12-13學年高二物理第一學期 能力訓練（36）

1、物理能力訓練（36）圖11. 醫(yī)生做某些特殊手術(shù)時，利用電磁血流計來監(jiān)測通過動脈的血流速度電磁血流計由一對電極a和b以及一對磁極N和S構(gòu)成，磁極間的磁場是均勻的使用時，兩電極a、b均與血管壁接觸，兩觸點的連線、磁場方向和血流速度方向兩兩垂直，如圖1所示由于血液中的正負離子隨血流一起在磁場中運動，電極a、b之間會有微小電勢差在達到平衡時，血管內(nèi)部的電場可看做是勻強電場，血液中的離子所受的電場力和磁場力的合力為零在某次監(jiān)測中，兩觸點間的距離為3.0 mm，血管壁的厚度可忽略，兩觸點間的電勢差為160 V，磁感應(yīng)強度的大小為0.040 T則血流速度的近似值和電極a、b的正負為 ()A1.3 m/s，

2、a正、b負 B2.7 m/s，a正、b負C1.3 m/s，a負、b正 D2.7 m/s，a負、b正圖22.如圖2所示，粗糙的足夠長的豎直木桿上套有一個帶電的小球，整個裝置處在由水平勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場組成的足夠大的復合場中，小球由靜止開始下滑，在整個運動過程中小球的vt圖象如圖所示，其中錯誤的是 ()3如圖3所示，已知一帶電小球在光滑絕緣的水平面上從靜止開始經(jīng)電壓U加速后，水平進入互相垂直的勻強電場E和圖3勻強磁場B的復合場中(E和B已知)，小球在此空間的豎直面內(nèi)做勻速圓周運動，則 ()A小球可能帶正電B.小球做勻速圓周運動的半徑為r C小球做勻速圓周運動的周期為TD若電壓U增大，

3、則小球做勻速圓周運動的周期增加圖44 目前有一種磁強計，用于測定地磁場的磁感應(yīng)強度磁強計的原理如圖4所示，電路有一段金屬導體，它的橫截面是寬為a、高為b的長方形，放在沿y軸正方向的勻強磁場中，導體中通有沿x軸正方向、大小為I的電流已知金屬導體單位體積中的自由電子數(shù)為n，電子電荷量為e，金屬導電過程中，自由電子所做的定向移動可視為勻速運動兩電極M、N均與金屬導體的前后兩側(cè)接觸，用電壓表測出金屬導體前后兩個側(cè)面間的電勢差為U.則磁感應(yīng)強度的大小和電極M、N的正負為()A.，M正、N負 B.，M正、N負C.，M負、N正 D.，M負、N正5如圖5所示，在xOy平面內(nèi)，第象限內(nèi)的直線OM是電場與磁場的分

4、界線，OM與x軸的負方向成45°角，在x0且OM的左側(cè)空間存在著垂直紙面向里的勻強磁場B，磁感應(yīng)強度大小為0.1 T；在y0且OM的右側(cè)空間存在著沿y軸正方向的勻強電場E，場強大小為0.32 N/C.一不計重力的帶負電微粒，從坐標原點O沿x軸負方向以v02×103 m/s的初速度進入磁場，最終離開電、磁場區(qū)域已知微粒的電荷量q5×1018 C，質(zhì)量m1×1024 kg.求：(1)帶電微粒在磁場中做圓周運動的半徑；(2)帶電微粒第一次進入電場前運動的時間；(3)帶電微粒第二次進入電場后在電場中運動的水平位移圖56如圖6所示，平行金屬板傾斜放置，AB長度為L

5、，金屬板與水平方向的夾角為.一電荷量為q、質(zhì)量為m的帶電小球以水平速度v0進入電場，且做直線運動，到達B點，離開電場后，進入如圖所示的電磁場(圖中電場未畫出)區(qū)域做勻速圓周運動，并豎直向下穿出電磁場，磁感應(yīng)強度為B.求：(1)帶電小球進入電磁場區(qū)域時的速度v；(2)帶電小球進入電磁場區(qū)域運動的時間；(3)重力在電磁場區(qū)域?qū)π∏蛩龅墓D67如圖7所示，在光滑絕緣的水平桌面上建立一xOy坐標系，平面處在周期性變化的電場和磁場中，電場和磁場的變化規(guī)律如圖7所示(規(guī)定沿y方向為電場強度的正方向，豎直向下為磁感應(yīng)強度的正方向)在t0時刻，一質(zhì)量為10 g、電荷量為0.1 C且不計重力的帶電金屬小球自坐

6、標原點O處，以v02 m/s的速度沿x軸正方向射出已知E00.2 N/C、B00.2 T求：(1)t1 s末時，小球速度的大小和方向；(2)1 s2 s內(nèi)，金屬小球在磁場中做圓周運動的半徑和周期；(3)(2n1) s2n s(n1,2,3，)內(nèi)金屬小球運動至離x軸最遠點的位置坐標圖7答案：1A根據(jù)左手定則，可知a正b負，所以C、D錯；因為離子在場中所受合力為零，Bqvq，所以v1.3 m/s，A對，B錯2ABD小球下滑過程中，qE與qvB反向，開始下落時qE>qvB，所以a，隨下落速度v的增大a逐漸增大；當qE<qvB之后，其a，隨下落速度v的增大a逐漸減小；最后a0，小球勻速下落

7、，故圖C正確，A、B、D錯誤3BC小球在復合場中做勻速圓周運動，則小球受的電場力和重力滿足mgEq，則小球帶負電，A錯誤；因為小球做圓周運動的向心力為洛倫茲力，由牛頓第二定律和動能定理可得：Bqv，Uqmv2，聯(lián)立兩式可得：小球做勻速圓周運動的半徑r ，由T可以得出T，所以B、C正確，D錯誤4C由左手定則知，金屬中的電子在洛倫茲力的作用下將向前側(cè)面聚集、故M負、N正由F電F洛，即eBev，InevSnevab，得B.5(1)4×103m(2)3.14×106s(3)0.2 m6(1)(2)(3)7(1)2 m/s，與x軸正方向夾角為45°(2) m1 s(3)見解析解析(3)粒子運動軌跡如圖甲所示，(2n1) s末粒子的坐標為xv0n2n(m)yan2··n2n2 (m)此時粒子的速度為vn 2 m/stan