电磁学知识点题库

如图所示，半径为r的圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，一个质量为m，电量为q的带电粒子从圆形边界沿半径方向以速v₀进入磁场，粒子射出磁场时的偏向角为60°，不计粒子的重力。求：

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（1）判断粒子的带电性质；
（2）匀强磁场的磁感应强度；
（3）粒子在磁场中运动的时间？

下列关于磁感线、磁通量的说法中，正确的是（）

A . 磁感线和电场线一样，有起点有终点 B . 磁通量有正负所以磁通量是矢量 C . 在匀强磁场中，穿过某平面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积 D . 地磁场穿过地球赤道所在平面的磁通量为零

如图电路 $\text{[math]}$ 中，电阻R和自感线圈L的电阻值相同，接通K，使电路达到稳定，灯泡S发光。则下列说法正确的是（　　）

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A . 在电路 $\text{[math]}$ 中，闭合 $\text{[math]}$ 立即变亮 B . 在电路 $\text{[math]}$ 中，断开 $\text{[math]}$ 将渐渐变暗 C . 在电路 $\text{[math]}$ 中，闭合 $\text{[math]}$ 将渐渐变亮 D . 在电路 $\text{[math]}$ 中，断开 $\text{[math]}$ 将先变得更亮，然后渐渐变暗

如图所示，在光滑的水平面上，放置一边长为l的正方形导电线圈，线圈电阻不变，右侧有垂直水平面向下、宽度为2l的有界磁场，建立一与磁场边界垂直的坐标轴 $\text{[math]}$ ，O点为坐标原点。磁感应强度随坐标位置的变化关系为 $\text{[math]}$ （k为常数），线圈在水平向右的外力F作用下沿x正方向匀速穿过该磁场。此过程中线圈内感应出的电动势e随时间t变化的图像（以顺时针为正方向），拉力F的功率P随线圈位移x变化的图像可能正确的是（）

A .

B .

C .

D .

某小型水电站发电机的输出功率为100 kW，输出交流电压为250 V，通过理想变压器升压后向远处输电，输电线总电阻为8Ω，要求在输电线上损失的电功率是输送功率的5%，在用户端通过理想变压器把电压降为220 V.求：

（1）降压变压器输出的电流是多少？输电线上通过的电流是多少？
（2）输电线上损失的电压是多少？升压变压器输出的电压是多少？
（3）两个变压器的匝数比各应等于多少？

用多用电表的电阻“ $\text{[math]}$ ”挡，按正确的操作步骤测导体的电阻R，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为 $\text{[math]}$ ；用多用电表的电阻“ $\text{[math]}$ ”挡测量另一个电阻时，发现多用电表指针几乎不动，为了把电阻值测得更准确些，应换用（填“ $\text{[math]}$ 挡”或“ $\text{[math]}$ 挡”），重新进行欧姆调零后测量。

某同学用图甲所示的电路研究电容器的充、放电过程。

（1）当开关S接“1”达到稳定后，电容器上极板带（选填“正”或“负”）电。
（2）当开关S接“2”瞬间，电容器进行的是（选填“充电”或“放电”）过程。
（3）开关S接“2”前，将电流传感器串联在左侧电路中，接着将开关S接“2”，与电流传感器连接的计算机描绘出电路中的电流I随时间t变化的I-t图像如图乙所示，通过分析可知，图中图像与横轴围成的面积表示的物理量是。不改变电路其他参数，只增大电阻R的阻值，则此过程的I—t曲线与横轴围成的面积将（选填“减小”、“不变”或“增大”）
（4）已知电源电压为 $\text{[math]}$ ，通过数格子的方法测得I—t曲线与横轴围成的面积为 $\text{[math]}$ ，则电容器的电容C=F（结果保留两位有效数字）

一个电容器的规格是“ $\text{[math]}$ ”，对这两个数据的理解正确的是（）

A . 这个电容器只有加上 $\text{[math]}$ 电压时，电容才是 $\text{[math]}$ B . 这个电容器储存的电荷量一定为 $\text{[math]}$ C . 这个电容器所加电压不能高于 $\text{[math]}$ D . 这个电容器所加电压可以低于 $\text{[math]}$ ，但电容不变，总是 $\text{[math]}$ （电容器本身不发生变化）

通过电脑的USB接口不仅可以在电脑和各种数码产品之间传递数据，也可以为数码产品供电．现通过电脑的USB接口给一个阻值为10 Ω的电热鼠标垫供电，已知供电电流为0.5 A，则此鼠标垫消耗的电功率为( )

A . 0.25 W B . 2.5 W C . 5.0 W D . 50 W

电磁感应原理的应用在我们现实生活中实例非常多，下面四幅图中的哪些电器其主要功能是应用电磁感应原理（）

A .

电磁炉 B .

手机无线充电 C .

离子闪电球 D .

金属探测仪

空间三维坐标系 $\text{[math]}$ ，四个等间距的平面沿x轴正方向分割成四个区域。平面a与 $\text{[math]}$ 平面重合，b、c、d三个平面与平面a平行，间距均为s， $\text{[math]}$ 区域存在平行于x轴的匀强电场，电场强度大小为E。坐标原点处有粒子源，可无初速度地释放质量为m，电荷量为 $\text{[math]}$ 的粒子，粒子通过平面d的位置可由b、c面和c、d面之间的场控制，b、c、d面均为理想场的边界。忽略粒子间的相互作用和粒子重力。

（1）如果 $\text{[math]}$ 区域存在沿y轴正方向的匀强电场， $\text{[math]}$ 区域存在沿y轴负方向的匀强电场，两处电场强度大小均为E，求粒子自O点出发至到达d面所用的时间和通过d面的位置坐标；
（2）如果 $\text{[math]}$ 区域存在沿y轴正方向的匀强电场，电场强度大小为 $\text{[math]}$ ，为使粒子能返回c面，在 $\text{[math]}$ 域加入沿z轴方向的匀强磁场，求磁感应强度的最小值；
（3）满足（2）问电场和磁感应强度最小值的前提下，在 $\text{[math]}$ 区域再增加沿z轴正方向的匀强电场，电场强度大小为 $\text{[math]}$ ，求自O点出发至到达d面过程中粒子沿z轴方向的位移。

如图为演示电磁感应现象的实验装置，线圈与灵敏电流计G组成闭合电路。演示过程中，下列描述正确的是（）

A . 条形磁铁插入线圈的过程，灵敏电流计指针摆动 B . 条形磁铁插入线圈的过程，灵敏电流计指针无摆动 C . 条形磁铁在线圈中保持静止，灵敏电流计指针摆动 D . 条形磁铁从线圈中拔出的过程，灵敏电流计指针无摆动

通常当人走向银行门口时，门就会自动打开，是因为门上安装的传感器是（）

A . 温度传感器 B . 压力传感器 C . 声音传感器 D . 红外线传感器

如图所示，水平导轨间距为d，在导轨中接有电源E和定值电阻R，导轨上固定了三根用同种材料制成的粗细相同的导体棒a、b、c，其中a为长度L_a=d的直导体棒并垂直导轨放置，b为长度为L_b=2d的倾斜直导体棒，c为长度L_c=2d的弯曲导体棒，其固定在导轨上的两个端点M、N间的距离为d，导轨电阻不计。现将装置于垂直纸面向外的与强磁场中，接通电源后，三根导体棒受到的安培力的大小关系正确的是（）

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

带有两接线柱的A、B、C三个大小形状相同圆柱形金属块，两接线柱分别位于相对的两侧面中心，各自接入电路后进行测量，在同一 $\text{[math]}$ 坐标系中各描出一组金属块两端的电压 $\text{[math]}$ 和对应通过的电流 $\text{[math]}$ ，发现三点恰在同一直线上，但未过坐标原点，如图甲所示。现将A、B、C按图乙方式连接到同一恒压电源上，下列说法正确的是（）

A . B的电阻率最大 B . A、B、C的电阻一样大 C . 图乙中，A两端的电压大于B两端的电压 D . 图乙中，A、B消耗的总电功率大于C消耗的电功率

如图所示，两根电阻不计的足够长的光滑平行金属导轨倾斜固定放置，所形成的斜面倾角为 $\text{[math]}$ ，导轨下端连接阻值为R的定值电阻。导轨间距 $\text{[math]}$ 。在导轨间MNPQ范围内，存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ ，磁场宽度为 $\text{[math]}$ 。在导轨上放有两个完全相同的金属棒ab和cd，其质量 $\text{[math]}$ 、长度为s、阻值为R。ab的初位置在磁场上边界MQ处，cd的初位置与ab相距l。两金属棒始终平行且与导轨接触良好。现由静止同时释放ab、cd，同时给ab施加外力使其在磁场内的加速度恒为 $\text{[math]}$ 。已知金属棒cd进入磁场时恰好做匀速运动，取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：

（1）金属棒cd在磁场中运动时通过R的电流强度；
（2）写出金属棒ab在磁场中运动时棒ab的电功率P随时间t变化的表达式；
（3）金属棒ab在磁场中运动过程中，电路总功率每增大1W时ab沿导轨下滑的距离。（保留两位有效数字）

如图，长直导线MN置于三角形金属线框abc上，彼此绝缘，线框被导线分成面积相等的两部分。导线通入由M到N的电流，当电流逐渐减小时，线框中（）

A . 磁通量变化量为零 B . 没有产生感应电流 C . 感应电流方向为acba D . 感应电流方向为abca

如图所示，在竖直面内建立直角坐标系xOy，其第Ⅱ、Ⅲ象限内存在着方向水平向右的匀强电场 $\text{[math]}$ （大小未知），第I、Ⅳ象限内存在着方向竖直向上的匀强电场 $\text{[math]}$ （大小未知），圆形区域圆心在x轴上的M点，与y轴在O点相切，圆形区域内存在着垂直于坐标平面向里的匀强磁场（图中未画出）。质量为m、电荷量为q的带正电微粒从N点以某一水平向左的速度射入第Ⅱ象限，经过一段时间，该粒子从O点进入圆形区域，其速度与y轴负方向的夹角为30°，在圆形区域内做匀速圆周运动后由圆上某点射出，恰好垂直y轴回到N点。已知 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，求：

（1）电场强度 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的大小；
（2）磁场的磁感应强度大小B和磁场区域的半径R；
（3）微粒从N点出发到再次回到N点的时间。

如图所示，有一匝数为20、边长为10cm、电阻不计的正方形线框绕着固定转轴 $\text{[math]}$ 以角速度 $\text{[math]}$ 在垂直于纸面向里的匀强磁场中匀速转动，线框关于 $\text{[math]}$ 对称，线框通过两电刷（未画出）与某一理想变压器相连，变压器原线圈串有一个理想交流电流表A，已知理想变压器原、副线圈的匝数之比为 $\text{[math]}$ ，副线圈两端接有两完全相同灯泡 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 串联，如果灯泡 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 的规格均为“5V，1W”且正常发光，则下列说法正确的是（）

A . 匀强磁场的磁感应强度大小为 $\text{[math]}$ B . 该线框中形成的交变电流，电流方向1秒内改变25次 C . 线框转到图示位置的瞬间，电流表A读数为零 D . 闭合开关，并联上灯泡 $\text{[math]}$ ，不考虑灯泡的烧坏及阻值的变化，则 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 均变亮

放射性元素发生 $\text{[math]}$ 衰变时会释放出电子，某发生 $\text{[math]}$ 衰变的放射源用绝缘支柱放置于真空容器内，该容器底部有一层水平放置的荧光屏，当有电子打到上面时会发出淡淡的荧光，从而可以用来检测电子打到的位置，放射源与荧光屏的距离为h，容器内存在竖直向上的匀强电场，电场强度大小为E，荧光屏和容器的空间足够大。为了简化问题，可以把放射源当成一个电子发射器，能够向空间内各个方向发射速度大小均为 $\text{[math]}$ 的电子，电子的质量为m、所带电荷量为e，忽略电子间的相互作用及电子的重力，求：

（1）水平飞出的电子从发射到打到荧光屏上经过的时间t；
（2）大量沿水平方向飞出的电子的落点形成的轨迹的周长L：
（3）电子在荧光屏上散布的区域的面积。

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