力学电磁学习题

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物理中考光学力学电磁学作图题大全(附解析)

作图题图能够形象、直观地反映物理过程和物理现象，揭示事物之间的联系，有助于加深学生对物理现象的理解和认识.作图能提高学生的作图技能，培养学生的空间想象能力和利用图分析解决问题的能力.作图题是中考物理试题中的基本题型，一般是根据题目的要求，作出相应的图像和图线.主要是检查学生运用基本概念和规律进行作图的能力.题型之一光学作图题光学作图题主要包括光的直线传播、光的反射和折射、平面镜成像、透镜对光线的作用等.在近年的中考试题中，光学作图题已成为热点考查的内容之一.作图注意事项：（1）要借助工具作图，作图一定要规范.（2）是实际光线画实线，不是实际光线画虚线.（3）光线要带箭头，光线与光线之间要连接好，不要断开.（4）作光的反射或折射光路图时，应先在入射点作出法线（虚线），然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线.透镜的作图要熟记三条特殊光线.1.光的反射作图（2014·广州模拟）一圆形蓄水池装满水，水面与地面相平，在池的中心正上方B处悬挂着一盏灯，一人站在岸边，设A处为人眼，作出灯发出的光经过水面反射后进入人眼的反射光线.（保留辅助线）光的反射作图要点：a.物、像关于平面镜对称；b.平面镜是物点和像点连线的垂直平分线；c.反射角等于入射角，法线是反射光线和入射光线夹角的角平分线，且法线与镜面垂直，平面镜成像时，所有反射光线的反向延长线一定经过镜后的像.2.光的折射作图（2013·咸宁）如图所示，两条入射光线（或延长线）分别过凹透镜的光心O和焦点F，分别画出经过凹透镜折射后的光线.凹透镜三条特殊光线的作图：①延长线过另一侧焦点的光线经凹透镜折射后将平行于主光轴.②平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，其折射光线的反向延长线过焦点.③过光心的光线经凹透镜折射后传播方向不改变.1.（2014·曲靖）在图中画出光线经平面镜后的反射光线.2.（2014·遵义）小云家在装修房子时，为了美观，在客厅的天花板上安装了一块平面镜，如图所示.请在图中画出物体AB在平面镜中所成的像.3.（2013·辽阳）一条光线射到水面后发生反射和折射，反射光线OA如图所示，请画出入射光线和折射光线的大致方向.4.（2014·南充）如图所示，一束光从直角三角形玻璃砖AB面垂直射入，并从玻璃砖AC 面射出，请画出光束进入玻璃砖和离开玻璃砖后的光线.5.（2014·荆州）将一平面镜斜放在装有水的水槽中，有一束光线垂直射向水面，如图所示，请画出这束光线在水中传播并最后射出水面的光路图.(不考虑光在水面处的反射)6.（2014·衡阳）如图所示，一束与水平面成30°夹角的太阳光径平面镜反射后竖直射入井中，在图中画出反射光线和平面镜的位置.7.（2014·菏泽）在如图所示的光路图中，分别填入合适的透镜.8.（2013·营口）完成图中的光路图.9.（2014·凉山）如图所示，已知凸透镜的一条折射光线和一条入射光线，请你对应画出它们的入射光线和折射光线.10.（2014·云南）请根据近视眼的成因和矫正方法，在如图所示的方框内画出矫正所需的透镜并完成光路图.11.（2014·兰州）根据凸透镜的成像规律，请在图中作出物体通过凸透镜所成的像.12.（2014·聊城）如图所示，请画出发光点S经凸透镜后的出射光线，并确定发光点S 的像点S′.13.（2014·杭州）如图为发光点S和竖直放置的平面镜的位置情况，在图中用光路图作出发光点S的像点S′.14.（2013·哈尔滨）在碗底放一枚硬币S，向碗里倒水后，会观察到“硬币”上升，如图所示.请将眼睛看到硬币像S′的光路图补充完整.光学作图题答案例1例2针对训练1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.力学作图题力学作图是中考的常考题型，此类题难度虽然较低，但也会因作图不规范等原因造成失分.考查的内容包括力的示意图作图、杠杆的作图、滑轮组的组装.１.画力的示意图（2014¡¤福州）在图中画出南瓜受到重力G的示意图.画力的示意图时，首先找准受力物体；其次明确要画的力、力的三要素；最后根据力的示意图画法规范作图.2.画杠杆的示意图（2014¡¤滨州）如图所示为钓鱼竿钓鱼的示意图，O为支点，F1表示手对钓鱼竿的作用力，F2表示鱼线对钓鱼竿的拉力，请在图中画出力F1、F2的力臂L1、L2.画力臂时可遵循一下顺序：①先在杠杆示意图上确定出支点；②画出动力作用线和阻力作用线；③最后从支点向力的作用线引垂线.3.组装滑轮组（2013¡¤揭阳）用滑轮组拉出陷入泥中的汽车.在图中画出最省力的绳子绕法.滑轮组绕线时要遵循“偶定奇动”的绕线原则，确定绳子段数的方法有三种：第一种是最省力的绕线，是指从动滑轮上开始绕线；第二种是根据s与h 的关系确定出作用在动滑轮绳子的段数，然后再按照“偶定奇动”的绕线原则进行绕线；第三种是根据F与G的关系确定出作用在动滑轮上绳子的段数，再按照“偶定奇动”的绕线原则进行绕线.1.（2014¡¤自贡）如图所示，物体A在斜面上匀速滑下，请画出物体A所受力的示意图.2.（2014¡¤成都）图中，小球和杠杆都处于静止状态，请作出小球所受重力及线AB对杠杆的拉力的示意图.3.（2014¡¤德阳）如图所示，重为G的小球静止在水中，请画出小球的受力示意图.4.（2014¡¤连云港）如图所示，一箱子放在水平向右匀速行驶的汽车上，请画出箱子受力的示意图.5.（2014¡¤凉山）如图所示的杠杆中，已知动力F1和阻力臂L2，请你作出动力臂L1和阻力F2.6.（2014¡¤遂宁）曲杆可绕固定点O转动，在一个最小的拉力F的作用下，在如图所示位置保持静止，请在图中作出：①拉力F的力臂和拉力F的示意图；②物体所受重力的示意图.7.（2014¡¤酒泉）如图所示是日常生活中常用的一款指甲刀，手柄CBA是___________（填“省力”或“费力”）杠杆，请在图中画出作用在A点的力F的力臂.8.（2014¡¤广州）如图是手臂的简化图，手托住重物时，肌肉对前臂的拉力沿图中ab线. （1）在图中画出重物对手的压力；（2）画出肌肉对前臂的拉力方向；（3）画出拉力的力臂.9. 如图是用羊角锤拔钉子的情景.请画出动力F1的力臂L1和羊角锤所受阻力F2的示意图.10. 用如图所示的滑轮组提升重物，要求绳子自由端移动的速度是物体上升速度的2倍，请在图上画出绕线的方法.11.（2014¡¤衡阳）如图所示，某人站在A处通过一根绳子和两个滑轮匀速提起物体B，所用F=100 N，物体B重300 N（不计滑轮重和绳重，不计摩擦），画出滑轮组的绕线.力学作图题答案例3例4例5针对训练1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.电磁学作图题1.家庭电路的连接（2013·四川）用笔画线代替导线，把图中的三孔插座、电灯及控制电灯的开关接到家庭电路上.连接家庭电路需考虑用电安全.螺丝口灯泡的螺旋套接线柱应接零线，灯尾接线柱应接火线；开关应接在火线端.2.安培定则的运用（2014·宜宾）请利用图中给出的信息，在图中标出电源的正极、小磁针的S极，并用箭头标出磁感线的方向.安培定则共涉及三个方向：电流方向、磁场方向、线圈绕向，已知其中任意两个方向就可以确定第三个的方向.1.（2014·菏泽）根据图示的实物连接图，在方框中画出电路图.2.（2014·泰州）如图是楼梯照明灯的模拟电路.它的要求是，在楼梯的上下两端都能对灯进行控制.请在图上补画连接导线，使之符合这一要求.3.（2013·济宁）小明暑假坐火车去北京，在火车上发现车厢后面有两个厕所，只有当两个厕所的门都关上，车厢指示灯才会发光，指示牌才会显示“厕所有人”字样，提醒旅客两个厕所内都有人.请你把图中各元件符号连接成符合上述要求的电路图.4.（2014·烟台）如图是一个简易“表决器”.“赞成”时，绿灯亮；“反对时”，红灯亮；“弃权”时，绿灯、红灯均不亮.甲、乙是两个与绿灯、红灯相对应的按钮开关，表决时，按下哪个按钮，对应的灯就亮；不按时，两灯均不亮.请画出符合要求的电路图.5.将如图所示的电水壶的3条接线按照安全用电的原则对应连接到插头上.6. 要将一个“一开三孔”开关（即一个开关和一个三孔插座连在一起）安装在新房里如图所示.图甲为实物图，图乙为反面接线示意图.请你帮他将图乙中的电路连接完整，使开关控制电灯，插座又方便其他电器使用.7.（2014·扬州）如图所示，标出磁感线方向和条形磁体的N极.8.（2014·广元）如图所示，如闭合开关，请用箭头符号标出小磁针N极的偏转方向.9.（2014·重庆）根据通电螺线管的南北极，在图中的括号内标出电源的“+”极或“-”极.10.用笔画线，将图中的滑动变阻器连入电路.要求：开关S闭合，滑片P向右滑动时，弹簧测力计的示数变小.11.如图所示，甲、乙两个螺线管靠得很近，串联在同一电路中，请标出螺线管甲的N极和S极.若使两螺线管相互排斥，试在图中画出螺线管乙的绕线方法.12.车辆超载是造成高速公路路面损坏严重的一个重要因素.小明想用压力传感器（当压力达到设定值时，它就接通电路）、电磁继电器，为某大桥设计一个车辆超重的报警装置.当车辆超重时，信号灯就发光.请你在图中为他连接好电路.13.如图是利用太阳能给LED路灯供电的自动控制电路的原理示意图.其中，R是光敏电阻，光敏电阻的阻值R随光照度的增强而减小.白天，通过太阳能电池板与蓄电池回路将太阳能转化为化学能储存在大容量蓄电池内.傍晚，当光照度小于一定值时，通过蓄电池与LED回路，路灯开始工作.请用笔画线将电路原理图连接完整，使工作电路能正常工作（与触点的接线只能接在静触点上，图中已给出静触点D、E、F、G的四根引线，连线不能交叉）.电磁学作图题答案例6例7针对训练1.2.3.5.6.7.8.9.21 / 2211.12.13.22 / 22。

力学电磁学习题(2017-1018-2)

2

1 3
水平射程 X1 sin X 2 sin
X
21 22
v0xt v0 sin 60o
sin120o
cos
sin sin
2v0
60o 60o
s in
g 1

v02 sin 2
g a1 g 1 a2 g
a

d
2
r
dt 2

2.5
2
1运.3动.9．，一其物中体v0、沿b半都径是为常R量的．圆试周求运：动(，1)任按意s 时 v刻0t 物12体bt的2 的加规速律度；(2)当t为何值时，加速度在数值上等于b；(3)当加速度在
量值上等于b时，物体沿圆周运动了多少圈？
解：(1)切向加速度法向加速度
a an

dv vdt2 R

(3)a=b时，即 t v0 时物体沿圆周运动的圈数
．
N sb s tv0 b s t0 v02
2R
2R
4Rb
1.3.13．一人以50m.min-1的速率向东运动，他感觉风从正南
吹来；如果此人以75m.min-1的速率向东行走，他感觉到风从
东南方向吹来，求风速为多少？

d2y dt 2
2
1.2.4．某质点做直线运动规律为 x t 2 4t 2(m)，在SI单位制下，则质点在前5s内通过的平均速度和路程分别为[ C ].
( A).1m.s1,5m (B). 3m.s1,13m (C).1m.s1,13m
( D).3m.s 1 ,5m ( E ).2m.s 1 ,13m
___0_._6_2_5_m_____．

电磁感应与力学综合类型题

电磁感应与力学综合类型题1．如图所示，两根相距l 的平行直导轨ab 、cd ，b 、d 间连有一固定电阻R ，导轨电阻忽略不计．MN 为ab 和cd 上的一导体杆，与ab 垂直，其电阻也为R ．整个装置处于匀强磁场中，磁感应强度的大小为B ，磁场方向垂直于导轨所在平面（指向图中纸面内）．现对MN 施加一力使它沿导轨方向以速度υ做匀速运动．用U 表示MN两端电压大小，则（ A ）A ．U =Bl υ/2，流过固定电阻R 的感应电流由b 到dB ．U =Bl υ/2，流过固定电阻R 的感应电流由d 到bC ．U =Bl υ，流过固定电阻R 的感应电流由b 到dD ．U =Bl υ，流过固定电阻R 的感应电流由d 到b2、．如图l ，ab 和cd 是位于水平面内的平行金属轨道，其电阻可忽略不计．af 之间连接一阻值为R 的电阻．ef 为一垂直于ab 和cd 的金属杆，它与ab 和cd接触良好并可沿轨道方向无摩擦地滑动．ef 长为l ，电阻可忽略．整个装置处在匀强磁场中，磁场方向垂直于图中纸面向里，磁感应强度为B ，当施外力使杆ef 以速度v 向右匀速运动时，杆ef 所受的安培力为( A )． R l vB A 2. R vBl B R l vB C 2 RvBl D 2 3.如图所示，ABCD 是固定的水平放置的足够长的U 形导轨，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上架着一根金属棒ab ，在极短时间内给棒ab 一个水平向右的速度，ab 棒开始运动，最后又静止在导轨上，则ab 在运动过程中，就导轨是光滑和粗糙两种情况相比较(A ) A. 整个回路产生的总热量相等B. 安培力对ab 棒做的功相等C. 安培力对ab 棒的冲量相等D ．电流通过整个回路所做的功相等4．如图，AB 、CD 是固定的水平放置的足够长U 形金属导轨，整个导轨处于竖直向上的匀强磁场中，在导轨上放一金属棒ab ，给ab 一个水平向右的冲量，使它以初速度v 0运动起来，最后静止在导轨上，在导轨是光滑和粗糙两种情况下CA ．安培力对ab 所做的功相等B ．电流通过整个回路做功相等C ．整个回路产生的热量相等D ．到停止运动时，两种情况棒运动距离相等5.如图所示，匀强磁场和竖直导轨所在面垂直，金属棒ab 可在导轨上无摩擦滑动，在金属棒、导轨和电阻组成的闭合回路中，除电阻R 外，其余电阻均不计，在ab 下滑过程中： [ ]A.由于ab 下落时只有重力做功，所以机械能守恒．B.ab 达到稳定速度前，其减少的重力势能全部转化为电阻R 的内能．C.ab 达到稳定速度后，其减少的重力势能全部转化为电阻R 的内能．D.ab 达到稳定速度后，安培力不再对ab 做功．6．如图所示，一个由金属导轨组成的回路，竖直放在宽广的水平匀强磁场中，磁场垂直于该回路所在的平面，方向向外，AC 导体可紧贴光滑竖直导轨自由上下滑动，导轨足够长，回路总电阻R 保持不变，当AC 由静止释放后A ．导体AC 的加速度将达到一个与阻值R 成反比的极限值B ．导体AC 的速度将达到一个与R 成正比的极限值C ．回路中的电流将达到一个与R 成反比的极限值D ．回路中的电功率将达到一个与R 成正比的极限值【解析】匀速运动时v →v m ，此时有mg ＝BIL ＝R v L B m 22得v m ＝22L B mg R ，P ＝22222222L B g m R v L B R E m ==R 7．如图所示，竖直平行导轨间距L ＝20 cm ，导轨顶端接有一电键K ．导体棒ab 与导轨接触良好且无摩擦，ab 的电阻R ＝0.4 Ω，质量m ＝10g ，导轨的电阻不计，整个装置处在与轨道平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B ＝1 T ．当ab 棒由静止释放0.8 s 后，突然接通电键，不计空气阻力，设导轨足够长．求ab 棒的最大速度和最终速度的大小．（g 取10 m/s 2）【解析】 ab 棒由静止开始自由下落0.8 s 时速度大小为v ＝gt ＝8 m/s则闭合K 瞬间，导体棒中产生的感应电流大小I ＝Blv /R ＝4 Aab 棒受重力mg ＝0.1 N 因为F ＞mg ，ab 棒加速度向上，开始做减速运动，产生的感应电流和受到的安培力逐渐减小，当安培力F ＝mg 时，开始做匀速直线运动．此时满足R v l B '22＝mg解得最终速度v ′＝mgR /B 2l 2＝1 m/s ．闭合电键时速度最大为8 m/s ． 8、如图所示，两根足够长的直金属导轨MN 、PQ 平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为L ，M 、P 两点间接有阻值为R 的电阻．一根质量为m 的均匀直金属杆ab 放在两导轨上，并与导轨垂直整套装置处于磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直斜面向下，导轨和金属杆的电阻可忽略·让ab 杆沿导轨由静止开始下滑，导轨和金属杆接触良好，不计它们之间的摩擦．(1)由b 向a 方向看到的装置如图所示，请在图中画出ab 杆下滑过程中某时刻的受力示意图；(2)在加速下滑过程中，当杆ab 的速度大小为v 时，求此时ab 杆中的电流及加速度的大小；(3)求在下滑过程中，ab 杆可以达到的速度最大值．解：(1)重力mg ，竖直向下；支撑力N ，，垂直斜面向上；安培力F ，沿斜面向上．(2)当ab 杆速度为v 时，感应电动势E=BLv ，此时电路电流RBlv R E I == 杆受到安培力Rv L B Blv F 22==根据牛顿运动定律，有：R v L B mg ma 22sin -=θ R v L B g a 22sin -=θ (3)当R v L B mg 22sin =θ时，ab 杆达到最大速度mAX V ,22sin L B mgR V m θ= 9、如图所示，磁感应强度的方向垂直于轨道平面倾斜向下，当磁场从零均匀增大时，金属杆ab 始终处于静止状态，则金属杆受到的静摩擦力将( D )．A ．逐渐增大B ．逐渐减小C ．先逐渐增大，后逐渐减小D ．先逐渐减小，后逐渐增大10、如图6所示，有两根和水平方向成a 角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R ，下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B ．一根质量为m 的金属杆从轨道上由静止滑下，经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一个最大速度V m ,则( BC )．A ．如果B 增大，Vm 将变大 B ．如果a 变大， Vm 将变大C ．如果R 变大，Vm 将变大D ．如果M 变小，Vm 将变大图5 图611、如图5所示，一闭合线圈从高处自由落下，穿过一个有界的水平方向的匀强磁场区(磁场方向与线圈平面垂直)，线圈的一个边始终与磁场区的边界平行，且保持竖直的状态不变．在下落过程中，当线圈先后经过位置I 、Ⅱ、Ⅲ时，其加速度的大小分别为a 1、a 2、a 3( B )．A ． a 1<g ，a 2=g ，a 3<gB ．a l <g ，a 2<g ，a 3<gC ． a 1<g,a 2=0,a 3=gD ．a 1<g ，a 2>g ，a 3<g12、如图2所示·两条水平虚线之间有垂直于纸面向里、宽度为d 、磁感应强度为B 的匀强磁场．质量为m 、电阻为R 的正方形线圈边长为L(L<d)，线圈下边缘到磁场上边界的距离为h ．将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v 0在整个线圈穿过磁场的全过程中(从下边缘进入磁场到上边缘穿出磁场)，下列说法中正确的是( D )． A·线圈可能一直做匀速运动B ．线圈可能先加速后减速C ．线圈的最小速度一定是mgR ／B 2 L 2D ．线圈的最小速度一定是)(2l d h g +-13.如图所示，具有水平的上界面的匀强磁场，磁感强度为B ，方向水平指向纸内，一个质量为m ，总电阻为R 的闭合矩形线框abcd 在竖直平面内，其ab 边长为L ，bc 边长为h ，磁场宽度大于h ，线框从ab 边距磁场上界面H 高处自由落下，线框下落时，保持ab 边水平且线框平面竖直．已知ab 边进入磁场以后，cd 边到达上边界之前的某一时刻线框的速度已达到这 a Bbc dH一阶段的最大值，此时cd边距上边界为h1，求：（1）线框ab边进入磁场时的速度大小；（2）从线框ab边进入磁场到线框速度达到最大的过程中，线框中产生的热量.答案：（1）v=（2gh）1/232244× × ×× × ×× × ×× × ×图1解析：由于线框进入、穿出磁场时，线框内磁通量均匀变化，因此在线框中产生的感应电流大小不变，由楞次定律可知，线框进入和穿出磁场时感应电流的方向是相反的，而线框全部在磁场中运动时，磁通量不发生变化，没有感应电流产生，同时由本题的条件可知，不产生感应电流的时间与进入和穿出的时间相同。

电磁感应定律典型例题

典型例例1：关于感应电动势，下列说法正确的是（） A ．穿过回路的磁通量越大，回路中的感应电动势就越大 B ．穿过回路的磁通量变化量越大，回路中的感应电动势就越大 C ．穿过回路的磁通量变化率越大，回路中的感应电动势就越大D ．单位时间内穿过回路的磁通量变化量越大，回路中的感应电动势就越大【解析】感应电动势E 的大小与磁通量变化率t∆∆φ成正比，与磁通量φ、磁通量变化量φ∆无直接联系。

A 选项中磁通量φ很大时，磁通量变化率t∆∆φ可能很小，这样感应电动势E 就会很小，故A 错。

B 选项中φ∆很大时，若经历时间很长，磁通量变化率t∆∆φ仍然会很小，感应电动势E 就很小，故B 错。

D 选项中单位时间内穿过回路的磁通量变化量即磁通量变化率t∆∆φ，它越大感应电动势E 就越大，故D 对。

答案：CD【总结】感应电动势的有无由磁通量变化量φ∆决定，φ∆≠0是回路中存在感应电动势的前提，感应电动势的大小由磁通量变化率t ∆∆φ决定，t∆∆φ越大，回路中的感应电动势越大，与φ、φ∆无关。

例2：一个面积S=4×10-2m 2，匝数N=100的线圈，放在匀强磁场中，磁场方向垂直线圈平面，磁场的磁感应强度B 随时间变化规律为△B /△t=2T/s ，则穿过线圈的磁通量变化率t∆∆φ为 Wb/s ，线圈中产生的感应电动势E= V 。

【解析】根据磁通量变化率的定义得t∆∆φ= S △B /△t=4×10-2×2 Wb/s=8×10-2Wb/s 由E=N △φ/△t 得E=100×8×10-2V=8V 答案：8×10-2；8【总结】计算磁通量φ=BScos θ、磁通量变化量△φ=φ2-φ1、磁通量变化率△φ/△t 时不用考虑匝数N ，但在求感应电动势时必须考虑匝数N ，即E=N △φ/△t 。

同样，求安培力时也要考虑匝数N ，即F=NBIL ，因为通电导线越多，它们在磁场中所受安培力就越大，所以安培力也与匝数N 有关。

高考物理电磁学大题习题20题Word版含答案及解析

R
x
tan
，t2
x3m
，t2
vqB
过MO后粒子做类平抛运动，设运动的时间为t
3，则：3R
1
3
又：v
E3m
，t3
BqB
2
则速度最大的粒子自O进入磁场至重回水平线POQ所用的时间tt1t2t3
联立解得：t
或
qB
（3）由题知速度大小不同的粒子均要水平通过OM，其飞出磁场的位置均应在ON的连线上，故磁场范围的最小面积S是速度最大的粒子在磁场中的轨迹与ON所围成的面积。扇形
OON的面积S1R2
3
OO N的面积为：
又SSS
S
3
R2
4
联立解得
12
m2E2
q2B4
或(3)
3
m2E2
q2B4。
2.如图甲所示，两平行金属板接有如图乙所示随时间t变化的电压U，两板间电场可看作均匀的，且两金属板外无电场，两金属板长L＝0.2m，两板间距离d＝0.2m．在金属板右侧边界MN的区域有一足够大的匀强磁场，MN与两板中线OO′垂直，磁感应强度为B，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，已知每个粒子速度v0
【答案】（1）。方向：斜向右上方或斜向右下方，与初速
度方向成45°夹角；（2）s，距离s与粒子在磁场中运行速度的大小无关，
s为定值。
【解析】
能射出电场，也可能只有部分粒子能射出电场，设偏转的电压为U0时，粒子刚好能经过极板的右边缘射出，则：
解得U0＝100V
3.如图所示，在倾角θ=37°的光滑绝缘斜面内有两个质量分别为4m和m的正方形导线框a、
b电阻均为R，边长均为l；它们分别系在一跨过两个定滑轮的轻绳两端，在两导线框之间

(完整版)电磁学练习题及答案

Prλ2λ1R 1 R 21．坐标原点放一正电荷Q ，它在P 点(x =+1,y =0)产生的电场强度为E ρ。

现在，另外有一个负电荷-2Q ，试问应将它放在什么位置才能使P 点的电场强度等于零？ (A) x 轴上x >1。

(B) x 轴上0<x <1。

(D) y 轴上y >0。

(E) y 轴上y <0。

［ C ］2．个未带电的空腔导体球壳，内半径为R 。

在腔内离球心的距离为d 处( d < R )，固定一点电荷+q ，如图所示. 用导线把球壳接地后，再把地线撤去。

选无穷远处为电势零点，则球心O 处的电势为 (A) 0 (B)dq04επ(C)R q 04επ- (D) )11(40Rd q -πε ［ D ］ 3．图所示，两个“无限长”的、半径分别为R 1和R 2的共轴圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长度上的所带电荷分别为λ1和λ2，则在外圆柱面外面、距离轴线为r 处的P 点的电场强度大小E 为：(A) r 0212ελλπ+ (B) ()()20210122R r R r -π+-πελελ(C) ()20212R r -π+ελλ(D) 20210122R R ελελπ+π ［ A ］4．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 [ C ]5．点电荷+q 的电场中，若取图中P 点处为电势零点，则M 点的电势为(A)a q 04επ (B) a q08επ(C) a q 04επ- (D) aq08επ- ［ D ］yxO +Q P(1,0)R O d +q+a aO －σ +σO－a +ax U (A)O －a +a xUO －a +a x U (C)O －a +ax U (D)aa+qPM6．图所示，CDEF 为一矩形，边长分别为l 和2l 。

(完整版)力-电电磁感应计算题精选——含答案,推荐文档

1、如图（a）两相距L=0.5m的平行金属导轨固定于水平面上，导轨左端与阻值R=2Ω的电阻连接，导轨间虚线右侧存在垂直导轨平面的匀强磁场，质量m=0.2kg的金属杆垂直于导轨上，与导轨接触良好，导轨与金属杆的电阻可忽略，杆在水平向右的恒定拉力作用下由静止开始运动，并始终与导轨垂直，其v-t图像如图（b）所示，在15s时撤去拉力，同时使磁场随时间变化，从而保持杆中电流为0，求：（1）金属杆所受拉力的大小为F；（2）0-15s匀强磁场的磁感应强度大小为；（3）15-20s内磁感应强度随时间的变化规律。

2、如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0.2m，长为2d，d=0.5m，上半段d导轨光滑，下半段d导轨的动摩擦因素为μ=，导轨平面与水平面的夹角为θ=30°．匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T，方向与导轨平面垂直．质量为m=0.2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为R=3Ω，导体棒的电阻为r=1Ω，其他部分的电阻均不计，重力加速度取g=10m/s2，求：（1）导体棒到达轨道底端时的速度大小；（2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q；（3）整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q．3、如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L1＝1m，导轨平面与水平面成θ＝30角，上端连接阻值R＝1．5Ω的电阻；质量为m＝0．2kg、阻值r＝0．5Ω的金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为L2＝4m，棒与导轨垂直并保持良好接触。

整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。

为保持ab棒静止，在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F， g=10m/s2求：（1）当t＝2s时，外力F1的大小；（2）当t＝3s前的瞬间，外力F2的大小和方向；（3）请在图丙中画出前4s外力F随时间变化的图像（规定Ｆ方向沿斜面向上为正）；4、如图33－11甲所示，一足够长阻值不计的光滑平行金属导轨MN、PQ之间的距离L＝1.0 m，NQ两端连接阻值R＝1.0 Ω的电阻，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨所在平面向上，导轨平面与水平面间的夹角θ＝30°.一质量m＝0.20 kg、阻值r＝0.50 Ω的金属棒垂直于导轨放置并用绝缘细线通过光滑的定滑轮与质量M＝0.60 kg的重物P 相连．细线与金属导轨平行．金属棒沿导轨向上滑行的速度v与时间t之间的关系如图33－11乙所示，已知金属棒在0～0.3 s内通过的电量是0.3～0.6 s内通过电量的，g＝10 m/s2，求：甲乙图33－11(1)0～0.3 s内棒通过的位移；(2)金属棒在0～0.6 s内产生的热量．5、如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d ＝0.5 m ，电阻不计，左端通过导线与阻值R ＝2 W 的电阻连接，右端通过导线与阻值R L ＝4 W 的小灯泡L 连接．在CDEF 矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE 长l =2 m ，有一阻值r =2 W 的金属棒PQ 放置在靠近磁场边界CD 处．CDEF 区域内磁场的磁感应强度B 随时间变化如图22乙所示．在t ＝0至t ＝4s 内，金属棒PQ 保持静止，在t ＝4s 时使金属棒PQ 以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t ＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF 处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化，求：（1）通过小灯泡的电流．（2）金属棒PQ 在磁场区域中运动的速度大小．参考答案一、计算题1、（1）0.24N ；（2）0.4T ；（3）（2）在10—15s时间段杆在磁场中做匀速运动，因此有以F=0.24N，μmg=0.16N代入解得B0=0.4T（3）由题意可知在15—20s时间段通过回路的磁通量不变，设杆在15—20s内运动距离为d，15s后运动的距离为x B(t)L(d+x)=B0Ld其中d=20mx=4(t-15)-0.4(t-15)2由此可得2、考点：导体切割磁感线时的感应电动势；电磁感应中的能量转化．.专题：电磁感应——功能问题．分析：（1）研究导体棒在粗糙轨道上匀速运动过程，受力平衡，根据平衡条件即可求解速度大小．（2）进入粗糙导轨前，由法拉第电磁感应定律、欧姆定律和电量公式结合求解电量．（3）导体棒在滑动时摩擦生热为Q f=2μmgdcosθ，再根据能量守恒定律求解电阻产生的焦耳热Q．解答：解：（1）导体棒在粗糙轨道上受力平衡：由 mgsin θ=μmgcos θ+BIL得：I=0.5A由BLv=I（R+r）代入数据得：v=2m/s（2）进入粗糙导轨前，导体棒中的平均电动势为： ==导体棒中的平均电流为： ==所以，通过导体棒的电量为：q=△t==0.125C（3）由能量守恒定律得：2mgdsin θ=Q电+μmgdcos θ+mv2得回路中产生的焦耳热为：Q电=0.35J所以，电阻R上产生的焦耳热为：Q=Q电=0.2625J答：（1）导体棒到达轨道底端时的速度大小是2m/s；（2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q是0.35C；（3）整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q是0.2625J．点评：本题实质是力学的共点力平衡与电磁感应的综合，都要求正确分析受力情况，运用平衡条件列方程，关键要正确推导出安培力与速度的关系式，分析出能量是怎样转化的．3、【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势；闭合电路的欧姆定律；法拉第电磁感应定律；电磁感应中的能量转化．J2 L2 L3【答案解析】（1）0；（2）0.5N，方向沿斜面向下；（3）如图所示．解析：（1）当t=2s时，回路中产生的感应电动势为：E=，B2=1T，应电流为：I=；根据楞次定律判断可知，ab所受的安培力沿轨道向上；ab棒保持静止，受力平衡，设外力沿轨道向上，则由平衡条件有：mgsin30°-B2IL1-F1=0可解得：F1=mgsin30°-B2IL1=0.2×10×sin30°-1×1×1=0（2）当t=3s前的瞬间，由图可知，B3=1.5T，设此时外力沿轨道向上，则根据平衡条件得：F2+B3IL1-mg sin30°=0则得：F2=mg sin30°-B3IL1=0.2×10×sin30°-1.5×1×1=-0.5N，负号说明外力沿斜面向下．（3）规定F方向沿斜面向上为正，在0-3s内，根据平衡条件有：mgsin30°-BIL1-F=0而B=0.5t（T）则得：F=mgsin30°-BIL1=0.2×10×sin30°-0.5T×1×1=1-0.5T（N）当t=0时刻，F=1N．在3-4s内，B不变，没有感应电流产生，ab不受安培力，则由平衡条件得：F=mgsin30°=0.2×10×sin30°N=1N画出前4s外力F随时间变化的图象如图所示．【思路点拨】（1）由图知，0-3s时间内，B均匀增大，回路中产生恒定的感应电动势和感应电流，根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求出感应电流，由平衡条件求解t=2s时，外力F1的大小．（2）与上题用同样的方法求出外力F2的大小和方向．（3）由B-t图象得到B与t的关系式，根据平衡条件得到外力F与t的关系式，再作出图象．解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律、平衡条件、安培力公式和能量守恒定律等等电磁学和力学规律，得到解析式，再画图象是常用的思路，要多做相关的训练．4、解析：(1)金属棒在0.3～0.6 s内通过的电量是q1＝I1t1＝金属棒在0～0.3 s内通过的电量q2＝＝由题知q1＝q2，代入解得x2＝0.3 m.(2)金属棒在0～0.6 s内通过的总位移为x＝x1＋x2＝vt1＋x2，代入解得x＝0.75 m根据能量守恒定律Mgx－mgx sinθ－Q＝(M＋m)v2代入解得Q＝2.85 J由于金属棒与电阻R串联，电流相等，根据焦耳定律Q＝I2Rt，得到它们产生的热量与电阻成正比，所以金属棒在0～0.6 s内产生的热量Q r＝Q＝1.9 J.答案：(1)0.3 m (2)1.9 J5、【解析】（1）在t＝0至t＝4s内，金属棒PQ保持静止，磁场变化导致电路中产生感应电动势．电路为r与R并联，再与R L 串联，电路的总电阻＝5Ω①此时感应电动势=0.5×2×0.5V=0.5V ②通过小灯泡的电流为：＝0.1A ③（2）当棒在磁场区域中运动时，由导体棒切割磁感线产生电动势，电路为R与R L并联，再与r串联，此时电路的总电阻＝2＋Ω＝Ω④由于灯泡中电流不变，所以灯泡的电流I L=0.1A，则流过棒的电流为＝0.3A ⑤电动势⑥解得棒PQ在磁场区域中v=1m/s。

张三慧《大学物理学：力学、电磁学》(第3版)(B版)(课后习题磁场和它的源)【圣才出品】

12.2 高压输电线在地面上空 25 m 处，通过电流为
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台
（1）求在地面上由这电流所产生的磁感应强度多大？
（2）在上述地区，地磁场为
问输电线产生的磁场与地磁场相比如何？
解：（1）（2）
12.3 在汽船上，指南针装在相距载流导线 0.80 m 处，该导线中电流为 20 A。
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图 12-5
12.8 根据长直电流的磁场公式（
），用积分法求：
（1）无限长圆柱均匀面电流 I 内外的磁场分布；
（2）无限大平面均匀电流（面电流密度 j）两侧的磁场分布。
解：（1）如图 12-6（a）所示，圆柱面电流为
在柱面内任取一点 P。在 P
点对顶的两微小角度截取两面电流
（2）通过图中斜线所示面积的磁通量
图 12-3 解：（1）在两导线所在平面内与两导线等距离处的磁场为
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（2）所求磁通量为
12.6 如图 12-4 所示，求半圆形电流 I 在半圆的轴线上离圆心距离 x 处的 B。
（1）该电流在指南针所在处的磁感应强度多大？（导线作为长直导线处理。）
（2）地磁场的水平分量（向北）为
由于导线中电流的磁场作用，指南
针的指向要偏离正北方向。如果电流的磁场是水平的而且与地磁场垂直，指南针将偏离正
北方向多少度？求在最坏情况下，上述汽船中的指南针偏离正北方向多少度？
解：（1）（2）当 B 与地磁场垂直时，指南针偏离北方的角度为
得圆柱面电流在 P 点的磁场沿 OP 方向的分量为零。所以只是和的垂直于 OP 方向的分量对 P 点的总磁场 B 有贡献。这一分量为

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1、质点做匀速率圆周运动时，其速度与加速度的变化情况为( )(A) 速度不变,加速度在变化(B)加速度不变，速度在变化 (C)二者都在变化(D)二者都不变2、一质点在平面上作一般曲线运动，其瞬时速度为v ,瞬时速率为v,某一时间内的平均速度为V ,平均速率为V,它们之间的关系必定有:()(A) v v, v v (B) v v, v v (C) v v, v v ( D) v v, v v 3、有两个质点A 、B 分别做匀速圆周运动，角速度之比为宀A ：® B =1:2,圆周的半径之比为R A :R B =1:3则它们的法向加速度之比an A ：an B =()5、以下描述不正确的就是()(A) 动能定理只适用于惯性系。

(B) 动量定理只适用于惯性系。

(D) 动量守恒定律只适用于惯性系。

&某质点作直线运动的运动学方程为x = 3t- 5t 3 + 6 (SI)则该质点作(A) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴正方向. (B) 匀加速直线运动，加速度沿x 轴负方向. (C 变加速直线运动，加速度沿x 轴正方向. (D)变加速直线运动，加速度沿x 轴负方向.7、一质点作直线运动，某时刻的瞬时速度v 2 m/s,瞬时加速度a 2m/s 2,则一秒钟后质点的速度()(A) 等于零.(B)等于2 m/s. (C)等于2 m/s.(D)不能确定. 8以下说法正确的就是()(A) 由高斯定理求得的场强就是空间所有电荷激发的场强。

(B) 闭合曲面上的电通量为零时，面上各点场强必为零。

(A)1:12 (B)1:6 (C)3:4(D)4:34、一运动质点在某瞬时位于矢径 r x,y 的端点处，其速度大小为((A)d r(C)生dt(D2d y dt(D)闭合曲面内总电量为零时，面上各点场强必为零。

9、一质点在平面上运动，已知质点位置矢量的表示式为r a『i bt2j(其中a、b为常量)，则该质点作( )(A)匀速直线运动.(B)变速直线运动•(C)抛物线运动•(D)一般曲线运动.10在相对地面静止的坐标系内，A、B二船都以2m/s速率匀速行驶,A船沿x轴正向,B船沿y轴正向.今在A船上设置与静止坐标系方向相同的坐标系(x、y方向单位矢用i、j表示)，那么在A船上的坐标系中,B船的速度(以m/s为单位)为( )(A)2i + 2j . (B) 2i + 2 j .(C)-2i -2 j .(D) 2i -2 j .11、质点作曲线运动,r表示位置矢量,v表示速度,a表示加速度,S表示路程,a 表示切向加速度，下列表达式中( )⑴dv/dt a ,(2)dr/dt v ,(3)dS/dt v ,⑷ dv /dt a-(A)只有(1)、(4)就是对的.(B)只有(2)、(4)就是对的.(C)只有(2)就是对的.(D)只有(3)就是对的.12、如图所示,地面上的观察者认为同时发生的两个事件A与B,在火箭上的观察者瞧来应( ) -- ------- - ------------ -(A)A早于B(B)B早于A(C)A、B同时(D)条件不够，不足以判断哪个事件发生在先13、狭义相对论的光速不变原理指出()(A)在所有参考系中，光速相同(B)在所有惯性系中，真空光速都有相同的值c(C)在所有介质中，光速相同(D)在所有介质中，光速都有相同的值c14、均匀带电球面球心处的场强大小以E1表示，球面内其它任一点的场强大小以E表示则( )(A)曰=0,巨=0 (B)E1=0,E2 工0(C)E1 工0,E2=0 (D)E 工0,E2工015、将一空气平行板电容器接到电源上充电到一定电压后，断开电源•再将一块与极板面积相同的金属板平行地插入两极板之间，如图所示，则由于金属板的插入及其所放位置的不同，对电容器储能的影响为():金属板(A)储能减少，但与金属板相对极板的位置无关. ------------(B) 储能减少，且与金属板相对极板的位置有关. (C 储能增加，但与金属板相对极板的位置无关. (D) 储能增加，且与金属板相对极板的位置有关.16、如图,一长直导线L 与矩形线圈ABC 共面,线圈的AB 边与L 平行,当导线中通有随时间减小的电流时，线圈中的磁通量随时间()(A) 增加，感应电流的方向就是逆时针方向 (B) 减少，感应电流的方向就是逆时针方向 (C) 增加,感应电流的方向就是顺时针方向 (D) 减少,感应电流的方向就是顺时针方向17、一平行板电容器,极板上带电量为Q 寸,测得两极板间的电压为V,电容为Co 将极板上的带电量增加为2Q,则测得的电压与电容应为()(A)2V,C (B)2V,2C (C)4V,C (D)4V,2C18、一个平行板电容器，充电后与电源断开，当用绝缘离拉大,则两极板间的电势差5、电场强度的大小E 、化()(A) U 12减小,E 减小,W 减小. (B) U 12增大,E 增大,W 增大. (C) U 12增大,E 不变,W 增大. (D) U 12减小,E 不变,W 不变.19、点电荷q 置于真空中，在距离点电荷q 为r 处产生的电场强度大小为E,电势为V 。

则在距离点电荷为2r 处产生的电场强度的大小 E 与电势V'应为() (A) E 旦,V4A <各电容器两极板能量v 将发生如下变间距 (B) E 专,V(C)、 E E,V -(D) E -,V -4 2 2 220、一空气平行板电容器充电后与电源断开，然后在两极板间充满某种各向同性、均匀电介质,则电场强度的大小E、电容C、电压U、电场能量W四个量各自与充入介质前相比较，增大(T )或减小(；)的情形为()(A)ET ,CT ,UT ,wT .(B)EJ ,CT ,UJ W .(C)EJ ,CT ,U T ,WJ .(D)ET,CJ ,U J ,WT.21、原来沿直线前进的电子束，进入一与它垂直的匀强磁场中偏转，形成圆弧轨道,下面说法中正确的就是()(A)进入磁场后电子的动能没有变化(B)电子所受的洛仑兹力就是变力(C)洛仑兹力对电子做正功(D)电子的动量就是守恒的22、在阴极射线管外，如图所示放置一个蹄形磁铁，则阴极射线将()(A) 向下偏.(B) 向上偏.(C)向纸外偏.(D) 向纸内偏.23、在静止电子附近放置一条载流直导线, 在则电子直导线产生的磁场中的运动状态就是()(A)向靠近导线方向运动(B)向远离导线方向运动(C)沿导线方向运动(D)静止；24、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B dl 0(A) L,且环路上任意一点B=0B dl 0(B) L,且环路上任意一点BM 0-B dl 0 (C) L,且环路上任意一点BM 025、均匀磁场区域为无限大。

矩形线圈 PRSQ 以常速V 沿垂直于均匀磁场方向平动(如图),则下面哪一叙述就是正确的 ()(A)线圈中感生电流沿顺时针方向； (B 线圈中感生电流沿逆时针方向； (C)线圈中无感生电流；(D 作用在PQ上的磁力与其运动方向相反。

26、如图，一金属棒在均匀磁场中绕 0点逆时针方向旋转，磁场方向垂直纸面向外,则棒上的感应电动势()(A) 由0指向A,A 端电势高 (B) 由0指向A,0端电势高 (C) 由A 指向0,A 端电势高 (D) 由A 指向0,0端电势高27、两个大小、匝数相同的螺线管，甲中插有磁介质，乙中真空，若要使二者的磁感应强度相等，则所通的电流()(A)甲比乙大 (B)乙比甲大(C 二者相等 (D)不能确定28如图,在一长直导线L 中载有恒定电流I i ,ABCD 为一刚性矩形线圈，与L 共面,且AB 边与L 平行、矩形线圈中载有恒定电流12,A则线圈AB 边与CD 边受到的安培力的方向分别为()29、如图所示，流出纸面的电流为21,流进纸面的电流为「I,则下述式中哪一个就是正确的-B dl,且环路上任意一点B=常量BTA D 厨10图(A)向左，向左(B)向左，向右(B) . B dl o IL2(D) B dl 0IL430、一导体圆线圈在均匀磁场中运动,能使其中产生感应电流的一种情况就是()(A) 线圈绕自身直径轴转动,轴与磁场方向平行.(B) 线圈绕自身直径轴转动，轴与磁场方向垂直. (C) 线圈平面垂直于磁场并沿垂直磁场方向平移.(D)线圈平面平行于磁场并沿垂直磁场方向平移.1、一质点沿x 轴运动，其加速度为a 4t (SI),已知t 0时，质点位于x 10 m 处，初速度v 0.试求其位置与时间的关系式.2、一质点沿x 轴运动，其加速度a 与位置坐标x 的关系为a = 2 + 6 x 2(SI) 如果质点在原点处的速度为零，试求其在任意位置处的速度. __ 已知一刚性滑轮的质量为 M,半径为R 左右两边用细绳挂有两个质量分T 2T 别为m i 与m 2的物体(g m 2)。

求系统的加速度的大小。

固定轴O 转动时，射来两个质量均为 m,速度大小均为v,方向相反并在一条直线上的子弹, 子弹射入圆盘并留在盘内，试问子弹射入后的瞬间，圆盘的角速度3是多少？(子弹最后停在离盘心O 的r 处)4、如图所示，一个均匀分布带电球层，电荷体密度为，球层内表面半径为R,外表面为2R,求:电场分布。

5、有两个同心的均匀带电球面，半径分别为R i 、R 2 (R i R 2),若大球面的面电荷密度为，且大球面外的电场强度为零，求:(1)小球面上的面电荷密度；(2)大球面内各点的电场强度。

& 一个“无限长”半径为R 的空心圆柱面，均匀带电，沿轴线方向单位长度上的所带电荷为，分别求圆柱面内、外的电场强度E 的大小。

(A) B dl 2 o IL1(C) B dl o IL3lb 鼻> Ba 'v—>(本题10分)如图所示，一半径为 R 、质量为M 的圆盘正以 g 绕垂直于盘面的水平光滑7、在惯性系K系中观察到两个事件同时发生在x轴上，其间距离就是1m,在另一惯性系K中观察这两个事件之间的空间距离就是2m,求在K系中这两个事件的时间间隔8、甲乙两人所乘飞行器沿X轴作相对运动。

甲测得两个事件的时空坐标为x i=6 104m ,y i=z i=0,t i=2 10-4s ;x?=12 104m,y2=z2=0,t2=1 10-4 s,若乙测得这两个事件同时发生于t时刻，求乙所测得的两个事件的空间间隔就是多少？9、在平行板电容器的一半容积内充入相对介电常数为r的电介质。

试求：在有电介质部分与无电介质部分极板上自由电荷面密度的比值。