2019-2020年高三物理復(fù)習(xí) 電磁綜合練習(xí) 理.doc

2019-2020年高三物理復(fù)習(xí) 電磁綜合練習(xí) 理1如圖所示，直角坐標(biāo)系的ox軸水平，oy軸豎直；M點(diǎn)坐標(biāo)為（-0.3m，0）、N點(diǎn)坐標(biāo)為（-0.2m，0）；在-0.3mX-0.2m的長(zhǎng)條形范圍內(nèi)存在豎直方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)E0；在X0的范圍內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E=20N/C；在第一象限的某處有一圓形的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向外，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2.5T有一帶電量q=+1.010-4C、質(zhì)量m=210-4kg的微粒以v0=0.5m/s的速度從M點(diǎn)沿著x軸正方向飛入電場(chǎng)，恰好垂直經(jīng)過y軸上的P點(diǎn)（圖中未畫出，yP0），而后微粒經(jīng)過第一象限某處的圓形磁場(chǎng)區(qū)，擊中x軸上的Q點(diǎn)，速度方向與x軸正方向夾角為60g取10m/s2求： （1）場(chǎng)強(qiáng)E0的大小和方向； （2）P點(diǎn)的坐標(biāo)及圓形磁場(chǎng)區(qū)的最小半徑r；（3）微粒從進(jìn)入最小圓形磁場(chǎng)區(qū)到擊中Q點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間（可以用根號(hào)及等表示）2. 坐標(biāo)原點(diǎn)O處有一點(diǎn)狀的放射源，它向xoy平面內(nèi)的x軸上方各個(gè)方向發(fā)射粒子，粒子的速度大小都是v0，在0<y<d的區(qū)域內(nèi)分布有指向y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為，其中q與m分別為粒子的電量和質(zhì)量；在d<y<2d的區(qū)域內(nèi)分布有垂直于xoy平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng).ab為一塊很大的平面感光板，放置于y=2d處，如圖所示，.觀察發(fā)現(xiàn)此時(shí)恰無(wú)粒子打到ab板上.（不考慮a粒子的重力）（1）求粒子剛進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能；（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?）將ab板平移到什么位置時(shí)所有粒子均能打到板上?并求出此時(shí)ab板上被粒子打中的區(qū)域的長(zhǎng)度.3. 如圖所示，在平面直角坐標(biāo)系第象限內(nèi)充滿y方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)， 在第象限的某個(gè)圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)（電場(chǎng)、磁場(chǎng)均未畫出）；一個(gè)比荷為的帶電粒子以大小為的初速度自點(diǎn)P（）沿x方向運(yùn)動(dòng)，恰經(jīng)原點(diǎn)O進(jìn)入第象限，粒子穿過勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，最終從x軸上的點(diǎn)Q（）沿y方向進(jìn)入第象限；已知該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為，不計(jì)粒子重力。 求第象限內(nèi)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)的大小； 求粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑及時(shí)間； 求圓形磁場(chǎng)區(qū)的最小半徑。4如圖所示，在坐標(biāo)系xOy內(nèi)有一半徑為a的圓形區(qū)域，圓心坐標(biāo)為O1（a，0），圓內(nèi)分布有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。在直線ya的上方和直線x2a的左側(cè)區(qū)域內(nèi)，有一沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小為E一質(zhì)量為m、電荷量為+q（q>0）的粒子以速度v從O點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入，當(dāng)速度方向沿x軸正方向時(shí)，粒子恰好從O1點(diǎn)正上方的A點(diǎn)射出磁場(chǎng)，不計(jì)粒子重力。（1）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??；（2）粒子在第一象限內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)的位置坐標(biāo)；（3）若粒子以速度v從O點(diǎn)垂直于磁場(chǎng)方向射入第一象限，當(dāng)速度方向沿x軸正方向的夾角=30時(shí)，求粒子從射入磁場(chǎng)到最終離開磁場(chǎng)的時(shí)間t。5如圖所示，在平面內(nèi)，有一個(gè)圓形區(qū)域的直徑與軸重合，圓心的坐標(biāo)為（，0），其半徑為，該區(qū)域內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)。在軸和直線之間的其他區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。一質(zhì)量為、電荷量為的帶正電的粒子從軸上某點(diǎn)射入磁場(chǎng)不計(jì)粒子重力 （1）若粒子的初速度方向與軸正向夾角為，且粒子不經(jīng)過圓形區(qū)域就能到達(dá)點(diǎn)，求粒子的初速度大小； （2）若粒子的初速度方向與軸正向夾角為，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，且粒子也能到達(dá)點(diǎn)，求粒子的初速度大??； （3）若粒子的初速度方向與軸垂直，且粒子從點(diǎn)第一次經(jīng)過軸，求粒子的最小初速度 6如圖所示，在坐標(biāo)系右側(cè)存在一寬度為、垂直紙面向外的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為；在左側(cè)存在與y軸正方向成角的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)粒子源能釋放質(zhì)量為m、電荷量為的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在點(diǎn)P（，）時(shí)發(fā)出的粒子恰好垂直磁場(chǎng)邊界EF射出；將粒子源沿直線PO移動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)，所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計(jì)粒子的重力及粒子間相互作用力。求：（1）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度；（2）粒子源在Q點(diǎn)時(shí)，粒子從發(fā)射到第二次進(jìn)入磁場(chǎng)的時(shí)間。7如圖所示，水平放置的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的一端接有電阻，不計(jì)電阻的導(dǎo)體棒靜置在導(dǎo)軌的左端MP處，并與MN垂直以導(dǎo)軌PQ的左端為坐標(biāo)原點(diǎn)O，建立直角坐標(biāo)系，軸沿PQ方向每根導(dǎo)軌單位長(zhǎng)度的電阻為r垂直于導(dǎo)軌平面的非勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度在y軸方向不變，在x軸方向上的變化規(guī)律為：，并且x0現(xiàn)在導(dǎo)體棒中點(diǎn)施加一垂直于棒的水平拉力F，使導(dǎo)體棒由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a設(shè)導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，不計(jì)其余部分的電阻（1）請(qǐng)通過分析推導(dǎo)出回路中電流和水平拉力F的大小隨時(shí)間t變化的關(guān)系式；（2）如果已知導(dǎo)體棒從x0運(yùn)動(dòng)到xx0的過程中，力F做的功為W，求此過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q；（3）若B00.1T，k0.2Tm，0.1，r0.1m，L0.5m，a4ms2，請(qǐng)根據(jù)題（1）的結(jié)論，進(jìn)一步計(jì)算回路電流與時(shí)間t的關(guān)系和導(dǎo)體棒從x0運(yùn)動(dòng)到x1m過程中通過電阻R0的電荷量q8磁懸浮列車是一種高速運(yùn)載工具，它由兩個(gè)系統(tǒng)組成。一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力使車體在軌道上懸浮起來(lái)從而減小阻力。另一是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即利用磁場(chǎng)與固定在車體下部的感應(yīng)金屬線圈相互作用，使車體獲得牽引力，磁懸浮列車電磁驅(qū)動(dòng)裝置的原理示意圖如下圖所示。即在水平面上有兩根很長(zhǎng)的平行軌道PQ和MN，軌道間有垂直軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)和，且和的方向相反，大小相等，即。列車底部固定著繞有N匝閉合的矩形金屬線圈（列車的車廂在圖中未畫出），車廂與線圈絕緣。兩軌道間距及線圈垂直軌道的邊長(zhǎng)均為L(zhǎng)，兩磁場(chǎng)的寬度均與線圈的ad邊長(zhǎng)相同。當(dāng)兩磁場(chǎng)和同時(shí)沿軌道方向向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，線圈會(huì)受到向右的磁場(chǎng)力，帶動(dòng)列車沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)。已知列車車廂及線圈的總質(zhì)量為M，整個(gè)線圈的總電阻為R。（1）假設(shè)用兩磁場(chǎng)同時(shí)水平向右以速度作勻速運(yùn)動(dòng)來(lái)起動(dòng)列車，為使列車能隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，列車所受的阻力大小應(yīng)滿足的條件；（2）設(shè)列車所受阻力大小恒為f，假如使列車水平向右以速度v做勻速運(yùn)動(dòng)，求為維持列車運(yùn)動(dòng)，在單位時(shí)間內(nèi)外界需提供的總能量；（3）設(shè)列車所受阻力大小恒為f，假如用兩磁場(chǎng)由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)來(lái)起動(dòng)列車，當(dāng)兩磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為時(shí)，列車正在向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)列車的速度為v1，求兩磁場(chǎng)開始運(yùn)動(dòng)到列車開始運(yùn)動(dòng)所需要的時(shí)間。9如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻區(qū)域內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為s一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到F0.5v0.4（N）（v為金屬棒速度）的水平外力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大（已知：l1 m，m1 kg，R0.3 ，r0.2 ，s1 m）（1）分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)。（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。（3）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足，且棒在運(yùn)動(dòng)到處時(shí)恰好靜止，則外力F作用的時(shí)間為多少？（4）若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力，畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度隨位移變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線。9如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻區(qū)域內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為s一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到F0.5v0.4（N）（v為金屬棒速度）的水平外力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大（已知：l1 m，m1 kg，R0.3 ，r0.2 ，s1 m）（1）分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)。（2）求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。（3）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足，且棒在運(yùn)動(dòng)到處時(shí)恰好靜止，則外力F作用的時(shí)間為多少？（4）若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力，畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中速度隨位移變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線。