)電，質(zhì)點(diǎn)帶正電，電量皆為10×10開始時(shí)，兩質(zhì)點(diǎn)位于同一等勢面上，的初速度20·1，的初速度12·1，均沿場強(qiáng)方向在以后的運(yùn)動過程中，若用表示任一時(shí)刻兩質(zhì)點(diǎn)間的水平距離，問當(dāng)?shù)臄?shù)值在什么范圍內(nèi)，可判斷哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)在前面（規(guī)定圖3-100中右方為前），當(dāng)?shù)臄?shù)值在什么范圍內(nèi)不可判斷誰前誰后?圖3-10013如圖3-101所示，兩根相距為的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的平面內(nèi)，一端接有阻值為的電阻在0的一側(cè)存在沿豎直方向的均勻磁場，磁感強(qiáng)度隨的增大而增大，式

29、中的是一常量，一金屬直桿與金屬導(dǎo)軌垂直，可在導(dǎo)軌上滑動，當(dāng)0時(shí)位于0處，速度為，方向沿軸的正方向在運(yùn)動過程中，有一大小可調(diào)節(jié)的外力作用于金屬桿以保持金屬桿的加速度恒定，大小為，方向沿軸的負(fù)方向設(shè)除外接的電阻外，所有其它電阻都可以忽略問：圖3-101（1）該回路中的感應(yīng)電流持續(xù)的時(shí)間多長?（2）當(dāng)金屬桿的速度大小為2時(shí)，回路中的感應(yīng)電動勢有多大?（3）若金屬桿的質(zhì)量為，施加于金屬桿上的外力與時(shí)間的關(guān)系如何?14如圖3-102所示，有一矩形絕緣木板放在光滑水平面上，另一質(zhì)量為、帶電量為的小物塊沿木板上表面以某一初速度從端沿水平方向滑入，木板周圍空間存在著足夠大、方向豎直向下的勻強(qiáng)電場已知物塊與木板

30、間有摩擦，物塊沿木板運(yùn)動到端恰好相對靜止，若將勻強(qiáng)電場方向改為豎直向上，大小不變，且物塊仍以原初速度沿木板上表面從端滑入，結(jié)果物塊運(yùn)動到木板中點(diǎn)時(shí)相對靜止求：圖3-102（1）物塊所帶電荷的性質(zhì)；（2）勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小15（1）設(shè)在磁感強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，垂直磁場方向放入一段長為的通電導(dǎo)線，單位長度導(dǎo)線中有個(gè)自由電荷，每個(gè)電荷的電量為，每個(gè)電荷定向移動的速率為，試用通過導(dǎo)線所受的安掊力等于運(yùn)動電荷所受洛倫茲力的總和，論證單個(gè)運(yùn)動電荷所受的洛倫茲力圖3-103（2）如圖3-103所示，一塊寬為、厚為的金屬導(dǎo)體放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與金屬導(dǎo)體上下表面垂直若金屬導(dǎo)體中通有電流強(qiáng)度為

31、I、方向自左向右的電流時(shí)，金屬導(dǎo)體前后兩表面會形成一個(gè)電勢差，已知金屬導(dǎo)體單位長度中的自由電子數(shù)目為，問：金屬導(dǎo)體前后表面哪一面電勢高?電勢差為多少?16如圖3-104（）所示，兩水平放置的平行金屬板、相距很近，上面分別開有小孔、，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌與、接觸良好，且導(dǎo)軌在磁感強(qiáng)度為10的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌間距050，金屬棒緊貼著導(dǎo)軌沿平行導(dǎo)軌方向在磁場中做往復(fù)運(yùn)動其速度圖象如圖3-104（）所示，若規(guī)定向右運(yùn)動速度方向?yàn)檎较?，?時(shí)刻開始，由板小孔處連續(xù)不斷以垂直于板方向飄入質(zhì)量為32×1021、電量16×1019的帶正電的粒子（設(shè)飄入速度很小，可視為零）在板外側(cè)有以為

32、邊界的勻強(qiáng)磁場10，與相距10，、方向如圖所示（粒子重力及其相互作用不計(jì)）求圖3-104（1）在040時(shí)間內(nèi)哪些時(shí)刻發(fā)射的粒子能穿過電場并飛出磁場邊界?（2）粒子從邊界射出來的位置之間最大的距離為多少?17如圖3-108所示是一個(gè)電子射線管，由陰極上發(fā)出的電子束被陽極與陰極K間的電場加速，從陽極上的小孔穿出的電子經(jīng)過平行板電容器射向熒光屏，設(shè)、K間的電勢差為U，電子自陰極發(fā)出時(shí)的初速度可不計(jì)，電容器兩極板間除有電場外，還有一均勻磁場，磁感強(qiáng)度大小為，方向垂直紙面向外，極板長度為，極板到熒光屏的距離為，設(shè)電子電量為，質(zhì)量為問圖3-108（1）電容器兩極板間的電場強(qiáng)度為多大時(shí)，電子束不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，直

33、射到熒光屏上的點(diǎn)；（2）去掉兩極板間電場，電子束僅在磁場力作用下向上偏轉(zhuǎn)，射在熒光屏上的點(diǎn)，求到點(diǎn)的距離18如圖3-109所示，電動機(jī)通過其轉(zhuǎn)軸上的絕緣細(xì)繩牽引一根原來靜止的長為1，質(zhì)量01的導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒緊貼在豎直放置、電阻不計(jì)的金屬框架上，導(dǎo)體棒的電阻1，磁感強(qiáng)度1的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)體框架所在平面當(dāng)導(dǎo)體棒在電動機(jī)牽引下上升38時(shí)，獲得穩(wěn)定速度，此過程中導(dǎo)體棒產(chǎn)生熱量2電動機(jī)工作時(shí)，電壓表、電流表的讀數(shù)分別為7和1，電動機(jī)的內(nèi)阻1不計(jì)一切摩擦，取102求：圖3-109（1）導(dǎo)體棒所達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少?（2）導(dǎo)體棒從靜止到達(dá)穩(wěn)定速度的時(shí)間是多少?答案：一、1234567891011121

34、314151617181920212223242526272829303132333435363738394041424344454647二、1解：電容器兩端電壓6，（），8若6814，則有（），714若862，則有（），1102解：（1）接通1后，電阻、串聯(lián)，有（）01電容器兩端電壓（）4電容器帶電量12×10（2）開關(guān)再接通2，電容器放電，外電路分為、和、兩個(gè)支路，通過兩支路的電量分別為和，；與的分配與兩支路電阻成反比，通過兩支路的電量則與電流成正比，故流經(jīng)兩支路的電量12和34與兩支路的電阻成反比，即1234（）（）40202，123412×103，所以122308&

35、#215;1033解：（1）對物體，根據(jù)動能定理，有（12）2，得（2）物體與滑板碰撞前后動量守恒，設(shè)物體第一次與滑板碰后的速度為；滑板的速度為，則4若（35），則10，因?yàn)?，不符合?shí)際，故應(yīng)取（35），則（25）（25）在物體第一次與壁碰后到第二次與壁碰前，物體做勻變速運(yùn)動，滑板做勻速運(yùn)動，在這段時(shí)間內(nèi)，兩者相對于水平面的位移相同（）2·，即（75）（75）（3）電場力做功（12）（12）（12）（135）4（1）穩(wěn)定時(shí)球內(nèi)電子不做定向運(yùn)動，其洛倫茲力與電場力相平衡，有，方向豎直向下（2）球的最低點(diǎn)與最高點(diǎn)之間的電勢差最大×225解：（1）對物體：，當(dāng)速度最大時(shí)，有0，即

36、10（2）、系統(tǒng)動量守：，135，即為的最小速度（3）（12）（12）（12）8756解：設(shè)小球帶電荷量為，電場的電場強(qiáng)度為，彈簧的勁度系數(shù)為在小球處于平衡位置時(shí)，彈簧伸長量為當(dāng)小球向右移動，彈簧總伸長為，以向右為正，小球所受合外力合（），解、得合由此可知：小球離開平衡位置，所受到合外力總指向平衡位置，與相對于平衡位置的位移成正比，所以小球所做的運(yùn)動為簡諧運(yùn)動7解：（1）電場方向向下，與磁場構(gòu)成粒子速度選擇器，離子運(yùn)動不偏轉(zhuǎn)，則，2×10（2）撤去電場，離子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，所需向心力為洛倫茲力，于是，04離子離開磁場區(qū)邊界時(shí)，偏轉(zhuǎn)角12，即30°如圖17甲所示偏離距

37、離005離開磁場后離子做勻速直線運(yùn)動，總的偏離距離為028若撤去磁場，離子在電場中做勻變速曲線運(yùn)動，通過電場的時(shí)間，加速度偏轉(zhuǎn)角為如圖17乙所示，則（）·（12），圖17偏離距離為（12）005離開電場后離子做勻速直線運(yùn)動，總的偏離距離025，、間的距離0538解：（1）設(shè)帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動的半徑為，周期為2（2）×10，恰為半個(gè)周期磁場改變一次方向，時(shí)間內(nèi)粒子運(yùn)動半個(gè)圓周由（12）和，解得05，可見6加速電壓200時(shí)，帶電粒子能與中性粒子碰撞（2）如圖18所示圖18（3）帶電粒子與中性粒子碰撞的條件是：之間距離是2的整數(shù)倍，且2，最小為2，即075由和（12）

38、，解得4509使線圈勻速平動移出磁場時(shí)，邊切割磁感線而產(chǎn)生恒定感應(yīng)電動勢，線圈中產(chǎn)生恒定的感生電流，外力對線圈做的功等于線圈中消耗的電能外電，由、并代入數(shù)據(jù)解出001線圈以為軸勻速轉(zhuǎn)出磁場時(shí)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流都是按正統(tǒng)規(guī)律變化的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流的最大值為：，式中的是線圈面積，是線圈旋轉(zhuǎn)的角速度，電路中消耗的電功率應(yīng)等于有有，外力對線圈做的功應(yīng)等于電路中消耗的電能外電有有（·2）00123兩次外力做功之差23×10310當(dāng)兩金屬板間加電壓、上板為正時(shí)，對質(zhì)點(diǎn)有，下板為正時(shí)：（），由解出：2帶電質(zhì)點(diǎn)射到下板距左端（14）處，在豎直方向做勻加速直線運(yùn)動2（12

39、），4，為使帶電質(zhì)點(diǎn)射出金屬板，質(zhì)點(diǎn)在豎直方向運(yùn)動應(yīng)有2（12）2，是豎直方向的加速度，是質(zhì)點(diǎn)在金屬板間運(yùn)動時(shí)間，由、解出8若的方向向上則兩金屬板應(yīng)加電壓為、上板為正，有（）若的方向向下則兩極間應(yīng)加電壓為、上板為正，有（）（10）由、（10）解出：（98），（78）為使帶電質(zhì)點(diǎn)能從兩板間射出，兩板間電壓始終應(yīng)上板為正，（98）（78）11解：設(shè)矩形線圈的密度為，電阻率為，橫截面積為，即時(shí)加速度為，由牛頓第二定律，有·2（）（）（）2·則（4（）可見，與無關(guān)，又由于、從同一高度靜止釋放，則兩線圈即時(shí)加速度相等，故、同時(shí)離開磁場區(qū)12解：由于帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)所受的電場力與場強(qiáng)方向相

40、反，而帶正電的質(zhì)點(diǎn)所受的電場力與場強(qiáng)方向相同，因此，做勻減速直線運(yùn)動而做勻加速直線運(yùn)動由于的初速度比的大，故在初始階段的速度比的大，的位移比的大，且、間的速度差逐漸減小，而、間的距離逐漸增大但過了一段時(shí)間后，的速度就超過了的速度，、的距離就開始逐漸減小，轉(zhuǎn)折的條件是兩者的速度相等，即，此時(shí)、間的距離最大以表示發(fā)生轉(zhuǎn)折的時(shí)刻，則由運(yùn)動學(xué)公式得到，、間的最大距離為（12）2）（12）2）（）2，由牛頓定律和題給條件可知，、式中質(zhì)點(diǎn)、的加速度0202由、式解得發(fā)生轉(zhuǎn)折的時(shí)刻是2，、間的最大距離08當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)折后，即在時(shí)，由于的速度比的大，、間的距離就逐漸減小以表示、間的距離減小到零的時(shí)刻，則由運(yùn)動學(xué)公式得到（12）（12）2解得、間的距離減小到零的時(shí)刻為4當(dāng)時(shí)，由于此時(shí)的速度比的大，故隨著時(shí)間的消逝，、間的距離將由零一直增大，有可能超過08結(jié)合上述就得出結(jié)論：當(dāng)、間的距離小于08時(shí)，可能在前，也可能在前，即單由、間的距離無法判斷、中那個(gè)在前；當(dāng)、間的距離大于08時(shí)，一定在后，一定在前，即單由、間的距離就可以判斷在前13解：（1）金屬桿在導(dǎo)軌上先是向右做加速度為的勻減