寒假专题——磁场

 

【模拟试题】（满分100分，时间90分钟）

第I卷（选择题  共30分）

一、本题共15小题，每小题2分，共30分。在每个小题给出的四个选项中，至少有一个选项是正确的，选对的得2分，选不全的得1分，有错选或不选的得0分。

1、两个相同的金属小球，带电量之比为1：7，相距为r，两者相互接触后再放回原来的位置上，则相互作用力可能为原来的

  A.

                   B.

                    C.

                   D.

2、如图所示，真空中有一个固定的点电荷，电荷量为＋Q。虚线表示该点电荷电场中的等势面。两个一价离子M、N（不计重力和它们之间的电场力）先后从a点以相同的速率

射入该电场，运动轨迹分别为曲线apb和aqc，其中p、q分别是它们离固定点电荷最近的位置。下列说法中正确的是

  A. M是正离子，N是负离子

  B. M在p点的速率大于N在q点的速率

  C. M在b点的速率大于N在c点的速率

  D. M从p→b过程电势能的增量等于N从a→q电势能的增量

3、如图所示，三个同样的带电粒子（不计重力）同时从同一位置沿同一方向垂直于电场线射入平行板电容器间的匀强电场，它们的运动轨迹分别用a、b、c标出，不考虑带电粒子间的相互作用力。下列说法中错误的是

  A. 当b飞离电场的同时，a刚好打在下极板上

  B. b和c同时飞离电场

  C. 进入电场时，c的速度最大，a的速度最小

  D. 在电场中运动过程中c的动能增加量最小，a、b动能增加量相同

4、如图所示，把一个带电小球A固定在光滑的水平绝缘桌面上，在桌面的另一处有另一带电小球B。现给B一个垂直于AB方向的速度

，则下列说法中正确的是

  A. B球可能做直线运动

  B. A球对B球的库仑力可能对B球不做功

  C. B球的电势能可能增加

  D. B球可能从电势较高处向电势较低处运动

5、一段粗细均匀的电阻丝，横截面的直径为d，电阻是R。把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变成

  A. 100R                B. 10000R             C. R/100              D. R/10000

6、图中电阻

的阻值相等，电池的内阻不计。开关K接通后流过

的电流是K接通前的

  A. 1/2                   B. 2/3                    C. 1/3                   D. 1/4

7、在地球赤道上空某处有一小磁针处于水平静止状态，突然发现该小磁针的N极向东偏转，由此可知

  A. 可能是小磁针正东方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针

  B. 可能是小磁针正北方向有一条形磁铁的S极靠近小磁针

  C. 可能是小磁针正上方有电子流自北向南水平通过

  D. 可能是小磁直正上方有电子流自南向北水平通过

8、关于磁带录音机在录、放音过程中的主要工作原理，下列说法正确的是

  A. 录音过程是电磁感应，放音过程是电流的磁效应

  B. 录音过程是电流的磁效应，放音过程是电磁感应

  C. 录、放音的过程都是电磁感应

  D. 录、放音的过程都是磁场对电流的作用

9、根据楞次定律，下面几种说法中正确的是

  A. 感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相反

  B. 感应电流的磁场方向总是与原磁场方向相同

  C. 穿过闭合电路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相反

  D. 穿过闭合电路的磁通量增加时，感应电流的磁场与原磁场方向相同

10、如图所示，一线圈在匀强磁场中匀速转动，经过图示位置时

  A. 穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最小

  B. 穿过线圈的磁通量最大，磁通量的变化率最大

  C. 穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最大

  D. 穿过线圈的磁通量最小，磁通量的变化率最小

11、如图所示，三只完全相同的灯泡

分别与电阻R、电容C、电感L串联，再将三者并联，接在220V，50Hz的交变电压两端，三只灯泡亮度相同，若将交变电压的频率改为40Hz，则

  A. 三只灯泡亮度不变

  B. 三只灯泡都将变亮

  C.

亮度不变，

变亮，

变暗

  D.

亮度不变，

变暗，

变亮

12、如图所示，要使金属环C向线圈A运动，导线ab在金属导轨上应

  A. 向右做减速运动

  B. 向左做减速运动

  C. 向右做加速运动

  D. 向左做加速运动

13、如图所示，有一宽40cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里。一边长为20cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的恒定速度

通过磁场区域，在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行。取它刚进入磁场的时刻t＝0，在下列图线中，正确反映感应电流强度随时间变化规律的是

14、远距离送电时，当输送的功率相同时，输送导线上的电阻损失的功率应该是

  A. 与输送的电压的平方成正比

  B. 与输送的电流的平方成正比

  C. 与输电导线上的电压降的平方成正比

  D. 与输电导线上的电压降成正比

15、如图所示，理想变压器原线圈通入交变电流

，副线圈接有一电流表与负载电阻串联，电流表的读数为0.10A，在

时，原线圈中电流的瞬时值为0.03A，由此可知该变压器的原、副线圈的匝数比为

  A. 10：3              B. 3：10               C. 1000：2357      D. 2357：1000

 

第II卷（非选择题  共70分）

二、填空题（将正确答案填写在相应的横线上，每题6分，共计30分）

16、如图所示，质量为m、电荷量为q的带电粒子，以初速度

垂直射入场强为E方向竖直向下的匀强电场中，该粒子在电场中经历__________s后，其即时速度的方向与初速度方向成30°角。在这段过程中粒子的电势能增量为__________。

17、将

的两只定值电阻先后分别接在某个电池组两极间时，测得电池组的输出功率相同。由此可知该电池组的内阻为__________

。

18、边长为0.2m的正方形线圈共100匝，其总电阻为

，置于一匀强磁场中，线圈平面与磁场方向垂直，现将线圈绕其对称轴转过90°，线圈中产生的感应电量为

，则该磁场的磁感应强度为__________T。

19、一正方形线圈abcd，边长L＝0.2m，其质量

，一重物质量为

，匀强磁场的方向垂直于纸面向里，整个装置如图所示，重物从某一初始位置由静止开始下落，当线圈上升到其ad边刚进入磁场时，恰好做匀速运动。则线圈在匀速运动过程中产生的热量为__________J。（设磁场范围足够大，

）

20、已知某交流电电压为

，这个交流电的角速度为________

，周期为__________s，频率为__________Hz，电压最大值为__________V，电压有效值为__________V。

 

三、计算题（四小题，共计40分，解答要有必要的文字说明、公式和演算步骤，只写答案不得分）

21、（本题8分）

  在周期性变化的匀强磁场区域内有垂直于磁场的一半径为r＝1m、电阻为

的圆形线框。当磁感应强度B按图示规律变化时，线框中有感应电流产生。（1）画出感应电流i随时间变化的图象（以逆时针方向为正）。（2）求该感应电流的有效值。

22、（本题8分）

  如图所示，电阻不计的平行金属导轨MN和OP水平放置，MO间接有阻值为R的电阻，导轨相距为L，其间有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B，质量为m，电阻为r的导体棒CD垂直于导轨放置，并接触良好。用平行于MN的恒力F向右拉动CD，CD受恒定的摩擦阻力f，已知

。求当CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少？

23、（本题12分）

如图所示，宽度为L＝0.5m的平行金属导轨放在水平面上，导轨的一端连接阻值为

的电阻。空间存在着方向与导轨平面成30°的匀强磁场，磁感应强度大小为

。一根质量为m＝30g的金属棒垂直放在导轨上，与电阻R相距d＝0.2m并与导轨接触良好，金属棒的电阻忽略不计。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数

，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。（

）求金属棒何时将要开始滑动？

24、（本题12分）

  图中的S是能在纸面内的360°方向发射电子的电子源，所发射出的电子速率均相同。MN是一块足够大的竖直挡板，与电子源S的距离OS＝L，挡板的左侧分布着方向垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为B，设电子的质量为m，带电量为e。求：

  （1）要使电子源发射的电子能达到挡板，则发射的电子速率至少要多大？

  （2）若电子源发射的电子速率为

，挡板被电子击中的范围有多大？要求在图中画出能击中挡板的距O点上下最远的电子运动轨迹。

 

【试题答案】

一、选择题

1、CD       2、B              3、ACD         4、BCD         5、B

6、B          7、AD           8、B             9、C             10、C  

11、D        12、AB          13、C            14、BC          15、D

 

二、填空题

16、

           

17、12

18、

19、0.08

20、

  0.02  50      220

   220

 

三、计算题

21、（1）

    （2）

22、

所以

23、

24、

（1）

    （2）

        图略