51道精心整理的电磁学难题.doc

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1、2010重庆如题21图所式，矩形MNPQ区域内有方向垂直于纸面的匀强磁场，有5个带点粒子从图中箭头所示位置垂直于磁场边界进入磁场，在纸面内做匀速圆周运动，运动轨迹为相应的圆弧，这些粒子的质量，电荷量以及速度大小如下表所示。由以上信息可知，从图中abc处进入的粒子对应表中的编号分别为A.3,5, 4 B.4,2,5 C.5,3,2 D.2,4,52. 2010江苏物理9如图所示，在匀强磁场中附加另一匀强磁场，附加磁场位于图中阴影区域，附加磁场区域的对称轴OO与SS垂直。a、b、c三个质子先后从S点沿垂直于磁场的方向摄入磁场，它们的速度大小相等，b的速度方向与SS垂直，a、c的速度方向与b的速度方

2、向间的夹角分别为，且。三个质子经过附加磁场区域后能达到同一点S，则下列说法中正确的有A三个质子从S运动到S的时间相等B三个质子在附加磁场以外区域运动时，运动轨迹的圆心均在OO轴上C若撤去附加磁场，a到达SS连线上的位置距S点最近D附加磁场方向与原磁场方向相同答案：CD3. 2010上海物理13 如图，长为的直导线拆成边长相等，夹角为的形，并置于与其所在平面相垂直的匀强磁场中，磁感应强度为，当在该导线中通以电流强度为的电流时，该形通电导线受到的安培力大小为（A）0 （B）0.5 （C）（D）42010安徽20如图所示，水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，两个边长相等的单匝闭合正方形

3、线圈和，分别用相同材料，不同粗细的导线绕制（为细导线）。两线圈在距磁场上界面高处由静止开始自由下落，再进入磁场，最后落到地面。运动过程中，线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈、落地时的速度大小分别为v1、v2，在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2。不计空气阻力，则Av1 v2，Q1 Q2 Bv1 =v2，Q1= Q2Cv1 Q2 Dv1 =v2，Q10表示电场方向竖直向上。t=0时，一带正电、质量为m的微粒从左边界上的N1点以水平速度v射入该区域，沿直线运动到Q点后，做一次完整的圆周运动，再沿直线运动到右边界上的N2点。Q为线段N1N2的中点，重力加速度为g。上述d

4、、E0、m、v、g为已知量。(1)求微粒所带电荷量q和磁感应强度B的大小；(2)求电场变化的周期T；(3)改变宽度d，使微粒仍能按上述运动过程通过相应宽度的区域，求T的最小值。8.（09年全国卷）17.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。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B. 方向沿纸面向上，大小为C. 方向沿纸面向下，大小为D. 方向沿纸面向下，大小为9.（09年北京卷）19如图所示的虚线区域内，充满垂直于纸面向里的

5、匀强磁场和竖直向下的匀强电场。一带电粒子a（不计重力）以一定的初速度由左边界的O点射入磁场、电场区域，恰好沿直线由区域右边界的O点（图中未标出）穿出。若撤去该区域内的磁场而保留电场不变，另一个同样的粒子b（不计重力）仍以相同 初速度由O点射入，从区域右边界穿出，则粒子b （）A穿出位置一定在O点下方B穿出位置一定在O点上方C运动时，在电场中的电势能一定减小D在电场中运动时，动能一定减小10.图是质谱仪的工作原理示意图。带电粒子被加速电场加速后，进入速度选择器。速度选择器内相互正交的匀强磁场和匀强电场的强度分别为B和E。平板S上有可让粒子通过的狭缝P和记录粒子 位置的胶片A1A2。平板S下方有强

6、度为B0的匀强磁场。下列表述正确的是 （ ）A质谱仪是分析同位素的重要工具B速度选择器中的磁场方向垂直纸面向外C能通过的狭缝P的带电粒子的速率等于E/BD粒子打在胶片上的位置越靠近狭缝P，粒子的荷质比越小11.（09年山卷）21如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路。虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场。方向垂直于回路所在的平面。回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始络与MN垂直。从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是 （ ACD ）A感应电流方向不变BCD段直线始终不受安培力C感应电动势最大值EBavD感应电动势平均值12.（09年宁夏卷）16. 医生做某些特殊手术

7、时，利用电磁血流计来监测通过动脉的血流速度。电磁血流计由一对电极a和b以及磁极N和S构成，磁极间的磁场是均匀的。使用时，两电极a、b均与血管壁接触，两触点的连线、磁场方向和血流速度方向两两垂直，如图所示。由于血液中的正负离子随血流一起在磁场中运动，电极a、b之间会有微小电势差。在达到平衡时，血管内部的电场可看作是匀强电场，血液中的离子所受的电场力和磁场力的合力为零。在某次监测中，两触点的距离为3.0mm，血管壁的厚度可忽略，两触点间的电势差为160V，磁感应强度的大小为0.040T。则血流速度的近似值和电极a、b的正负为 （ ）A. 1.3m/s ，a正、b负 B. 2.7m/s ， a正、b

8、负C1.3m/s，a负、b正 D. 2.7m/s ， a负、b正13.两只电压表和是由完全相同的两个电流计改装成的，表的量程是5V,表的量程是15V，把它们串联起来接人电路中.则(). (A)它们的示数相等，指针偏转角度也相等(B)它们的示数之比为l:3.指针偏转角度相等(C)它们的示数相等，指针偏转角度之比为1:3(D)它们的示数之比、指针偏转角度之比均为1:314.银导线的横截面积S，通以大小为I的电流，设银的密度为，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA.若每个银原子可以提供一个自由电子，则银导线每单位长度上的自由电子数的计算式n=_.15.如图所示，直线OAC为某一直流电源的总功率P随总电

9、流I变化的图线，抛物线OBC为同一电源内部消耗的功率Pr随总电流I变化的图线，则当通过电源的电流为1A时，该电源的输出功率为().(A)1W(B)3W(C)2W(D)2.5W16欧姆表电路及刻度盘如图所示，现因表头损坏，换用一个新表头.甲表头满偏电流为原来表头的2倍，内阻与原表头相同；乙表头满偏电流与原表头相同，内阻为原表头的2倍，则换用甲表头和换用乙表头后刻度盘的中值电阻分别为().【5】(A)100，100(B)200，100(C)50，100(D)100，20017.元件A、B、C的伏安曲线如图所示，三个元件在相同的电压作用下，相同时间内发出的热量QA、QB、QC之间的关系是(). (A

10、)QA=QB=QC(B)QAQBQC(C)QAQBQC(D)因A、C是非线性元件，故无法判断18.如图所示，直线a为电源的U-I图线，直线b为电阻R的U-I图线，用该电源和该电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电源的效率分别为().【6】(A)4W、33.3(B)2W、33.3(C)4W、67(D)2W、6719.如图所示，八个完全相同的电池依次首尾相接后，用一电压表测量图中a、b两点的电压，已知每个电池的电动势为，内阻为r，电压表对电路的影响不计，则电压表的示数为_V.【6】20.如图所示，C1=6F，C2=3F，R1=6，R2=3，电源电动势=18V，内电阻r=0.当电键S断开时，a、b两

11、点电势差是_V，电键S闭合后，C1上的电量减少了_C.【5】21.如图所示，电源的电动势和内阻分别为、r，在滑动变阻器的滑片P由a向b移动的过程中，电流表、电压表的示数变化情况为().【5】(A)电流表先减小后增大，电压表先增大后减小(B)电流表先增大后减小，电压表先减小后增大(C)电流表一直减小，电压表一直增大(D)电流表一直增大，电压表一直减小26.如图所示的电路中，电键S1、S2、S3、S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，极板间悬浮着一油滴P，欲使P向下运动，应断开电键().【8】(A)S1(B)S2(C)S3(D)S427.如图所示电路中，4个电阻阻值均为R.电键S闭合时，有质

12、量为m带电量为q的小球静止于水平放置的平行板电容器的正中间.现在断开电键S，这个带电小球便向平行板电容器的一个极板运动，并与该极板碰撞.碰撞过程中小球没有机械能损失，只是碰撞后小球所带电量发生变化，所带电荷的性质与该板所带电荷相同.碰撞后小球恰好能运动至另一极板.设两极板间距离为d，不汁电源内阻.问:(1)电源电动势多大?(2)小球与极板碰撞后所带电量q为多少?28在如图所示的电路中，电阻R1=12，R2=8，R3=4当开关S断开时，电流表示数为0.25A；当S闭合时，电流表示数为0.36A则电源电动势为 V，内电阻 29如图所示，一根长为L、质量为m的导体棒折成直角，且ab=1.5bc，c端

13、可绕水平轴自由转动，a端用绝缘细线挂一个质量为m的物体空间存在着垂直导体棒平面向里的水平匀强磁场，磁感应强度为B当导体棒中通有电流时，它恰好ab保持水平静止，如图所示，则导体棒中的电流方向是 ，电流大小为 （不计导体棒中电流产生的磁场）30如图所示为地磁场磁感线的示意图在北半球地磁场的竖直分量向下飞机在我国上空匀速巡航，机翼保持水平，飞行高度不变由于地磁场的作用，金属机翼上有电势差，设飞行员左方机翼末端处的电势为1，右方机翼末端处的电势为2，若飞机从西往东飞，1 2（选填“”、“=”或“”）；若飞机从南往北飞，1 2（选填“”、“=”或“”）31在光滑水平面上，有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线

14、框abcd，在水平外力的作用下，从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动，穿过匀强磁场，平行磁场区域的宽度大于线框边长，如图甲所示测得线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示已知图象中四段时间分别为t1、t2、t3、t4在t1、t3两段时间内水平外力的大小之比 ；若已知t2：t3：t4=2：2：1，则线框边长与磁场宽度比值为 32如图，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd，线圈平面与磁场垂直已知线圈的匝数N=10，边长ab=1.0m、bc=0.5m，电阻r=2磁感应强度B在04s内从0.2T均匀变化到-0.2T在45s内从-0.2T均匀变化到零在04s内通过线圈的电荷量q

15、= C，在05s内线圈产生的焦耳热Q= 33如图所示，边长为L的正方形导线框abcd放在纸面内，在ad边左侧有足够大的匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，现使导线框绕a点在纸面内顺时针转动，经时间t转到图中虚线位置，则在时间t内导线框abcd中感应电流方向为 方向（选填“顺时针”或“逆时针”），平均感应电动势大小等于 34如图，质点C质量为M，电荷量为+Q，另两个质点A、B质量均为m，均带负电，电荷量之比q1：q2=4：1（Qq1），在C的库仑力作用下，A、B在同一平面内绕C做匀速圆周运动（不计彼此间的万有引力），轨道半径之比为r1：r2=2：3则A、B的电场强度之比E1：E2=

16、，周期之比T1：T2= 35如图所示，质量均为0.1kg的带等量同种电荷的小球A、B，现被绝缘细线悬挂在O点，悬线长均为10cm平衡时，OA悬线处于竖直方向，A球倚于绝缘墙上，而B球却偏离竖直方向60，此时A球对B球的库仑力为 N若由于漏电B球逐渐摆下，则悬挂A球的细绳拉力将 （选填“变大”、“不变”或“变小”）36 A、B两个带异种电荷的小球分别被两根绝缘细线系在一放在水平支持面上的木盒内的底部和顶部，木盒对地面的压力为N，细线对B拉力为F。若将系B的细线断开，下列说法正确的是、刚断开时，木盒对地面的压力等于N、刚断开时，木盒对地面的压力等于（N+F）、刚断开时，木盒对地面的压力等于（N-F

17、）、在B向上运动过程中木盒对地压力逐渐增大A、 B、 C、 D、37如图所示，平行金属板内有一匀强电场，一个电量为q 、质量为m的带电粒子（不计重力）、以从A点水平射入电场；且刚好以速度从B点射出，则若该粒子以速度-从B点射入，则它刚好以速度-从A点射出 若将q的反粒子（-q,m）以从B点射入，它将刚好以速度从A点射出 若将q的反粒子（-q,m）以从B点射入，它将刚好以速度从A点射出 若该粒子以从B点射入电场，它将从A点射出 （ ）A、 B、 C、 D、38如图，竖直绝缘墙壁上有一带电小球A，在A的正上方的P点用长度为L的绝缘丝线悬挂另一带电小球B，使两个小球带同种电荷而使两小球互相排斥。现使

18、小球A竖直向下缓慢移动，下列说法正确的是：( )A丝线的拉力一直不变 B丝线的拉力先变大后变小CA、B之间的库仑力先变大后变小 DA、B之间的库仑力一直变小39. 空间存在方向垂直于纸面向里的匀强磁场，图中的正方形为其边界一细束由两种粒子组成的粒子流沿垂直于磁场的方向从O点入射这两种粒子带同种电荷，它们的电荷量、质量均不同，但其比荷相同，且都包含不同速率的粒子不计重力下列说法正确的是()A入射速度不同的粒子在磁场中的运动时间一定不同B. 入射速度相同的粒子在磁场中的运动轨迹一定相同C在磁场中运动时间相同的粒子，其运动轨迹一定相同D在磁场中运动时间越长的粒子，其轨迹所对的圆心角一定越大40一个微

19、型吸尘器的直流电动机的额定电压为U，额定电流为I，线圈电阻为R，将它接在电动势为E，内阻为r的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，则（ ）dyszA电动机消耗的总功率为UI B电动机消耗的热功率为U2/RC电源的输出功率为EI D电动机输出的机械功率为UI 2r41、如图所示，A、B为两块竖直放置的平行金属板，G是静电计，开关S合上后，静电计指针张开一个角度。下述做法可使指针张角增大的是（ ）A、使A、B两板靠近些 B、使A、B两板正对面积错开些 C、断开S后，使B板向左平移减小板间距 D、断开S后，使A、B板错位正对面积减小42、如图所示，竖直放置一根光滑绝缘细直杆，在其两侧对称固定放置

20、有两个等电荷量的正电荷。细杆上有、三点，其中在两电荷的连线和细杆的交点位置，。一个带负电、质量为的小球串在细杆上，从点静止释放运动到点，则下列说法正确的是（）A、从运动到小球做匀变速直线运动B、从运动到小球的加速度逐渐减少C、小球到达点的速度大小为D、从运动到小球的重力势能减少、电势能减少abE43.如图所示，某空间区域存在正交的匀强磁场和匀强电场，电场方向水平向右，磁场方向垂直纸面向里，一带负电微粒由a点以一定初速度进入该空间区域并刚好能沿ab直线向上运动， 则下列说法中正确的是（ ） A微粒的动能一定增加 B微粒的动能一定减少 C微粒的电势能一定减少 D微粒的机械能一定增加44如图甲所示，

21、Q1、Q2为两个被固定的点电荷，其中Q1带负电，a、b两点在它们连线的延长线上。现有一带负电的粒子以一定的初速度沿直线从a点开始经b点向远处运动(粒子只受电场力作用)，粒子经过a、b两点时的速度分别为va、vb,其速度图像如图乙所示。以下说法中正确的是AQ2一定带负电 BQ2的电量一定大于Q1的电量Cb点的电场强度一定为零 D整个运动过程中，粒子的电势能先减小后增大45（11分）在长为2L的绝缘轻质细杆的两端各连接一个质量均为m的带电小球A和B（可视为质点，也不考虑二者间的相互作用力），A球带正电、电荷量为+2q，B球带负电。电荷量为3q。现把A和B组成的带电系统锁定在光滑绝缘的水平面上，并让

22、A处于如图所示的有界匀强电场区域MPQN内。已知虚线MP是细杆的中垂线，MP和NQ的距离为4L，匀强电场的场强大小为E，方向水平向右。现取消对A、B的锁定，让它们从静止开始运动。（忽略小球运动中所产生的磁场造成的影响） （1）求小球A、B运动过程中的最大速度； （2）小球A、B能否回到原出发点？若不能，请说明理由；若能，请求出经过多长时间带电系统又回到原出发点。46如图所示，通电导体棒ab质量为m、长为L，水平地放置在倾角为的光滑斜面上，通（3）求运动过程中带电小球B电势能增加的最大值。以图示方向的电流，电流强度为I，要求导体棒ab静止在斜面上。求：(1)若磁场方向竖直向上，则磁感应强度B为多

23、大？(2)若要求磁感应强度最小，则磁感应强度的大小方向如何？ EMNBOyx47如图所示，坐标系xoy在竖直平面内，空间有沿水平方向垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感强度大小为B。在x0区域。要使油滴进入x0的区域后能在竖直平面内做匀速圆周运动，需在x0区域内加一个匀强电场。若带电油滴做圆周运动通过x轴的N点，且MO=NO。求：（1）油滴运动的速度大小。（2）在x0空间内所加电场的场强大小和方向。（3）油滴从x轴上的M点开始到达x轴上的N点所用的时间。dU1L1L2PMNOKA图1548如图15所示为一真空示波管，电子从灯丝K发出（初速度不计），经灯丝与A板间的加速电压U1加速，从A板中心孔沿中心

24、线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N形成的偏转电场中（偏转电场可视为匀强电场），电子进入M、N间电场时的速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上的P点。已知加速电压为U1，M、N两板间的电压为U2，两板间的距离为d，板长为L1，板右端到荧光屏的距离为L2，电子的质量为m，电荷量为e。求：（1）电子穿过A板时的速度大小；（2）电子从偏转电场射出时的侧移量；（3）P点到O点的距离。OdBApdcyhCDOPL69.如图所示，A、B为两块平行金属板，A板带正电、B板带负电。两板之间存在着匀强电场，两板间距为d、电势差为U，在B板上开有两个间距为L的小孔。C、D为两块同心半圆形金属板，圆心都

25、在贴近B板的O处，C带正电、D带负电。两板间的距离很近，两板末端的中心线正对着B板上的小孔，两板间的电场强度可认为大小处处相等，方向都指向O。半圆形金属板两端与B板的间隙可忽略不计。现从正对B板小孔紧靠A板的O处由静止释放一个质量为m、电量为q的带正电微粒（微粒的重力不计），问：微粒穿过B板小孔时的速度多大；为了使微粒能在CD板间运动而不碰板，CD板间的电场强度大小应满足什么条件；从释放微粒开始，经过多长时间微粒会通过半圆形金属板间的最低点P点？50、如图所示，在xOy平面内，第象限内的直线OM是电场与磁场的边界，OM与负x轴成45角在x0且OM的左侧空间存在着负x方向的匀强电场；在y0且OM

26、的右侧空间存在着垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.一不计重力的带负电的微粒从坐标原点O沿y轴负方向以速度v0进入磁场，最终离开电磁场区域的位置坐标为(0，)已知微粒的电荷量为q，质量为m，求：(1)带电微粒第一次经过磁场边界的位置坐标(2)带电微粒在磁场区域运动的总时间(3)匀强电场的场强. BBELdO51（20分）如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为E、方向水平向右，电场宽度为L；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里。一个质量为m、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的O点由静止开始运动，穿过中间磁场区域进入右侧磁场区域后，又回到O点，然后重复上述运动过程。求：（1）中间磁场区域的宽度d；（2）带电粒子从O点开始运动到第一次回到O点所用时间t。