高二物理习题集萃从磁场到光学部分共140多道习题 新课标 人教版
高二物理习题集萃从磁场到光学部分共140多道习题
第一次
1.下列说法中正确的是（ ）
A.磁极之间的相互作用是通过磁场发生的
B.磁感线和磁场一样也是客观存在的物质
C.一切磁现象都起源于电流或运动电荷，一切磁作用都是电流或运动电荷之间通过磁场而发生的相互作用
D.根据安培分子电流假说，在外界磁场的作用下，物体内部分子电流取向变得大致相同时，物体被磁化，两端形成磁极
2.在xOy坐标的原点处放置一根与坐标平面垂直的通电直导线，电流方向指向纸内（如图1所示），此坐标范围内还存在一个平行于xOy平面的匀强磁场.已知在以直导线为圆心的圆周上的a、b、c、d四点中，a点的磁感应强度最大，则此匀强磁场的方向（ ）
A.沿x轴正方向 B.沿x轴负方向
C.沿y轴负方向 D.沿y轴正方向
图1
图2
3.如图2所示，两个半径相同、粗细相同互相垂直的圆形导线圈，可以绕通过公共的轴线xx′自由转动，分别通以相等的电流.设每个线圈中电流在圆心处产生的磁感应强度为B，当两线圈转动而达到平衡时，圆心O处的磁感应强度大小是（ ）
A.B B.B C.2B D.0
4.一根通电直导线平行于条形磁铁的正上方，磁铁固定，导线可以自由移动和转动.导线中的电流方向向左如图3所示，若不计导线的重力，则它的运动情况是（ ）
图3
A.顺时针（俯视）转动，同时靠近磁铁
B.逆时针（俯视）转动，同时离开磁铁
C.向纸面内平移
D.不做任何运动
5.一根通电导线垂直于匀强磁场放置时，其所受磁场力为F.若将此通电导线绕平行于磁场的轴转动，则（ ）
A.转过90°时，其所受的磁场力为零
B.转过45°时，其所受的磁场力F′满足关系式0＜F′＜F
C.在转动过程中，其所受磁场力的大小不变，方向改变
D.在转动过程中，其所受磁场力的大小不变，方向也不变
6.如图4所示，条形磁铁放在桌面上，一根通电直导线由S极的上端平移到N极的上端的过程中，导线保持与磁铁垂直，导线的通电方向如图所
示.则在这个过程中磁铁受到的摩擦力（保持静止）（ ）
A.为零 B.方向由向左变为向右
图4
C.方向保持不变 D.方向由向右变为向左
7.如图5所示，在同一水平面内宽为2 m的两导轨互相平行，并处在竖直向上的匀强磁场中，一根质量为3.6 kg的金属棒放在导轨上，当金属棒中的电流为2 A 时，金属棒做匀速运动；当金属棒中的电流增加到8 A时，金属棒获得2 m/s2
的加速度.则磁场的磁感应强度是______T.
图 5 图6
8.如图6所示，一带负电的粒子从左向右射入匀强电场和匀强磁场并存的区域中，磁感应强度B为0.2 T，方向垂直纸面向里.电场强度E为4×104 N/C，方向与磁场方向垂直.若使该粒子在电磁场中做匀速直线运动，电场方向应是从______向______，粒子射入的初速度大小为______m/s.
9.如图7所示，圆形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B.现有一电荷量为q、质量为m的正离子从a点沿圆形区域的直径入射.设正离子射出磁场区域的方向与入射方向的夹角为60°，求此正离子在磁场内飞行的时间及射出磁场时的位置.
图7
10.如图8所示，导体杆ab质量为m，电阻为R，放在与水平面夹角为θ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：
图8
（1）导体光滑时E为多大能使导体杆静止在导轨上？
（2）若导体杆与导轨间的动摩擦因数为μ，且不通电时导体杆不能静止在导轨上，要使杆静止在导轨上，E应为多大？
第 二 次
1.三个电子各具有与磁场方向垂直的速度v、2v、3v，则它们在匀强磁场中回旋的半径之比和频率之比为（ ）
A.1∶2∶3，1∶2∶3 B.1∶2∶3，1∶1∶1
C.1∶1∶1，1∶2∶3 D.1∶1∶1，1∶1∶1
2将长为l的导线绕成两匝正方形线圈，并把它放在匀强磁场B中.当线圈通以恒定电流I时，线圈可能受到的最大磁力矩为（ ）
A.BIl2/4 B.BIl2/8 C.BIl2/16 D.BIl2/32
3.在图1所示的匀强磁场中，有一束一价正离子，在
同一点沿水平向右垂直于磁场的方向射入磁场.能够到
达屏上同一点Q的粒子必须具有（ ）
A.相同的速率 B.相同的质量
C.相同的动量 D.相同的动能
4.一束带电粒子流从同一方向垂直射入同一个匀强磁场，在磁场中分成轨道1和2，如图2所示.那么下列结论中正确的是（ ）
图2
A.如果电荷量相同，则动量p1＜p2，且粒子都带正电荷
B.如果动量相同，则电荷量q1＞q2，且粒子都带负电荷
C.如果比荷相同，则速度v1＜v2
D.如果动量与质量的比值p1/m1＞p2/m2，则必定有q1＞q2
5.要把动能和速度方向都相同的质子和α粒子分离开，则（ ）
A.用电场和磁场都可以 B.用电场和磁场都不行
C.只能用电场而不能用磁场 D.只能用磁场而不能用电场
6.一个质量为m、带电荷量为q的粒子，以速度v垂直射入磁感应强度为B的匀强磁场中，粒子经过一段时间，受到的冲量大小为mv.不计重力，则这段时间可能为（ ）
A.2πm/qB B.πm/qB C.πm/3qB D.7πm/3qB
7.如图3所示，一质量为m的负离子，电荷量大小为q，以速率v从O点射入匀强磁场，磁感应强度为B，经t时间到达P点.则OP与入射方向的夹角θ=______.
图3 图4
8.如图4所示，在匀强磁场中放置一光滑绝缘的水平面与磁场垂直，并在其上放一静止的金属球B，且mB=5 g，qB=1.8 C.现有一个大小相同的金属球A，mA=1 g，qA=0.2 C，A进入磁场后能与B球发生正碰，不计电荷间库仑力的作用.若以A碰前速度为正，碰后速度为负，则从A、B两球碰后到它们第二次相碰这段时间内，A绕行圈数为______，B绕行圈数为______.
9.如图5所示，水平向左的匀强电场E=4 V/m，垂直纸面向里的匀强磁场B=2 T，质量m=1 g的带正电的小物块A，从M点沿绝缘粗糙的竖直挡板无初速滑下，滑行0.8 m到N点时离开挡板做曲线运动，在P点时小物块瞬时受力平衡，此时速度与水平方向成45°.若P与N的高度差为0.8 m，求：
图5
（1）A沿挡板下滑过程中摩擦力所做的功；
（2）P与N的水平距离.
10．如图6所示，在光滑的水平地面上，有一质量为mA=2.0 kg的长木板，以v0=14 m/s的速度向右运动.若再在A板右端轻放一个带正电荷电荷量为0.20 C、质量为0.10 kg的物块B，A、B处在B=0.50 T的匀强磁场中，A、B间动摩擦因数为μ，相互绝缘，A板足够长，g取10 m/s2.求：
图6
（1）B物块的最大速度；
（2）A板的最小速度；
（3）此过程中A、B系统增加的内能.
第 三 次
x
y
z
A
o
1、如图1所示，在直角坐标系中，电子束沿y轴的正方向运动，则在z轴上的A点处产生的磁感强度的方向是：( )
图1
A、+x方向 B、—x方向
C、+z方向 D、—z方向
2、关于磁感强度，正确的说法是：( )
A、根据定义，磁场中某点的磁感强度B与F成正比，与I成反比。
B、B是矢量，方向与F的方向一致。
C、B是矢量，方向与通过该点的磁力线的切线方向相同。
D、在确定的磁场中，同一点的B是确定的，不同点的B可能不同，磁力线密的地方B大些，磁力线疏的地方B小些。
3、一带电粒子以一定速度垂直射入匀强磁场中，带电粒子不受磁场影响的物理量是：( )
A、速度 B、加速度 C、动量 D、动能
图2
4、带电量与质量都相同的两个粒子，以不同速率垂直于磁力线方向射入同一匀强磁场中，两粒子运动的轨迹如图2，关于两粒子的运动速率v
、在磁场中的运动时间t及圆周运动周期T，角速度ω表达正确的是：( )
A、v1 > v2 B、t1 < t2 C、T1 > T2 D、ω1=ω2
M
N
5.在图3中实线框所示的区域内同时存在匀强磁场和匀强电场．一个负离子（不计重力）恰好能沿直线MN通过这一区域．那么匀强磁场和匀强电场的方向不可能为下列哪种情况 :( )
A.匀强磁场和匀强电场的方向都水平向右
B.匀强磁场方向竖直向上，匀强电场方向垂直于纸面向里
C.匀强磁场方向垂直于纸面向里，匀强电场方向竖直向下
图3
D.匀强磁场方向垂直于纸面向外，匀强电场方向竖直向下
M
N
a
b
c
d
V
B
B
M
N
a
b
c
d
V
B
B
6、MN板两侧都是磁感强度为B的匀强磁场，
方向如图4，带电粒子从a位置以垂直B方向的
速度V开始运动，依次通过小孔b、c、d，已
知ab = bc = cd，粒子从a运动到d的时间为t，
图4
则粒子的荷质比为：( )
O
x
y
V0
a
b
A、 B、 C、 D、
图5
7、带电粒子以初速度V0从a点进入匀强磁场，如图5。运动中经过b点，oa=ob，若撤去磁场加一个与y轴平行的匀强电场，仍以V0从a点进入电场，粒子仍能通过b点，那么电场强度E与磁感强度B之比E/B为：( )
A、V0 B、1 C、2V0 D、
8、一带电量为+q，质量为m
的粒子经加速电场（加速电压为U）加速后，垂直进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场，电场E方向竖直向下，磁场方向垂直纸面向里，测出该粒子离开场区时的速度大小为V（不计重力），求粒子离开场区时偏离原方向的距离。
9．如图6所示，在互相垂直的水平方向的匀强电场（E 已知）和匀强磁场（B已知）中，有一固定的竖直绝缘杆，杆上套一个质量为m、电量为q的小球，它们之间的摩擦因数为μ，现由静止释放小球，设分析小球运动的加速度和速度的变化情况，并求出最大速度Vm（mg＞μqE）
a
b
V0
图6
10、如图7所示，在光滑的绝缘水平面上，有直径相同的两个金属球a和b，质量分别为mA=2m，mb=m。b球带正电荷2q，静止在磁感强度为B的匀强磁场中。a球的速度V0进入磁场与b球发生正碰。若碰后b球对桌面压力恰好为零，求a球对桌面压力是多大？
a
b
V0
图7
第 四 次
1.如图2所示，两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流，a受到磁场力的大小为F1，当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后，a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小为( )
A.F2 B.F1-F2
C.F1+F2 D.2F1-F2
图1
2.如右图2所示，带负电的橡胶环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转，在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是( )
图2
A.N极竖直向下 B.N极竖直向上
C.N极沿轴线向左 D.N极沿轴线向右
3.如图3所示，条形磁铁放在水平桌面上，在其正中间的上方固定一根长直导线，导线与磁铁垂直.给导线通以垂直纸面向里的电流，用FN表示磁铁对桌面的压力，用Fμ表示桌面对磁铁的摩擦力，电线中通电后（与通电前相比较）( )
图3
A.FN减小，Fμ=0 B.FN减小，Fμ≠0
C.FN增大，Fμ=0 D.FN增大，Fμ≠0
4.将长1 m的导线ac从中点b折成如图中所示的形状，放于B=0.08 T的匀强磁场中，abc平面与磁场垂直.若在导线abc中通入25 A
的直流电，则整个导线所受安培力的大小为( )
图4
A.2 N B.1 N
C. N D. /2 N
5.一电子在磁感应强度为B的匀强磁场中，以一固定的正电荷为圆心做匀速圆周运动，已知磁场方向垂直于运动平面，电场力恰好是磁场作用在电子上的洛伦兹力的3倍，电子电荷量为e，质量为m，那么电子运动的可能角速度为( )
A.4Be/m B.3Be/m
C.2Be/m D.Be/m
6.如图5所示，两相切圆表示一个静止的原子核发生衰变后的生成物在匀强磁场中的运动轨迹.由此可推知( )
图5
A.原子核发生了α衰变
B.原子核发生了β衰变
C.原子核同时发生了α、β衰变
D.该原子核放出一个中子
7.MN为水平放置的两块平行金属板,板间距离为d,两板间电势差为U,当带电荷量为q、质量为m的正离子流以速度v0沿水平方向从两板左端的中央O点射入,因受电场力作用,离子做曲线运动,偏向M板(重力忽略不计).今在两板间加一匀强磁场,使从中央O点处射入的正离子流在两板间做直线运动,如图6所示.则磁场方向是_________,磁感应强度B=_________.如果把上述磁场的区域扩大到金属板右侧的空间,则从平板间射出的正离子将在磁场中做圆周运动,完成半个圆周所需的时间为_________.
图6
8.如图7所示是一种自动跳闸的闸刀开关，O是固定转动轴，A是绝缘手柄，C是闸刀卡口，M、N是通电的电极，闸刀处在垂直纸面向里、磁感应强度B=1 T的匀强磁场中,CO间距离是10 cm,C处最大静摩擦力是0.1 N.今通以图示方向的电流,要使闸刀能自动跳闸,CO间所通电流至少为_________ A.
图7
9.水平面中的光滑平行导轨相距L，左端接有电池（内阻可不计）和开关S，右端放有质量为m的导体棒ab（与导轨垂直）.导体棒有电阻,导轨电阻忽略不计,用不计电阻的导线把电容器C (已知)接在导轨右端,如图8所示.整个装置处在竖直向上的匀强磁场B中.S闭合时,由于棒左边的钉子阻挡,导体棒不运动.断开S后,ab在安培力的冲量作用下沿水平方向抛出,落地时水平距离为s,竖直方向的落差为h.已知导体棒离开轨道时电容器所带电荷量恰好放完,求电池的电动势.(重力加速度为g)
图8
10.如图9所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上侧面A和下侧面A′之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应.实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U=k，式中的比例系数k称为霍尔系数.霍尔效应可解释如下：外部磁场的洛伦兹力使运动的电子聚集在导体板一侧，在导体板的两侧将出现匀强电场，电子将受到静电力作用.当静电力与洛伦兹力平衡时，两侧之间就会形成稳定的电势差.设电流I是由电子的定向移动而形成的，电子的平均速率为v，电荷量为e.回答下列问题：
图9
（1）达到稳定状态时，导体板上侧面A的电势_________下侧面A′的电势（填“高于”“低于”“等于”）.
（2）所受洛伦兹力的大小为_________.
（3）当导体板上、下两侧面之间的电势差为U时，电子所受静电力的大小为_________.
（4）由静电力和洛伦兹力平衡的条件，证明霍尔系数k=1/ne，n代表单位体积中自由电子的个数.
第 五 次
1.如图1所示，长方形区域存在磁感应强度为B的匀强磁场，一束速度不同的电子从O处沿与磁场垂直方向进入磁场，磁场方向垂直于边界.若从a、b、c、d四处射出的电子在磁场中运动时间分别为ta、tb、tc、td，则( )
图1
A.ta=tb=tc=td B.ta＞tb＞tc=td
C.ta=tb＞tc＞td D.ta＜tb＜tc＜td
2.如图2所示，某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场，已知一离子在电场力和磁场力作用下，从静止开始沿曲线acb运动，到达b点时速度为零，c为运动的最低点.则( )
图2
A.离子必带负电
B.a、b两点位于同一高度
C.离子在c点速度最大
D.离子到达b点后将沿原曲线返回
3.已知一质量为m的带电液滴，经电压U加速后，水平进入互相垂直的匀强电场E和匀强磁场B中，液滴在此空间竖直平面内做匀速圆周运动，如图3所示.则( )
图3
A.液滴在空间可能受4个力作用 B.液滴一定带负电
C.液滴的轨道半径r= D.液滴在场中运动时总机械能不变
4.如图4所示，单摆的摆线是绝缘的，长L.摆球带电荷量为q，整个装置处在一匀强磁场中，磁场的方向垂直于单摆的振动平面.当摆角为5°时，单摆的振动周期T与不存在磁场时的振动周期T0相比较( )
图4
A.T>T0
B.T=T0
C.T
m,用两根质量和电阻均可忽略的不可伸长的柔软导线将它们连成闭
合回路，并悬挂在水平、光滑、不导电的圆棒两侧，两金属杆都处在
水平位置，如图16-1-16所示，整个装置处在一与回路平面相垂直的
匀强磁场中，磁感应强度为B，若金属杆ab正好匀速向下运动，求运
动速度。
第 九 次
1．如图所示，固定于水平桌面上的金属框架cdef，处于竖直向下的匀强磁场中，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦滑动，此时abcd构成一个边长为l的正方形。棒的电阻为r,其余部分电阻不计，开始时磁感应强度为B0。
（1）若从t=0时刻起，磁感应强度均匀增加，每秒增量为k,同时保持金属棒静止，求金属棒中的感应电流，在图上标出感应电流的方向；
（2）在上述（1）情况中，金属棒始终保持静止，当t=t1秒时，需加在垂直于金属棒方向上的水平拉力为多大？
（3）若从t=0时刻起，磁感应强度逐渐减小，当金属棒以恒定速度v向右做匀速运动时，可使金属棒中不产生感应电流，则磁感应强度应怎样随时间变化（写出B与t的关系式）？
2．把总电阻为2R的均匀电阻丝焊接成半径为a的圆环，水平固定在竖直向下的磁感应强度为B的匀强磁场中，如图所示，一长度为2a、电阻等于R、粗细均匀的金属棒MN放在圆环上，它与圆环始终保持良好的接触。当金属棒以恒定速度v向右移动经过环心O时，求：
（1）棒上电流的大小和方向及棒两端的电压UMN；
（2）在圆环和金属棒上消耗的总热功率。
3．如图所示，U形导体框架的宽度l=1m,其所在平面与水平面夹角=30°其电阻可忽略不计。设匀强磁场与U形框架的平面垂直，磁感应强度B=0.2Wb/m2。今有一条形导体ab，其质量m=0.2kg,其有效电阻R=0.1,跨放在U形框架上，并能无摩擦地滑动。求：
（1）导体ab下滑的最大速度vm；
（2）当取得最大速度vm时，ab上释放出来的电功率（磁场和框架
足够长，g=10m/s）。
4.如图所示，在水平面上有两条平行导电导轨MN、PQ，
导轨间距离为l,匀强磁场垂直于导轨所在的平面（纸面）向里，磁感
应强度的大小为B，两根金属杆1、2摆在导轨上，与导轨垂直，它们
的质量和电阻分别为m1、m2和R1、R2。两杆与导轨接触良好，与导轨
间的动摩擦因数皆为。已知：杆1被外力拖动，以恒定的速度v0沿
导轨运动；达到稳定状态时，杆2也以恒定速度沿导轨运动，导轨的
电阻可忽略，求此时杆的2克服摩擦力做功的功率。
5．水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置，间距为L，一端通过导线与阻值为R的电阻连接；导轨上放一质量为m的金属杆（如图甲），金属杆与导轨的电阻忽略不计；均匀磁场垂直纸面向内，用与导轨平行的恒定拉力F作用在金属杆上，金属杆最终将做匀速运动。当改变拉力的大小时，相对应的匀速运动速度v也会变化，v和F的关系如图乙（取重力加速度g=10m/s2）。问：
（1）金属杆匀速运动之前做什么运动？
（2）若m=0.5kg,L=0.5m,R=0.5,磁感应强度B为多大？
（3）由v-F图线的截距可求得什么物理量？其值为多少？
甲 乙
第 十 次
1．如图所示，矩形裸导线框长边的长度为2l，短边的长度为l，在两个短边上均接有电阻R，其余部分电阻不计。导线框一长边与x轴重合，左边的坐标x=0, 线框内有一垂直于线框平面的磁场，磁场的磁感应强度满足关系。一光滑导体棒AB与短边平行且接触良好，电阻也是R。开始时导体棒处于x＝0处，从t=0时刻起，导体棒AB在沿x方向的力F作用下做速度为v的匀速运动，求：
（1）导体棒AB从x＝0运动到x＝l过程中力F随时间t变化的规律；
（2）导体棒AB从x＝0运动到x＝l过程中回路产生的热量。
x
A
B
O
R
R
2l
l
l
O O’
M
N
2.如图所示，MN
为一竖直放置足够大的荧光屏，距荧光屏左边l的空间存在着一宽度也为l、方向垂直纸面向里的水平匀强磁场。O’为荧光屏上的一点，OO’与荧光屏垂直，一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子（重力不计）以初速度v0从O点沿OO’方向射入磁场区域。粒子离开磁场后打到荧光屏上时，速度方向与竖直方向成30o角。
⑴求匀强磁场磁感应强度的大小和粒子打到荧光屏上时偏离O’点的距离。
⑵若开始时在磁场区域再加上与磁场方向相反的匀强电场，场强大小为E，则该粒子打到荧光屏上时的动能为多少？
3．如图所示，在xoy坐标平面的第一象限内有沿－y方向的匀强电场，在第四象限内有垂直于平面向外的匀强磁场。现有一质量为m，带电量为＋q的粒子（重力不计）以初速度v0沿－x方向从坐标为（3l，l）的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原点O射出，射出时速度方向与y轴方向夹角为45°，求：
（1）粒子从O点射出时的速度v和电场强度E ；
（2）粒子从P点运动到O点过程所用的时间。
P（3l，l）
v0
x
y
O
450
v
E
B
4．如图甲所示，一正方形金属线框位于有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着边界，t=0时刻对线框施加一水平向右的外力F, 让线框从静止开始做匀加速直线运动穿出磁场；乙图为外力 F随时间变化的图像。若线框质量m、电阻R及图像中的F0、t0均为已知量，则根据上述条件，请你求出两个电磁学物理量。写出必要的计算过程。
F
t
F
t0
F0
3F0
O
甲 乙
5．如图，水平平面内固定两平行的光滑导轨，左边两导轨间的距离为2L，右边两导轨间的距离为L，左右部分用导轨材料连接，两导轨间都存在磁感强度为B、方向竖直向下的匀强磁场。ab、cd两均匀的导体棒分别垂直放在左边和右边导轨间，ab棒的质量为2m，电阻为2r，cd棒的质量为m，电阻为r，其它部分电阻不计。原来两棒均处于静止状态，cd棒在沿导轨向右的水平恒力F
作用下开始运动，设两导轨足够长，两棒都不会滑出各自的轨道。试分析两棒最终达到何种稳定状态？在达到稳定状态时ab棒产生的热功率多大？
第 十 一 次
1．一矩形线圈在匀强磁场中匀速转动产生感应电动势，下面说法正确的是( )
A．当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势最小
B．当穿过线圈的磁通量最大时，感应电动势最大
C．当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最小
D．当穿过线圈的磁通量是零时，感应电动势最大
2．已知交变电流的瞬时值的表达式是i＝5sin50πt (安), 从t＝0到第一次出现最大值的时间是：( )
A．6.25秒 B．1/200秒 C．1/150秒 D．1/100秒
3．如图1示的正弦交流电流，其流瞬时值的表达式为 ________________________。
图 1 图 2
4．如图2所示的交流电电流的瞬时值的表达式为__________________，已知时间t＝0.0025秒时交流电电流的值为14.14安。
5．一单匝线圈面积为S，在磁感强度为B的匀强磁场中，以角速度ω匀速转动，其感应电动势e ＝εmsinωt，则下面判断正确的是 ( )
A．εm＝ BSω B．ωt是线圈平面和中性面之间的夹角
C．εm＝ nBSω D．ωt是线圈平面和中性磁场方向的夹角
6．图3为单匝线圈面积为S在磁感强度为B的匀强磁场中匀速转动，感应电动势e ＝εmsinωt, 感应电流 i＝Imsinωt
(1) 在题中将线圈的转速提高一倍其他条件不变则电动势的表达式为( )
A．e＝εmsinωt B．e＝2εmsinωt
C．e＝2εmsin2ωt D．e＝εmsin2ωt
图3
(2) 题中产生的最大感应电流为Im要使感应电流的最大值变为2Im可用的方法是：( )
A．把磁感应强度变为2B
B．把转动角速度变为2ω
C．用同样的导线做成一个面积为2S的线圈
D．用同样的导线做成一个每边都是原长2倍的线圈
7．若上题中线圈是正方形边长为0.2m，磁感应强度B＝1T，转动角速度 ω＝500π rad/s，线圈每条边的电阻都为R＝10Ω，那么图示位置时
(1) 回路中的电流强度为:( )
A．0A B．12.5A C．1.57A D．πA
(2) bd两点电势差为：( )
A．0V B．500V C．62.8V D．125.6V
图4
8．如图4所示，在磁感强度B＝10T的匀强磁场中有一矩形线圈abcd, 其电阻 R＝10Ω，初始放置时线圈平面与磁感线平行，已知线圈ab＝15cm，ad＝10cm，线圈绕对称轴OO’转动，且转速为50转/秒。求： (1) 线圈得到的感应电动势峰值是多大？
(2) 如图规定感应电流方向abcd为正方向，且开始时ab边沿 纸面向外的方向旋转，写出感应电流i的表达式。
第 十 二 次
1．i ＝5sin314t (A)的最大值为_______，有效值为________, 周期为_______ 。
2．关于交变电流的几种说法正确的是( )
A．使用交变电流的电气设备上所标的电压电流值是指峰值
B．交流电流表和交流电压表测得的值是电路中的瞬时值
C．跟交变电流有相同热效应的直流电的值是交流的有效值
D．通常照明电路的电压是220伏，指的是峰值。
3．一只矩形线圈在匀强磁场中转动产生的交流电动势e ＝10sin4πt (V) 则( )
A．交流的频率是4πHz
B．当t＝0时线圈平面跟磁感线垂直
C．当t＝0.5时，e有最大值
D．交流的周期是0.5s
4．一只标有“220V 100W”的电炉，接入U＝156sin314t(V)的电路上问 (1) 与电炉串联的交流电流表、并联的交流电压表的读数各为多大？
(2) 电炉的实际功率多大。
5．有一电阻加在它两端的电压U＝282sin100πt(V)实际消耗的电功率200W，求通过该电阻的交变电流有效值和瞬时值。
6．如果把一个电容器接在日用照明220伏电压电路中，要保证它不被击穿，它的耐压值至少为____。
7．一正弦式电流的有效值为3A频率为50Hz则此交流电路的瞬时值表达式可能是：( )
A．i＝3sin314t (A) B．i＝3sin314t (A)
C．i＝3sin50t (A) D．I =3sin50t (A)
8．一交流电压U＝537.4sin100t (v)，求它的最大值，有效值、周期并以t为横坐标轴画出它的图象。
图5
9．使右图5中所示的交流电通过10Ω的电阻R，则R的发热功率为___________ 用交流电流表测量，此电流表的读数为___________。
10．一根电阻丝接入100v的电路中，在1min内产生的热量为Q，同样的电阻丝接 入正弦式电流路中在2min内产生的热量也为Q，则该交流电路中的电压峰值为
( )
A．141.4V B．100V C．70.7V D．50V
第 十 三 次
1．一原副线圈本身电阻不计的理想变压器，原线圈匝数为n1, 副线圈匝数为 n2，则 ( )
A．副线中的两端电压U2和原线圈的两端电压U1之比为
B．副线中的电流I2和原线圈的电流I1之比为
C．副线圈中输出功率P2与原线圈中输入功率P2之比为
D ．副线圈中输出功率P2与原线圈中输入功率P2之比为
2．用U1、U2、I1、I2代表一理想变压器原副线圈的电压和电流，下面说法正确的是：( )
A．U 2与匝数成正比，U1随U2的增加而增加 B．I2与匝数成反比，若I2增加则I1减少
C．＝常数，I1随I2的增大而增大 D．＝常数，I2随I1的增大而增大
3．如图7在有变压器的交流电路中，A1，A2都是交流电流表，在开关原来闭合情况下再将开关断开，两只电流表的读数如何变化？( )
A．A1变大，A2变小
B．A1变小，A2变大
C．A1 A2都变小
D．A1 A2都变大
4．一台理想变压器原线圈加220V交流电压，在副线圈的两端电压是12V，现将副线圈增添24匝后，副线圈的电压升至16v则原线圈的匝数为______, 副线圈原来的匝数为______。
5．理想变压器原线圈为1320匝，副线圈60匝在副线圈上接上一个10Ω的电阻，通过它的电流强度为1安，则原线圈的电压为_____伏,输入功率是_____ 瓦，在其他条件不变时，若将副线圈匝数加倍，则原线圈中电流将变为_________。
5．采用变压器给负载供电，哪些办法可以减少变压器的输入功率 ( )
A．减少原线圈的匝数，其他条件不变 B．增加原线圈的匝数，其他条件不变
C．减小负载R的阻值，其他条件不变 D．增加负载R的阻值，其他条件不变
6．右图8所示变压器的n1∶n2＝3∶1，次级接3个 相同的灯泡均能正常发光，初级线圈串有一个相同的灯泡那么
A．灯L也正常发光
B．灯L比另3个暗
C．灯L将会烧毁
D．不能确定
图 8
7．如图9，理想变压器的原副线圈分别接有相同的白炽灯，原副线圈匝数比n1∶n2＝2∶1，电源电压为U, 求B灯两端电压UB＝？
8．一个变压器有5V、6V、350V三个副线圈，原线圈接在220V电压上，当5V线圈输出功率为6W、6V线圈接6Ω的电阻，350V线圈中有400mA电流时，原线圈中电流是多少？
9．如图10，变压器的原线圈接到220V的交流电源上，副线圈有两个，副线圈2 的匝数n2＝30匝，与一个标有“12V 12W”的灯泡组成闭合回路，且灯泡L正常发光，副线圈3的输出电压U3＝110V，与电阻R组成闭合回路，通过电阻R的电流强度为0.4A，求
(1) 副线圈3的匝数n3＝？
(2) 原线圈匝数n1＝？及流经它的电流强度I1＝？
图 10
第 十 四 次
1．远距离输电时，在输送的电功率不变的条件下( )
A．只有增大导线的电阻，才能减小电流，提高输电效率
B．只有提高输电电压，才能减小电流，提高输电效率
C．提高输电电压势必增大输电导线上能量的损耗
D．提高输电电压势必增大输电导线上电流
2．在远距离输电中，当输电线的电阻和输送的电功率不变时，那么( )
A．输电线路上损失的电压与输送电流成正比
B．输电的电压越高，输电线路上损失的电压越大
C．输电线路上损失的功率跟输送电压的平方成反比
D．输电线路上损失的功率跟输电线的电流成正比
3．远距离输送一定功率的交流电，若输电电压提高n倍则( )
A．输电导线上损失的电功率不变
B．输电导线的电压损失不变
C．输电导线的电功率损失原来的1/n倍
D．输电导线的电功率损失是原来的1/n2倍
E．输电导线的电压损失是原来的1/n倍
F．输电导线的电压损失是原来的1/n2倍
4．发电厂电机的输出电压为U1 发电厂至学校的的输电导线总电阻为R，通过导线的电流为I，学校得到的电压为U2 则输电导线上损耗的功率可表示为：( )
A．U12/R B．(U1-U2)2/R C．I2R D．(U1-U2)I
5．某用电器离供电电源L米，线路上的电流为I， 若要求线路上的电压降不超过 u/2，已知输电导线的电阻率为ρ，那么该输电导线的横截面积最小值是( )
A．ρL/R B．2ρLI/U C．U/（ρLI） D．2UL/（Iρ）
6．某小水电站，输出功率P＝40kW，机端电压U机＝500V，向远处输电，导线总 电阻R＝5Ω，升压变压器匝数比为1∶5，降压变压器匝数比为11∶1
，向用户供电。求
(1) 用户得到的电压
(2) 此输电过程的效率有多高
(3) 若如果不升压直接输电，输电线上损耗的功率是多少？
7．一小型水力发电站，水流量为1m3/s落差为5m，发电机的总效率为50％，输 出电压为350V，输电线总电阻为4Ω，为了使输电线损耗功率为发电机输出功率的5％，需要安装升压变压器，用户需要电压为220V，所以到用户需要装降压变压器 (g取9.8m/s2) 求 (1) 发电机的输出功率 (2) 输电线路上的电流强度 (3) 升压变压器的原副线圈的匝数之比 (4) 降压变压器原副线圈匝数之比
8．一发电机组的输出电压为500v，输出功率为160kw，通过升压变压器后向远处输送，已知输电线的总电阻为5Ω，要使输电线上损失的功率不超过发电机组输出功率的5％那么升压变压器原副线圈的匝数比不能超过何值
第 十 五 次
1．图1是LC振荡电路中电容器两极板上电压随时间变化的图像，则从A时刻到B时刻的过程是（ ）
图1
A．磁场能转化为电场能的过程 B．电场能转化为磁场能的过程
C．电容器充电的过程 D．电容器放电的过程
2．某LC振荡电路的电流按图2甲所示的规律变化，则图乙所示的瞬间状态对应于图甲中的哪一点（设逆时针方向电流为正）（ ）
图2
A．a点 B．b点 C．c点 D．d点
3．图3中a和b分别是电容为C的纯电容和自感系统为L的纯电感（直流电阻为零），若将开关K断开的瞬间设为t＝0时刻，则（ ）
图3
A．t＝0时，电容器上极板带正电，下极板带负电
B．时，电容器下极板带正电，上极板带负电
C．时，流过b的电流最大，方向自下而上
D．时，b两端的电压为零
4．如图4所示，左图中直导线AB内通以交变电流，交变电流的变化规律如下图所示，电流的正方向对应于电流从A流向B，AB的正下方有不闭合的线圈，则线圈中C端比起D端有最高电势的那个时刻是下图中的（ ）
图4
A．时刻 B．时刻 C．时刻 D．时刻
5．如图5所示为LC振荡电路某时刻的电流方向，且电流正在减小，则（ ）
图5
A．电容器C的上极板带正电；B．电感L中的磁通量变化率正在变大
C．电场能正在向磁场能转化；D．该电路向真空中辐射电磁波的波长与电容C成正比
6．某收音机接受电磁波的波长范围在577m到182m
之间，该收音机调谐电路的可变电容器的动片完全旋出时，回路的总电容为39pF，求：
（1）该收音机接收的电磁波的频率范围是多少？
（2）该收音机调谐电路的可变电容器的动片完全旋入时，电路的总电容是多大？
7、某雷达工作时发射的电磁波的波长λ=20m，每秒脉冲数n=5000个，每个脉冲持续时间t=0.02μs，问电磁波的振荡频率为多少？每个光脉冲的长度L是多少？最大的侦察距离是多少？
8.振荡电路中电容器电容为C，振荡电流i＝Imsinωt。 ①求此电路中线圈的自感系数L； ②设此电路发射的电磁波在某介质中的波长为λ，求此电磁波在此介质中传播速度v。
第 十 六 次
1、单色光自真空射到折射率为n的媒质界面上，形成反射光束和折射光束，则反射光和折射光（ ）
A、颜色相同 B、光速相同 C、波长相同 D、频率相同
2、已知媒质对某单色光的临界角为，则（ ）
A．该媒质对此单色光的折射率等于
B．此单色光在该媒质中的传播速度等于csin（c是真空中的光速）
C．此单色光在该媒质中的波长是在真空中波长的sin倍
D．此单色光在该媒质中的频率是在真空中频率的倍
3、一块半圆柱形玻璃砖放在空气中，如图所示，一束白光从空气中沿着图示方向射向玻璃砖，经玻璃砖折射后在光屏P上形成由红到紫的彩色光带，当α逐渐减小时，彩色光带变化情况是（ ）
A、红光最先消失 B、紫光最先消失
C、红光和紫光同时消失 D、从左到右的色光排列为红→紫
4、一个点光源S对平面镜成像。设光源不动，平面镜以速率v沿OS方向向光源平移，镜面与OS方向之间的夹角为30°，则光源的像S‘将（ ）
A、以速率0.5v沿SS‘连线向S运动 B、以速率v沿SS‘连线向S运动
C、以速率沿SS‘连线向S运动 D、以速率2v沿SS‘连线向S运动
5、一块全反射棱镜，它改变光路的情况有（ ）
A.使光线的传播方向改变90° B.使光线传播方向改变180°
C.使一束平行光上下边缘互相对调 D.使一平行光束变成发散光束
6.潜水员在水深h处向天空望去,发现天空成一圆形,若水的全反射临界角为θ，此圆的直径是( )
A.2htanθ B.2hsinθ C.2h/tanθ D.2h/sinθ
7.如图所示，一束光从空气射向折射率n=（临界角C＝45°）的某种玻璃的表面，i代表入射角（ ）
A、当i＞45°时会发生全反射现象
B、无论入射角i是多大，折射角都不会超过45°
C、欲使折射角γ=30°，应以i=45°的角度入射
D、当入射角i=arctan时，反射光跟折射光线恰好相互垂。
8.红光与紫光相比（ ）
A．在真空中传播时，紫光的速度比较大。
B．在玻璃中传播时，红光的速度比较大。
C．玻璃对红光的折射率较紫光的大。
D．从玻璃到空气的界面上，红光的临界角较紫光的大。
9.月球M围绕地球E公转，当月球运动到地球背向太阳S的一面时，就可第9题
能发生月食，太阳光在地球背面的空间形成半影区Ⅱ、Ⅳ和本影区Ⅲ，如图所示，图中Ⅰ和Ⅴ是亮区，那么下列叙述不正确的是（ ）
A．月亮在Ⅰ、Ⅴ两个区域不发生月食。
B．月亮进入Ⅲ区后发生月全食。
C．月亮在Ⅱ、Ⅳ两区时发生月偏食。
D．月亮在Ⅱ、Ⅲ两区的交界处或Ⅲ、Ⅳ两区的交界处才发生月偏食。
10、一束白光通过三棱镜折射时发生色散，如图所示，那么正确说法是（ ）
A．色散仅发生在棱镜的AB侧面上。
B．色散仅发生在棱镜的AC侧面上。
C．在三棱镜的AB、AC两个侧面上都发生色散现象。
D．无法判定上述说法哪个正确。
二、填空题
11、一个大游泳池，池底是水平面，池中水深1.2米。有一根竹杆竖直立于池底，浸入水中的部分正好是全长的一半，阳光与水平方向成37°射入，池底杆影长2.5米，则可知水的折射率为_____________。
12、玻璃折射率是1.50，水晶折射率是1.55，今有一块玻璃片和一块水晶片，光垂直入射时通过它们所用的时间相等。若水晶片的厚度是10mm，那么玻璃片的厚度是__________mm。
13、如图所示，三棱镜的ＡＣ面镀有反射膜，一束白光射向ＡＢ面，经棱镜折射后，在屏幕的ab段形成彩色光带，则a点的颜色是_______，b点的颜色是_________。
14、如图半径为R的半球形屏幕S处有一个孔洞。球心O处有平面镜M。有一束光从S射到M上。现在让平面镜M绕过O点的轴以角速度ω转动。则反射光在屏幕上的亮斑的移动速率为_____________。
第13题图 第14题图
三、计算题
15、厚度为d，折射率为n的大玻璃板的下表面，紧贴着一个半径为r的圆形发光面。为了从玻璃板的上方看不见圆形发光面，可在玻璃板的上表面贴一块纸片，所贴纸片的最小面积应是多大？
16、如图所示，折射率为的直角玻璃棱镜中，角A为70°。入射光线垂直于AB面。求光线最后从棱镜射入空气时的折射角为多大？
17、如图所示，光线从透明液槽侧壁水平射到放在液体中的平面镜上。液体的折射率为。问平面镜与水平面所成角度α为多大时，光经过镜面反射后可从液面射出，请你画出光路图。
答案：第一次1，ACD 2，C 3，C 4，A 5，C 6，B 7，0.6
8，上 下 2×105
9，t=T=T ,圆心角（120）°10，E=. E1= E2=：E1≤E≤E2.
第二次1：B 2：D 3：C 4：AC 5：C 6; CD 7；：
8 ：5 1 .9: Wf =－6×10－3 J. s=0.6 m. 10: 10 m/s. 10 m/s. 8.75 J.
第三次1:B 2:CD 3:D 4:ABD 5:D 6:D 7:C8: 9:
10：
第四次1：A 2:C 3:C 4:C 5:AC 6:B 7: 垂直纸面向外
8: 2 9: 10: (1)低于 （2）F洛=Bev （3）F电=Bev （4）略
第五次1：C 2：BC 3：BC4：B 5：2nBIL/k 向下6：πm/Bq qBd/m
7：v/2 Ek 8：（1）2×105 m/s （2）5.2×10-3 m9：:(1)E= (2)tB-tE=(-1)
第六次1、B 2、BD 3、A 4、Bdv/3R 自上向下 5、左 右 6、＝ ＝
7、2πBS/T 60°(或120°也可以)
8、S闭：, B灯较亮, S断： 降到0, 逐渐熄灭.
9、0.2V、c→d. 10、(1) 1： 2 (2) 都是 (3)
第七次1、D 2、BD 3、BD 4、C 5、无，A，C，B，D 6、0.15 0.5
7、 8、 (1) 1.25A/s, 向左滑动 (2) 130V, 右端高.
9、Iap=,由a→p.
第八次
第九次1、 方向b → a
2、（1）（方向由N到M）
（2）
3、
4、
5 、（1）变速运动（或变加速运动、加速度减小的加速运动、加速运动）
（2）
（3）由题图线的截距可以求得金属杆受到的阻力
若金属杆受到的阻力仅为动摩擦力，由截距可求得动摩擦因数μ=0.4
第十次 1、（1） （2）
2、 ;
3、
4、 在拉出的过程中通过线框的电量
拉出过程中的平均电流：
5、两棒最终处于匀加速运动状态时a1=2a2
第十一次1 .AD； 2.D,
3. I ＝ 4sin314t (A)
4. I ＝Imsinωt＝20Asin314t 安 ; 5. AB ;
6. (1) .C (2). AB ; 7. (1).C (2). A
8. (1). 4.71v
(2). I ＝－Imsin(ωt＋π/2) ＝－4.71sin(100πt＋π/2)
第十二次 1、5A，3.5A, 0.02s ; 2. C ; 3.BD ;
4、解：先求出156V的有效值U＝156 /≈110(V)，
即为交流电压表的读数。后求电炉的电阻R＝2202/100＝484Ω
I＝U/R＝110/484＝0.227A 即 交流电流表的读数。
根据P＝I2R＝0.2272×484≈25W 即电炉的实际功率。
5. 解：1)．先求交流电的有效值U＝ 根据I＝＝=1A
2)．后求出交流电压的峰值Im＝I＝2 A 则交变电流的瞬时值i＝2sin100πt
(A)
6、311v
7、B
8、如图6
9．45W 2.1A
10. B
第十三次1．A； 2.C； 3.C； 4.1320，72； 5.220V，10W, 0.18A； 6.BD； 7.A；
8．解：IA= ， IB = UB/RB 再由U1/UB=2/1 IA/IB=1/2 可得UB = U
9．解： I1＝0.69A
10．解：(1) n3＝275匝 (2) n1＝550匝 则I1＝0.255A
第十四次1．B； 2。AC；3。DE； 4。BC；5。B；
6．解：(1) 升压过程：
U1＝500V I1＝P/U1＝80A
U2＝n2U1/n1＝2500V I2＝n1I1/n２＝16A
电压损耗UR＝I2R＝16×5＝80V
功率损耗PR＝I22R＝162×5＝1.28kW
降压过程
U3＝U2－UR＝2500－80＝2420V
U4＝U3＝×2420＝220V
(2) 根据η＝96.8％
(3) P＝32kW
7。解：(1) P发＝＝24.5kW
(2) I2＝＝17.5A
(3) n1/n2＝1/4
(4) ∴ n3/n4 ＝ 1330/220 ≈ 6∶1
8．解： P损＝＝8×103W
电流最强为I2＝＝40A
I1＝1.6×105/500＝320A
则原副线圈匝数比n1/n2＝I2/I1＝40/320＝1/8
第十六次
1- 5：AD，ABC，BD，B，ABC
6-10：A，BCD，BD，C，A
11、4/3 12、10.33mm 13、红色、紫色 14、2Rω
15、
16、45°
17、22.5°< <67.5°
