電磁學綜合訓練

1、.物理 高二上學期期末復習（4分7+6分4+8分+10分4=100分）1初動能為的帶電粒子以垂直電力線方向進入平行板電容器的勻強電場中，飛出極板時動能為；如果這個帶電粒子的初動能變?yōu)?，則飛出極板時動能為（ ）A B C D2如圖所示，L為豎直、固定的光滑絕緣桿，桿上O點套有一質(zhì)量為m、帶電量為q的小環(huán)，在桿的左側(cè)固定一電荷量為+Q的點電荷，桿上a、b兩點到+Q的距離相等，Oa之間距離為h1，ab之間距離為h2，使小環(huán)從圖示位置的O點由靜止釋放后，通過a的速率為。則下列說法正確的是（ ）A小環(huán)通過b點的速率為B小環(huán)從O到b，電場力做的功可能為零C小環(huán)在Oa之間的速度是先增大后減小D小環(huán)經(jīng)過ab中

2、點的加速度等于g3一對平行金屬板A、B極板間電壓變化如圖所示，一個不計重力的帶負電的粒子原來靜止在極板中間O點處，下面幾種關(guān)于粒子的運動情況的說法，正確的（ ）BAuABtT2TU0U0OA在t0時無初速釋放，則粒子一定能打到A板上B在t0時無初速釋放，粒子在滿足一定條件的情況下才會打到A板上C在t時無初速釋放，則粒子一定能打到A板上D在t時無初速釋放，粒子在滿足一定條件的情況下才會打到A板上S4如圖所示電路，閉合開關(guān)S，用電動勢為的直流電源對平行板電容器C充電后，要使電容器兩板間的電壓大于，可采取的辦法是（ ）A先將開關(guān)斷開，然后將電容器的兩板距離拉大一些 B保持開關(guān)閉合，將兩板間的距離拉大

3、一些C先將開關(guān)斷開，然后在兩板中間插入一絕緣塑料板D保持開關(guān)閉合，在兩板中間插入一絕緣塑料板5如圖甲中abcd為導體做成的框架，其平面與水平面成角，質(zhì)量為m的導體棒PQ與ab、cd接觸良好，回路的電阻為R，整個裝置放于垂直框架平面的變化的磁場中，磁感強度B隨時間變化規(guī)律如圖乙，PQ始終靜止，在時間0t內(nèi)，PQ受到的摩擦力f的大小變化可能是（ ）bacdPQBt/2t0t甲乙Af一直增大Bf一直減小 Cf先減小后增大Df先增大后減小6如圖所示，有兩根和水平方向成角的光滑平行的金屬軌道，上端接有可變電阻R，下端足夠長，空間有垂直于軌道平面的勻強磁場，磁感強度為及一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑

4、下。經(jīng)過足夠長的時間后，金屬桿的速度會趨近于一個最大速度，則（ ）A如果B增大，將變大 B如果變大，將變大C如果R變大，將變大 D如果m變小，將變大7用相同導線繞制的邊長為L或2L的四個閉合導體線框，以相同的速度勻速進入右側(cè)勻強磁場，如圖所示。在每個線框進入磁場的過程中，M、N兩點間的電壓分別為、和，下列判斷正確的是（ ） A BC DQABC8如圖所示，光滑絕緣細桿豎直放置，它與以正點電荷Q為圓心的某一圓周交于B、C兩點，質(zhì)量為m，帶電量為q的有孔小球從桿上A點無初速下滑，已知AB=h，小球滑到B點時速度大小為，則A、C兩點電勢差_。BROCv0 第8題圖 第9題圖9圓心為O、半徑為R的絕緣

5、圓筒內(nèi)有一勻強磁場，一質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子（不計重力）從筒壁上的C孔沿半徑CO方向以v0射入，與筒壁碰撞2次后剛好從C孔射出，碰撞時粒子的動能和電量都無損失，不計空氣阻力和碰撞時間，則磁場的磁感強度；粒子在筒內(nèi)的運動時間。10如圖所示的電路中，R1=R38，R22，水平放置的平行板電容器C兩端的距離為d10cm，在兩極板間的勻強電場中有一質(zhì)量m1.0×1015kg、電量q1.0×1016C的帶負電粒子P。當K斷開時，粒子P恰好處于靜止狀態(tài)；當K閉合時，粒子P以a7.0m/s2的加速度豎直下降。則電源的電動勢；內(nèi)阻。R3R1R2PK、r 第10題圖 第11題圖11如圖所

6、示，豎直放置的等距離金屬導軌寬0.5 m，垂直于導軌平面向里的勻強磁場的磁感應強度為B4 T，軌道光滑、電阻不計，ab、cd為兩根完全相同的金屬棒，套在導軌上可上下自由滑動，每根金屬棒的電阻為1 。今在ab棒上施加一個豎直向上的恒力F，這時ab、cd恰能分別以0.1 m/s的速度向上和向下做勻速滑行。則每根棒子的質(zhì)量為_；外力F的大小為_。12如圖所示，光滑的U形金屬導軌MNNM水平的固定在豎直向上的勻強磁場中，磁感應強度為B，導軌的寬度為L，其長度足夠長，M、M之間接有一個阻值為R的電阻，其余部分電阻不計。一質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬棒ab恰能放在導軌之上，并與導軌接觸良好。給棒施加一個水平

7、向右的瞬間作用力，棒就沿軌道以初速度v0開始向右滑行。（1）開始運動時，棒中的瞬時電流i和棒兩端的瞬時電壓u分別為多大？（2）當棒的速度由v0減小到v0/10的過程中，棒中產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少？13如圖所示，勻強電場區(qū)域和勻強磁場區(qū)域是緊鄰的，且寬度相等均為d，電場方向在紙平面內(nèi)豎直向下，而磁場方向垂直于紙面向里，一帶正電的粒子從O點以速度v0沿垂直電場方向進入電場，從A點出電場進入磁場，離開電場時帶電粒子在電場方向的偏轉(zhuǎn)位移為電場寬度的一半，當粒子從磁場右邊界上C點穿出磁場時速度方向與進入電場O點時的速度方向一致，已知d、v0(帶電粒子重力不計)，求：（1）粒子從C點穿出磁場時的速度大小v；

8、（2）電場強度E和磁感應強度B的比值。14一塊矩形絕緣平板放在光滑的水平面上，另有一質(zhì)量為、帶電量為的小物塊以某一初速度從板的端水平滑上板的上表面，整個裝置處在足夠大的豎直向下的勻強電場中，小物塊沿平板運動至端且恰好停在平板的端，如圖1所示。若保持勻強電場的大小不變，但方向反向，當小物塊仍由端以相同的初速度滑上板面，則小物塊運動到距端的距離為板總長的處時，就相對于平板靜止了。試求：（1）小物塊帶何種電荷？（2）勻強電場的場強大小。15豎直平面內(nèi)有一圓形絕緣軌道，半徑，處于垂直于軌道平面向里的勻強磁場中，一質(zhì)量為，帶電量為的小球，可在內(nèi)壁滑動?，F(xiàn)在最低點處給小球一個水平初速度，使小球在豎直平面內(nèi)

9、逆時針做圓周運動，圖甲是小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動的速率隨時間變化的情況，圖乙是小球所受軌道的彈力隨時間變化的情況，已知小球能有兩次到達圓形軌道的最高點。結(jié)合圖象所給數(shù)據(jù)，求：（1）磁感應強度的大??；（2）小球從開始運動至圖甲中速度為的過程中，摩擦力對小球做的功。甲t/s乙t/s28.0×10-20v/m·s -1F/N0v016如圖所示，兩根平行的長直金屬細導軌、固定于同一水平面內(nèi)，它們之間的距離為，電阻可忽略不計，和是兩根質(zhì)量皆為的金屬細桿，桿與導軌垂直，且與導軌接觸良好，并可沿導軌無摩擦地滑動，兩桿的電阻皆為。的中點系一輕繩，繩的另一端繞過輕的定滑輪懸掛一質(zhì)量為的物體

10、，滑輪與轉(zhuǎn)軸之間的摩擦不計，滑輪與桿之間的輕繩處于水平伸直狀態(tài)并與導軌平行，導軌和金屬細桿都處于勻強磁場中，磁場方向垂直于導軌所在的平面向上，磁感應強度的大小為。現(xiàn)兩桿及懸物都從靜止開始運動，根據(jù)力學、電學的規(guī)律以及題中（包括圖）提供的信息，你能求出哪些物理量？（如剛釋放時桿的加速度、穩(wěn)定后下降的加速度，至少求出與本題相關(guān)的五個物理量）KLMQabcd課后作業(yè)1在研究性學習中，某同學設計了一個測定帶電粒子比荷的實驗，其實驗裝置如圖所示。abcd是一個長方形盒子，在ad邊和cd邊上各開有小孔f和e，e是cd邊上的中點，熒光屏M貼著cd放置，能顯示從e孔射出的粒子落點位置。盒子內(nèi)有一方向垂直于ab

11、cd平面的勻強磁場，磁感應強度大小為B.粒子源不斷地發(fā)射相同的帶電粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子經(jīng)過電壓為U的電場加速后，從f孔垂直于ad邊射入盒內(nèi)。粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好從e孔射出。若已知，不計粒子的重力和粒子之間的相互作用力。請你根據(jù)上述條件求出帶電粒子的荷質(zhì)比。2兩個沿水平方向且磁感應強度大小均為B的有水平邊界的勻強磁場，如圖所示，磁場高度均為L，一個框面與磁場方向垂直、質(zhì)量為m、電阻為R、邊長為L的正方形金屬框abcd，從某一高度由靜止釋放，當ab邊剛進入第一個磁場時，金屬框恰好做勻速直線運動；當ab邊下落到GH和JK之間的某位置時，又恰好開始做勻速直線運動。整個過程空氣阻力不計。求：

12、（1）ab邊剛進入第一個磁場時的速度；（2）ab邊剛剛到達第二個磁場下邊界JK時的速度；（3）金屬框從ab邊開始進入第一個磁場至剛剛到達第二個磁場下邊界JK過程中產(chǎn)生的熱量3如圖所示，在空間中存在垂直紙面向里的場強為B勻強磁場，其邊界AB、CD的寬度為d，在左邊界的Q點處有一質(zhì)量為m，帶電量為負q的粒子沿與左邊界成30o的方向射入磁場，粒子重力不計求： （1）帶電粒子能從AB邊界飛出的最大速度？ （2）若帶電粒子能垂直CD邊界飛出磁場，穿過小孔進入如圖所示的勻強電場中減速至零且不碰到負極板，則極板間電壓及整個過程中粒子在磁場中運動的時間？30°小孔ABQCDUdv （3）若帶電粒子的

13、速度是（2）中的倍，并可以從Q點沿紙面各個方向射入磁場，則粒子能打到CD邊界的范圍？4如圖，正方形線框abcd放在光滑絕緣的水平面上，其邊長、質(zhì)量、電阻，M、N分別為線框ad、bc邊的中點。圖示兩個虛線區(qū)域內(nèi)分別有豎直向下和向上的勻強磁場，磁感應強度均為，PQ為其分界線。線框從圖示位置以速度勻速向右滑動，當MN與PQ重合時，線框的速度，此時立刻對線框施加一沿運動方向的水平拉力，使線框勻速運動直至完全進入右側(cè)勻強磁場區(qū)域。求：（1）線框由圖示位置運動到MN與PQ重合的過程中磁通量的變化量；（2）線框運動過程中最大加速度的大??；（3）在上述運動過程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱。 參考答案1234567A

14、ADADAACBCB8 9； 10；11；12（1）； （2）13（1） （2）14（1）由能量和受力分析可知，小物塊帶負電。（2）設小物塊的初速度為，平板的質(zhì)量為長度為，和相對靜止時的共同速度為，和之間的動摩擦因數(shù)為。在小物塊由端沿平板運動至端的過程中，對系統(tǒng)應用功能關(guān)系有 在電場反向后，小物塊仍由端沿平板運動至與平板相對靜止的過程中，對系統(tǒng)應用功能關(guān)系又有 解以上兩式得 15（1） （2）16棒的初始加速度：；棒的初始加速度：；兩棒最終共同的加速度：；兩棒最終的速度差：；最終電流：；繩子最終拉力： 課后作業(yè)12【解析】（1）設ab邊剛進入第一個磁場時的速度為v1，安培力為F1，因框做勻速運

15、動，有 mgF1BI1L I1E1/R E1BLv1 由、可得：v1 （2） 設ab邊到達GH和JK的之間某位置時，線框的速度為v2，ab邊的安培力為F2，cd邊的安培力為F3,則有 F2=F3 mg2F22BI2L I2E2/R E2=2BLv2 由、得: v2 1分 （3） 線框ab從開始進入第一個磁場上邊界至剛剛到達第二個磁場下邊界JK的過程，由能量守恒得： Q+ 由得: Q 3（）粒子能從左邊界射出，臨界情況有 （3分）所以粒子能從左邊界射出速度應滿足 （3分）CDO1ABvmd30°vmQ30°小孔ABO2CDUdv60°60°vO2/Q30°ABDdv3QO3O3/30°Cv3（）粒子能從右邊界射出 （2分）解得 （1分）粒子不碰到右極板所加電壓滿足的條件 （1分）因粒子轉(zhuǎn)過的圓心角為，所用時間為，而 （1分）因返回通過磁場所用時間相同，所以總