电磁学 知识点题库

电热器用电阻丝加热。为了使热功率变为原来的两倍,以下做法可行的是(   )
A . 将通过电阻丝的电流强度变为原来的2倍 B . 将电阻丝两端的电压变为原来的2倍 C . 在保持电压不变的情况下,将另一根相同的电阻丝和原电阻丝并联后接入电路 D . 在保持电压不变的情况下,将另一根相同的电阻丝和原电阻丝串联后接入电路
如图,直角三角形金属框 放置在匀强磁场中,磁感应强度大小为B,方向平行于 边向上。 两金属棒分别串有电压表、电流表,当金属框绕 边逆时针转动时,下列判断正确的是(  )

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A . 电流表没有读数, 电势相等 B . 电流表有读数, 电势不相等 C . 电压表无读数, 电势不相等 D . 电压表有读数, 电势不相等
某实验小组需测定电池的电动势和内阻,器材有:一节待测电池、一个单刀双掷开关、一个定值电阻(阻值为 )、一个电流表(内阻为 )、一根均匀电阻丝(电阻丝总阻值大于 ,并配有可在电阻丝上移动的金属夹)、导线若干。由于缺少刻度尺,无法测量电阻丝长度,但发现桌上有一个圆形时钟表盘。某同学提出将电阻丝绕在该表盘上,利用圆心角来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下:

⑴将器材如图(a)连接:

⑵开关闭合前,金属夹应夹在电阻丝的端(填“a”或“b”);

⑶改变金属夹的位置,闭合开关,记录每次接入电路的电阻丝对应的圆心角 和电流表示数 ,得到多组数据;

⑷整理数据并在坐标纸上描点绘图,所得图像如图(b)所示,图线斜率为 ,与纵轴截距为 ,设单位角度对应电阻丝的阻值为 ,该电池电动势和内阻可表示为 (用 表示)

⑸为进一步确定结果,还需要测量单位角度对应电阻丝的阻值 。利用现有器材设计实验,在图(c)方框中画出实验电路图(电阻丝用滑动变阻器符号表示);

利用测出的 ,可得该电池的电动势和内阻。

某实验小组利用如图甲所示电路测定一节5号干电池的电动势和内电阻。待测电池。备有下列器材

①电流表,量程0.6A        ②电流表,量程3A

③电压表,量程3V        ④电压表,量程15V

⑤滑动变阻器,0~20Ω    ⑥开关一个,导线若干

  1. (1) 请选择实验中需要的器材(选填标号,多选)。
  2. (2) 按电路图乙将实物(如图甲所示)连接起来。
  3. (3) 某次测量时,电流表和电压表的读数如图丙所示,则电流表A,电压表V。
  4. (4) 实验测得的7组数据已在图丁的 图上标出,请你完成图线,并由图像可求得电源电动势为V,内电阻为Ω。(保留三位有效数字)
如图所示为无线充电原理图,由与充电基座相连的送电线圈和与手机电池相连的受电线圈构成。当送电线圈通入周期性变化的电流时,就会在受电线圈中感应出电流,从而实现为手机充电。在充电过程中(   )

A . 送电线圈中产生均匀变化的磁场 B . 送电线圈中产生周期性变化的磁场 C . 送电线圈和受电线圈通过互感现象实现能量传递 D . 手机电池是直流电源,所以受电线圈输出的是恒定电流
关于电荷下列说法错误的是(   )
A . 所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍 B . 元电荷的值通常取作e=1.60×10-19 C C . 电子和质子就是元电荷 D . 点电荷是一种理想化模型,实际不存在
如图所示,在某匀强电场中,A、B为同一条电场线上相距 的两点。电荷量 的检验电荷在A点受到的静电力

  1. (1) 求电场强度E的大小;
  2. (2) 将该检验电荷沿电场线由A点移至B点,求在此过程中电势能Ep减小了多少。
下列有关磁感应强度的说法正确的是(  )
A . 磁感应强度是用来表示磁场强弱的物理量,它属于标量 B . 若有一小段通电导体在某点不受磁场力的作用,则该点的磁感应强度一定为0 C . 若有一小段长为l、通以电流为I的导体,在磁场中某处受到的磁场力为F,则该处磁感应强度的大小一定是 D . 磁感应强度的大小等于穿过垂直磁场方向的单位面积的磁通量
如图为某一处于静电平衡状态下导体周围的电场分布示意图,a和b是导体表面上的两点,下列判断正确的是(  )

A . 图中的“线”为一系列的等势线 B . a点处的电荷密度大于b点 C . 电荷从a移动到b,电场力可能做正功 D . a点周围的电场强度小于b点周围电场强度
载流导体L1、L2处在同一平面内,L1是固定的,L2可绕垂直于纸面的固定转轴O转动,O为L2的中点,若各自的电流方向如图所示,将会发生下列哪种情况( )

A . L2绕轴O按逆时针方向转动 B . 因L2受到的磁场力处处相等,故L2不动 C . L2绕轴O按顺时针方向转动 D . 因不受磁场力,L2不动
关于楞次定律,下列说法中正确的是(    )
A . 感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相反 B . 感应电流的磁场方向总是与原磁场的方向相同 C . 感应电流的磁场方向与磁通量增大还是减小有关 D . 感应电流的磁场总是阻碍磁通量的变化
如图甲为小型旋转电枢式交流发电机的原理图,其矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的固定轴OO'按如图所示方向匀速转动,线圈的匝数n=100、电阻r=10Ω,线圈的两端经集流环与电阻R连接,电阻R=90Ω,与R并联的交流电压表为理想电表。在t=0时刻,线圈平面与磁场方向平行,穿过每匝线圈的磁通量 随时间1按图乙所示正弦规律变化。(取π=3.14)求:

  1. (1) 交流发电机产生的电动势的最大值;
  2. (2) 从t=0时刻开始计时,线圈转过60°时线圈中感应电流瞬时值及回路中的电流方向。
如图为远距离输电的示意图,若电厂的输出电压u1=220  sin 100πt(V), 则下列表述不正确的是(    )

 

A . U1<U2 , U3>U4 B . U1=220 V C . 若U2提高为原来的10倍,输电线上损失的功率为原来的 D . 用户得到的交变电流频率为25 Hz
图甲表示某电阻R随摄氏温度t变化的图像。把这个电阻接入如图乙中电路,用这个电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到一个简单的电阻温度计,则(   )

A . t1应标在电流较大的刻度上 B . t1应标在电流较小的刻度上 C . 通过电流表的电流与温度呈线性关系 D . 通过电流表的电流与温度呈非线性关系
如图所示的电路中,P为滑动变阻器的滑片,理想变压器的原线圈输入的交流电压有效值保持不变,滑片P位于滑动变阻器的正中间时,灯L恰好正常发光,电压表为理想交流电压表,现仅将滑片P向下滑动,下列说法正确的是(   )

A . 灯L变暗 B . 电压表示数增大 C . 变压器的输出功率减小 D . 变压器的输入电流增大
“顿牟掇芥”是东汉王充在《论衡·乱龙篇》中记载的摩擦起电现象,意指摩擦后的带电琥珀能吸引轻小物体。现做如下简化:在某处固定一个电荷量为Q的带正电的点电荷,在其正下方h处有一个原子。在点电荷的电场作用下,原子的负电荷中心与正电荷中心会分开很小的距离l,点电荷与原子之间产生作用力F。你可能不会求解F,但是你可以通过物理分析进行判断,关于F的表达式,可能正确的是(式中k为静电力常量)(   )

A . F=0 B . C . D .
如图是某研究小组设计的探测宇宙空间粒子的装置截面图,间距为d的平行金属极板a、b之间存在着匀强磁场和匀强电场,其磁感应强度大小B1=B,方向垂直纸面向里,在极板a、b之间电压可在范围内调节。探测区域(包括区域Ⅰ和区域Ⅱ)内存在着两个磁场方向相反的匀强磁场,磁感应强度大小均为B2(大小未知)且可同步调节。已知两平行板C、D间距为4d,MN为板C、D的中心线,在板D内侧表面放置长为9d,厚度不计的探测板PQ,其中点与极板a、b的中心线相交于O点。以O为原点,沿D板建立x坐标轴。现有一束比荷均为k的正、负粒子平行极板a、b射入,假设只有沿直线通过极板a、b之间的粒子才能进入探测区域,忽略粒子的重力及它们之间的相互作用。

  1. (1) 若U=2kB2d2 , B2=B,有一正粒子平行且靠近极板a表面进入探测区域,求该粒子打在探测板上的位置x;
  2. (2) 要使所有进入探测区域的正粒子都能打到探测板上,求B2的最大值Bm
  3. (3) 要使所有进入探测区域的正、负粒子都能打到探测板上,且正粒子和负粒子打在探测板上的区域不重叠,求B2的取值范围。
如图所示,真空中电荷量为+q的点电荷与均匀带电量为-Q的薄板相距R,点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心O,该垂线上有abcd四点,且满足ab=bO=Oc=cd=R。若a点的电场强度为0,静电力常量为k,下列说法中正确的是(   )

A . 带电薄板产生的电场在d点的电场强度的大小为 B . d点的电场强度的大小为 C . d点的电场强度的大小为 D . d点的电场强度的方向沿着cd连线由d指向c
如图所示是一个粒子打靶装置的示意图。在平面直角坐标系xoy中范围内存在磁感应强度相等、方向均垂直Oxy平面向里的匀强磁场,在-d≤y≤0范围内存在沿+x方向的匀强电场。在x轴正半轴适当区域沿x轴放置一块足够长的粒子收集板,其左墙为N点。一个质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从静止经电压U加速后第1次到达x轴并从坐标原点O沿-y方向进入电场,且从坐标为(0.5d,-d)的点离开电场、再从坐标为(d,-d)的点进入电场。此粒子第4次到达x轴时恰好打到N点并被收集,不计粒子的重力。

  1. (1) 求该装置中电场强度E与磁感应强度B的大小;
  2. (2) 求此粒子从O到N过程中,在第四象限中离x轴的最大距离;
  3. (3) 若将加速电压调整为原来的k倍,粒子仍能打到N点被收集。请写出k应满足的关系式。
在芯片制造过程中,离子注入是芯片制造重要的工序。甲图是我国自主研发的离子注入机,乙图是离子注入机的部分工作原理示意图。从离子源发出的离子经电场加速后沿水平方向先通过速度选择器,再进入磁分析器,磁分析器是中心线半径为R的四分之一圆环,其两端中心位置M和N处各有一个小孔,利用磁分析器选择出特定比荷的离子后经N点打在硅片(未画出)上,完成离子注入。已知速度选择器和磁分析器中的匀强磁场的磁感应强度大小均为B、方向均垂直纸面向外;速度选择器中匀强电场的电场强度大小为E。整个系统置于真空中,不计离子重力。求:

  1. (1) 能从速度选择器中心线通过的离子的速度大小v;
  2. (2) 能通过N打到硅片上的离子的比荷 ,并判断该离子的带电性质。
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