高中物理电磁专项测试题(附答案).pdf

电场和磁场专题测试 一、多项选择题 1.如图所示，位于同一水平面内的、两根平行的光滑金属导轨，处在匀强磁场中，磁场方向垂直于 导轨所在平面，导轨的一端与一电阻相连；具有一定质量的金属 ab 放在导轨上并与导轨垂直。现用 一平行于导轨的恒力 F 拉杆 ab，使它由静止开始向右运动，杆和导轨的电阻、感应电流产生的磁场 均可不计. 用 E 表示回路中的感应电动势，i 表示回路中的感应电流，在 i 随时间增大的过程中，电 阻消耗的功率等于（ ） A.F 的功率 B.安培力的功率的绝对值 C.F 与安培力的合力的功率 D.iE 2.如图所示，平行金属导轨与水平面成 角，导轨与固定电阻 R 和 R 相连，匀强磁场垂直穿过导轨 1 2 平面，有一导体棒 ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R 和 R 的阻值均相等，与导轨之间的 1 2 动摩擦因数为 ，导体棒 ab 沿导轨向上滑动，当上滑的速度为 v 时，受到安培力的大小为 F，此时 （） A. 电阻R 消耗的热功率为Fv/3 1 B.电阻R 消耗的热功率为Fv/6 2 C.整个装置因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ D.整个装置消耗的机械功率为（F+μmgcosθ）v 3.长为L 的水平极板间，有垂直纸面向内的匀强磁场，如图6 所示，磁感强度为B ，板间距离也为 L，板不带电，现有质量为m，电量为q 的带正电粒子（不计重力），从左边极板间中点处垂直磁 感线以速度V 水平射入磁场，欲使粒子不打在极板上，可采用的办法是（ ） A.使粒子的速度V< label> B.使粒子的速度V>5BqL/4m ； C.使粒子的速度 V>BqL/m ； D.使粒子速度 BqL/4m<V< span> 二、填空题 1.如图所示，一束电子( 电量为e) 以速度 V 垂直射入磁感强度为 B ，宽度为d 的匀强磁场中，穿透磁 场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是 30 °，则电子的质量是_________，穿透磁场的时间是_ ________。 三、计算题 1.如图所示，空间分布着有理想边界的匀强电场和匀强磁场。左侧匀强电场的场强大小为 E 、方向 水平向右，电场宽度为 L ；中间区域匀强磁场的磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里。一个质 量为 m 、电量为q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的 O 点由静止开始运动，穿过中间磁 场区域进入右侧磁场区域后，又回到 O 点，然后重复上述运动过程。求： （1）中间磁场区域的宽度d; （2 ）带电粒子从O 点开始运动到第一次回到O 点所用时间t. 2.核聚变反应需要几百万度以上的高温，为把高温条件下高速运动的离子约束在小范围内（否则不 可能发生核反应），通常采用磁约束的方法（托卡马克装置）。如图7 所示，环状匀强磁场围成中 空区域，中空区域中的带电粒子只要速度不是很大，都不会穿出磁场的外边缘而被约束在该区域内。 设环状磁场的内半径为R =0.5m，外半径R =1.0m，磁场的磁感强度B=1.0T ，若被束缚带电粒子的 1 2 荷质比为q/m=4× C/㎏，中空区域内带电粒子具有各个方向的速度。试计算 （1）粒子沿环状的半径方向射入磁场，不能穿越磁场的最大速度。 （2 ）所有粒子不能穿越磁场的最大速度。 3.圆心为O、半径为r 的圆形区域中有一个磁感强度为B、方向为垂直于纸面向里的匀强磁场，与 区域边缘的最短距离为L 的O ＇处有一竖直放置的荧屏 MN，今有一质量为m 的电子以速率 v 从左 侧沿ＯＯ＇方向垂直射入磁场，越出磁场后打在荧光屏上之 P 点，如图所示，求 O ＇P 的长度和 电 子通过磁场所用的时间。 4.一束质量为 m、电量为 q 的带电质点以平行于两极板的速度v 进入匀强电场，如图所示。两极板 0 间电压为U，两极板间的距离为 d、板长为 L， 当没有加偏转电压时粒子恰好打在下