《高考考前训练题三》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考考前训练题三（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、力电综合计算题1、 B 一个带电量为+q 的圆环，质量为 m，可在水平放置的长杆上自由滑动，细杆处于磁感强度为 B 的匀强磁场中，如图所示圆环以初速度 v 向右运动直至处于平衡状态，求：圆环克服摩擦力做了多少功？2如图所示，光滑平行金属导轨 MN、PQ 相距 L=0.2m，导轨左端接有 “0.8V, 0.8W”的小灯泡，磁感强度 B=1T 的匀强磁场垂直于导轨平面，今使一导体棒与导轨良好接触向右滑动产生向小灯供电，小灯泡正常发光，导轨与导体棒每米长的电阻均为 r=0.5，其余导线电阻不计（1）求导体棒的最小速度（2）写出导体速度 v 与它到左端的距离 x 的关系式（3）根据 v 与 x 的关系
2、式算出表中对应的 v 值并填入表中，然后画出 v-x 图线3、 如右图所示，导体棒 ab 的质量为 m=0.1kg，电阻为 R=0.4，放置在与水平面夹角为 =37的倾斜金属导轨上，导轨间距为 d=0.2m，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=0.5T电池内阻不计，求：（1）若导轨光滑，电池电动势 多大才能使导体棒静止在导轨上？（2）若棒与导轨之间的摩擦因数为 =0.2，要使导体棒静止在导轨上，电池的电动势应多大？(3)若在上一问中，将电池换成一个阻值为 R0=0.6的电阻，则导体棒在运动过程中可能达到的最大速度的多少？4B 构成物质世界的基本粒子有电子、质子、中子、介子
3、、超子等，有趣的是不少粒子都有对应的反粒子例如质子对应的有反质子，电子对应的有反电子（正电子）等反粒子与正粒子有完全相同的质量，却带有等量异种电荷，具有完全相反的电磁性质物理学家推测，既然有反粒子存在，就可能有由反粒子组成的反物质存在，所以寻找反物质是当前科学家关心的科研热点之一1998 年 6 月，我国科学家和工程师研制的阿尔法磁谱仪由“发现号”航天飞机搭载升空，寻找宇宙中反物质存在的证据磁谱仪的核心部分如图所示，PQ、MN 是两个平行板，它们之间存在一个匀强磁场区，磁场方向与两板平行宇宙射线中的各种粒子从板 PQ 中央的小孔 O 垂直 PQ 板进入匀强磁场区，在磁场中发生偏转并打在附有感光
4、底片的板 MN 上，留下痕迹（1）已知 PQ 与 MN 之间的距离为 a，匀强磁场的磁感强度为 B，宇宙射线中的氢核的质量为 m，带电量为 e，以速度 v 从小孔 O 垂直 PQ 板进入磁谱仪的磁场区请画出它进入磁场区后的径迹的示意图，并求出氢核在磁场中运动的轨道半径（2）求氢核在 MN 上留下的痕迹与正对 O 点的 O点的距离 b（3）若宇宙射线中的反氢核和反氦核以相同的速度进入磁谱仪的磁场区，它们在 MN 上留下的痕迹分别在什么位置？它们与 O点的距离各多大？5B 如图所示，、为两匀强磁场区， 区域的磁场方向垂直面向里，区域的磁场方向垂直纸面向外，磁感应强度均为 B，两区域中间为宽 L/2
5、 的无磁场区，有一边长为 L，粗细均匀各边电阻为 R 的正方形金属框 abcd 置于区域 ab 边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度 v 水平向右匀速移动（1）分别求出当 ab 边刚进入中央无磁场区和刚进入磁场区时，通过 ab 边的电流的大小和方向（2）画出金属框从区域刚出来到完全拉入区域过程中水平拉力与时间的关系图象（3）求上述(2)过程中拉力所做的功6C 如图所示，一质量为 m 带正电的小球，用长为 L 的绝缘细线悬挂于 O 点，处于一水平方向的匀强电场中，静止时细线右偏与竖直方向成 450 角，位于图中的 P 点（1）求静止在 P 点时线的拉力是多大？（2）如将小球向右拉紧至与 O 点等
6、高的 A 点由静止释放，求小球摆至 P 点时的速度大小？（3）如将小球向左拉紧至与 O 点等高的 B 点由静止释放，则小球是如何由 B 点运动至 A点的？并求到达 A 点时绳的拉力是多大？x(m) 0 0.5 1 1.5 2v(m/s)Bdab1解答：圆环在垂直 x 向上受重力 mg 及洛仑兹力的作用当 时所受的摩擦力 f=0，克服摩擦力做功为零mgBqv当 ，圆环受到杆的正压力向下，N=Bqv-mg，由于 f 的作用，圆环速度变小)(vfN、f 逐渐减小至零，此时有 BqmgvBq22,即随后以 v2 向右作匀速运动，)(2112qgvmWf 当 ，圆环受到正压力向上，gBqv )(Bqvm
7、f随着 v 的减小，f 增大，最终圆环静止，为 21Wf2、解答：（1） （2）导体棒向右滑动时产生的感应电动势 E=BLv导体棒电阻（相当于电源内阻）为： 1.0.5.0Lr小灯泡电阻为 8.02PURL回路的外电阻为： ).(5xRxL回路中电流为： （1）9.021.80vBvrEI小灯泡正常发光时 （2）AUP.由（1） （2）解得： )/(54(smxv当 x=0 时，有导体棒最小速度 V.in（3）根据 计算，又列出下表smxv/)5.4(根据表上数据，画出 vx 图线如图所示3 解答：（1）若棒与导轨间光滑，则受重力、支持力、安培力三力平衡，由平衡条件得：= =3VBdRmgta
8、n（2）若棒与导轨间有摩擦，则有两种可能一是电动势偏大，致导体棒有上滑趋势，此时摩擦力沿斜面向下，利用平衡条件可求得：1 = V；47.16)sin(coidg二是电动势偏小，致导体棒有下滑趋势，摩擦力沿斜面向上，同理可求得：2 = V9.23)si(ciBRm因此电池电动势的取值范围是 21 （3）电池换成 R0=0.6后， ab 棒下滑切割磁感线，在回路中产生电流，使得 ab 棒受安培力，经判定 ab 棒下滑是加速度减小的加速运动当 F 合 =0 时，其速度达 vm.N=mgcos +FAsin mgsin =f+FAcosf= N； dBRvIdBm)(cos0 =29.9m/s 461
9、375cos)in(cos)20gvm4、解答：（1）径迹如图所示（偏向右侧的圆弧） 根据洛仑兹力和向心力公式有： RveB/2解得氢核在磁场中运动的轨道半径为 （2）由图中几何关系可得出： 2abx(m) 0 0.5 1 1.5 2v(m/s) 4.5 7 9.5 12 14.5将 R 代入上式可得： 22aBevmb（3）反氢核在磁场中运动的半径与氢核运动的半径相等，反氢核在 O点左侧距 O点距离为 b同理，根据几何关系可得出 22ev设反氦核在磁场中运动的半径为 R，根据洛仑兹力和向心力公式有：解得mveB/422Bmv2反氦核在 O点左侧距 O点的距离为 b，同理，根据几何关系可得出2
10、2aeb5、解答：（1）I 1=E/4R=BLV/4R，方向由 ba；I 2=(E+E)/4R=2BLV/4R=BLV/2R,方向由 ba.(2) 0L/2V,F1=BLI1=B2L2V/4R,L/2VL/V,F2=BLI2=B2L2V/2R,L/V3L/2V,F3=BLI1=B2L2V/4R,方向都是水平向右，设水平向右为正方向（3）W= F1.L/2+ F2.L/2+ F3.L/2= B2L3V/2R6、解答： (1)T= mg(2)AP ,动能定理：mgLcos 450-mgL(1-sin450)=mv2/2-0v= gL)12(3)先由 BC 匀加速直线运动,然后由 CA 变速圆周运动.C 点的速度为 VC=2 ,由gLCA,动能定理：EqL-mgL =mvA2/2-m(vcCOS450)2/2vA= gL2TA- Eq=mvA2/L, TA=3mg.
