电磁学练习14
力、电、磁综合问题的分析方法
一、重难点分析
1、带电粒子在电场中运动
在本要点上，高考命题涉及的电场有匀强电场，也有非匀强电场和交变电场，涉及的知识既有电场知识，也有力学中的有关知识．
带电粒子在电场中的运动可分为三类：第一类为平衡问题；第二类为直线运动问题；第三类为偏转问题，解题的基本思路是：首先对带电粒子进行受力分析，再弄清运动过程和运动性质，最后确定采用解题的观点（力的观点、能的观点、动量观点）．平衡问题运用物体的平衡条件；直线运动问题运用运动学公式、牛顿运动定律、动量关系及能量关系；偏转问题运用运动的合成和分解，以及运动学中的平抛运动规律等．
2、带电粒子在磁场中运动
洛仑兹力作用下的圆周运动是高考热点之一．
（1）洛仑兹力的特点：对运动电荷不做功，只改变电荷的运动方向，不改变电荷运动速度的大小．
（2）匀速直线运动：带电粒子（不计重力）沿与磁感线平行方向进入匀强磁场，不受洛仑兹力作用做匀速直线运动．
（3）匀速圆周运动：带电粒子（不计重力）以初速v，垂直磁感线进入匀强磁场，做匀速圆周运动．
①圆心确定：因为洛仑兹力总与速度垂直，指向圆心，所以画出粒子运动轨迹上任意两点（一般是射入和射出磁场的两点）的速度矢量的垂线，两垂线的交点即为圆心．
②半径的确定和计算：一般是利用几何知识通过解三角形的方法求得．
③在磁场中运动时间的确定：利用几何知识计算圆心角的大小，再由公式
可求出时间
这类问题的难点有二：一为用几何知识确定运动轨迹的圆心和半径；另一为确定粒子运动轨迹范围或磁场范围．因此掌握确定轨迹圆心位置的基本方法和计算速度的偏向
角、轨迹半径的回旋角和弦切角的定量关系是解题的关键，如图所示．在洛仑兹力作用下，一个做匀速圆周运动的粒子，不论沿顺时针方向运动还是沿逆时针方向运动，从A点运动到B点，均具有下述特点：
①轨迹圆心O总位于A、B两点洛仑兹力f的交点上，或AB弦的中垂线OO′与任一个f的交点上．
②粒子的速度偏向角等于回旋角，并等于AB弦与切线的夹角（弦切角）的两倍，即
3、带电粒子在复合场中运动
带电粒子在复合场中的运动，有匀速直线运动，有匀速圆周运动，也有一般的变速曲线运动，要会根据粒子受到的合外力F合与速度v的关系，确定粒子的运动性质，如粒子所受合外力为零，粒子做匀速直线运动；合外力充当向心力时，粒子做匀速圆周运动；其余情况，粒子做的是一般的变速曲线运动．处理带电粒子在复合场中的运动问题，采用的方法有三种：①力的观点（牛顿运动定律、运动学公式）；②能量观点（动能定理、能量守恒定律）；③动量观点（动量定理、动量守恒定律）．
二、典型例题
（一）带电体在电场中平衡问题的分析方法
例1、如图中，甲、乙两带电小球的质量均为m，所带电量分别q和－q．两球间用绝缘细线连接，甲球又用绝缘细线悬挂在天花板上，在两球所在的空间有方向向左的匀强电场，电场强度为E，平衡时细线都被拉紧．
（1）平衡时的可能位置是图中的哪一个（）
（2）两根绝缘细线中张力大小为（）
A．
B．
C．
D．
解析：
对带电体平衡的问题，着重掌握“整体法”和“隔离法”及平衡条件的应用．如果相互作用的有几个物体时，一般是“先整体后隔离”．
（1）先把两个小球看做一个整体．因为这个整体受到的外力为：竖直向下的重力2mg、水平向左的电场力qE （＋q受力）、水平向右的电场力qE（－q受力）、绳子1
的拉力T
1（方向未知）．但由平衡条件ΣF
x
=0和ΣF y=0可推知T1=2mg.
方向竖直向上．
隔离分析乙球的受力如图所示．向下的重力mg、水平向右的电场力qE、细线2的拉力T
2
、甲对乙的吸引力F引．
要使ΣF
x
=0，线2必须倾斜，故应选A．
（2）对整个用ΣF
y
=0得：T1=2mg
对乙球由平衡条件得：
∴
故应选D．
（二）磁场对电流作用问题的分析方法
在分析有关安培力的问题时，首先要确定好研究对象，然后进行受力分析，根据运动状态运用牛顿运动定律、运动学公式、动能定理等规律来解决问题．
例2、如图所示，导体杆ab的质量为m，电阻为R，放置在与水平面夹角为的倾斜金属导轨上．导轨间距为d，电阻不计．系统处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为B，电池内阻不计．问：
（1）若导轨光滑，电源电动势ε多大能使导体杆静止在导轨上？
（2）若杆与导轨之间的摩擦因数为，且不通电时，导体不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，电池的电动势应多大？
解析：
（1）将图所示的立体空间图改画为图所示的侧视图，并对杆进行受力分析，由平衡条件得：
而：
由以上三式解得：.
（2）有两种可能性：一种是ε偏大，I偏大，F偏大．导体杆有上滑趋势．摩擦力f沿斜面向下，选沿斜面向上为正方向，根据平衡条件有：
由安培力公式得：
由以上两式联立解得：
另一种是ε偏小，I偏小，F偏小，导体杆有下滑趋势，摩擦力f沿斜面向下，同理得：
（三）带电体在电场中的运动
例3、一质量为m，带电量为＋q的小球．从距地面高为h处以一定的初速度水平抛出．在距抛出点水平距离为l处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，管口的上方距地面
．为了使小球能无碰撞地通过管子，可在管子上方的整个区域里一个场强方向水平向左的匀强电场，如图所示，求：
（1）小球的初速度；
（2）电场强度E的大小；
（3）小球落地时的动能．
解析：
小球在电场中作曲线运动，落入管中作竖直下抛运动．根据运动独立性原理和力的独立性原理．小球在水平方向仅受电场力作用做匀减速运动；小球在竖直方向仅受重力作用做自由落体运动．欲使小球无碰撞地通过管子，小球运动至管口时水平分速度必为零．落地动能则可运用动能定理求出．
在水平方向：小球做匀减速运动，末速度为零，因此可得：
①
②
③
④
小球在电场中运动的时间可由竖直分运动求得：⑤
由①②③④⑤式联立解得：
以抛出点为初状态，以落地点为末状态，运用动能定理得：
∴
故而小球的初速度为电场强度为小球落地时的动能为mgh．
（四）带电粒子在磁场中运动
例4、如图所示，正、负电子垂直磁场方向，沿与边界成角的方向，射入匀强磁场中，求在磁场中的运动时间之比．
解析：
正电子逆时针方向运动，经过磁场的偏向角为
负电子顺时针方向运动，经过磁场的偏向角为
因为所以正、负电子在磁场中运动时间之比为
（五）带电粒子在叠加场的运动
例5、如图所示，两块水平放置的金属板长为L =1.40m，间距为d =30cm．两板间有B =1.25T、方向垂直纸面向里的匀强磁场和图示的脉动电压．当t=0时，质量m=2.00×10－15kg、电量q=1.00×10－10C的正粒子．以速度v0=4.00×103m/s从两板中央水平射入，不计重力，试分析：
①粒子在两板间如何运动？会不会碰到极板上？
②粒子在两扳间的运动时间是多少？
解析：
①内，粒子同时受到方向相反的电场力和洛仑兹力的作用，大小分别为：
f =Bqv=5×10－7N
因为F = f，所以粒子做匀速直线运动，相应的位移为
在10－4～2×10－4s内无电场，粒子在洛仑兹力作用下做匀速圆周运动．轨道半径为：
运动周期为
所以，粒子不会打到极板上，并在电场时间内，恰好在磁场中运动一周．当两板间又加上电压时，粒子又重复上述运动，轨迹如图所示．
②粒子在极板间匀速运动的总时间为：
而做匀速圆周运动的时间为：
所以，在两板间运动的总时间为：
在上述分析中，应用了等效思维和形象思维：将粒子的复杂运动等效为两个简单运动；利用轨迹图，形象、直观地反映了粒子在两极板间的运动及其所需的时间．
（六）力电综合问题分析方法
带电粒子在电场力、磁场力、重力、弹力和摩擦力作用下的运动，广泛地涉及力学和电磁学的基本概念、规律和方法；因此，不仅受力复杂，运动多变，综合性强，而且往往与临界问题和极值问题密切相关在分析和解答这类综合性问题时，除了熟练地掌握基本概念和基本规律之外，还要善于灵活地运用数学方法和科学思维方法．
例6、如图所示，在真空中同时存在着相互正交的匀强电场和匀强磁场，且电场方向竖
，恰好静止于A点；乙也带直向下，有甲、乙两个带电颗粒，甲带负电、电量大小为q
1
负电，电量大小为q
，正在过A点的竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动；运动中甲
2
与乙发生碰撞并粘在一起，试分析它们粘在一起后的运动．
解析：
碰撞前，甲静止，重力和电场力平衡；乙做匀速圆周运动，重力和电场力的合力必须为零（否则乙颗粒受到的合力不可能指向圆心），使乙做圆周运动的向心力就是洛仑兹力．甲与乙发生碰撞粘在一起后，重力电场力仍等值反向，在洛仑兹力作用下仍做匀速圆周运动．
先取乙为研究对象，设其运动速度为v，根据牛顿第二定律有
研究甲、乙的碰撞过程，根据动量守恒定律有
式中v′表示甲、乙粘在一起后的共同速度．
再选甲、乙粘在一起后的系统为研究对象，根据牛顿第二定律有
以上三式联立解得二者粘在一起后做匀速圆周运动的轨道半径为.
例7、如图所示，相互垂直的匀强电场和匀强磁场，其电场强度和磁感应强度的大小分
从a点射入，经过一段时别为E和B．一个质量m、带正电为q的油滴，以水平速度v
间后运动到b．试计算：
①油滴刚进入叠加场a点时的加速度．
②若到达b点时，偏离入射方向的距离为d，其速度是多大？
解析：
①油滴在a点受到竖直向下的电场力、重力和竖直向上的洛仑兹力的作用，然后向上偏转，所以加速度方向竖直向上，大小为
②从a到b，洛仑兹力不做功，电场力和重力均做负功，根据动能定理得
解得到达b点的速度为.
例8、如图所示，竖直绝缘杆处于方向彼此垂直、电场强度和磁感应强度分别为E和B 的匀强电、磁场中，一个质量为m、带正电为q的小球，从静止开始沿杆下滑，且与杆的摩擦因数为，试计算：
①小球速度多大时加速度最大，最大加速度是多少？
②小球下滑的最大速度是多少？
解析：
小球开始下滑后，在水平方向始终受到方向相反的电场力qE和洛仑兹力Bqv的作用．
①当Bqv 由上式可知a随v增大而增大，即小球做加速度增大的加速运动． 当即速度增大到，摩擦力加速度最大，其最大值为： ②当N水平向右，小球下滑加速度为 . 由上式可知a随v增大而减小，即小球做加速度减小的加速运动． 当a=0时，速度达到最大值，这时有. 解得最大速度为. 一、填空题 1、如图所示，棒AB上均匀分布着正电荷，它的中点正上方有一P点，则P点的场强方向为（） A．垂直于AB向上B．垂直于AB向下 C．平行于AB向左D．平行于AB向右 2、如图所示，A为空心金属球壳，B为金属球，将一个带负电的小球C从A球开口处放入A球的中央且不接触A球．用手接触一下A球，再移走C球，然后再用手接触一下B球后再放开，则（） A．A球带正电，B球不带电B．A球带负电，B球带正电 C．A 球带正电，B球带负电D．A、B两球都不带电 3、两个互不接触的孤立导体球都带有负电荷，而且所带电量不相等，若用导线将它们连接在一起，连接时导线中会产生瞬时电流，电流方向一定是（） A．从电荷较多的球流向电荷较少的球 B．从表面场强较大的球流向表面场强较小的球 C．从电势较高的球流向电势较低的球 D．从半径较小的球流向半径较大的球 4、一个验电器放在绝缘平台上，它的金属外壳用一根金属线接地，把一根用丝绸摩擦过的玻璃棒与验电器的金属小球接触，看到它的指针张开，说明已经带上电，如图所示， 现进行下述3项操作：①首先把验电器外壳的接地线撤去；②用手指摸一下验电器的金属小球；③把手指从金属小球上移开，下面关于最后结果的说法中正确的是（） A．验电器指针合拢，说明验电器的金属杆没有带电 B．验电器指针张开一定角度，金属杆带有正电 C．验电器指针张开一定角度，金属杆带有负电 D．验电器指针合拢，但不能说明金属杆不带电 5、如图所示，真空中有四点A、B、C、D共线等距，只在A点放一电量为＋Q的点电 荷时，B点场强为E，B、C、D三点电势分别为8V、4V、，若再将等量异号电荷－Q放在D点，则（） A．B点场强为方向水平向右 B．B点场强为方向水平向右 C．BC线段的中点电势为零 D．B、C两点的电势分别为4V和－4V 6、如图所示，用绝缘细丝线悬吊着的带正电小球在匀强磁场中做简谐运动，则（） A．当小球每次通过平衡位置时，动量相同 B．当小球每次通过平衡位置时，动能相同 C．当小球每次通过平衡位置时，丝线的拉力相同 D．撤消磁场后，小球摆动的周期不变 7、如图所示，带电平行板间匀强电场竖直向上，匀强磁场方向垂直纸面向里，某带电小球从光滑轨道上的a点自由滑下，经轨道端点P 进入板间后恰好沿水平方向做直线运动，现使小球从稍低些的A点开始自由滑下，在经过P点进入板间后的运动过程（） A．其动能将会增大 B．其电势能将会增大 C．小球所受的洛仑兹力将会增大 D．小球受到的电场力将会增大 8、如图所示，实线表示处在竖直平面内的匀强电场的电场线，与水平方向成角，水平方向的匀强磁场与电场正交，有—带电液滴沿斜向上的虚线l做直线运动，l与水平方向成角，且，则下列说法中正确的是（） A．液滴一定做匀速直线运动 B．液滴一定带正电 C．电场线方向一定斜向上 D．液滴有可能做匀变速直线运动 9、传感器是一种采集信息的重要器件．如图所示，是一种测定压力的电容式传感器，当待测压力F作用于可动膜片电极上时，可使膜片产生形变，引起电容的变化，将电容器、灵敏电流计和电源串接成闭合电路，那么（） A．当F向上压膜片电极时，电容将减小 B．当F向上压膜片电板时，电容将增大 C．若电流计有示数，则压力F发生变化 D．若电流计有示数，则压力F不发生变化 10、如图所示，两个半径相同的半圆形轨道分别竖直放在匀强电场和匀强磁场中，轨道两端在同一高度上，轨道是光滑的，两个相同的带正电小球同时从两轨道左端最高点由静止释放，M、N为轨道的最低点，则（） A．两小球到达轨道最低点的速度 B．两小球到达到轨道最低点时对轨道的压力 C．小球第一次到达M点的时间大于小球第一次到达N点时间 D．在磁场中小球能到达轨道的另一端，电场中小球不能到达轨道的另一端 [提示]1、由对称性分析． 2、由静电感应分析． 3、产生电流的条件是导体两端存在电势差． 4、由静电感应与静电平衡共同分析． 5、由点电荷的场强和电势的迭加原理分析． 6、见等效单摆． 7、设小球从a、b点滑下到达P点的速度分别为v1、v2，则有v1>v2，设小球带正电，质量分别为m，则有：而小球向下板偏转，此时mg－qE>0，且对小球做正功，小球的速度增大，动能增大，所受洛仑兹力增大，而电场力对小球做 负功，小球的电势能增大． 8、液滴只能受平衡力作用． 9、由平衡板电容器的电容可知：当F向上压膜片极时，d减小，C增大； 若电流统计有示数，则电容器要充放电，电容将改变，故力F也将改变． 10、小球所受洛仑兹力是变力，小球所受电场力是恒力． 二、填空题（4分×4=16分） 11、使电容器两极板间的电势差增加1V所需的电量，叫电容器的__________；一个电容器如果带1C的电量时两极间电势差是1V，这个电容器的电容是___________． 12、如图所示，A、B、C依次是匀强电场中某条电场线上的三点，一个正电荷在电场力作用下由A点移到C点，其电势能将________（选填“增大”、“减小”、’不变”）；若 A、B 两点的电势差为5V，AB=AC，则A、C两点的电势差是__________V． 13、有一边长为a的等边三角形与匀强磁场垂直，若在三角形某边中点处以速度v发射一个质量为m、电量为e的电子，为了使电子不射出这个三角形匀强磁场，则该磁场磁感应强度的最小值为_____． 14、一个质量为m，带电量为＋q的粒子（不计重力），从O点处沿＋y方向以初速度v0射入一个边界为矩形的匀强磁场中，磁场方向垂直于xy平面向里，它的边界分别是y=0，y=a，x =－1.5a，x =1.5a，如图所示，改变磁感应强度B的大小，粒子可从磁场的不同边界射出，那么当B满足条件____________时，粒子将从上边界射出；当B满足条件____________时，粒子将从左边界射出；当B满足条件___________时，粒子将从下边界射出. 15、“电场中等势线的描绘”的实验装置如图所示． （1）图（1）中电源应是约_________V的直流电源； （2）在平整的木板上，由下而上依次铺放________纸、________纸、________纸各一张，且导电纸有导电物质的一面要朝_________（选填“上”或“下”）； 图（1）图（2） （3）若用图（2）中的灵敏电流表的两个接线柱引出的两个表笔（探针）分别接触图（1）中d、f两点（d、f连线和A、B连线垂直）时，指针向右偏（若电流从红表笔流进时，指针向右偏），则电流表的红表笔接触在__________点；要使指针仍指在刻度盘中央（即不发生偏转），应将接f的表笔向__________（选填“左”或“右”）移动． （4）在实验中，若两表笔接触纸面任意两点，发现电流表指针都不发生偏转，可能的原因是________． 16、如图所示是用电子射线管演示带电粒子在磁场中受洛仑兹力的实验装置，图中虚线是带电粒子的运动轨迹，那么A端接直流高压电源的__________，C为蹄形磁铁的 __________极． [答案]11、电容，1F 12、减小、15 13、 14、 15、（1）6；（2）白、复写、导电、上；（3）f、右；（4）电表坏了，导电纸的导电膜向下、电源未接上，AB电极连线断了等．（点拨：（1）该实验要求选用6V直流电流；（2）导电纸应放在最上面；（3）图中f点的电势比d点高，因此红表笔接f点，要使指针指在刻度盘中央，应将f表笔向右移动；（4）电路断开了．） 16、负极N 提示： 11、见电容的定义． 12、电场力做正功，电势能减小，由U=Ed求解． 13、要使电子不射出这个三角形匀强磁场，则电子的轨迹应为这个三角形的内切圆， 其半径为． 14、当R>a时从上边界射出，此时，当时，从 下边界射出，此时，. 当时，从左边界射出，此时有：． 16、由左手定则判断． 三、综合题 17、如图所示，一质量为m，带电量为＋q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外，粒子飞出磁场区域后，从点b处穿过x轴，速度方向与x轴正方向的夹角为30°，同时进入场强为E、方向沿与x轴负方向成60°角斜向下的匀强电场中，通过了b点正下方的c点，如图所示，粒子的重力不计，试求： （1）圆形匀强磁场区域的最小面积． （2）c点到b点的距离s． [答案]17、解：（1）带电粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨迹如图答所示，根据牛顿第二定律，要使磁场的区域有最小面积，则应为磁场区域的直径，由几何关系 可知. ∴匀强磁场区域的最小面积为. （2）带电粒子进入磁场后，由于速度方向与电场力方向垂直，故做类平抛运动，由运动的合成知识可知联立解，得 18、在空间存在一个变化的匀强电场和另一个变化的匀强磁场．电场的方向水平向右（图（1）中由点B到点C），场强变化规律如图（2）甲所示，磁感应强度变化规律如图（2）乙所示，方向垂直于纸面，从t =1s开始，在A点每隔2s有一个相同的带电粒子（重力不计）沿AB方向（垂直于BC）以速度v 射出，恰好能击中C点，若且粒子在点A、C间的运动时间大于1 s．求： （1）磁场方向；（简述判断理由） （2）E 0和B 的比值； （3）t=1s射出的粒子和t=3s射出的粒子由A点运动到c点所经历的时间t 1和t 2 之比． 图（1）图（2） [答案]18、（1）解：磁场方向垂直纸面向外，由图像可知，电场与磁场是交替存在的，即某一时刻不可能同时既有电场又有磁场，据题意对于同一粒子，从点A到点C 它只受电场力或磁场力中的一种．粒子能在电场力作用下从点A到点C运动说明受向右的力，又因场强方向也向右，故粒子带正电．因为粒子能在磁场力作用下从点A到点C 物理电学试题 一、选择题 1．下列物理量的单位不是“焦耳”的是( ) A．热量 B．功 C．功率 D．能量 2. 两只灯泡串联在电路中，其中一只亮，另一只不亮，这原因可能是（） A. 不亮的灯泡灯丝断了或接触不良 B. 两灯相比，不亮的灯泡其电阻太小 C. 两灯相比，不亮的灯泡其电阻太大 D. 两灯相比，通过不亮灯泡的电流较小 3. 甲、乙两电炉并联在同一电源上，各有开关控制，甲炉电阻是乙炉的4倍，要两电炉产生同样多的热量则应：（） A. 甲通电时间是乙的4倍 B. 乙通电时间是甲的4倍 C. 甲、乙通电时间一样长 D. 不知道额定电压无法比较 4. 分别标有“6V，2W”和“12V，8W”的两个灯泡，串联后接在电路中，为使其中一个恰能正常发光，加在电路两端的电压应是（） A、6V B、12V C、18V D、24V 5. 有两个灯泡，L 1标有“6V，3W”的字样，L 2 没有标记测得L 2 电阻为 6，把它 们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L 2 的电功率分别是（） A. 12V，3W B. 12V，1.5W C. 9V，3W D. 9V，1.5W 6.如图所示，置于通电螺线管内能自由转动的小磁针是静止的，则线圈两端的磁极和电源的正负极分别是 ( ) 。 A．线圈右端为N极，电源右端为正极 B．线圈右端为N极，电源右端为负极 C．线圈右端为S极，电源右端为正极 D．线圈右端为S极，电源右端为负极 7. 有一个额定电压为220伏的电炉，想把它接在 110伏的电路上，而不改变电炉的功率，办法是 （） A. 把电炉的电阻丝截去一半 B. 把电炉的电阻丝截成相等的两段，再并联起来 C. 用另一根和它相同的电阻丝串联 D. 用另一根和它相同的电阻丝并联 8. 如图3所示的四个电路中，电压U都相等，并且电阻R 1大于R 2 ，电流表示数 最小的是 部分力学和电磁学练习题（供参考） 一、选择题 1. 一圆盘正绕垂直于盘面的水平光滑固定轴O 转动，如图射来两个质量相同，速度大小相同，方向相反并在一条直线上的子弹，子弹射入圆盘并且留在盘内，则子弹射入后的瞬间， 圆盘的角速度ω (A) 增大． (B) 不变． (C) 减小． (D) 不能确定． ［ C ］ 2. 将一个试验电荷q 0 (正电荷)放在带有负电荷的大导体附近P 点处(如图)，测得它所受的力为F ．若考虑到电荷q 0不是足够小，则 (A) F / q 0比P 点处原先的场强数值大． (B) F / q 0比P 点处原先的场强数值小． (C) F / q 0等于P 点处原先场强的数值． (D) F / q 0与P 点处原先场强的数值哪个大无法确定． ［ A ］ 3. 如图所示，一个电荷为q 的点电荷位于立方体的A 角上，则通过侧面abcd 的电场强度通量等于： (A) 06εq ． (B) 0 12εq ． (C) 024εq ． (D) 0 48εq ． ［ C ］ 4. 两块面积均为S 的金属平板A 和B 彼此平行放置，板间距离为d (d 远小于板 的线度)，设A 板带有电荷q 1，B 板带有电荷q 2，则AB 两板间的电势差U AB 为 (A) d S q q 0212ε+． (B) d S q q 02 14ε+． (C) d S q q 021 2ε-． (D) d S q q 02 14ε-． ［ C ］ 5. 图中实线为某电场中的电场线，虚线表示等势（位）面，由图可看出： (A) E A ＞E B ＞E C ，U A ＞U B ＞U C ． (B) E A ＜E B ＜E C ，U A ＜U B ＜U C ． (C) E A ＞E B ＞E C ，U A ＜U B ＜U C ． (D) E A ＜E B ＜E C ，U A ＞U B ＞U C ． ［ D ］ 6. 均匀磁场的磁感强度B ? 垂直于半径为r 的圆面．今以该圆周为边线，作一半球面S ，则通过S 面的磁通量的大小为 (A) 2πr 2B ． (B) πr 2B ． (C) 0． (D) 无法确定的量． ［ B ］ 7. 如图，两根直导线ab 和cd 沿半径方向被接到一个截面处处相等的铁环上， 稳恒电流I 从a 端流入而从d 端流出，则磁感强度B ? 沿图中闭合路径L 的积 分??L l B ? ?d 等于 (A) I 0μ． (B) I 03 1 μ． (C) 4/0I μ． (D) 3/20I μ． ［ D ］ O M m m － P 0 A b c q d A S q 1q 2 C B A I I a b c d 120° 大学电磁学习题1 一.选择题(每题3分) 1、如图所示,半径为R 的均匀带电球面,总电荷为Q ,设无穷远处的电势 为零,则球内距离球心为r 的P 点处的电场强度的大小与电势为: (A) E =0,R Q U 04επ= . (B) E =0,r Q U 04επ=. (C) 204r Q E επ=,r Q U 04επ= . (D) 204r Q E επ=,R Q U 04επ=. ［ ］ 2、一个静止的氢离子(H +)在电场中被加速而获得的速率为一静止的氧离子(O + 2)在同一电场中且通过相同的路径被加速所获速率的: (A) 2倍. (B) 22倍. (C) 4倍. (D) 42倍. ［ ］ 3、在磁感强度为B 的均匀磁场中作一半径为r 的半球面S ,S 边线所在平面的法线方向单位矢量n 与B 的夹角为α ,则通过半球面S 的磁通量(取弯面 向外为正)为 (A) πr 2B . 、 (B) 2 πr 2B . (C) -πr 2B sin α. (D) -πr 2B cos α. ［ ］ 4、一个通有电流I 的导体,厚度为D ,横截面积为S ,放置在磁感强度为B 的匀强磁场中,磁场方向垂直于导体的侧表面,如图所示.现测得导体上下两面电势差为V ,则此导体的 霍尔系数等于 (A) IB VDS . (B) DS IBV . (C) IBD VS . (D) BD IVS . (E) IB VD . ［ ］ 5、两根无限长载流直导线相互正交放置,如图所示.I 1沿y 轴的正方向,I 2沿z 轴负方向.若载流I 1的导线不能动,载流I 2的导线可以 自由运动,则载流I 2的导线开始运动的趋势就是 (A) 绕x 轴转动. (B) 沿x 方向平动. (C) 绕y 轴转动. (D) 无法判断. ［ ］ y z x I 1 I 2 初三物理电学综合题(较难)及详细答案解析 一、电磁学综合题 1．R2= R总-R1=484Ω-48.4Ω=435.6Ω.（2019·天津中考模拟）（一）小泽发现：漆黑夜间上洗手间，很难摸到墻上开关，于是动手自制夜间照明电路。 器材：6V新蓄电池，规格为“2.5V0.5A”的新灯泡L、定值电阻R0、开关S、导线若干。（1）请在图甲中以笔画线代替导线完成电路连接。要求：夜间闭合开关S，电压表显示电源电压，灯泡正常发光；白天断开开关S，电压表指针指零，灯泡熄灭。 （______） （二）数月后，小泽发现：闭合开关S，灯泡发光，亮度有所下降。 （2）小泽猜想1：可能是长期使用，蓄电池用旧了导致电源的输出电压有所降低。闭合开关，如图乙所示，电压表显示旧蓄电池的输出电压为________伏。 小泽猜想2：可能是长期使用，灯泡自身发生了变化。因为他发现灯泡玻璃壳内壁发黑。灯泡玻璃壳内壁发黑是由于钨丝发生________（填所选项的字母）。 A．先升华后凝华B．先汽化后液化 C．先熔化后凝固 D．先升华后凝固（三）小泽用该旧蓄电池探究、绘制旧灯泡的I—U图像。 （3）请在图内中以笔画线代替导线完成电路，要求：闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端。 （______） （4）请根据图丁将实验⑥的电流表的示数填入表格，并根据实验表格在图戊中画出旧灯泡的I—U的图像。 （______） 【答案】详见解析 4.5 A 详见解析 0.4 详见解析 【解析】 【分析】 根据题中“于是动手自制夜间照明电路”可知，本题考查电路的连接、电表读数、物态变化、以及I-U图象。根据电压表的使用规则和滑动变阻器的连接方式连接电路，根据量程和分度值读出电压表和电流表的示数，根据描点法画出图象。完成解答。 【详解】 （一）（1）闭合开关S，灯泡正常发光，电压表显示电源电压，说明电压表可并联在电源两端或并联在灯泡和定值电阻的两端；断开开关S，灯泡熄灭，电压表指针指零，说明电压表并联在灯泡和定值电阻的两端，电源电压为6V，所以电压表选用0~15V量程，实物连接如下： （二）（2）由图乙可知，电压表使用0~15V量程，分度值为0.5V，示数为4.5V； 灯泡的钨丝在温度较高时会直接变成气体，发生了升华现象；当钨蒸气遇到冷的玻璃泡内壁时，又会直接变成固体附着在灯泡上，发生了凝华现象。即先升华后凝华，故选A。（三）（3）滑动变阻器的接线柱应一上一下串联电路中，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于A端，即最大值端，所以应将B接线柱接入电路中，电路图如下： （4）由图丁可知，电流表选用0~0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.4A； 根据实验数据，描点连线画出旧灯泡的I-U图象，如图所示： 2．（2）已知电流表a测量L1的电流，则通过灯L1的电流I1=0.3A，并联电路的干路电流等于各支路电流之和。则L2的电流I2=I?I1=1.2A?0.3A=0.9A。（2019·江苏南通田家炳中学中考模拟）阅读短文，回答问题 2018年5月21日，在嫦娥四号升空前，中继星“鹊桥”号成功发射，为即将发射的嫦娥 《电磁学》练习题（附答案） 1. 如图所示，两个点电荷＋q 和－3q ，相距为d . 试求： (1) 在它们的连线上电场强度0=E ? 的点与电荷为＋q 的点电荷相距多远？ (2) 若选无穷远处电势为零，两点电荷之间电势U =0的点与电荷为＋q 的点电荷相距多远？ 2. 一带有电荷q ＝3×10-9 C 的粒子，位于均匀电场中，电场方向如图所示．当该粒子沿水平方向向右方运动5 cm 时，外力作功6×10-5 J ，粒子动能的增量为4.5×10-5 J ．求：(1) 粒子运动过程中电场 力作功多少？(2) 该电场的场强多大？ 3. 如图所示，真空中一长为L 的均匀带电细直杆，总电荷为q ，试求在直杆延长线上距杆的一端距离为d 的P 点的电场强度． 4. 一半径为R 的带电球体，其电荷体密度分布为 ρ =Ar (r ≤R ) ， ρ =0 (r ＞R ) A 为一常量．试求球体外的场强分布． 5. 若电荷以相同的面密度σ均匀分布在半径分别为r 1＝10 cm 和r 2＝20 cm 的两个同心球面上，设无穷远处电势为零，已知球心电势为300 V ，试求两球面的电荷面密度σ的值． (ε0＝8.85×10-12C 2 / N ·m 2 ) 6. 真空中一立方体形的高斯面,边长a ＝0.1 m ，位于图中所示位置．已知空间的场强分布为： E x =bx , E y =0 , E z =0． 常量b ＝1000 N/(C ·m)．试求通过该高斯面的电通量． 7. 一电偶极子由电荷q ＝1.0×10-6 C 的两个异号点电荷组成，两 电荷相距l ＝2.0 cm ．把这电偶极子放在场强大小为E ＝1.0×105 N/C 的均匀电场中．试求： (1) 电场作用于电偶极子的最大力矩． (2) 电偶极子从受最大力矩的位置转到平衡位置过程中，电场力作的功． 8. 电荷为q 1＝8.0×10-6 C 和q 2＝－16.0×10-6 C 的两个点电荷相距20 cm ，求离它们都是20 cm 处的电 场强度． (真空介电常量ε0＝8.85×10-12 C 2N -1m -2 ) 9. 边长为b 的立方盒子的六个面，分别平行于xOy 、yOz 和 xOz 平面．盒子的一角在坐标原点处．在此区域 有一静电场，场强为j i E ? ??300200+= .试求穿过各面的电通量． 10. 图中虚线所示为一立方形的高斯面，已知空间的场强分布为： E x ＝bx ， E y ＝0， E z ＝0．高斯面边长a ＝0.1 m ，常量b ＝1000 N/(C ·m)．试求该闭合面中包含的净电荷．(真空介电常数ε0＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 ) 11. 有一电荷面密度为σ的“无限大”均匀带电平面．若以该平面处为电势零点，试求带电平面周围空间的电势分布． 12. 如图所示，在电矩为p ? 的电偶极子的电场中，将一电荷为q 的点电荷从A 点沿半径为R 的圆弧(圆心与电偶极子中心重合，R >>电偶极子正负电荷 之间距离)移到B 点，求此过程中电场力所作的功． 13. 一均匀电场，场强大小为E ＝5×104 N/C ，方向竖直朝上，把一电荷为q ＝ 2.5×10-8 C 的点电荷，置于此电场中的a 点，如图所示．求此点电荷在下列过程中电场力作的功． (1) 沿半圆路径Ⅰ移到右方同高度的b 点，ab ＝45 cm ； (2) 沿直线路径Ⅱ向下移到c 点，ac ＝80 cm ； (3) 沿曲线路径Ⅲ朝右斜上方向移到d 点，ad ＝260 cm(与水平方向成45°角)． 14. 两个点电荷分别为q 1＝＋2×10-7 C 和q 2＝－2×10-7 C ，相距0.3 m ．求距q 1为0.4 m 、距q 2为0.5 m 处P 点的电场强度． ( 41 επ=9.00×109 Nm 2 /C 2) 15. 图中所示， A 、B 为真空中两个平行的“无限大”均匀带电平面，A 面上电荷面密度σA ＝－17.7×10-8 C ·m -2，B 面的电荷面密度σB ＝35.4 ×10-8 C ·m -2．试计算两平面之间和两平面外的电场强度．(真空介电常量ε0＝8.85×10-12 C 2·N -1·m -2 ) 16. 一段半径为a 的细圆弧，对圆心的角为θ0，其上均匀分布有正电荷q ，如图所示．试以a ，q ，θ0表示出圆心O 处的电场强度． 17. 电荷线密度为λ的“无限长”均匀带电细线，弯成图示形状．若 E ? q L q Ⅱ d a σA σB A B q ∞ ∞ 一.选择题（本大题15小题，每题2分） 第一章、第二章 1.在静电场中，下列说法中哪一个是正确的？[ ] (A)带正电荷的导体，其电位一定是正值 (B)等位面上各点的场强一定相等 (C)场强为零处，电位也一定为零 (D)场强相等处，电位梯度矢量一定相等 2.在真空中的静电场中，作一封闭的曲面，则下列结论中正确的是［］ (A)通过封闭曲面的电通量仅是面内电荷提供的 (B) 封闭曲面上各点的场强是面内电荷激发的 (C) 应用高斯定理求得的场强仅是由面内电荷所激发的 (D) 应用高斯定理求得的场强仅是由面外电荷所激发的 3.关于静电场下列说法中正确的是[ ] (A)电场和试探电荷同时存在和消失 (B)由E＝F/q知道，电场强度与试探电荷成反比 (C)电场强度的存在与试探电荷无关 (D)电场是试探电荷和场源电荷共同产生的 4.下列几个说法中正确的是：[ ] (A)电场中某点场强的方向，就是将点电荷放在该点所受电场力的方向 (B)在以点电荷为中心的球面上，由该点电荷所产生的场强处处相同 (C)场强方向可由E=F/q定出，其中q为试验电荷的电量，q可正、可负， F为试验电荷所受的电场力 (D)以上说法全不对。 5. 一平行板电容器中充满相对介电常数为 的各向同性均匀电介质。已知介质两表面上极化电荷面密度为 ，则极化电荷在电容器中产生的电场强度的大小为 [ ] (A) 0εσ' (B) 02εσ' (C) 0εεσ' (D) ε σ' 6. 在平板电容器中充满各向同性的均匀电介质，当电容器充电后，介质中 D 、 E 、P 三矢量的方向将是 [ ] (A) D 与 E 方向一致，与P 方向相反 (B) D 与 E 方向相反，与P 方向一致 (C) D 、 E 、P 三者方向相同 (D) E 与P 方向一致，与D 方向相反 7. 在一不带电荷的导体球壳的球心处放一点电荷，并测量球壳内外的场强分 布，如果将此点电荷从球心移到球壳内其它位置，重新测量球壳内外的场 强分布，则将发现： [ ] (A) 球壳内、外场强分布均无变化 (B) 球壳内场强分布改变，球壳外的不变 (C) 球壳外场强分布改变，球壳内的不变 (D) 球壳内、外场强分布均改变 8. 一电场强度为E 的均匀电场，E 的方向与x 轴正向平行，如图所示，则通过 图中一半径为R 的半球面的电场强度通量为 [ ] (A) 2R E π；(B) 212R E π； 一、填空题（每小题2分，共20分） 1、 一无限长均匀带电直线，电荷线密度为η，则离这带电线的距离分别为1r 和2r 的两点之间的电势差是（ ）。 2、在一电中性的金属球内，挖一任意形状的 空腔，腔内绝缘地放一电量为q 的点电荷， 如图所示，球外离开球心为r 处的P 点的 场强（ ）。 3、在金属球壳外距球心O 为d 处置一点电荷q ，球心O 处电势（ ）。 4、有三个一段含源电路如图所示， 在图（a ）中 AB U =( )。 在图（b ）中 AB U =( )。 在图（C ）中 AB U =( )。 5、载流导线形状如图所示，(虚线表示通向无穷远的直导线)O 处的磁感应强度的大小为（ ） 6、在磁感应强度为B 的水平方向均匀磁场中，一段质量为ｍ，长为Ｌ的载流直导线沿 竖直方向从静止自由滑落，其所载电流为Ｉ，滑动中导线与B 正交，且保持水平。则导线 下落的速度是（ ） 7、一金属细棒OA 长为L ，与竖直轴OZ 的夹角为θ，放在磁感 应强度为B 的均匀磁场中，磁场方向如图所示，细棒以角速度ω 绕OZ 轴转动（与OZ 轴的夹角不变 ），O 、A 两端间的电势差 （ ）。 8、若先把均匀介质充满平行板电容器，（极板面积为S 为r ε）然后使电容器充电至电压U 。在这个过程中，电场能量的增量是（ ）。 9、 B H r μμ= 01 只适用于（ ）介质。 10、三种理想元件电压电流关系的复数形式为（ ）， （ ）， （ ）。 一、选择题（每小题2分，共20分） 1、在用试探电荷检测电场时，电场强度的定义为：0q F E = 则（ ） （A ）E 与q o 成反比 B ) (a A 2 R R r B ) (c A B r ()b R I O A 初三电学综合试题 物理试题 全卷共85分 第I卷(选择题共36分) 一、单项选择题（每小题只有一个选项正确，将正确答案的字母填在机读卡上， 多选、错选或不选均不得分，18个小题,每小题2分，共36分） 16.下列四个电路图中与右边实物图相对应的是 ( ) A. B C D 17.关于家庭电路，下列说法中正确的是 ( ) A．我国家庭电路的电压是220V B．保险丝是以并联方式接人电路的 C．开关与被控制的灯泡并联 D．家用电器是以串联方式接人电路的 18. 有两个灯泡，L 1标有“6V，3W”的字样，L 2 没有标记测得L 2 电阻为 6，把 它们串联在电路中，两灯均正常发光，那么该电路两端电压和L 2 的电功率分别是（） A. 12V，3W B. 12V，1.5W C. 9V，3W D. 9V，1.5W 19. 在居民小区的楼道里，有一种声控加光控的照明电路，声控和光控电路都相当于开关，在光控电路的小盒子上有个进光孔，夜晚没有光照时，光控开关闭合，当有人走动发出声音时，声控开关闭合，电路被接通，灯泡发光。而在白天，光控电路受到光照，光控开关断开，无论楼道内发出多大的声音，楼道灯都不会亮。实际的声控和光控电路比较复杂，在下图中用声和光两个符号代表声控、光控开关，你认为下图中各电路图能够满足上面要求的是( ) 20.某同学观察到如下图所示的两种家用电器的铭牌，根据铭牌上提供的信息， 判断在12个小时内正常使用的电冰箱与连续运转的电风扇消耗电能的情况是 ( ) A ．电冰箱比电风扇多 B ．电风扇比电冰箱多 C ．电冰箱与电风扇一样多 D ．电冰箱比电风扇可能多，也可能少 21.在如下图甲所示的电路中，0R 为定值电阻，ab 是粗细均匀、长为L 的一根电阻丝，滑片P 与ab 接触良好并可自由滑动，且0ab R R .当闭合开关S 后，电压表的示数U 随滑片P 离a 点的距离x 变化的规律能用图乙中哪个图像描述(电源两极间电压不变 ) ( ) 22．如右下图中,两只电压表的指针均指在刻度盘正中央，以下正 确的是（ ） A ．通过R 1的电流小于通过R 2的电流 B ．R 1两端的电压与R 2两端的电压相等 C ．R 1电阻值大于R 2电阻值 D ．R 1消耗的功率小于R 2消耗的功率 23 ．如右下图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合后，当滑片P 从a 端向b 端滑动过程中，会出现的现象是( ) A ．电流表示数变小，弹簧长度变短 B ．电流表示数变小，弹簧长度变长 C ．电流表示数变大，弹簧长度变长 D ．电流表示数变大，弹簧长度变短 A a b P S S N 1．坐标原点放一正电荷Q ，它在P 点(x =+1,y =0)产生的电场强 度为E 。现在，另外有一个负电荷-2Q ，试问应将它放在什么 位置才能使P 点的电场强度等于零？ (A) x 轴上x >1。 (B) x 轴上0 电磁学梳理 一、知识点 1. 磁体 (1)磁性：物体吸引铁、钴、镍等物质的性质。 (2)磁体：具有磁性的物体叫磁体。 (3)磁体的另一个性质：指向性（受地磁影响产生）。 (4)任何磁体都有两个磁极，一个是南极（S），一个北极（N）。 (5)磁极间的相互作用：同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引。 (6)磁化：使原来没有磁性的物体获得磁性的过程。 2. 磁场 (1)磁体周围存在着磁场，磁场看不见、摸不着，但却是真实存在的。磁极间的相互作用就是通过磁场发生的。 (2)磁场的性质：对于放入其中的磁体具有磁力的作用。 (3)磁场的方向：小磁针静止时北极所指的方向就是该点的磁场方向。 3. 磁感线 (1)磁感线是为形象描述磁场而画出的一些有方向的假想曲线。 (2)磁感线上的任何一点的切线方向都跟放在该点的小磁针N极所指的方向一致。 (3)磁体周围的磁感线都是从磁体的N极出来，回到S极；磁体内部的磁感线由S极指向N极。 (4)磁感线是一些闭合的曲线，任何两条磁感线不能相交。磁感线越密集的地方表示磁性越强。 4. 地磁场 (1)地球本身是个巨大的磁体。在地球周围的空间里存在着磁场，这个磁场叫做地磁场。 (2)地球两极和地磁两极并不重合，地磁北极在地球南极附近，地磁南极在地球北极附近。 5. 电磁场 (1)奥斯特实验：电流周围存在着磁场，磁场的方向随着电流方向的变化而变化。 (2)安培定则（右手螺旋定则）：用右手握螺线管，让四指弯向螺线管中电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极。 (3)电磁铁：通电螺线管中插入铁芯（必须是软磁性材料） (4)影响电磁铁磁性强弱的因素： ○1有无铁芯（有铁芯比无铁芯磁性强） ○2线圈中的电流大小（电流越大，磁性越强） ○3线圈的匝数（匝数越多，磁性越强） (5)电磁继电器：实质上是一个利用电磁铁来控制的开关。它可以实现远距离操作，利用低电压、弱电流来控制高电压、强电流。 6. 磁场对通电导体的作用 (1)磁场对通电导线作用产生的条件：电流方向与磁感线方向不平行。 (2)电动机是根据通电导体在磁场中受力原理制成的。 (3)所受力的方向与磁感线的方向和电流的方向有关。 7. 电磁感应 (1)电磁感应：闭合电路的一部分导体在磁场中，做切割磁感线运动时，就会电流，产生的电流为感应电流。 (2)电磁感应产生条件： ○1电路必须闭合 ○2导体运动时必须切割磁感线 ○3切割磁感线的导体只是回路的一部分 (3)感应电流的方向与磁场方向、导体切割磁感线的方向有关。 1、在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右移动时 A．示数变大，示数变小，与示数的比值不变B．示数变小，示数变小，与示数的比值不变C．示数变小，示数变大，与示数的比值变小D．示数不变，示数变小，与示数的比值变大 2、如图AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是 A．U AB＞U BC I AB＝I BC B．U AB＜U BC I AB＝I BC C．U AB＞U BC I AB＜I BC D．U AB＝U BC I AB＜I BC 3、两个定值电阻，甲标有“16Ω，1.5A”,乙标有“22Ω，0.5A”，现把它们串联起来，则该串联电路两端允许加的最高电压是 （）A. 19V B．41V C．35V D．57V 4、一个定值电阻接在某段电路中，当电压为1.5V时，通过的电流为0.15A，当电压增大为原来的2倍时，则下列说确的是（）A．电流为原来的2倍B．电阻为原来的2倍C．电流为原来的1/2D．电阻为原来的1/2 5、如图所示的电路，当S断开与闭合时，电流表的两次示数之比是1∶3，由此可知是R1∶R2() A．1∶3 B．1∶2C．2∶1 Ｄ．3∶1 6、如图所示，电源电压恒定不变，当开关S接a时，电流表A1与A2的示数之比为3：5；当开关S接b时，电流表A1与A2的 示数之比为2：3，则R2与R3的电阻之比为（）A. 9:10B．4:3 C. 5:2 D. 3:4 7S U－I”关系图像如图7所示。则下列判断正确的是（） A．电源电压为10VB定值电阻R1的阻值为20Ω C．滑动变阻器R2的阻值变化围为0～10Ω D．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A 8、如图甲所示为一个天然气泄漏检测电路，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏 电阻，其阻值随天然气浓度变化曲线如图4乙所示，则下列说确的是 A．天然气浓度增大，电压表示数变小B．天然气浓度减小，电流表示数变大 C．天然气浓度增大，电路消耗的总功率变小D．天然气浓度减小，电压表与电流表示数的比值不变 1题2题5题 6题7题 8题 一、单选题 1、如果通过闭合面S的电通量 e 为零，则可以肯定 A、面S内没有电荷 B 、面S内没有净电荷 C、面S上每一点的场强都等于零 D 、面S上每一点的场强都不等于零 2、下列说法中正确的是 A 、沿电场线方向电势逐渐降低B、沿电场线方向电势逐渐升高 C、沿电场线方向场强逐渐减小 D、沿电场线方向场强逐渐增大 3、载流直导线和闭合线圈在同一平面内，如图所示，当导线以速度v 向v 左匀速运动时，在线圈中 A 、有顺时针方向的感应电流 B、有逆时针方向的感应电 C、没有感应电流 D、条件不足，无法判断 4、两个平行的无限大均匀带电平面，其面电荷密度分别为和， 则 P 点处的场强为 A、 B 、 C 、2 D、 0 P 2000 5、一束粒子、质子、电子的混合粒子流以同样的速度垂直进 入磁场，其运动轨迹如图所示，则其中质子的轨迹是 12 A、曲线 1 B、曲线 23 C、曲线 3 D、无法判断 6、一个电偶极子以如图所示的方式放置在匀强电场 E 中，则在 电场力作用下，该电偶极子将 A 、保持静止B、顺时针转动C、逆时针转动D、条件不足，无法判断 7q 位于边长为a 的正方体的中心，则通过该正方体一个面的电通量为 、点电荷 A 、0 B 、q q D 、 q C、 6 0400 8、长直导线通有电流I 3 A ，另有一个矩形线圈与其共面，如图所I 示，则在下列哪种情况下，线圈中会出现逆时针方向的感应电流？ A 、线圈向左运动B、线圈向右运动 C、线圈向上运动 D、线圈向下运动 9、关于真空中静电场的高斯定理 E dS q i，下述说法正确的是： S0 A.该定理只对有某种对称性的静电场才成立； B.q i是空间所有电荷的代数和； C. 积分式中的 E 一定是电荷q i激发的； 电学综合计算题 1、（2013?绥化）某种电热水器，其电路图如下，R 1为发热板，R 2 为保温电阻，S 1 是温控开关．当 电热水器处于加热状态时，水被加热，达到设定温度时，S 1 自动断开，热水器处于保温状态．已 知电阻R 1=50Ω，R 2 =450Ω．求： （1）热水器内装有质量为2kg的水，当水的温度从20℃升高到40℃ 时，这些水吸收的热量是多少？ （2）当电热水器处于加热状态时，电路中的电流是多大？ （3）当热水器处于保温状态时，R 1 电功率为多少？ 2、（绥化2014）小丽的妈妈买了一台全自动豆浆机，如图甲所示。图乙是豆浆机的主要结构：中间部分是一个带动刀头的电动机，用来将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环形状的电热管，负责对液体加热煮沸。图丙是豆浆机正常工作时，做一次豆浆的过程中，电热管和电动机交替工作的“P－t”图象。右表是这个豆浆机的主要技术参数。 请解答下列问题： (1)豆浆机正常工作时的最大电流是多大？ (2)豆浆机正常工作，做一次豆浆，加热时消耗的电能是多少？ (3)豆浆在正常工作状态下做一次豆浆，若大豆和清水总质量为1.5 kg，初温为20℃，豆浆 沸腾时温度是100℃。求豆浆机电热管的加热效率是多少？(已知大豆和清水的混合物的比热容及豆浆的比热容均为4.0×103 J/(kg·℃)，计算结果保留到小数点后一位)。 (4)在某一次豆浆机工作的时候，小丽将家里的其它用电器都关闭，她观察到豆浆机的电热 管工作时，家里标有“1200 r/kW·h”字样的电能表转盘在1 min内转过了22转。 此时豆浆机的实际功率是多大？ 3、（绥化2015）.养生壶是一种用于养生保健的可以烹饮的容器，类似于电水壶，其最大的特点是采用一种新型的电加热材料，通过高温把电热膜电子浆料（金属化合物）喷涂在玻璃表面形成面状电阻，在两端制作银电极，通电后产生热量把壶内的水加热．小明家买了一把 型号HX-201504 额定电压220V 频率50Hz 额定功率1210W 小明关闭了家中的其它所有用电器，并在壶中加入初温为25℃的水，6min将水烧开（标准大气压下），求： （1）在加热过程中家用电能表（图乙）的转盘转了300转，此过程中养生壶消耗的电能是多少？ （2）如果养生壶的热效率是87.5%，此过程中水吸收的热量是多少？ （3）壶中水的质量是多少？ （4）养生壶两端的实际电压是多少？（不考虑温度对电阻的影响） P r λ2 λ1 R 1 R 2 1．坐标原点放一正电荷Q ，它在P 点(x =+1,y =0)产生的电场强 度为E ρ 。现在，另外有一个负电荷-2Q ，试问应将它放在什么 位置才能使P 点的电场强度等于零？ (A) x 轴上x >1。 (B) x 轴上0 大学物理电磁学练习题 球壳，内半径为R 。在腔内离球心的距离为d 处（d R <），固定一点电荷q +，如图所示。用导线把球壳接地后，再把地线撤 去。选无穷远处为电势零点，则球心O 处的电势为[ D ] (A) 0 (B) 04πq d ε (C) 04πq R ε- (D) 01 1 () 4πq d R ε- 2. 一个平行板电容器, 充电后与电源断开, 当用绝缘手柄将电容器两极板的距离拉大, 则两极板间的电势差12U 、电场强度的大小E 、电场能量W 将发生如下变化：[ C ] (A) 12U 减小，E 减小，W 减小； (B) 12U 增大，E 增大，W 增大； (C) 12U 增大，E 不变，W 增大； (D) 12U 减小，E 不变，W 不变. 3．如图，在一圆形电流I 所在的平面内， 选一个同心圆形闭合回路L (A) ?=?L l B 0d ，且环路上任意一点0B = (B) ?=?L l B 0d ，且环路上 任意一点0B ≠ (C) ?≠?L l B 0d ，且环路上任意一点0B ≠ (D) ?≠?L l B 0d ，且环路上任意一点B = 常量. [ B ] 4．一个通有电流I 的导体，厚度为D ，横截面积为S ，放置在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导体的侧表面，如图所示。现测得导体上下两面电势差为V ，则此导体的霍尔系数等于[ C ] (A) IB V D S (B) B V S ID (C) V D IB (D) IV S B D 5．如图所示，直角三角形金属框架abc 放在均匀磁场中，磁场B 平行于ab 边，bc 的长度为 l 。当金属框架绕ab 边以匀角速度ω转动时，abc 回路中的感应电动势ε和a 、 c 两点间的电势差a c U U -为 [ B ] (A)2 0,a c U U B l εω=-= (B) 2 0,/2a c U U B l εω=-=- (C)22 ,/2a c B l U U B l εωω=-= (D)2 2 ,a c B l U U B l εωω=-= 6. 对位移电流，有下述四种说法，请指出哪一种说法正确 [ A ] (A) 位移电流是由变化的电场产生的； (B) 位移电流是由线性变化的磁场产生的； (C) 位移电流的热效应服从焦耳——楞次定律； (D) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理. 初中物理电磁学知识点总结 1、电路：把电源、用电器、开关、导线连接起来组成的电流的路径。 2、通路：处处接通的电路；开路：断开的电路；短路：将导线直接连接在用电器或电源两端的电路。 3、电流的形成:电荷的定向移动形成电流.(任何电荷的定向移动都会形成电流) 4、电流的方向:从电源正极流向负极. 5、电源:能提供持续电流(或电压)的装置. 6、电源是把其他形式的能转化为电能.如干电池是把化学能转化为电能.发电机则由机械能转化为能 7、在电源外部，电流的方向是从电源的正极流向负极。 8、有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合. 9、导体:容易导电的物体叫导体.如:金属,人体,大地,盐水溶液等.导体导电的原因：导体中有自由荷； 10、绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体.如:玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等. 原因：缺少自由移动的电移动的电电荷 11、电流表的使用规则:①电流表要串联在电路中;②电流要从"+"接线柱流入,从"-"接线柱流出;③被测电流不要超过电流表的量程;④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源的两极上. 实验室中常用的电流表有两个量程:①0～0.6 安,每小格表示的电流值是0.02 安; ②0～3 安,每小格表示的电流值是0.1 安. 12、电压是使电路中形成电流的原因,国际单位:伏特(V); 常用:千伏(KV),毫伏(mV). 1 千伏=1000 伏=1000000 毫伏. 13、电压表的使用规则:①电压表要并联在电路中;②电流要从"+"接线柱流入,从"-"接线柱流出;③被测电压不要超过电压表的量程; 实验室常用电压表有两个量程:①0～3 伏,每小格表示的电压值是0.1 伏; ②0～15 伏,每小格表示的电压值是0.5 伏. 14、熟记的电压值:①1 节干电池的电压1.5 伏;②1 节铅蓄电池电压是2 伏;③家庭照明电压为220 伏;④安全电压是:不高于36 伏;⑤工业电压380 伏. 15、电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用.国际单位:欧姆(Ω); 常用:兆欧(MΩ),千欧(KΩ);1 兆欧=1000 千欧; 1 千欧=1000 欧. 16、决定电阻大小的因素:材料,长度,横截面积和温度 17、滑动变阻器: A. 原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的. B. 作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压. C. 正确使用:a,应串联在电路中使用;b,接线要"一上一下";c,闭合开关前应把阻值调至最大的地方. 18、欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比. 公式:I=U/R. 公式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω). 19、电功的单位：焦耳，简称焦，符号J；日常生活中常用千瓦时为电功的单位，俗称“度”符号kw.h 1 度=1kw.h=1000w×3600s=3.6×106J 20．电能表是测量一段时间内消耗的电能多少的仪器。A、“220V”是指这个电能表应该在220V 的电路中使用；B、“10（20）A”指这个电能表长时间工作允许通过的最大电流为10 安，在短时间内最大电流不超过20 安；C、“50Hz”指这个电能表在50 赫兹的交流电路中使用；D、“600revs/KWh”指这个电能表的每消耗一千瓦时的电能，转盘转过600 转。21．电功公式:W=Pt=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒). 22、电功率(P):表示电流做功的快慢的物理量.国际单位:瓦特(W);常用:千瓦（KW）公式:P=W/t=UI 23．额定电压(U0):用电器正常工作的电压. 额定功率(P0):用电器在额定电压下的功率. 实 一、单选题 1、 如果通过闭合面S 的电通量e Φ为零，则可以肯定 A 、面S 内没有电荷 B 、面S 内没有净电荷 C 、面S 上每一点的场强都等于零 D 、面S 上每一点的场强都不等于零 2、 下列说法中正确的是 A 、沿电场线方向电势逐渐降低 B 、沿电场线方向电势逐渐升高 C 、沿电场线方向场强逐渐减小 D 、沿电场线方向场强逐渐增大 3、 载流直导线和闭合线圈在同一平面内，如图所示，当导线以速度v 向 左匀速运动时，在线圈中 A 、有顺时针方向的感应电流 B 、有逆时针方向的感应电 C 、没有感应电流 D 、条件不足，无法判断 4、 两个平行的无限大均匀带电平面，其面电荷密度分别为σ+和σ-， 则P 点处的场强为 A 、02εσ B 、0εσ C 、0 2εσ D 、0 5、 一束α粒子、质子、电子的混合粒子流以同样的速度垂直进 入磁场，其运动轨迹如图所示，则其中质子的轨迹是 A 、曲线1 B 、曲线2 C 、曲线3 D 、无法判断 6、 一个电偶极子以如图所示的方式放置在匀强电场 E 中，则在 电场力作用下，该电偶极子将 A 、保持静止 B 、顺时针转动 C 、逆时针转动 D 、条件不足，无法判断 7、 点电荷q 位于边长为a 的正方体的中心，则通过该正方体一个面的电通量为 A 、0 B 、0εq C 、04εq D 、0 6εq 8、 长直导线通有电流A 3=I ，另有一个矩形线圈与其共面，如图所 示，则在下列哪种情况下，线圈中会出现逆时针方向的感应电流？ A 、线圈向左运动 B 、线圈向右运动 C 、线圈向上运动 D 、线圈向下运动 9、 关于真空中静电场的高斯定理0 εi S q S d E ∑=?? ，下述说法正确的是： A. 该定理只对有某种对称性的静电场才成立； B. i q ∑是空间所有电荷的代数和； C. 积分式中的E 一定是电荷i q ∑激发的； σ - P 3 I 初三物理电学综合试题及答案一、填空题(每题2分，共32分） １。电流在某段电路上所做的功，等于这段电路跟路中的以及的乘积，写成公式就是。 ２。一个电熨斗，标有“２２0V 300W”,它的物理意义是。这个电熨斗正常工作4小时，消耗 电能千瓦时，合焦耳。 3。照明电路的电压是伏特。在照明电路里，某个电灯正常发光时，通过它的电流强度是0。22安培，此时,灯泡的电阻是欧姆。 ４。一只标有“6V 3W”的小灯泡，接在4.5伏特的电源上，它的实际功率是瓦特。 5.滑动变阻器的原理,是靠改变电路中来改变，从而改变电路中的。 6．一个导体，电阻为２0欧姆,接在某一电源上，通过的电量为1８库仑，电流做功1０8焦耳。这电源的电压是伏特，通过导体电流强度为安培,这导体消耗的电功率为瓦特。 ７。一节干电池电压是伏特,一节蓄电池电压是伏特,照明电路电压是伏特，对人?体安全的电压是。 ８.磁场周围的磁感线都是从磁体的出来,回到磁体的。 9.在磁场中，小磁针北极所受磁场力的方向跟该点的磁场方向。 10。直线电流周围磁感线的方向跟方向有关,它们之间的关系可以用定则来判定。 11．电磁铁的优点是：它的有无可以由通断电流控制,它的可以由电流的强弱来控制，它的可以由变换电流方向来控制。 12．在丝绸和玻璃棒摩擦的过程中，有一部分从玻璃棒转移到丝绸上，摩擦起电的实质是。摩擦起电并没有。 13.电阻是导体的性质，我们用跟的比值表示导体的电阻，写成公式就是。 1４。闭合电路的一部分导体，在磁场里做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流,这种现象叫做。如果电路不闭合不会产生 ,只在导体两端产生。 1５.家庭照明电路里的保险丝是由电阻率比较而熔点比较的铅锑合金做的.选用保险丝时，应使它的额定电流或电路最大的正常工作电流. 16.如图４-2所示，电源电压不变，滑动变阻器的滑片p向ａ端滑动时，安培表的读数，伏特表的读数；当滑片p向ｂ端滑动时，伏特表的示数，安培表的示数 二、判断题,对的打“√”，不对的画“×"（每题２分,共6分） [ ］ ２．在连接电路的过程中，电键要断开［］ 3.伏特表的正、负接线柱不能直接跟电源的正、负极相连［ ] 三、选择题：（每小题4个选项中至少有一个是正确的）（每题3分，共27分）初中物理电学综合试题及标准答案
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