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高中物理电磁学试题及答案1.一个带正电的粒子以速度v垂直进入一个匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，粒子的电荷量为q，质量为m。求：（1）粒子所受洛伦兹力的大小和方向；（2）粒子在磁场中做圆周运动的半径和周期。答案：（1）根据洛伦兹力公式F=qvB，可知粒子所受洛伦兹力大小为F=（2）粒子在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，即qvB=，解得半径r=。根据周期公式T=2.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置，导轨间距为L，导轨平面与水平面夹角为θ，在导轨上端接有阻值为R的电阻。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B。质量为m的金属棒ab（1）金属棒ab（2）当金属棒ab的速度为最大速度的一半时，金属棒a答案：（1）金属棒下滑时切割磁感线产生感应电动势E=BLv，感应电流I==，金属棒所受安培力=B（2）当金属棒速度v=时，感应电动势=BLv=，感应电流==，安培力=B3.一个边长为L的正方形导线框，电阻为R，以速度v匀速穿过一个宽度为d（d>L）的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度为（1）导线框进入磁场过程中产生的感应电流大小和方向；（2）导线框穿过磁场过程中产生的焦耳热。答案：（1）导线框进入磁场时，切割磁感线的有效长度为L，感应电动势E=BL（2）导线框进入磁场和离开磁场过程中都会产生感应电流，产生焦耳热。进入磁场和离开磁场过程中运动的位移都为L，运动时间t=。根据焦耳定律Q=Rt，进入磁场产生的焦耳热=(4.如图所示，在直角坐标系xOy中，有一个半径为r的圆形区域，圆心坐标为(r,0)，该区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B。在y轴上的P(0,r)（1）粒子在磁场中运动的轨道半径；（2）粒子在磁场中运动的时间。答案：（1）粒子在磁场中做匀速圆周运动，洛伦兹力提供向心力，qvB=（2）设粒子在磁场中运动的圆心角为θ。根据几何关系，sinθ==。粒子运动的周期T=，粒子在磁场中运动的时间t=5.如图所示，一个匝数为n、面积为S的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴O匀速转动，磁场的磁感应强度为B，线圈转动的角速度为ω。求：（1）线圈产生的感应电动势的最大值；（2）从线圈平面与磁场垂直开始计时，写出感应电动势随时间变化的表达式。答案：（1）线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场的轴匀

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