《2015年高考物理复习解答题专练卷(电磁学综合)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015年高考物理复习解答题专练卷(电磁学综合)（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、2015年高考物理复习解答题专练卷(电磁学综合)1. 如图1所示，质量m2.0 X 10一4 kg、电荷量q= 1.0 X 10-6C的带正电微粒静止在空间范围足 够大的电场强度为E1的匀强电场中。取g= 10 m/s2。图1(1) 求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；在t = 0时刻，匀强电场强度大小突然变为 巳=4.0 X 103 N/C,且方向不变。求在t = 0.20 s 时间内电场力做的功；(3)在t = 0.20 s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能。2. 如图2所示，水平放置的平行金属板之间电压大小为 U,距离为d,其间还有垂直纸面向里的 匀强磁场。质量为m带电量为
2、+ q的带电粒子，以水平速度V。从平行金属板的正中间射入并做匀速 直线运动，然后又垂直射入场强大小为 巳，方向竖直向上的匀强电场，其边界 a、b间的宽度为L(该电场竖直方向足够长)。电场和磁场都有理想边界，且粒子所受重力不计，求(1) 该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a；(2) 匀强磁场对该带电粒子作用力的大小F；(3) 该带电粒子到达边界b时的速度大小v。3. 如图3是磁流体发电工作原理示意图。发电通道是个长方体，其中空部分的长、高、宽分别 为I、a、b,前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻 R相连。发电通道处于匀强磁场里，磁感应强度为 B,方向如
3、图。发电通道内有电阻率为 p的高温等 离子电离气体沿导管高速向右流动(单位体积内离子数为n)，运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电通道两端必须保持一定压强差， 使得电离气体以不变的流速V通过发电通道。不计电离 气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息完成下列问题：图3(1) 判断发电机导体电极的正负极，求发电机的电动势E；(2) 发电通道两端的压强差 p；(3) 若负载电阻R阻值可以改变，当R减小时，电路中的电流会增大；但当 R减小到Ro时，电流 达到最大值(饱和值)I m；当R继续减小时，电流就不再增大，而保持不变。设变化过程中，发电通道内电离气体的电阻率保持不变。求Ro和Im。4. 如
4、图4所示，真空中直角坐标系xOy,在第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，在第四象 限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B,在第二象限内有沿x轴正方向的匀强电场，第三象限内有一对平行金属板 M N,两板间距为d,所加电压为U,两板间有垂直纸面向里、磁 感应强度为Bo的匀强磁场。一个正离子沿平行于金属板的轴线射入两板间并做直线运动，从A点(-L, 0)垂直于x轴进入第二象限，从P点(0,2 L)进入第一象限，然后离子垂直于x轴离开第一象限，不 计离子的重力，求：图4(1) 离子在金属板间运动速度V0的大小；(2) 离子的比荷q/m(3) 从离子进入第一象限开始计时，离子穿越x轴的时刻
5、5. 如图5为实验室筛选带电粒子的装置示意图，竖直金属板MN之间加有电压，M板有一电子源， 可不断产生速度可忽略不计的电子，电子电荷量为 e，质量为m N板有一与电子源正对的小孔 0。金 属板的右侧是一个半径为 R的圆筒，可以围绕竖直中心轴逆时针转动，圆筒直径两端的筒壁上有两个 正对的小孔0、0，电子通过两孔所需要的时间是 t = 0.2 s。现圆筒内部有竖直向下的磁场 号卑 匀速转动以后，凡是能进入圆筒的电子都能从圆筒中射出来。试求：图5(1) 金属板MN上所加电压U的大小；(2) 圆筒转动的最小角速度；(3) 若要求电子从一个孔进入圆筒后必须从另一个孔射出来，圆筒转动的角速度多大?6. 静
6、电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化如图6甲所示。A、B为水平放置的间距d= 1.6 m的两块足够大的平行金属板，两板间有方向由B指向A的匀强电场，场强为E= 0.1 V/m。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P,油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为 v严6 m/s的油漆微粒，已知油漆微粒的质量均为详1.0 X 10一5 kg、电荷量均为q= 1.0 X 10一3C,不计油漆微粒间的相互作用、油漆微粒带电对板间电场和磁场的影响 及空气阻力，重力加速度g= 10 m/s2。求：(1) 油漆微粒落在B板上所形成的图形面积；(2) 若让A、B两板间的电
7、场反向，并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B= 0.06T,调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出，其它条件不变。B板被油漆微粒打中的区域#的长度;在满足的情况下，打中在磁场中运动的最短时间。6答案1 解析：（1）根据微粒受力平衡，则印=mg_4l mg 2.0 x 10 x 103、+宀Ei= 仆甘6 N/C二2.0 x 103 N/C，万向竖直向上q 1.0 x 10在t = 0时刻，电场强度突然变化为 吕=4.0 x 103 N/C,设微粒的加速度为a，在t = 0.20 s 时间内上升高度为h,电场力做功为 W则2q mg= ma，解得：10 m/s1 2h =歹吐
8、，解得:h = 0.20 mW qh解得：W 8.0 x 10 4 J（3）设在t二0.20 s时刻突然撤掉电场时粒子的速度大小为v，回到出发点时的动能为 &，则v=a1t，：冷 2Ek= mglu 2mv 里解得：&= 8.0 x 104 J答案：（1）2.0 x 103 N/C 方向竖直向上 （2）8.0 x 104J （3）8.0 x 104 J2解析：（1）电场力F2= qE2根据牛顿第二定律：a=ma =m 该粒子受力如图所示:Fi电场强度：E一 Ud电场力：只=qEi根据平衡条件：F= FiqU解得：F-孑(3)粒子在a、b间运动时间：t LVo粒子到达边界b时电场方向的速度：vy
9、 at粒子到达边界b时的速度：v V0+ vV 、 Vo 2 +0 2mv答案：晋qUVo2 +吐2 mo 丿3解析：(1)发电机上面导体电极为正极、下面导体电极为负极。发电机的电动势E= BavE Bav外电路闭合后：i R+rR+；a发电通道内电离气体的等效电阻为r p b|等离子电离气体等效电流受到的安培力为F Bia等离子电离气体水平方向由平衡条件得abA p Bia = 0BI Balv联立解得A p-bi- biRT石(3)当所有进入发电机的等离子全都偏转到导体电极上形成电流时，电流达到最大值I m,Q nqabvtI m-=nqabv联立解得B aR面p blBalvBav bl
10、R + p a答案：(1)上面导体电极为正极、下面导体电极为负极B a nqb-p br nqabv4解析：（1）离子在板间做直线运动，电场力与洛伦兹力平衡qE= qvoBoUUv0= B0d（2）离子在第二象限内做类平抛运动，离子在 P点时沿y轴方向的分速度为V。，设沿x方向的分 速度为Vx，贝U2L= Vot,1L = qVxt可得Vx = Vo离子在P点时的速度与y轴正方向成45角此时V = 2Vo由几何关系可以确定离子在第一象限的轨道半径为r = 2 2L2根据qvB= mr可得Br=U2BBdL 离子在第一、第四象限内的轨迹如图所示离子的周期T=4 n B0dL Uoo rj pi
11、I离子第一次在第一象限内运动的时间t = t=2U离子穿过x轴的时刻为t = nT+1 z = g+ 3 4冗務（0,1,2）U答案：(1)B0dc u 2BB0dL8fnBdL 门 (0,1,2)5.解析：(1)电子通过圆筒时速度为v,则2R= vt电子通过电场时，根据动能定理得1 2elt qmv_0 mR由式得u= e(2)电子通过磁场时半径为r,2则qvB= ny俯视图如图所示，电子在通过圆筒时转动的圆心角为a，由几何关系知tan由式得a = 2 n m电子在圆筒中运动的时间:a2na 2 n mT=2 n qB则圆筒转过的最小角度:0 = 3 t = n a由式得：3 = 23 ra
12、d/s(3) 由前面几何关系知，粒子从另一孔飞出时，圆筒转过的角度:由？式得:0 110 3 6n + 5t =3rad/s( n= 0、1、2)答案:(1)50 mRe20 3rad/s10 3 6n + 5rad/s(n= 0、1、2)Eq+ mg6解析：(1)油漆微粒的加速度a= 帚1 2根据运动学公式d= gat2运动的半径x = Vot落在B板上所形成圆形面积S= n x2由式并代入数据得S= 18.1 m2(2)当电场反向Eq= mg油漆微粒做匀速圆周运动，洛伦兹力充当向心力2水平向右射出的油漆微粒打在 B板的右端，根据几何关系R+ Rcos a= dac的长度ac= Rsin a打在B板左端的油漆微粒为和板相切的微粒，bc= ac 油漆微粒打在极板上的长度ab= ac+ bc由？式并代入数据得ab= 1.6 m间最短(3)打在B板上的微粒中，pc最短的弦长对应的时有几何关系sin20运动的最短时间tT2微粒在磁场中运动的周期 T= -n?Bq由?式代入数据解得t min= 0.31 S?答案：(1)18.1 m 2 (2)1.6 m (3)0.31 s=*以上是由明师教育编辑整理=
