高考物理 考前预测计算题冲刺训练三 电磁学VIP免费

1．如图所示，在直角坐系中的第Ⅰ象限中存在沿y轴负方向的匀强电场，在第Ⅳ象限中存在垂直纸面的匀强磁场，一质量为m、带电量为q的粒子（不计重力）在y轴上的A(0,3)以平行x轴的初速度v0=120m/s射入电场区，然后从电场区进入磁场区，又从磁场区进入电场区，并通过x轴上P点（4.5,0）和Q点（8,0）各一次．已知该粒子的荷质比为，求磁感应强度的大小与方向？解：(1)若先运动到P再运动到Q．则，则v=200m/s,tan=．由几何关系得。由得,方向垂直纸面向里．(2)若先运动到Q再运动到P，则，tan=，．，垂直底面向外·2．如图所示，在地面附近有一范围足够大的互相正交的匀强电场和匀强磁场．匀强磁场的磁感应强度为B，方向水平并垂直纸面向外，一质量为m、带电量为－q的带电微粒在此区域恰好做速度大小为v的匀速圆周运动．（重力加速度为g）(1)求此区域内电场强度的大小和方向；(2)若某时刻微粒运动到场中距地面高度为H的P点，速度与水平方向成450，如图所示．则该微粒至少须经多长时间运动到距地面最高点？最高点距地面多高？(3)在(2)问中微粒运动P点时，突然撤去磁场，同时电场强度大小不变，方向变为水平向右，则该微粒运动中距地面的最大高度是多少？解：(1)带电微粒在做匀速圆周运动，电场力与重力应平衡，有mg=Eq，即E=mg/q，方向竖直向下．(2)粒子做匀速圆周运动，轨道半径为R，如图所示。，最高点与地面的距离为，解得。该微粒运动周期为T=,运动至。最高点所用时间为.(3)设粒子上升高度为h，由动能定理得，解得。微粒离地面最大高度为H+。3．如图甲所示，由均匀电阻丝做成的正方形线框abcd的电阻为R,ab=bc=cd=da=l，现将线框以与ab垂直的速度v匀速穿过一宽度为2l、磁感应强度为B的匀强磁场区域，整个过程中ab、cd两边始终保持与边界平行，令线框的cd边刚与磁场左边界重合时t=0，电流沿abcda流动的方向为正．(1)求此过程中线框产生的焦耳热；(2)在图乙中画出线框中感应电流随时间变化的图象；(3)在图丙中画出线框中a、b两点间电势差Uab随时间t变化的图象．解：（1）ab或cd切割磁感线所产生的感应电动势为，对应的感应电流为,ab或cd所受的安培．外力所做的功为W=，由能的转化和守恒定律可知，线框匀速拉出过程中所产生的焦耳热应与外力所做的功相等，即Q=W=。(2)今，画出的图象分为三段，如图所示：t=0～；t=～；t=～。(3)今U0=Blv,画出的图象分为三段，如图所示：t=0～；t=～；t=～。4．如图甲所示，水平放置的上、下两平行金属板，板长约为0.5m，板间电压u随时间t呈正弦规律变化，函数图象如图乙所示．竖直虚线MN为两金属板右边缘的连线，MN的右边为垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，现在带正电的粒子连续不断的以速度v0=2×105m/s沿两板间的中线从O点平行金属板射入电场中．已知带电粒子的荷质比为,粒子的重力和粒子间的相互作用力均忽略不计．(1)设t=0.1s时刻射入电场的带电粒子恰能从平行金属板右边缘射出电场，进入磁场．求该带电粒子射出电场时速度的大小？(2)对于t=0.3s时刻射入电场的粒子，设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点的间距为d，试用题中所给物理量的符号（v0、m、q、B）表示d.解：(1)由于粒子速度很大，可以认为粒子在匀强电场u中做匀加速运动，由动能定理得解得.(2）如图所示，设圆周运动的半径为r,粒子在磁场中运动的速度为v。由得,v的水平分量与v0相等，则。5．如图所示，在xOy平面内的第Ⅲ象限中有沿－y方向的匀强电场，场强大小为E．在第I和第II象限有匀强磁场，方向垂直于坐标平面向里．有一个质量为m，电荷量为e的电子，从y轴的P点以初速度v0垂直于电场方向进入电场（不计电子所受重力），经电场偏转后，沿着与x轴负方向成450角进入磁场，并能返回到原出发点P.(1)简要说明电子的运动情况，并画出电子运动轨迹的示意图；(2)求P点距坐标原点的距离；(3)电子从P点出发经多长时间再次返回P点？解：(1)轨迹如图中虚线所示．设，在电场中偏转450，说明在M点进入磁场时的速度是，由动能定理知电场力做功，得，由，可知．由对称性，从N点射出磁场时速度与x轴也成450，又恰好能回到P点，因此．可知在磁场中做圆周运动的半径；(2)；(3）在第Ⅲ象限的平抛运...