高考物理复习 电磁学综合练习一

E ,r 2009届高考物理复习 电磁学综合练习一一．选择题：1．如图所示，质量为m 的环带+q 电荷，套在足够长的绝缘杆上，动摩擦因数为µ，杆处于正交的匀强电场和匀强磁场中，杆与水平电场夹角为θ，若环能从静止开始下滑，则以下说法正确的是（ ）A ．环在下滑过程中，加速度不断减小，最后为零B ．环在下滑过程中，加速度先增大后减小，最后为零C ．环在下滑过程中，速度不断增大，最后匀速D ．环在下滑过程中，速度先增大后减小，最后为零2．如图所示，虚线表示电场中一簇等势面，相邻等势面之间的电势差相等，一个α粒子以一定初速度进入电场中，只在电场力作用下从M 点运动到N 点，此过程中电场子力对α粒子做负功，由此可以判断（ ） A ．M 点的电势高于N 点的电势B ．α粒子在M 点受到的电场力大于在N 点受到的电场力C ．α粒子在M 点在电势能小于在N 点的电势能D ．α粒经过M 点时的速率小于经过N 点时的速率3．在如图所示电路中，闭合电键S ，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I 、U 1、U 2和U 3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示．下列比值正确的是 （ ）A ．U 1/I 不变，ΔU 1/ΔI 不变．B ．U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 变大．C ．U 2/I 变大，ΔU 2/ΔI 不变D ．U 3/I 变大，ΔU 3/ΔI 不变．4．从太阳或其它星体上放射出的宇宙射线中含有大量的高能带电粒子，若它们在毫无阻挡的情况下到达地球，将对地球上的生命造成巨大危害。

下列关于地磁场和上述宇宙射线的相关说法中，正确的是（ ）A ．在地球表面附近，地磁场对带电宇宙射线完全没有阻挡作用B ．在地球表面附近，各处的地磁场对带电宇宙射线的阻挡作用强弱相同C ．在赤道附近，地磁场将使垂直射向地球表面的带正电的宇宙射线略向西偏D ．在赤道附近，地磁场将使垂直射向地球表面的带正电的宇宙射线略向东偏5．回旋加速器是加速带电粒子的装置，其核心部分是分别与高频交流电源两 极相连接的 两个D 形金属盒，两盒间的狭缝中形成周期性变化的电场，使粒子在通过狭缝时都能得 到加速，两D 形金属盒处于垂直于盒底的匀强磁场中，如图所示。

设D 形盒半径为R 。

若用回旋加速器加速质子时，匀强磁场的磁感应强度为B ，高频交流电频率为f 。

则下列说法正确的是（ ）A ．质子被加速后的最大速度不可能超过2πfRB ．质子被加速后的最大速度与加速电场的电压大小无关C ．若要增大质子射出的速度，可以减小狭缝间的距离D ．不改变B 和f ，该回旋加速器也能用于加速α粒子6．如图所示，用细绳将条形磁铁Ａ竖直挂起，再将小铁块Ｂ吸在条形磁铁Ａ的下端，静止后将细绳烧断，Ａ、Ｂ同时下落，不计空气阻力，则下落过程中：（ ） Ａ 小铁块Ｂ的加速度一定为g Ｂ 小铁块Ｂ只受一个力的作用 Ｃ 小铁块Ｂ可能只受二个力的作用 Ｄ 小铁块Ｂ共受三个力的作用7．某一空间存在着强度不变、方向随时间周期变化的匀强磁场，如图甲所示，规定垂直纸面向里的磁场方向为正方向，为了使静置该磁场中的带正电的粒子能做横“∞”字曲线运动且逆时针方向通过efab （轨迹如图乙），已知磁场变化周期T 等于粒子完成一次“∞”字的时间，则可行的办法是（粒子只受磁场力作用，其他力不计）（ ）A ．若粒子初始位置在a 处，T t 83=时给粒子一个沿切线方向水平向右的初速度B ．若粒子初始位置在f 处，t=1/2T 时给粒子一个沿切线方向竖直向下的初速度C ．若粒子初始位置在e 处，T t 811=时给粒子一个沿切线方向水平向左的初速度D ．若粒子初始位置在d 处，t=T 时给粒子一个沿切线方向竖直向上的初速度 8．某同学用如图所示的电路进行小电机的输出功率的研究，其实验步骤如下所述，闭合电键后， 调节滑动变阻器，电动机未转动时，电压表的 读数为U 1，电流表的读数为I 1；再调节滑动 变阻器，电动机转动后电压表的读数为U 2， 电流表的读数为I 2，则此时电动机的输出功率 为 （ ）A ．U 2I 2－I 22U 1/I 1B ．U 2I 2+I 22U 1/I 1C ．U 2I 2D ．I 22U 1/I 19．如图所示，一个带负电的油滴以初速v 0从P 点斜向上进入水平方向的匀强电场中，倾斜角θ=45°，若油滴到达最高点时速 度大小仍为v 0，则油滴进入电场后 （ ） A ．油滴到最高点时速度方向斜向上 B ．油滴到最高点时速度方向水平向左 C ．重力大于电场力D ．重力小于电场力10．如图所示是电视机显像管及其偏转线圈的示意图，如果发现电视画面的幅度比 正常的偏小，可能引起的原因是（ ） A ．电子枪发射能力减弱，电子数减少 B ．加速电场的电压过高，电子速率偏大 C ．偏转线圈局部短路，线圈匝数减少 D ．偏转线圈电流过小，偏转磁场减弱 二．填空题：11．目前世界上正在研究的新型发电机——磁流体发电机的 原理如图所示。

在相距为d ，且足够长的甲、乙两金属板间加有垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，两板通过电键和灯泡相连，将气体加热到使之高度电离，由于正负电荷一样多，且带电量均为q ，故称为等离子体， 将其以速度v 喷入甲、乙两板之间，这时甲、乙两板就会聚集电荷，产生电压，它可以直接把内能转化为电能。

试问：图中 （填“甲”或“乙”）极板是发电机的正极；发电机的电动势为 。

12．如图为研究电容器充、放电的电路图，电源直流 6V 左右，电容用10000μF 的电解电容。

先将开关 S 与“1”端相连，电源向电容器充电，然后把开 关S 掷向“2”端，电容器通过电阻R 放电，将 传感器测得的电流、电压信息传入计算机，屏幕 上显示出电流和电压随时间变化的图线为下图中 的“1”和“2”。

其中图象 （填“1”或“2”）为电流随时间变化的图线； 时刻（填“t 1”、“t 2”或“t 3”）为电容器开妈放电的时刻。

13．实验室现有如下器材:电流表G（满偏电流300μA，内阻100Ω）电流表A1（量程为0.6A，内阻约为0.1Ω）电压表V1（量程为2V,内阻约为2000Ω）电阻箱R1（阻值范围0~9999Ω）电阻箱R2（阻值范围0~999.9Ω）滑动变阻器R3（最大阻值为100Ω）滑动变阻器R4（最大阻值为100kΩ）电源E（电动势6V，内阻约为0.5Ω）单刀单振开关S,导线若干（1）现需要将电流表G改成3V的电压表,需要选用的电阻箱是______________，其阻值应调节为_______________ 与电流表G____________联.（2）为了测量电压表V1的内阻,要求有尽可能高的测量精度,所用电表的指针偏转达半偏以上，并能测多组数据,请你从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量实验电路,母标注.若你需用到改装后的电压表,则改装后的电压表用V表示.）（3）电压表V1的内阻R V的计算公式为R V=________ ,式中各符号的意义是______________。

三．计算题：14．有一种测量压力的电子秤，其原理如图所示。

E是内阻不计、电动势为6V的电源。

R0是一个阻值为400Ω的限流电阻。

G是由理想电流表改装成的指针式测力显示器。

R是压敏电阻，其阻值可随压力大小变化而改变，其关系如下表所示。

C是一个用来保护显示器的电容器。

秤台的重力忽略不计。

（1）在坐标系中画出电阻随压力变化的图线,并归纳出电值随压力变化的函数关系式（2）写出压力与电流的关系式,说明该测力显示器的刻度是否均匀（3）若电容器的耐压值为5V，该电子秤的量程是多少牛顿？15．如图，oxy 平面内的圆0’与y 轴相切于坐标原点O 。

在该圆形区域内，有与y 轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场，一个带电粒子（不计重力）从原点O 沿x 轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为T.若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，该带电粒子穿过场区的时间为T/2，若撤去电场，只保留磁场，其它条件不变，确定该带电粒子穿过场区的时间。

16．（２０分）如图(甲)所示，两平行金属板间接有如图(乙)所示的随时间t 变化的电压u ，两板间电场可看作是均匀的，且两板外无电场，极板长L =0.2m ，板间距离d =0.2m ，在金属板右侧有一边界为MN 的区域足够大的匀强磁场，MN 与两板中线OO′垂直，磁感应强度B =5×10－3T ，方向垂直纸面向里。

现有带正电的粒子流沿两板中线OO′连续射入电场中，已知每个粒子的速度v 0=105m/s ，比荷q /m =108C/kg ，重力忽略不计，在每个粒子通过电场区域的极短时间内，电场可视作是恒定不变的。

（取14.3=π） （1）试求带电粒子射出电场时的最大速度。

（2）证明任意时刻从电场射出的带电粒子，进入磁场时在MN 上的入射点和出磁场时在MN 上的出射点间的距离为定值。

写出表达式并求出这个定值。

（3）从电场射出的带电粒子，进入磁场运动一段时间后又射出磁场。

试猜想粒子在磁场中运动的时间是否为定值，若是，求出该定值的大小；若不是，求粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间。

17．如图所示，xoy平面内的边长为a的正方形左边中点与坐标原点O重合。

在该正方形区域内，有与y轴平行向上的匀强电场和垂直于xoy平面的匀强磁场。

一个带电的粒子（不计重力）从原点o沿x轴进入场区，恰好做匀速直线运动，穿过场区的时间为T。

（1）若撤去磁场，只保留电场，其他条件不变，该带电粒子穿过场区的时间为T/2，求电场强度与带电粒子的比荷q/m的关系式。

（2）若撤去电场，只保留磁场，其他条件不变，求该带电粒子穿过场区的时间。

参考答案一．选择题：二．填空题：11．甲，Bdv 12． 2，t 213．（1）__ R 1___, 9900 _ 串__联. （2）（3）R V =U 1R 2/（U-U 1）式中各符号的意义：U 1是电压表V1 R 2 是电阻箱R 2U 是电压表V 的读数三．计算题： 14．）（）（）（刻度不均匀）（可得和）由（）（或成线性变化关系，与）由图可知（4 55032 3 23 4.0300 100'=''+-=+=+='-=+=N F kbR kI E F b kF R RR EI F R b kF R F R m15．解：设空间所加电场的场强为E ，磁场的磁感应强度为B ，场区的半径为R ，粒子的电量为q ，质量为m ，初速度为v ，同时存在电场和磁场时，带电粒子做匀速直线 运动有qBv=qE.........(1) vT=2R. (2)只存在电场时，粒子做类平抛运动，有 x=vT/2.........(3) y ＝2)2(21T m Eq ⋅............(4) 由以上式子可得x=y=R ，即粒子从图中的M 点离开电场． 只存在磁场时，粒子做匀速圆周运动，从图中N 点离开磁场，P为轨迹圆弧的圆心，设半径为r ，则 Bvq=mv 2/r..........(5) 联立(12345)式子可得r=R/2又tan θ＝R/r=2，所以，粒子在磁场中运动的时间 t=2r θ/v=2Tarctan2 16．解：（1）设两板间电压为U 1时，带电粒子刚好从极板边缘射出电场，则有2012)(21212v L dm q U at d ⋅==；代入数据，解得：U 1=100V 在电压低于100V 时，带电粒子才能从两板间射出，电压高于100V 时，带电粒子打在极板上，不能从两板间射出。