高三物理計算題專項訓練

1、高三物理計算題專項訓練高三物理計算題專項訓練(電與磁)班級姓名座號1.如圖所示，一質量為 m = 1.0 10 2 ,帶電量為q = 1.0 >W6C的小球，用絕緣細線懸掛在水平向右的勻強電場中，假設電場足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向成60o角.小球在運動過程電量保持不變，重力加速度g = 10 m2.結果保留2位有效數(shù)字.(1)畫出小球受力圖并判斷小球帶何種電荷(2)求電場強度E(3)若在某時刻將細線突然剪斷，求經(jīng)過1s時小球的速度v2、如圖所示，水平放置長為L的平行金屬板 A和B的距離為d,它們的右端安放著垂直于金屬板的靶，現(xiàn)在 A、B板上加上如圖所示的方波電壓，電壓的正向值為Uo

2、,反向電壓值為Uo/2,且每隔2換向一次，現(xiàn)有質量為 m、帶正電且電量為 q的粒子束從 A、B的中點O 沿平行于金屬板 OO方向源源不斷的射入，設粒子能全部打在靶上而且所有粒子在A、B間的飛行時間均為To不計重力的影響，則：(1)在靶上距其中心 0點有粒子擊中的范圍是多少 ？(2)要使粒子能全部打在靶上，電壓Uo的數(shù)值應滿足的條件是什么 ？Uo ；14 / 8O-Uo/2T2T3.如圖（a）所示，在以直角坐標系的坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應強度大小為 B、方向垂直所在平面的勻強磁場。一帶電粒子由磁場邊界與x軸的交點A處，以速度vo沿x軸負方向射入磁場，粒子恰好能從磁場邊界

3、與y軸的交點C處，沿y軸正方向飛出磁場，不計帶電粒子所受重力。（1）求粒子的荷質比 9。m（2）若磁場的方向和所在空間的范圍不變，而磁感應強度的大小變?yōu)锽',該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場， 粒子飛出磁場時速度的方向相對于入射方向改變了。角，如圖（b）所示，求磁感應強度 B的大小。y，1V0C/XXX x，x XXX XvNa*W f .：X X O X X X： B/x x x xZ圖（a）m yv0 次 X X X、 X；X X，爻 X XvoXA-iOxX X XXX XJX X x/圖（b）4.如圖所示，半徑為r的絕緣細圓環(huán)的環(huán)面固定在豎直平面上,為水平直徑的兩個端點。水

4、平向右、場強大小為 E的勻強電場與環(huán)面平行。一電量為、質量為m的小球穿在環(huán)上（不計摩擦）。若小球經(jīng)A點時，速度（大小未知）的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間無力的作用。已知此小球可沿圓環(huán)作完整的圓周運動，試計算:（1）速度的大小。（2）小球運動到與 A點對稱的B點時，對環(huán)的作用力。（3）小球運動經(jīng)過圓周最低點時，對環(huán)的作用力。5.如圖所示，一個質量為m =2.0X 10-11kg,電荷量q = +1.0 x 105C的帶電微粒(重力忽略不計)，從靜止開始經(jīng)Ui=l00V電壓加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中。金屬 板長20,兩板間距d 10/3 .求：(1)微粒進入偏轉電場時的速度vo

5、是多大？(2)若微粒射出偏轉電場時的偏轉角為0 =30。，并接著進入一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)，則兩金屬板間的電壓6是多大？(3)若該勻強磁場的寬度為D =10 73 cm,為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大？6.如圖所示，質量為m、電阻為r,邊長為L的正方形導線框，其下邊距勻強磁場上邊界 的距離為ho磁感應強度大小為 B,方向垂直于紙面向里，現(xiàn)使線框從靜止開始自由下落，下 落過程中邊始終水平，不計空氣阻力，重力加速度為go(1)如果線框進入磁場時先做加速運動，那么線框剛進入磁場里加速度大小是多少；(2)如果邊進入磁場前線框速度已達到穩(wěn)定，那么線框在進入磁場的

6、過程中產(chǎn)生的熱量 是多少。7 .如圖，固定在同一水平面內(nèi)的兩根長直金屬導軌的間距為L,其右端接有阻值為 R的電阻，整個裝置處在豎直向上、磁感應強度大小為 B的勻強磁場中，一質量為 m (質量分布均 勻)的導體桿垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為所現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力 F作用下從靜止開始沿導軌運動，當桿運動的距離為 d時,。設桿接入電路的電阻為 r,導軌電速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直)阻不計，重力加速度為 go求此過程中：(1)桿的速度的最大值；(2)通過電阻R上的電量；(3)電阻R上的發(fā)熱量,8 .如圖所示，兩足夠長平行光1t的金屬

7、導軌、相距為 L,導軌平面與水平面夾角 a= 30。， 導軌上端跨接一定值電阻 R,導軌電阻不計.整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，長為L的金屬棒垂直于、放置在導軌上，且與導軌保持電接觸良好，金屬棒的質量為m、電阻為r,重力加速度為 g,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，當金屬棒沿導軌下滑距離為s時，速度達到最大值.求：(1)金屬棒開始運動時的加速度大?。?2)勻強磁場的磁感應強度大?。?3)金屬棒沿導軌下滑距離為 s的過程中，電阻 R上產(chǎn) 生的電熱.高三物理計算題專項訓練(電與磁)1.如圖所示，一質量為 m = 1.0 10 2 ,帶電量為q = 1.0 >1C6C的小球，用絕緣細線懸掛在水平

8、向右的勻強電場中，假設電場足夠大，靜止時懸線向左與豎直方向成6。角.小球在運動過程電量保持不變，重力加速度g = 10 m2.結果保留2位有效數(shù)字.(1)畫出小球受力圖并判斷小球帶何種電荷(2)求電場強度E(3)若在某時刻將細線突然剪斷，求經(jīng)過1s時小球的速度v解：(1)受力如圖，小球帶負電(2)(3)小球的電場力 F F 0剪斷細線后小球做初速度為小球所受合外力 F合。小球的速度V 20mE=1.7 1。5q。的勻加速直線運動，經(jīng)過1s時小球的速度為 V .由牛頓第二定律有 F合速度方向為與豎直方向夾角為600斜向下2、如圖所示，水平放置長為L的平行金屬板 A和B的距離為d,它們的右端安放著

9、垂直于金屬板的靶，現(xiàn)在 A、B板上加上如圖所示的方波電壓，電壓的正向值為u。,為Uc/2,且每隔2換向一次，現(xiàn)有質量為 m、帶正電且電量為 q的粒子束從 A、 沿平行于金屬板 OO方向源源不斷的射入，設粒子能全部打在靶上而且所有粒子在 的飛行時間均為To不計重力的影響，則：(1)在靶上距其中心 0點有粒子擊中的范圍是多少 ？(2)要使粒子能全部打在靶上，電壓U。的數(shù)值應滿足的條件是什么 ？反向電壓值B的中點OA、B間UcUo/2(1)當粒子在。，T,2時刻進入電場中時，在前2時間內(nèi)，粒子在豎直向下:在后2時間內(nèi)，粒子在豎直向下:1一 a22_ 21 T 2 qU°TS1-a1(一)2

10、2 8mdT付 a1, a22 2mdqU。代入上式得:2mdS2- 23qU°T16md故粒子打在距點正下方的最大位移為：sSiS25qU°T216md當粒子在2, 32,(21) 2時刻進入電場時,2時間內(nèi),粒子在 豎直向上:/Si1 /21 qU。T 22a1(T/2)2 荷(2)qU°T2 16md在后粒子在豎直向上：/S2/ T 1 / T 2v a2()其中,2 22/T91 2qU°T 14md 'qU。代入上式得：S20,md故粒子打在距點正上方的最大位移為:/sSiS2qUoT2o16md(2)要使粒子能全部打在靶上，須有:_

11、225qU 0Td8md一,即 U 0216md25qT3.如圖(a)所示，在以直角坐標系的坐標原點O為圓心、半徑為r的圓形區(qū)域內(nèi)，存在磁感應強度大小為 B、方向垂直所在平面的勻強磁場。一帶電粒子由磁場邊界與x軸的交點A處，以速度vo沿x軸負方向射入磁場，粒子恰好能從磁場邊界與y軸的交點C處，沿y軸正方向飛出磁場，不計帶電粒子所受重力。(1)求粒子的荷質比 9。m(2)若磁場的方向和所在空間的范圍不變，而磁感應強度的大小變?yōu)锽',該粒子仍從A處以相同的速度射入磁場，粒子飛出磁場時速度的方向相對于入射方向改變了(角,如圖(b)所示，求磁感應強度 B的大小。解析：(1)粒子的運動軌跡如圖，

12、其半徑,2wqvoqVoBm得RmBr(2)粒子的運動軌跡如圖，設其半徑為2洛倫茲力提供向心力，即 qv0B' 必R'r又 tan 斛仔 B' B tan 2 R'2R；:X X O X XX： B1/X X X/4.如圖所示，半徑為r的絕緣細圓環(huán)的環(huán)面固定在豎直平面上，為水平直徑的兩個端點。水平向右、場強大小為 E的勻強電場與環(huán)面平行。一電量為、質量為m的小球穿在環(huán)上(不計摩擦)。若小球經(jīng)A點時，速度(大小未知)的方向恰與電場垂直，且圓環(huán)與小球間無力的作用。已知此小球可沿圓環(huán)作完整的圓周運動，試計算:(1)速度的大小。(2)小球運動到與 A點對稱的B點時，對環(huán)

13、的作用力。(3)小球運動經(jīng)過圓周最低點時，對環(huán)的作用力。(1)在A點qE2vA 一，mA所以小球在a點的速度vArqEr :m(2)在小球從A到B的過程中，電場力做的正功等于小球動能的增加量，即1212 ，一 ，2qEr mvB mvA,小球在b點時, 22在水平方向有 Nb qE2VB m一r解以上兩式，小球在 B點對環(huán)的水平作用力為：N b 6qE(3) 335.如圖所示，一個質量為m =2.0x 10-11kg,電荷量q = +1.0 x 10-5C的帶電微粒(重力忽略不計)，從靜止開始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進入兩平行金屬板間的偏轉電場中。金屬 板長20,兩板間距d 10d3

14、.求：(1)微粒進入偏轉電場時的速度V0是多大？(2)若微粒射出偏轉電場時的偏轉角為e =30。，并接著進入一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場區(qū)，則兩金屬板間的電壓U2是多大？(3)若該勻強磁場的寬度為 D =10、/3cm,為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度B至少多大？15. (1)微粒在加速電場：qU1 -mv2vo=l.0xi04m2(2)做類平拋運動a 處 vy at a飛出電場時，速度偏轉角的正切為:tanvy U2L 1V 2U7. 3解得 U 2=100V(3)進入磁場時微粒的速度是：vcos軌跡如圖， D r rsin 洛倫茲力提供向心力:Bqv2mvrmv

15、76;(1 sin )由聯(lián)立得：B 代入數(shù)據(jù)解得：B = 0.20TqD cos所以，為使微粒不會由磁場右邊射出，該勻強磁場的磁感應強度 B至少為0.20T6.如圖所示，質量為m、電阻為r,邊長為L的正方形導線框，其下邊距勻強磁場上邊界 的距離為ho磁感應強度大小為 B,方向垂直于紙面向里，現(xiàn)使線框從靜止開始自由下落，下 落過程中邊始終水平，不計空氣阻力，重力加速度為go(1)如果線框進入磁場時先做加速運動，那么線框剛進入磁場里加速度大小是多少;(2)如果邊進入磁場前線框速度已達到穩(wěn)定，那么線框在進入磁場的過程中產(chǎn)生的熱量是多少。12(1)線框邊進入磁場時速度 vi.機械能守恒 mgh mv；

16、 一 2感應電動勢Emg F maBLv1感應電流I由上述各式解得E安培力F BIL rB2L2，2gh a gmr(2)勻速時速度V2, mg BLv2L得v2 粵2rB L根據(jù)能量轉化與守恒有:12 .Q mg(h L)mv?解得 Q232 2m g r mg(h L) 4 12B L7.如圖，固定在同一水平面內(nèi)的兩根長直金屬導軌的間距為L,其右端接有阻值為R的電阻，整個裝置處在豎直向上、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，一質量為 m (質量分布均mdv0心。勻)的導體桿垂直于導軌放置，且與兩導軌保持良好接觸，桿與導軌之間的動摩擦因數(shù)為當桿運動的距離為d時,現(xiàn)桿在水平向左、垂直于桿的恒力 F

17、作用下從靜止開始沿導軌運動, 速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導軌保持垂直) 。設桿接 入電路的電阻為r,導軌電阻不計，重力加速度為g。求此過程中：(1)桿的速度的最大值；(2)通過電阻R上的電量；(3)電阻R上的發(fā)熱量口解析：(1)設桿的速度的最大值為 V,BLVV (F mg)(R r)對應的電流為.I 桿處于平衡狀態(tài).F mg BILB2l2 BLdR r R r12 ,Fd mgd mV 電阻R的發(fā)熱重.RQ總rR r(2)通過電阻R上的電量.Q(3)電路中總發(fā)熱量為.Q總區(qū) 士RRm(F mg)2(R r)2 / 八、由.有.q q (Fd mgd 二字二(2分)R r R r2B L8.如圖所示，兩足夠長平行光1t的金屬導軌、相距為 L,導軌平面與水平面夾角8= 30。，導軌上端跨接一定值電阻 R,導軌電阻不計.整個裝置處于方向豎直向上的勻強磁場中，長為L的金屬棒垂直于、放置在導軌上，且與導軌保持電接觸良好，金屬棒的質量為m、電阻為r,重力加速度為 g,現(xiàn)將金屬棒由靜止釋放，當金屬棒沿導軌下滑距離為s時，速度達到最大值.求：(1)金屬棒開始運動時的加速度大小；(2)勻強磁場的磁感應強度大??；(3)