综合检测试三(电磁学)一、选择题（共10题，每题4分，40分）1．左图所示是某种型号的电热毯的电路图，电热毯接在交变电源上，通过装置P使加在电热丝上的电压的波形如右图所示。
此时接在电热丝两端的电压的有效值为A.110VB.156VC.220VD.311V2．在地球赤道上空有一小磁针处于水平静止状态，现突然发现小磁针N极向东偏转，则以下判断正确的是（）A．若是用一条形磁铁对小磁针施加影响，可以让条形磁铁的N极从其正东方向靠近小磁针B．若是用一条形磁铁对小磁针施加影响，可以让条形磁铁的N极从其正西方向靠近小磁针C．若是用一束电子流对小磁针施加影响，可以让电子流从小磁针的正上方由南向北通过D．若是用一束电子流对小磁针施加影响，可以让电子流从小磁针的正下方由南向北通过3．2008年1月10日开始的低温雨雪冰冻造成我国部分地区严重灾害，其中高压输电线因结冰而损毁严重。
此次灾害牵动亿万人的心。
为消除高压输电线上的凌冰，有人设计了这样的融冰思路：利用电流的热效应除冰。
若在正常供电时，高压线上送电电压为U，电流为I，热耗功率为△P；除冰时，输电线上的热耗功率需变为9△P，则除冰时（认为输电功率和输电线电阻不变）（）A．输电电流为3I B．输电电流为9IC．输电电压为3U D．输电电压为U314．如图所示，线框abcd边ad接毫伏表，匀强磁场的方向垂直线框平面，使框在匀强磁场中（包括毫伏表）向右匀速运动，则（）A．线框中有感应电流，ab边有感应电动势，毫伏表有读数 B．线框中无感应电流，ad边无感应电动势，毫伏表无读数 C．线框中无感应电流，ad边有感应电动势，毫伏表有读数V-2s（甲） （乙）43 21D ．线框中无感应电流，ad 边有感应电动势，毫伏表无读数5．如图所示是高频焊接原理示意图.线圈中通以高频交流电时，待焊接的金属工件中就产生感应电流，感应电流通过焊缝处产生大量热量，将金属融化，把工件焊接在一起，而工件其他部分发热很少，以下说法正确的是（ ） A ．交流电的频率越高，焊接处的温度升高得越块 B ．交流电的频率越低，焊缝处的温度升高得越块 C ．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻小 D ．工件上只有焊缝处温度升得很高是因为焊缝处的电阻大6．如图所示，一电压表和可变电阻器R 串联后接在一个电压恒定的电源两端，如果可变电阻的阻值减小到原来的41，电压表的示数将由U 变为2U ，则 （ ）A ．流过R 的电流将增大到原来的2倍B ．R 两端的电压将减为原来的21 C ．R 上消耗的功率将变为原来的21D ．当R 阻值变为零时，电压表示数将增大3U7．氧化锡传感器主要用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测。
它的电阻随一氧化碳浓度的变化而变化，在如图所示的电路中，不同的一氧化碳浓度对应着传感器的不同电阻，这样，显示仪表的指针就与一氧化碳浓度有了对应关系，观察仪表 指针就能判断一氧化碳是否超标。
有一种氧化锡传感器，其 电阻的倒数与一氧化碳的浓度成正比，那么，电压表示数U 与一氧化碳浓度C 之间的对应关系正确的是（ ） A ．U 越大，表示C 越大，C 与U 成正比 B ．U 越大，表示C 越大，但是C 与U 不成正比C ．U 越大，表示C 越小，C 与U 成反比D ．U 越大，表示C 越小，但是C 与U 不成反比8．如图（甲）所示，在x 轴上有一个点电荷Q （图中未画出），O 、A 、B 为轴上三点。
放在A 、B 两点的检验电荷受到的电场力跟检验电荷所带电荷量的关系如图（乙）所示。
以x 轴的正方向为电场力的正方向，则（ ） A ．点电荷Q 一定为正电荷 B ．点电荷Q 在AB 之间C ．A 点的电场强度大小为2×103N/C D ．A 点的电势比B 点的电势高9．带电量为－q 的点电荷与均匀带电薄板相距2d ，点电荷到带电薄板的垂线通过板的几何中心。
若图中a 点处的电场强度为零，根据对称性，带电薄板在图中b 点处产生的电场强度的大小和方向分别为 （ ） A ．229d kqd kq ，水平向左 B ．2d kq，水平向左C ．2d kq，水平向右D ．29dkq ，水平向左 10．高温超导限流器被公认为目前最好且唯一行之有效的短路故障电流限制装置。
中国科学院电工研究所完成了一种具有自主知识产权的高温超导限流器样机的研制工作，并于2005年初在湖南进行并网挂机实验。
超导限流器由超导部件和限流电阻并联组成，如图所示。
超导部件有一个超导临界电流I C ，当通过限流器的电流I >I C 时，将造成超导体失超，从超导态（本题认为电阻为零）转变为正常态（本题认为是一个纯电阻）。
以此来限制电力系统的故障电流。
已知超导部件的正常电阻为R 1=3Ω，超导临界电流I C =1.2 A ，限流电阻R 2=6Ω，小灯泡L 上标有“6V 6W ”字样，电源电动势E =8 V ，内阻r =2Ω。
原来电路正常工作，现L 突然发生短路。
则 （ ）A ．短路前通过R 1的电流为43A B ．超导部件将由超导态转为正常态 C ．短路后通过R 1的电流为2 A D ．短路后通过R 1的电流为34A二、实验题（共18分）11实验操作步骤一：手持起电板柄，用力将两块起电板快速摩擦后分开步骤二：将其中一块板插入箔片验电器上端的空心金属球（不要接触金属球）步骤三：将两块板同时插入空心金属球实验图解实验现象箔片张开箔片闭合根据以上实验过程和观察到的现象，回答下列问题：（1）步骤二的实验现象，说明_____________________________________________（2）步骤三的实验现象，说明_____________________________________________（3）该研究性实验_________（填“能”或“不能”）验证电荷守恒定律。
12．（6分）现有一特殊电池，它的电动势E约为9V，内阻r约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA。
为了测定这个电池的电动势和内阻，某同学利用如图甲所示的电路进行实验，图中电流表的内阻R A已经测出，阻值为5Ω，R为电阻箱，阻值范围0~999.9Ω，R0为定值电阻，对电路起保护作用。
①实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格：A．10ΩB．50ΩC．150ΩD．500Ω本实验选用哪一种规格的定值电阻最好？答：②该同学接入符合要求的R0后，闭合开关K，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了图乙所示的图线，则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E= V，内阻r= Ω13．（9分）某同学要测量一电压表的内阻，现备有下列器材A．多用电表一个B．待测直流电压表（量程3V）C．滑动变阻器一个（阻值0—100Ω）D．直流电源一个（电动势15V，内阻不计）E．电键一个，导线若干（1）方法一：用多用电表的欧姆档粗测电压表的内阻，须将多用电表的红表笔与电压表的接线柱相连. 将选择开关置于欧姆档“×10”的位置，调零后进行测量，指针位置如图所示，欲使测量结果较为准确一些，应将选择开关换成欧姆档，然后重新调零进行测量.（2）方法二：利用上述器材进行较准确测量.①图乙虚线框中已画出部分实验电路，请将其余部分补充完整②写出要直接测量的物理量以及它们的字母代号：；③用所测物理量表示待测电压表内阻的表达式为R V= .三、计算题（共42分）14．（8分）电动自行车是一种重要的交通工具，都市中每天有数十万辆电动自行车行驶在大街小巷，形成了一道独特的风景。
电动自行车提供能量的装置为装在电池盒内的电池组，当它给电动机供电时，电动机将带动车轮转动。
假设有一辆电动自行车，人和车的总质量为120kg。
当该车在水平地面上以5m/s的速度匀速行驶时，它受到的阻力约等于人和车总重的0.02倍，此时电池组加在电动机两端的电压为36V，通过电动机的电流为5A。
若连接导线的电阻不计，传动装置消耗的能量不计，g取10m/s2。
求：（1）电动机输出的机械功率；（2）电动机线圈的电阻。
15．（10分）如图，水平放置的光滑的金属导轨M、N，平行地置于匀强磁场中，间距为d，金属棒ab的质量为m，电阻为r，放在导轨上且与导轨垂直。
磁场的磁感应强度大小为B，方向与导轨平面成夹角α且与金属棒ab垂直，定值电阻为R，导轨电阻不计。
当电键闭合的瞬间，测得棒ab的加速度大小为a，则电源电动势为多大？16．（12分）飞行时间质谱仪可对气体分子进行分析。
如图所示，在真空状态下，脉冲阀P喷出微量气体，经激光照射产生电荷量为q、质量为m的正离子，自a板小孔进入a、b间的加速电场，从b板小孔射出，沿中线方向进入M、N板间的偏转控制区，到达探测器。
已知a、b板间距为d，极板M、N的长度和间距均为L。
不计离子重力及进入a板时的初速度。
（1）当a、b间的电压为U1，在M、N间加上适当的电压U2，使离子到达探测器。
求离子到达探测器的全部飞行时间。
（2）为保证离子不打在极板上，试求U2与U1的关系。
PS d LLMNa b探测器激光束17．（12分）矩形线圈abcd的长ab=20cm，宽bc=10cm，匝数n=200，线圈总电阻R=5Ω，整个线圈位于垂直于线圈平面的匀强磁场内，并保持静止.（1）若匀强磁场的磁感应强度B随时间的变化如甲图所示，求线圈的感应电动势E及t=0.30s 时线圈的ab边所受的安培力多大.（2）若匀强磁场的磁感应强度B随时间作正弦变化的规律如乙图所示，线圈1min产生多少热量？综合测试三(电磁学)参考答案一、选择题（共10题，每题4分，40分）1.B2.BC3.AD4.D5.AD6.AB7.C8.BC9.C 10.BD二、实验题（共18分）11.(1)用摩擦的方法可以使物体带电(2)摩擦后两物体带等量异种电荷(3)能12.①C ②10 4513.(1)- ×100(2)①图略②电压表的读数U和电流表的读数I③IU三、计算题（共42分）14．（8分）(1)120W (2)2.4Ω15.（10分）()sin ma R r BLα+16．（12分）(2) 0<U2<2U117. （12分）(1) 3.2N (2) 384000J. .。