高中物理电磁场试题

如图3所示为一种利用电磁原理制作的充气泵的结构示意图，其工作原理类似打点计时器。当电流从电磁铁的接线柱a流入，吸引小磁铁向下运动时，以下选项中正确的是

A．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为N极

B．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为S极

C．电磁铁的上端为N极，小磁铁的下端为S极

D．电磁铁的上端为S极，小磁铁的下端为N极

如图所示，一带负电的质点在固定的正的点电荷作用下绕该正电荷做匀速圆周运动，周期为，轨道平面位于纸面内，质点的速度方向如图中箭头所示。现加一垂直于轨道平面的匀强磁场，已知轨道半径并不因此而改变，则（）

A．	若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将大于
B．	若磁场方向指向纸里，质点运动的周期将小于
C．	若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将大于
D．	若磁场方向指向纸外，质点运动的周期将小于

（附加题）
自由电子激光器原理如图，自由电子经电场加速后，从正中央射入上下排列着许多磁铁的磁场区域，相邻两磁铁相互紧靠且极性相反．电子在磁场力作用下 “扭动”着前进，每“扭动”一次就会发出一个光子（不计电子发出光子后能量损失），两端的反射镜使光子来回反射，最后从透光的一端发射出激光．

（1）若激光器发射激光的功率为P＝6.63×10⁹W，频率为ν＝10¹⁶Hz，试求该激光器每秒发出的光子数（普朗克常量h=6.63×10^-34J•s）；
（2）若加速电压U=1.8×10⁴V，电子质量m=9.0×10^-31kg，电子电量e=1.6×10^-19C，每对磁极间的磁场可看作是匀强磁场，磁感应强度B=9.0×10^-4T，每个磁极左右宽l₁=0.30m，垂直纸面方向长l₂=1.0m．当电子从正中央垂直磁场方向射入时，电子可通过几对磁极？

如图，两个通电圆形线圈，每个线圈中的电流在圆心处产生的磁场的磁感应强度大小都是B，两个圆的圆心重合，一个圆的一条直径与另一个圆的一条直径重合，并可以绕共同的直径自由转动，当两线圈转动达到平衡时，圆心O处的磁感应强度大小是(不考虑线圈的重力)

A．0

B．B

C．B

D．2B

下列说法中正确的是（ ）

A．变化的电场周围一定产生变化的磁场

B．变化的电场周围一定产生恒定的磁场

C．均匀变化的磁场周围一定产生均匀变化的电场

D．周期性变化的磁场周围一定产生周期性变化的电场

如图所示，在以O为圆心，半径为R的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁场的磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向外．竖直平行正对放置的两金属板A、K连在电压可调的电路中．S₁、S₂为A、K板上的两个小孔，且S₁、S₂和O在同一直线上，另有一水平放置的足够大的荧光屏D，O点与荧光屏的距离为h．比荷（电荷量与质量之比）为k的带正电的粒子由S₁进入电场后，通过S₂射入磁场中心，通过磁场后打在荧光屏D上．粒子进人电场的初速度及其所受重力均可忽略不计．

（1）请分段描述粒子自S₁到荧光屏D的运动情况；
（2）求粒子垂直打在荧光屏上P点时速度的大小；
（3）移动变阻器滑片，使粒子打在荧光屏上的Q点，PQ=（如图所示），求此时A、K两极板间的电压．

一种电磁缓冲装置，能够产生连续变化的电磁斥力，有效缓冲车辆间的速度差，避免车辆间发生碰撞和追尾事故。下图虚线框内为某种电磁缓冲车的结构示意图，在缓冲车的底部还安装有电磁铁(图中未画出)，能产生垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B，在缓冲车的PQ、MN导轨内有一个由高强度材料制成的缓冲滑块K，滑块K可以在导轨上无摩擦地滑动。在滑块K上绕有闭合矩形线圈abcd，线圈的总电阻为R，匝数为n，ab的连线长为L，缓冲车在光滑水平面上运动。
（1）如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下，求缓冲车厢速度减半时滑块K上线圈内的感应电流大小和方向；
（2）如果缓冲车以速度v0与障碍物碰撞后滑块K立即停下，求缓冲车厢从碰撞到停下过程中通过的位移（设缓冲车厢与滑块K始终不相撞)；
（3）设缓冲车厢质量为m₁ ，滑块K质量为m₂，如果缓冲车以速度v匀速运动时．在它前进的方向上有一个质量为m₃的静止物体C，滑块K与物体C相撞后粘在一起。碰撞时间极短。设m₁ = m₂ = m₃ = m， cd边进入磁场之前，缓冲车（包括滑块K)与物体C达到相同的速度，求相互作用的整个过程中线圈abcd产生的焦耳热。(物体C与水平面间摩擦不计）

在匀强磁场中放置一矩形的载流导体，当磁场方向与电流方向垂直时，导体在与磁场、电流都垂直的方向上出现了电势差，这种现象称为霍尔效应。如图4所示为一竖直放置的金属导体，通有水平向右的电流，加水平向里的磁场，下列说法正确的是（   ）

A．导体a侧的电势高于b侧的电势

B．导体a侧的电势低于b侧的电势

C．若磁场增强a、b间的电势差不变

D．若磁场增强a、b间的电势差会增大

振弦型频率传感器的结构如图所示，它由钢弦和永磁铁两部分组成，钢弦上端用固定夹块夹紧，下端的夹块与一膜片相连接，当弦上的张力越大时，弦的固有频率越大．这种装置可以从线圈输出电压的频率确定膜片处压力的变化．下列说法正确的是

A．当软铁块与磁铁靠近时，a端电势高

B．当软铁块与磁铁靠近时，b端电势高

C．膜上的压力较小时，线圈中感应电动势的频率高

D．膜上的压力较大时，线圈中感应电动势的频率高

如图所示，和为水平放置的光滑平行导轨，区域内充满方向竖直向上的匀强磁场。、间的宽度是、间宽度的2倍。设导轨足够长，导体棒的质量是的质量的2倍。现给导体棒一个初速度，沿导轨向左运动，下列说法正确的(      )

A．、两棒组成的系统在相互作用过程中动量守恒

B．、两棒组成的系统在达到稳定时动量守恒

C．、两棒在达到稳定时，速度大小之比为1:2

D．、两棒在达到稳定时，速度大小之比为1:1

电荷量为3e的带正电的微粒，自匀强磁场a点如图甲射出，当它运动到b点时，与一个静止的电荷量为e的带负电的微粒碰撞并结合为一个新微粒，忽略微粒的重力，则接下来微粒的运动轨迹是（    ）

如图所示为一种获得高能粒子的装置。环形区域内存在垂直纸面向外，大小可调的匀强磁场。M、N为两块中心开有小孔的极板，每当带电粒子经过M、N板时，都会被加速，加速电压均为U；每当粒子飞离电场后，M、N板间的电势差立即变为零。粒子在M、N间的电场中一次次被加速，动能不断增大，而绕行半径R不变（M、N两极板间的距离远小于R）。当t=0时，质量为m，电荷量为+q的粒子静止在M板小孔处，

（1）求粒子绕行n圈回到M板时的动能E_n；
（2）为使粒子始终保持在圆轨道上运动，磁场必须递增；求粒子绕行第n圈时磁感应强度B的大小；
（3）求粒子绕行n圈所需总时间t_n。

如图所示，两根相距L=1.0m的光滑平行金属导轨水平固定放置，导轨距水平地面H=0.8m，导轨的左端通过电键连接一电动势E=4.0V、内阻r=1.0Ω的电源，在距导轨上横跨一质量为m=0.5kg、有效电阻为R=1.0Ω的金属棒，整个装置处在磁感应强度为B=0.5T方向竖直向上的匀强磁场中。将电键接通后，金属棒在磁场力的作用下沿导轨向右滑动，最终滑离导轨．
求：（1）金属棒在滑动过程中的最大加速度及离开导轨后有可能达到的最大水平射程；
（2）若金属棒离开导轨后的实际水平射程仅为0.8m，则从闭合电键到金属棒离开导轨在金属棒上产生的焦耳热为多少？

直线电流周围的磁场，其磁感线分布和方向用下图中的哪个图来表示最合适：

信用卡的磁条中有一个个连续的相反极性的磁化区，每个磁化区代表了二进制数1或0，用以储存信息。刷卡时，当磁条以某一速度拉过信用卡阅读器的检测头时，在检测头的线圈中会产生变化的电压（如图甲所示）。当信用卡磁条按图乙所示方向以该速度拉过阅读检测头时，在线圈中产生的电压随时间的变化关系正确的是