电磁学知识点题库

如图所示，在倾角为 $\text{[math]}$ 足够长的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，导体棒中通有大小为I、方向垂直纸面向里的电流，欲使导体棒静止在斜面上，可以加方向垂直于导体棒的竖直向上匀强磁场，已知 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，重力加速度为g；

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（1）试求磁场的磁感应强度大小B；
（2）若磁场大小不变，磁场方向变为平行斜面向上，导体棒 $\text{[math]}$ 将沿斜面运动，求在斜面运动上过程中斜面对导体棒的支持力。

关于电源，下列说法中正确的是（）

A . 电源的电动势和电压单位相同，因此电动势就是电压 B . 电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置 C . 电源的电动势 $\text{[math]}$ 表明，电源的电动势大小与非静电力做的功成正比 D . 电源把正电荷从负极搬运到正极的过程中，静电力做功使电荷的电势能增加

关于电场线和磁感线的共同点，下列说法错误的是（）

A . 电场线和磁感线的方向都表明了电场或磁场的方向 B . 电场线和磁感线的疏密程度都反映了电场或磁场的大小 C . 电场线和磁感线都是人们假想的曲线 D . 电场线和磁感线都不闭合

如图，四个质量均为m、带电荷量均为+q的微粒a、b、c、d距离地面的高度相同，以相同的水平速度被抛出，除了a微粒没有经过电场外，其他三个微粒均经过电场强度大小为E的匀强电场（mg>qE），这四个微粒从被抛出到落地所用的时间分别是t_a、t_b、t_c、t_d ，不计空气阻力，则（）

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A . t_b<t_a=t_d<t_c B . t_b=t_c<t_a=t_d C . t_a=t_d<t_b<t_c D . t_b<t_a<t_c<t_d

如图所示，一理想变压器的原线圈接有电压为U的交流电，副线圈接有电阻 $\text{[math]}$ 、光敏电阻 $\text{[math]}$ ，阻值随光照增强而减小，开关S开始时处于闭合状态，下列说法正确的是（）

A . 当光照变弱时，变压器的输入功率增加 B . 当滑动触头P向下滑动时，电阻 $\text{[math]}$ 消耗的功率减小 C . 当开关S由闭合到断开，原线圈中电流变小 D . 当U减小时，副线圈中电流变大

图是某种静电推进装置的原理图，发射极与吸极接在高压电源两端，两极间产生强电场，虚线为等势面，在强电场作用下，一带电液滴从发射极加速飞向吸极，a、b是其路径上的两点，不计液滴重力，下列说法正确的是（）

A . a点的电势比b点的低 B . a点的电场强度比b点的小 C . 液滴在a点的加速度比在b点的小 D . 液滴在a点的电势能比在b点的大

某同学利用下列器材测量干电池的电动势和内阻；

i.电压表V₁、V₂ ，量程均为3V，内阻均约为3kΩ

ii.电流表A，量程为0.6A，内阻小于1Ω

ⅲ.定值电阻R₀ ，阻值R₀=2Ω

iv.滑动变阻器R，最大阻值为10Ω

v.两节相同的干电池，导线和开关若干

（1）某同学按照图甲所示的电路进行实验，记录多组电流表和电压表的示数（I，U）在坐标纸上描点连线作出U-I图像，测得的电动势和内阻均小于真实值，这种误差属于（选填“系统误差”或“偶然误差”），产生该误差的原因是；
（2）实验中，由于电流表发生了故障，某同学又设计了如图乙所示的电路继续进行实验，调节滑动变阻器，记录多组电压表的示数（U₁ ， U₂），在坐标纸上描点连线作出U₂-U₁图像，如图丙所示，则一节电池的电动势E_测=，内阻r_测=（结果保留两位有效数字）；
（3）一节电池的内阻r_测（选填“大于”“等于”或“小于”）它的真实值。

某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示。在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用。则在-x₀~x₀区间内（）

A . 电子将沿x轴正方向运动，电势能逐渐减小 B . 电子将沿x轴负方向运动，加速度逐渐增大 C . 该静电场是匀强电场，x₀处电场强度最小 D . 该静电场是非匀强电场，O点电场强度最小

2020年2月，中国科学家通过冷冻电镜捕捉到新冠病毒表面S蛋白与人体细胞表面ACE2蛋白的结合过程，首次揭开了新冠病毒入侵人体的神秘面纱。电子显微镜是冷冻电镜中的关键部分，在电子显微镜中电子束相当于光束，通过由电场或磁场构成的电子透镜实现会聚或发散作用，其中的一种电子透镜的电场分布如图所示，其中虚线为等势面，相邻等势面间电势差相等。一电子仅在电场力作用下运动，其轨迹如图中实线所示，a、b、c是轨迹上的三点则下列说法正确的是（）

A . a点的电势高于b点的电势 B . a点的电场强度小于c点的电场强度 C . 电子在a点的电势能小于在c点的电势能 D . 电子经过b点时的速度大于经过a点时的速度

测定一组干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：

A．待测的干电池 B．电流表 $\text{[math]}$ （内阻可忽略不计）

C．电流表 $\text{[math]}$ （内阻可忽略不计） D．定值电阻 $\text{[math]}$ （阻值 $\text{[math]}$ ）

E．滑动变阻器R（阻 $\text{[math]}$ ） F．开关和导线若干

某同学发现上述器材中虽然没有电压表，但给出了两个电流表，于是他设计了如图甲所示的电路完成实验。

（1）该同学利用测出的实验数据绘出的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示（ $\text{[math]}$ 为电流表 $\text{[math]}$ 的示数， $\text{[math]}$ 为电流表 $\text{[math]}$ 的示数，且 $\text{[math]}$ 的数值远大于 $\text{[math]}$ 的数值），则由图线可得被测电源的电动势 $\text{[math]}$ V，内阻 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。（计算结果保留两位有效数字）
（2）将图线的纵坐标改为（用题目中已知量字母表示），则图线在纵轴的截距的物理含义为电源电动势。

如图所示，家用微波炉中使用的微波频率为2 450 MHz，则它的波长是（）

A . 1.2×10^-1 m B . 7.35×10^-17m C . 1.2×10^-4m D . 7.35×10^-11m

如图所示，在水平向右的匀强电场中，质量为m的带电小球，以初速度v从M点竖直向上运动，通过N点时，速度大小为2v，方向与电场方向相反，则小球从M运动到N的过程中，动量大小的最小值为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

采用如图a所示电路测量一个线圈的长度，该线圈的阻值约为 $\text{[math]}$ 。

（1）要求测量的误差较小，且电压表、电流表的测量范围较大，请把图中未连接完整的线路连接完整；
（2）用螺旋测微器测量这个线圈的铜丝直径，如图b所示，则可读得mm；
（3）若该铜丝的电阻率为 $\text{[math]}$ ，直径为 $\text{[math]}$ ，电阻为 $\text{[math]}$ ，则计算线圈长度表达式为 $\text{[math]}$ 。

关于下列四幅图对应的情景，说法正确的是（）

A . 图甲，当驾驶员开车在路上行驶时若遇到打雷闪电应该继续待在车内，避免人遭到雷击 B . 图乙，天宫二号内的宇航员王亚平老师的头发“飞散”是因为头发太轻不受地球的万有引力 C . 图丙为“热中子”核反应堆示意图，其中镉棒的作用是通过调节中子数目来控制热核反应的速度，进而控制核能释放 D . 图丁，用电磁炉煎鸡蛋，如果没有锅，把鸡蛋直接磕在电磁炉面板上也能把鸡蛋煎熟

在匀强磁场中，一矩形金属线框在匀强磁场中绕与磁感线垂直的转动轴匀速转动如图甲所示，产生的交变电动势随时间变化的规律如图乙所示，则下列说法正确的是（）

A . t=0.01s时穿过线框的磁通量最小 B . t=0.01s时穿过线框的磁通量变化率最大 C . 该线框匀速转动的角速度大小为 $\text{[math]}$ D . 电动势瞬时值为22V时，线圈平面与中性面的夹角可能为45°

2022年4月16日上午，被称为“感觉良好”乘组的神州十三号结束太空出差，顺利回到地球。为了能更安全着陆，现设计师在返回舱的底盘安装了4台电磁缓冲装置。电磁缓冲装置的主要部件有两部分；①缓冲滑块，外部由高强度绝缘材料制成，其内部边缘绕有闭合单匝矩形线圈abcd；②返回舱，包括绝缘光滑缓冲轨道MN、PQ，缓冲轨道内存在稳定匀强磁场，方向垂直于整个缓冲轨道平面。当缓冲滑块接触地面时，滑块立即停止运动，此后线圈与返回舱中的磁场相互作用，返回舱一直做减速运动直至达到软着陆要求的速度，从而实现缓冲。现已知缓冲滑块竖直向下撞向地面时，返回舱的速度大小为v₀ ， 4台电磁缓冲装置结构相同，如图所示，为其中一台电磁缓冲装置的结构简图，线圈的电阻为R；ab边长为L，返回舱质量为m，磁感应强度大小为B，重力加速度为g，一切摩擦阻力不计。求：

（1）缓冲滑块刚停止运动时，流过线圈ab边的电流大小和方向；
（2）假设缓冲轨道足够长，线圈足够高，求软着陆速度v的大小；
（3）若返回舱的速度大小从v₀减到v的过程中，经历的时间为t，求该过程中返回舱下落的高度h和每台电磁缓冲装置中产生的焦耳热Q。（结果保留v）

如图所示，虚线上方存在垂直纸面的匀强磁场（具体方向未知），磁感应强度大小为B，一比荷为k的带负电粒子由虚线上的M点垂直磁场射入，经过一段时间该粒子经过N点（图中未画出），速度方向与虚线平行向右，忽略粒子的重力。则下列说法正确的是（）

A . 磁场的方向垂直纸面向外 B . 粒子由M运动到N的时间为 $\text{[math]}$ C . 如果N点到虚线的距离为L，则粒子在磁场中圆周运动半径为2L D . 如果N点到虚线的距离为L，则粒子射入磁场的速度大小为kBL

如图1所示，用两根绝缘丝线挂着两个质量相同不带电的小球A和B，此时，上、下丝线受的力分别为T_A、T_B；如果使A带正电，B带负电，上、下丝线受力分别为T’_A、T’_B ．则（）

A . T_A_＜T’_A B . T_B_＞T’_B C . T_A=T’_A D . T_B=T’_B

电动机和发电机具有装置上的类似性，源于它们机理上类似如下模型：在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，两根光滑平行的、足够长的金属轨道MN、PQ固定在水平面内，相距为L。电阻为R、质量为m的金属导体棒ab垂直于MN、PQ恰好放在轨道上，与轨道接触良好。两轨道的左侧两端点间接有两支路，一条支路上接有电动势为E、内电阻不计的直流电源，另一条支路上仅仅是一段导线，导体棒ab通过滑轮与一根水平轻绳连接着质量也为m的重物（如图所示）。忽略一切阻力及导轨的电阻，重力加速度为g。

（1）当单刀双掷开关S接到位置1，再将重物由静止释放，求棒运动的速度最大值 $\text{[math]}$ ；
（2）在第（1）问的过程中，棒ab运动时间为t时速度达到 $\text{[math]}$ ，求这段时间内通过棒的电量q及棒运动的距离x；
（3）当单刀双掷开关S接到位置2，重物将被棒ab牵引着从静止向上运动，求棒运动速度的最大值 $\text{[math]}$ 。

某同学用图甲电路探究自感现象对电流的影响，闭合开关后灯泡发光，过一会再断开开关，图乙为电流传感器采集的电流随时间变化的图像。已知乙图中单元格边长为0.4s和0.1A，线圈直流电阻与灯泡电阻相同，电流传感器内阻不计。则（）

A . 开关闭合后通过线圈的电流恒为0.4A B . 开关断开后灯泡闪一下然后逐渐熄灭 C . 开关断开后通过灯泡的电流方向向左 D . 开关断开后流过灯泡的电荷量约为0.2C

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