高考物理試題分類匯編電磁學(xué)

1、2007年高考物理試題分類匯編電磁學(xué)全國(guó)卷I a、b、c、d是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的四個(gè)點(diǎn)，它們正好是 一個(gè)矩形的四個(gè)頂點(diǎn)。電場(chǎng)線與矩形所在的平面平行。已知a點(diǎn)的電勢(shì)是 20V, b點(diǎn)的電勢(shì)是 24V, d點(diǎn)的電勢(shì)是 4V,如 圖。由此可知，c點(diǎn)的電勢(shì)為（）A、4V B、8V C 、12V D 、24V全國(guó)卷I如圖所示，LOO L為一折線，它所形成的兩個(gè)角 /LOO和/ OO L 均為45。折線的右邊有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其方向垂直 OO的方向以速度v做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在 t=0時(shí)刻恰好位于圖中所示的位置。 TOC o 1-5 h z 以逆時(shí)針方向?yàn)閷?dǎo)線框中電流的正方向，在下面四幅圖中能夠正確表示電流一時(shí)間（It

2、）www. xkbl23. com關(guān)系的是（時(shí)間以l/v為單位） w*.xkbl23 eo*/XX/ qXX/q XXX全國(guó)卷n如圖所示，一帶負(fù)電的質(zhì)點(diǎn)在固定的正的點(diǎn)電荷作用下繞該正電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，周期為T。，軌道平面位于紙面內(nèi)， 質(zhì)點(diǎn)速度方向如圖中箭頭所示?，F(xiàn)加一垂直于軌道平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，已知軌道半徑并不因此而改變，則v TOC o 1-5 h z A、若磁場(chǎng)方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將大于T0日若磁場(chǎng)方向指向紙里，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將小于To.+C若磁場(chǎng)方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將大于ToD若磁場(chǎng)方向指向紙外，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的周期將小于To全國(guó)卷n如圖所示，在 PQ QR區(qū)域中存在著磁感應(yīng)強(qiáng)

3、度大小相等、方向相反的勻強(qiáng)藤場(chǎng)，磁場(chǎng)方向均垂直于紙面。一導(dǎo)線框abcdefa位于紙面內(nèi)，框的鄰邊都互相垂直，bc邊與磁場(chǎng)的邊界P重合。導(dǎo)線框與磁場(chǎng)區(qū)域的尺寸如圖所示。從t=0時(shí)刻開始，線框勻速很長(zhǎng)兩個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，以a-b-c 4e-f為線框中的電動(dòng)勢(shì) 名的正方向，以下四個(gè) w-t關(guān)系示意圖t變化的情況如圖2所示。則A、通過R的電流的有效值是1.2AR兩端的電壓有效值是 6VC通過F2的電流的有效值是1.2 J2 A DR兩端的電壓有效值是6j2 V北京卷電阻R、R交流電源按照?qǐng)D1所示方式連接，R=10C , F2=20Q 。合上開關(guān)后S后, 通過電阻R的正弦交變電流i隨時(shí)間北京卷在真空中的光滑水

4、平絕緣面上有一帶電小滑塊。開始時(shí)滑塊靜止。若在滑塊所在空間加一水平勻強(qiáng)電場(chǎng) Ei,持續(xù)一段時(shí)間后立即換成與Ei相反方向的勻強(qiáng)電場(chǎng) E。當(dāng)電場(chǎng) 巳與W,沖量大小為12。則電場(chǎng)Ei持續(xù)時(shí)間相同時(shí)，滑塊恰好回到初始位置，且具有動(dòng)能Eko在上述過程中，Ei對(duì)滑塊的電場(chǎng)力做功為W,沖量大小為Ii； E2對(duì)滑塊的電場(chǎng)力做功為、4I 1= I 2A、 I 1= I 2C W= 0.25 & W=0.75 EkD、W= 0.20 EkW=0.80 Ek山東卷某變壓器原、副線圈匝數(shù)比為55: 9,原線圈所接電源電壓按圖示規(guī)律變化，副線圈接有負(fù)載。下列判斷正確的是 A.輸出電壓的最大值為 36V B.原、副線圈中

5、電流之比為 55: 9 C.變壓器輸入、輸出功率之比為55: 9D.交流電源有效值為 220V,頻率為50Hz山東卷如圖所示，某區(qū)域電場(chǎng)線左右對(duì)稱分布，M N為對(duì)稱線上兩點(diǎn)。下列說法正確的是A. M點(diǎn)電勢(shì)一定高于 N點(diǎn)電勢(shì) B. M點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定大于 N點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) C.正電荷在 M點(diǎn)的電勢(shì)能大于在 N點(diǎn)的電勢(shì)能 D.將電子從M點(diǎn)移動(dòng)到N點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功山東卷用相同導(dǎo)線繞制的邊長(zhǎng)為L(zhǎng)或2L的四個(gè)閉合導(dǎo)體線框，以相同的速度勻速進(jìn)入右側(cè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，如圖所示。在每個(gè)線框進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中，M N兩點(diǎn)間的電壓分別為 U、U、UC和Ud.下列判斷正確的是A. UaUbUUdB. U aUbUUC. U a=UbUC=

6、UdD. U bUUU四川卷如圖所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中可以分別繞垂直于磁場(chǎng)方向的軸P1和B以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁i場(chǎng)方向平行時(shí)A .線圈繞Pl轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞 P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流B .線圈繞Pl轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)小于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)C .線圈繞Pi和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同，者B是a-b-c-dD 線圈繞Pi轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力四川卷如圖所示，長(zhǎng)方形 abcd長(zhǎng)ad=0.6m,寬ab=0.3m, Q e分別是ad、bc的中點(diǎn)，以ad為直徑的半圓內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng) （邊界上無磁場(chǎng)），磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.25T。一群 不計(jì)

7、重力、質(zhì)量 m=3 Ec。（B） Ea EbV Ec。（C） Ea Ec Eb。天津卷將阻值為5a的電阻接到內(nèi)阻不計(jì)的交流電源上，電源電動(dòng)勢(shì)隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示。下列說法正確的是A.電路中交變電流的頻率為0.25Hz B.通過電阻的電流為 讓AC.電阻消耗的電功率為 2.5W D.用交流電壓表測(cè)得電阻兩端的電壓是5V天津卷如圖所示，在 x軸上方存在著垂直于紙面向里、磁感應(yīng),力X X xA X x x強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從坐標(biāo)原點(diǎn)O處以速度v進(jìn)入磁場(chǎng)，粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度方向垂直于磁場(chǎng)且與 x軸正方向成120角，若粒子穿過y軸正半軸后在磁 場(chǎng)中到x軸的最大距離為a,則該

8、粒子的比荷和所帶電荷的正負(fù)是A.jr-zr ,正電荷 B. T-z:,正電荷2aB2aB3vC. 2aB,負(fù)電荷 D. -v-,負(fù)電荷2aB廣東卷許多科學(xué)家在物理學(xué)發(fā)展過程中做出了重要貢獻(xiàn)，下列表述正確的是A.卡文迪許測(cè)出引力常數(shù)B.法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象C.安培提出了磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用力公式D.庫(kù)侖總結(jié)并確認(rèn)了真空中兩個(gè)靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用規(guī)律廣東卷圖2所示的勻強(qiáng)電場(chǎng) E的區(qū)域內(nèi)，由A、B、C D A、BM。、D，作為頂點(diǎn)構(gòu)成正方體空間，電場(chǎng)方向與面 ABCDfi直。下列說法正確的是A. AD兩點(diǎn)間電勢(shì)差 LAd與A A，兩點(diǎn)間電勢(shì)差 5a，B.帶正電的粒子從 A點(diǎn)沿路徑A- DfD，

9、移到DT點(diǎn)，電場(chǎng)力做正功C.帶負(fù)電的粒子從 A點(diǎn)沿路徑A一 DfD，移到DT點(diǎn)，電勢(shì)能減小D.帶電的粒子從 A點(diǎn)移到。點(diǎn)，沿對(duì)角線 A C 與沿路徑 Z B- B，一 C 電場(chǎng)力做功相同廣東卷平行板間加如圖4 (a)所示周期變化的電壓，重力不計(jì)的帶電粒子靜板情況。圖4確的是(A)止在平行板中央，從t=0時(shí)刻開始將其釋放， 運(yùn)動(dòng)過程無碰廣東卷圖5是霓虹燈的供電電路，電路中的變壓器可視為理想變壓器，已知變壓器原線圈與副線圈匝數(shù)比 曳=工，加在原線圈的電壓為 u1 =311sin10071t (V),霓虹燈正常工作的電阻 n2 20R=440kQ , I1、I2表示原、副線圈中的電流，下列判斷正確的

10、是 A.副線圈兩端電壓 6220V,副線圈中的電流 14.1mA B,副線圈兩端電壓 4400V,副線圈中的電流 10.0mA C. I 1I 2重慶卷汽車電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)車燈會(huì)瞬時(shí)變暗，如圖15圖，在打開車燈的情況下，電動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為10 A,電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)電流表讀數(shù)為58 A,若電源電動(dòng)勢(shì)為12.5 V,內(nèi)阻為0.05 ，電流表內(nèi)阻不計(jì)，則因電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，車燈的電 功率降低了 A.35.8 W B.43.2 W C.48.2 W D.76.8 W 重慶卷如題16圖，懸掛在O點(diǎn)的一根不可伸長(zhǎng)的絕緣細(xì)線下端有一個(gè)帶電量不 變的小球A在兩次實(shí)驗(yàn)中，均緩慢移動(dòng)另一帶同種電荷的小球B當(dāng)B到達(dá)懸點(diǎn)方

11、并與A在同一水平線上，A處于受力平衡時(shí)，懸線偏離豎直方向的角度為。，若兩次實(shí)；hJS1Oa經(jīng)貨才刷題16圖驗(yàn)中B的電量分別為qi和q2,。分別為30和45 .則qqi為A.2B.3C.2 . 3D.3. 3重慶卷真空中有一平行板電容器，兩極板分別由鉗和鉀（其極限波長(zhǎng)分別為入1和入2）制成,板面積為S,間距為d.現(xiàn)用波長(zhǎng)為入（入2入入2）的單色光持續(xù)照射兩板內(nèi)表面，則電容 器的最終帶電量成正比C.D.海南卷在如圖所示的電路中， a、b為兩個(gè)完全相同的燈泡，L為自感線圈，E為電源,S為開關(guān)，關(guān)于兩燈泡點(diǎn)亮和熄滅的先后次序，下列說法正確的是A.合上開關(guān)，a先鳧, B .合上開關(guān)，b先亮, C.合上開

12、關(guān)，b先亮,b后亮；斷開開關(guān), a后亮；斷開開關(guān), a后亮；斷開開關(guān),a、 b同時(shí)熄滅a先熄滅，b后熄滅a、 b同時(shí)熄滅D.合上開關(guān)，a、b同時(shí)亮；斷開開關(guān)，b先熄滅，a后熄滅海南卷粒子甲的質(zhì)量與電荷量分別是粒子乙的4倍與2倍，兩粒子均帶正電。讓它們?cè)趧驈?qiáng)磁場(chǎng)中同一點(diǎn)以大小相等、方向相反的速度開始運(yùn)動(dòng)。已知磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。以下四個(gè)圖中，能正確表示兩粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的是（A）海南卷一白熾燈泡的額定功率與額定電壓分別為36W與36V。若把此燈泡接到輸出電壓為18 V的電源兩端，則燈泡消耗的電功率A .等于36WVB.小于36VV大于9 W C.等于9WD.小于36W海南卷一平行板電容器中存在勻強(qiáng)

13、電場(chǎng)，電場(chǎng)沿豎直方向。兩個(gè)比荷（即粒子的電荷量與 質(zhì)量之比）不同的帶正電的粒子a和b,從電容器的P點(diǎn)（如圖）以相同的水平速度射入兩平行板之間。測(cè)得a和b 了與電容極板的撞擊點(diǎn)到入射點(diǎn)之間的水平距離之比為1:2。若不計(jì)重力，則a和b的比荷之比是A .1:2B.1:8C. 2:1D. 4:1MQ q2)。將細(xì)線拉直并使之與電場(chǎng)方向平行，如圖所示。若將兩小球同時(shí)從靜止?fàn)顟B(tài)釋放, 間的庫(kù)侖力)則釋放后細(xì)線中的張力 T為(不計(jì)重力及兩小球i ，A. T =-(qi -q2)E B 2C. T =：(qi q2)E D 2寧夏卷在如圖所示的電路中,. T =(qi-q2)E. T =(qi q2)EE為電

14、源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，R和R均為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器。當(dāng)R的滑動(dòng)觸點(diǎn)在a端時(shí)合上開關(guān)S,此時(shí)二個(gè)電表 A、A?和V的不數(shù)分別為I八I2和U現(xiàn)將R的滑動(dòng)觸點(diǎn)向A.C.b端移動(dòng), 11增大， 11增大，則三個(gè)電表示數(shù)的變化情況是寧夏卷電阻I2不變,I2減小, R、電容U增大 B . Ii減小,U增大 D . Ii減小,I2增大，U減小|2不變，U減小C與一線圈連成閉合電路，條形磁鐵靜止于線圈的正上方，N極朝下，如圖所示?，F(xiàn)使磁鐵開始自由下落，在N極接近線圈上端的過程中，流過 A.從a到b,上極板帶正電 C.從b到a,上極板帶正電R的電流方向和電容器極板的帶電情況是B .從a到b,下極板帶正電

15、D .從b到a,下極板帶正電Ri(A)aR一Aa R2 bVb1r寧夏卷勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn) A、R C是一個(gè)三角形的三個(gè)頂點(diǎn)，度為i m, D為AB的中點(diǎn)，如圖所示。已知電場(chǎng)線的方向平行于AAB的長(zhǎng)三點(diǎn)的電勢(shì)分別為 i4 V、6 V 點(diǎn)移到C點(diǎn)電場(chǎng)力所做的功為 A. W= 8X i0 6 J , E 8 V/m C. W= 8X i0 6 J , Ew 8 V/m和2 V。設(shè)場(chǎng)強(qiáng)大小為W則B . W= 6X i0 6 J ,D . WW= 6X i0 6 J ,E 6 V/mE 6 V/mE, 一電量為該交流電的電壓瞬時(shí)值的表達(dá)式為u= i00sin(25t)V該交流電的頻率為25 Hz寧夏卷在

16、半彳至為R的半圓形區(qū)域中有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)， 磁場(chǎng)的方向垂直于紙面， 磁感應(yīng)弓雖度為 Bo 一質(zhì)量為m帶有電量q的粒子以一定的速度沿垂直于半圓直徑 AD方向經(jīng)P點(diǎn)（A%d）射 入磁場(chǎng)（不計(jì)重力影響）。如果粒子恰好從 A點(diǎn)射出磁場(chǎng)，求入射粒子的速度。如果粒子經(jīng)紙面內(nèi) Q點(diǎn)從磁場(chǎng)中射出，出射方向與半圓在Q點(diǎn)切線方向的夾角為 6 （如圖）。求入射粒子的速度。設(shè)O是粒子在磁場(chǎng)中圓弧軌道的圓心，連接OQ,設(shè)OQ= R/o由幾何關(guān)系得： .OQ。/ =OO/ R/ R-d2由余弦定理得：(O。/)2 = R2 R/ -2RR/ cos/ d(2R-d)解得：R二2 I.R(1 cos ) - d 12設(shè)入射粒子

17、的速度為 v,由m=qvB r/解出:qBd(2R-d)2m I.R(1 cos ) - d 1全國(guó)卷I如圖所示，質(zhì)量為m的由絕緣材料制成的球與質(zhì)量為M=19m勺金屬球并排懸掛。 現(xiàn)將絕緣球拉至與豎直方向成e =600的位置自由釋放，下擺后在最低點(diǎn)與金屬球發(fā)生彈性碰撞。在平衡位置附近存在垂直于 紙面的磁場(chǎng)。已知由于磁場(chǎng)的阻尼作用，金屬球?qū)⒂谠俅闻鲎?前停在最低點(diǎn)處。求經(jīng)過幾次碰撞后絕緣球偏離豎直方向的最 大角度將小于45。設(shè)：小球m的擺線長(zhǎng)度為l小球m在下落過程中與 M相碰之前滿足機(jī)械能守恒：2 Gmgl （1cos6） = mv0m和M碰撞過程滿足： mv0 = MVm +mv,oo12 1

18、2 1 ，2_一 mv0 =mv1 +-MVm區(qū)222Af m卬麗.xkbl 23. com聯(lián)立得：v1 =mMv0 m M說明小球被反彈，而后小球又以反彈速度和小球M發(fā)生碰撞，滿足:mv1 =MVm1 +mv, TOC o 1-5 h z 12 12 12_mv1 mv2 + MV m16222解得:m - MV2 =m M整理得：v2 =(mM)2Vo m Mg、j , m M n TOC o 1-5 h z 所以.vn = () V0m + M一.、，. o1n 而偏離方向?yàn)?45的臨界速度滿足：mgl(1 -cos45 )= mv臨界2聯(lián)立 代入數(shù)據(jù)解得，當(dāng) n=2時(shí)，v2v臨界當(dāng)n=

19、3時(shí)，v3 0, 0 x0, xa的區(qū)域有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B。在O點(diǎn)出有一小孔，一束質(zhì)量為 m帶電量為q (q0) 的粒子沿x周經(jīng)小孔射入磁場(chǎng)，最后打在豎直和水平熒 光屏上，使熒光屏發(fā)亮。入射粒子的速度可取從零到某 一最大值之間的各種數(shù)值。已知速度最大的粒子在0 xa的區(qū)域中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為2： 5,在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為7T/12,其中T為該粒子在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期。試求兩個(gè)熒光屏上亮線的范圍(不計(jì)重力的影 響)。解：對(duì)于y軸上的光屏亮線范圍的臨界條件如圖 1所示： 帶電粒子的軌跡和 x=a相切，此時(shí)r=a,y軸上的最高點(diǎn) 為 y

20、=2r=2a ;對(duì)于x軸上光屏亮線范圍的臨界條件如圖2所示：左邊界的極限情況還是和 x=a相切，此刻，帶電粒子在右邊 的軌跡是個(gè)圓，由幾何知識(shí)得到在 x軸上的坐標(biāo)為x=2a; 速度最大的粒子是如圖 2中的實(shí)線，又兩段圓弧組成， 圓心分別是c和c由對(duì)稱性得到c 在x軸上，設(shè)在左右兩部分磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1和t2,滿足上=2 t25t1 t2 yT12解得t1 =-Tt2 = -T 由數(shù)學(xué)關(guān)系得到：，3r = 2a612OP=2a+R代入數(shù)據(jù)得到:OP=2(1 +所以在x軸上的范圍是2a x 2（1+，3）a 3全國(guó)卷n如圖所示，在坐標(biāo)系Oxy的第一象限中存在沿 y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)， 場(chǎng)強(qiáng)大

21、小為E。在其他象限中存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直紙面向里。A是y軸上的一點(diǎn)，它到坐標(biāo)原點(diǎn) O的距離為h；C是x軸上的一點(diǎn)， 到O的距離為l。一質(zhì)量為 m電荷量為q的帶負(fù)電的粒子以某 一初速度沿x軸方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)區(qū)域，繼而同過 C點(diǎn)進(jìn)入 磁場(chǎng)區(qū)域，并在此通過 A點(diǎn)，此時(shí)速度與 y軸正方向成銳角。 不計(jì)重力作用。試求：（1）粒子經(jīng)過C點(diǎn)是速度的大小和方向；（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小 R（1）以a表示粒子在電場(chǎng)作用下的加速度，有qE=maQC點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)加速度沿y軸負(fù)方向。設(shè)粒子從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的初速度為 間為t,則有,1,2八.八h at（2）l = v0t（3）2由奧 式得 v0 = l.,1 （5

22、），2hvo,由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到設(shè)粒子從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v, v垂直于x軸的分量v1 = J2ah由（4）g式得 v = Jv；十吊2qE(4h2 l2)2mh（5）設(shè)粒子經(jīng)過 C點(diǎn)時(shí)的速度方向與x軸夾角為2h由（40 式得 a = arctanl（2）粒子從C點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)后在磁場(chǎng)中做速率為周的半徑為R,則有2 v qvB = mR設(shè)圓心為P,則PC必與過C點(diǎn)的速度垂直，且有PC = PA = R。用P表示PA與y軸的夾角，由幾何關(guān)系得 Rcos - -Rcos-i 1 h由四式解得由血式得北京卷兩個(gè)半徑均為 R的圓形平板電極，平行正對(duì)放置，相距為 d,極板間的電勢(shì)差為 U, 板間電場(chǎng)可以認(rèn)為是

23、均勻的。一個(gè)口粒子從正極板邊緣以某一初速度垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板之間，到達(dá)撫極板是恰 好落在極板中心。已知質(zhì)子電荷為e,質(zhì)子和中子的質(zhì)量均視為 解忽略重力和空氣阻力的影響，求:(1)極板間的電場(chǎng)強(qiáng)度 E;a粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度 a；a粒子的初速度V0。極間場(chǎng)強(qiáng)E =U;dF eUa粒子在極板間運(yùn)動(dòng)的加速度a = =-eU4m 2md一 12(3)由 d = at ,得:2Vot 2d北京卷環(huán)保汽車將為2008年奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館服務(wù)。某輛以蓄電池為驅(qū)動(dòng)能源的環(huán)保汽車，總質(zhì)量m =3父103kg 。當(dāng)它在水平路面上以 v=36km/h的速度勻速行駛時(shí)， 驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入電流I=50A,電壓U=300

24、V。在此行駛狀態(tài)下(1)求驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率七；(2)若驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠?qū)⑤斎牍β实?0%專化為用于牽引汽車前進(jìn)的機(jī)械功率P機(jī)，求汽車所受阻力與車重的比值(g取10m/s2);(3)設(shè)想改用太陽(yáng)能電池給該車供電，其他條件不變，求所需的太陽(yáng)能電池板的最小面積。結(jié)合計(jì)算結(jié)果，簡(jiǎn)述你對(duì)該設(shè)想的思考。已知太陽(yáng)輻射的總功率 P0 =4m1026W ,太陽(yáng)到地球的距離r =1.5 乂 1011m ,太陽(yáng)光傳播到達(dá)地面的過程中大約有 30%勺能量損耗，該車所用太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率約為15%(1)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入功率P電=IU =1,5x103W(2)在勻速行駛時(shí)P幾=0.9嗜=Fv=fvf=0.9Pl/v汽車

25、所受阻力與車重之比f / mg = 0.045。S,距太陽(yáng)中心為r的球面面積(3)當(dāng)陽(yáng)光垂直電磁板入射式，所需板面積最小，設(shè)其為S =4叮2。P S若沒有能量的損耗，太陽(yáng)能電池板接受到的太陽(yáng)能功率為P,則二 TOC o 1-5 h z P0S0設(shè)太陽(yáng)能電池板實(shí)際接收到的太陽(yáng)能功率為P, P = (1-30%產(chǎn) HYPERLINK l bookmark47 o Current Document R 1 -30%S0由于 玲=15%P,所以電池板的最小面積 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 4二 r 喧2=101m0.7F00.15 0.7F0分析

26、可行性并提出合理的改進(jìn)建議。北京卷用密度為d、電阻率為P、橫截面積為 A的薄金屬條制成邊長(zhǎng)為 L的閉合正方形框 abba。如圖所示，金屬方框水平放在磁極的狹縫間，方框平面與磁場(chǎng)方向平行。設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)僅存在于相對(duì)磁極之間，其他地方的磁場(chǎng)忽略不計(jì)。 可認(rèn)為方框的aa邊和bb邊都處在磁極之間，極間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為Bo方框從靜止開始釋放，其平面在下落過程中保持水平(不計(jì)空氣阻力)(1)求方框下落的最大速度Vm (設(shè)磁場(chǎng)區(qū)域在數(shù)值方向足夠長(zhǎng))當(dāng)方框下落的加速度為已知方框下落時(shí)間為g時(shí)，求方框的發(fā)熱功率 P;2時(shí)，下落高度為h,其速度為Vt (VtVm)。若在同一時(shí)間t內(nèi),方框內(nèi)產(chǎn)生的熱與一恒定電流I。在該

27、框內(nèi)產(chǎn)生的熱相同，求恒定電流(1)方框質(zhì)量=4LAd方框電阻方框下落速度為v時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)感應(yīng)電流BAv方框下落過程，受到重力 G及安培力F,G =mg =4LAdg ,方向豎直向下_ 2B2AL、-F =BI 2L =-V ,方向豎直向下當(dāng)F=G時(shí)，方框達(dá)到最大速度，即 V=Vm2B2ALVm = 4LAdg方框下落的最大速度Vm4 :dB2 g(2)方框下落加速度為g 時(shí)，有 mg - IB10的表達(dá)式。mg 則I4BLAdgB方框的發(fā)熱功率P =I 2r4：ALd2g2B2(3)根據(jù)能量守恒定律，有,122、,mgh 二 一 mvt 10 R12Iom ghJvi2R1 2 1解得

28、恒定電流I。的表達(dá)式 Io = 鳴卜T)山東卷飛行時(shí)間質(zhì)譜儀可以對(duì)氣體分子進(jìn)行分析。微量氣體，經(jīng)激光照射產(chǎn)生不同價(jià)位的正離子，自如圖所示,在真空狀態(tài)下，脈沖閥P噴出a板小孔進(jìn)入a、b間的加速電場(chǎng)，從 b板小孔射出，沿中線方向進(jìn)入 M N板間的偏轉(zhuǎn)控制區(qū)，到達(dá)探測(cè)器。已知元電荷電量為e,a、b板間距為d,極板M N的長(zhǎng)度和間距均為 L。不計(jì)離子重力及進(jìn)入 a板時(shí)的初速度。(1)當(dāng)a、b間的電壓為U時(shí)，在M N間加上適當(dāng)?shù)碾妷?U,使離子到達(dá)探測(cè)器。請(qǐng)導(dǎo)出離子的全部飛行時(shí)間與比荷(2)去掉偏轉(zhuǎn)電壓Ua,在a、b間所有離子質(zhì)量均為K (K=ne/m)的關(guān)系式。M N間區(qū)域加上垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁

29、感應(yīng)強(qiáng)度B,若進(jìn)入m要使所有的離子均能通過控制區(qū)從右側(cè)飛出，a、b間的加速L1=1 1+12= 2dL2KU1(2)假定n價(jià)正離子在磁場(chǎng)中向 N板偏轉(zhuǎn),頓第二定律nevB=mJ/R離子剛好從N板右側(cè)邊緣穿出時(shí)，由幾何關(guān)系:洛侖茲力充當(dāng)向心力，設(shè)軌跡半徑為R由牛由以上各式得：四川卷如圖所示,U=25neL2B2/32mR2=L2+ (R-L/2 ) 2當(dāng)n=1時(shí)U取最小值 5n=25eL2B2/32mP、Q為水平面內(nèi)平行放置的光滑金屬長(zhǎng)直導(dǎo)軌，間距為L(zhǎng)i,處在豎直向電壓u至少為多少？(1)由動(dòng)能定理：neU=1/2mv2n價(jià)正離子在 a、b間的加速度 ai=neUi/md在a、b間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 1

30、 i=v/a i= 1 2m:neU1在MN間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：12=L/v 離子到達(dá)探測(cè)器的時(shí)間：下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。一導(dǎo)體桿ef垂直于P、Q放在導(dǎo)軌上，在外力作用下向左做勻速直線運(yùn)動(dòng)。質(zhì)量為 m每邊電阻均為r、邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2的正方形金屬框 abcd置 于豎直平面內(nèi)，兩頂點(diǎn) a、b通過細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)軌相連，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直金屬框向里，金屬框恰好處于靜止?fàn)顟B(tài)。不計(jì)其余電阻和細(xì)導(dǎo)線對(duì)a、b點(diǎn)的作用力。通過ab邊的電流Iab是多大？導(dǎo)體桿ef的運(yùn)動(dòng)速度v是多大？解：(1)設(shè)通過正方形金屬框的總電流為I , ab邊的電流為Iab, dc邊的電流為Idc,有I馬I ab I4I

31、J1 dc I4 TOC o 1-5 h z 金屬框受重力和安培力，處于靜止?fàn)顟B(tài)，有mg=B2IabL2 +B2IdcL2由解得：lab =2mg_4B2L2(2)由(1)可得I =口-B2L 2設(shè)導(dǎo)體桿切割磁感線產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為E,有=3匕丫3設(shè)ad、dc、cb三邊電阻串聯(lián)后與 ab邊電阻并聯(lián)的總電阻為R,則R = 3 r久4根據(jù)閉合電路歐姆定律，有I=E/R由解得v = -3mg 4B1B2L1L2四川卷如圖所示，一根長(zhǎng) L=1.5m的光滑絕緣細(xì)直桿 MN豎直固定在場(chǎng)強(qiáng)為 E=1.0 X 105N/C、與水平方向成。=30角的傾斜向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。桿的下端M固定一個(gè)帶電小球 A電荷量Q=+4

32、.5X 10-6C;另一帶電小球 B穿在桿上可自由滑動(dòng)， 電荷量q=+1.0 X 106C,質(zhì)量m=1.0X 10 2kgo現(xiàn)將小球 B從桿的上端 N靜止釋放，小球 B開始運(yùn)動(dòng)。(靜電力常量 109N- R/C2.取 g=10m/s2)小球B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為多大？小球B的速度最大時(shí)，距 M端的高度h1為多大？小球B從N端運(yùn)動(dòng)到距 M端的高度h2=0.61m時(shí)，速度為 v=1.0m/s ,求此過程中小球B的電勢(shì)能改變了多少？解：(1)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球 B受重力、庫(kù)侖力、桿的彈力和電場(chǎng)力，沿桿方向運(yùn) 動(dòng)，由牛頓第二定律得,Qq l .mg -k - -qEsin 6 = ma解得 a tg.零

33、qEsin L m代入數(shù)據(jù)解得：a=3.2m/s 2(2)小球B速度最大時(shí)合力為零，即kQq-2- +qE sin 0 = mg(Jh1 TOC o 1-5 h z 解得h1二 kQqmg - qEsin 二代入數(shù)據(jù)解得h1=0.9m(3)小球B從開始運(yùn)動(dòng)到速度為 v的過程中，設(shè)重力做功為W,電場(chǎng)力做功為 W,庫(kù)侖力做1功為W,根據(jù)動(dòng)能定理有 W1 + W2 + W3 = mv22W= mg ( L-h 2)W=-qE(L-h 2)sin 012解得 W3 = mv 一 mg(L 一 h2) qE(L 一 h2) sin 1 2設(shè)小球的電勢(shì)能改變了 A Ep,則A Ep= ( W+ w一2A

34、Ep=8.2 X 10 J12.-：EP = mg(L -h2) mv 2q、動(dòng)能為國(guó)的上海卷如圖所示，邊長(zhǎng)為 L的正方形區(qū)域abcd內(nèi)存在著勻強(qiáng)電場(chǎng)。電量為 帶電粒子從a點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入電場(chǎng)，不計(jì)重力。(1)(2)若粒子從c點(diǎn)離開電場(chǎng)，求電場(chǎng)強(qiáng)度的大小和粒子離開電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能;(1)若粒子離開電場(chǎng)時(shí)動(dòng)能為qEt2 qEL2L= vot , L= = -22m 2mv,則電場(chǎng)強(qiáng)度為多大?=qEL+ Ek= 5Ek,(2)若粒子由bc邊離開電場(chǎng),qEtL= vot , vy = mqEL= Et Ek,所以12 q2E2L22 mM =而q2E2L22-店(E/ 日)qL、, E Ek若粒子由cd

35、邊離開電場(chǎng)，qEL= Ek 所以E= ,q上海卷如圖(a)所示，光滑的平行長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌置于水平面內(nèi)，間距為L(zhǎng)、導(dǎo)軌左端接有阻值為R的電阻，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒垂直跨接在導(dǎo)軌上。導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì),觸良好。在導(dǎo)軌平面上有一矩形區(qū)域內(nèi)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為且接Bo開始時(shí)，導(dǎo)體棒靜止于磁場(chǎng)區(qū)域的右端，當(dāng)磁場(chǎng)以速度vi勻速向右移動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒隨之開始運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到水平向左、大小為 f的恒定阻力，并很快達(dá)到恒定速度, 于磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)。(1)求導(dǎo)體棒所達(dá)到的恒定速度 V2；此時(shí)導(dǎo)體棒仍處(2)為使導(dǎo)體棒能隨磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，阻力最大不能超過多少？(3)導(dǎo)體棒以恒定速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)克服阻力所

36、做的功和電路中消耗的電功率各為多大？(4)若t = 0時(shí)磁場(chǎng)由靜止開始水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)， 經(jīng)過較短時(shí)間后，導(dǎo)體棒也做 勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其 v-t關(guān)系如圖(b)所示，已知在時(shí)刻 t導(dǎo)體棋睥瞬時(shí)速度大小為 vt, 求導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小。E= BL (vi V2), I=ER, F=BIL =E2L2 (vv2)R恒定時(shí)有：BV(v1 v2fR=f,可得：v2=v1彳, RB LBlf m=,RP導(dǎo)體棒=Fv2= f i - b I , P 電路=E/ R=B2L2 (v1-v2)2R,速度f2RET，Bl2(v1 v2)(4)因?yàn)?一-f = ma導(dǎo)體棒要做勻加速運(yùn)動(dòng)，必

37、有Rv1 v2為常數(shù)，設(shè)為Av,B2L2 (at vt), h 神陽(yáng)B2L2 Vt + fR一f 一 ma 可斛倚： a一 _2.2,-。BL t mR天津卷兩根光滑的長(zhǎng)直金屬導(dǎo)軌導(dǎo)軌MN MN平行置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為l ,電阻不計(jì)，M M處接有如圖所示的電路，電路中各電阻的阻值均為R,電容器白電容為 Co長(zhǎng)度也為I、阻值同為R的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B、方向豎直向下 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。ab在外力作用下向右勻速運(yùn)動(dòng)且與導(dǎo)軌保持良好接觸，在ab運(yùn)動(dòng)距離為s的過程中，整個(gè)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q求：(1) ab運(yùn)動(dòng)速度v的大??；(2)電容器所帶的電荷量 q.(1)設(shè)ab

38、上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E,回路中電流為I, ab運(yùn)動(dòng)距離s所用的時(shí)間為t,則有：E=BLv I= 2t= S Q=I 2(4R)t由上述方程得：v=半合4R tBl s(2)設(shè)電容器兩極板間的電勢(shì)差為UI,則有：U=IR郝雙 師制作電容器所帶電荷量 q=CU解得q=CQRBl s天津卷離子推進(jìn)器是新一個(gè)代航天動(dòng)力裝置，可用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。推進(jìn)劑從圖中P處注入，在 A處電離出正離子，BC之間加有恒定電壓，正離子進(jìn)入B時(shí)的速度忽略不計(jì)，經(jīng)加速后形成電流為 I的離子束后噴出。已知推進(jìn)器獲得的推力為F,單位時(shí)間內(nèi)噴出的離子質(zhì)量為J。為研究問題方便，假定離子推進(jìn)器在太空中飛行時(shí)不受其他外力，忽

39、略推 進(jìn)器運(yùn)動(dòng)速度。(1)求加在BC間的電壓U; (2)為使離子推進(jìn)器正常運(yùn)行，必須在出口D處向正離子束注入電子，試解釋其原因。(1)設(shè)一個(gè)正離子的質(zhì)量為 m電荷量為q,1加速后的速度為 v,根據(jù)動(dòng)能te理，有qU=2 mv設(shè)離子推進(jìn)器在 At時(shí)間內(nèi)噴出質(zhì)量為 AM 的正離子，并以其為研究對(duì)象，推進(jìn)器 AM 的作用力F,由動(dòng)量定理，有F A t = A Mv由牛頓第三定律知 F=Fn,貝U有 I=nqvS J=nmvS設(shè)加速后離子束的橫截面積為S,單位體積內(nèi)的離子數(shù)為兩式相比可得7 =q 又I=與解得U=F-J mAt2JI(2)推進(jìn)器持續(xù)噴出正離子束，會(huì)使帶有負(fù)電荷的電子留在其中，由于庫(kù)侖力

40、作用將來嚴(yán)重阻礙正離子的繼續(xù)噴出， 電子積累足夠多時(shí)， 甚至?xí)姵龅恼x子再吸引回來， 致使推 進(jìn)器無法正常工作。 因此，必須在出口 D處發(fā)射電子注入到正離子束， 以中和正離子，使推 進(jìn)器獲得持續(xù)推力。廣東卷如圖15 (a)所示，一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距L,距左端L處的中間一段被彎成半徑為H的1/4圓弧，導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差 H的水平面上。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無 磁場(chǎng)，右段區(qū)域存在磁場(chǎng) B0,左段區(qū)域存在均勻分布但隨時(shí)間線性變化的磁場(chǎng)B (t),如圖15 (b)所示，兩磁場(chǎng)方向均豎直向上。在圓弧頂端，放置一質(zhì)量為m的金屬棒ab,與導(dǎo)軌左段形成閉合回路，從金屬棒下滑開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過時(shí)間t0

41、滑到圓弧頂端。設(shè)金屬棒在回路中的電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計(jì)，重力加速度為go(1)問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動(dòng)時(shí)，回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變？為什么？(2)求0到時(shí)間t。內(nèi)，回路中感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱量。(3)探討在金屬棒滑到圓弧底端進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng)B。的一瞬間，回路中感應(yīng)電流的大小和方向。解：(1)感應(yīng)電流的大小和方向均不發(fā)生改變。因?yàn)榻饘侔艋綀A弧任意位置時(shí)，回路中磁 TOC o 1-5 h z 通量的變化率相同。(2) 0t。時(shí)間內(nèi)，設(shè)回路中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E),感應(yīng)電流為I,感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱為Q由法拉第電磁感應(yīng)定律：E0 =竺=L2生、tt0根據(jù)閉合電路的歐姆定律：I = E。R4 2

42、由焦定律及有：Q = |2Rt=0tR(3)設(shè)金屬進(jìn)入磁場(chǎng) B 一瞬間的速度變v,金屬棒在圓弧區(qū)域下滑的過程中，機(jī)械能守恒:12mgH = - mv 2在很短的時(shí)間 與內(nèi)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)B區(qū)域瞬間的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)二 -X為E,則：E =v:t :t =BLAx 十 L2AB(t) 由閉合電路歐姆定律及，求得感應(yīng)電流:根據(jù)討論：I.當(dāng)J2gH =時(shí)，I=0;t0.當(dāng)V藥，工時(shí)，I =恥, QgHL ,方向?yàn)閎T a ； toR Ito j.,LBL L .:、，一.當(dāng) %；2gH 0而且還能穿過小孔，離開右極板。假設(shè)球B能達(dá)到右極板，電場(chǎng)力對(duì)系統(tǒng)做功為W,有：W2=2qE 2

43、.5L (-3qE 3.5L)：二 0綜上所述，帶電系統(tǒng)速度第一次為零時(shí)，球A、B應(yīng)分別在右極板兩側(cè)。(1)帶電系統(tǒng)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，設(shè)加速度為日，由牛頓第二定律：4=四E=9E2m m球B剛進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)，帶電系統(tǒng)的速度為vi,有：=23由求得：v1 =藥旦 m(2)設(shè)球B從靜止到剛進(jìn)入電場(chǎng)的時(shí)間為3,則：t1=也31將代入得：t1=J2mL .qE球B進(jìn)入電場(chǎng)后，帶電系統(tǒng)的加速度為 32,由牛頓第二定律：a2 = 3qE +2qE = qE 2m2mV2 -V1 t2 二顯然，帶電系統(tǒng)做勻減速運(yùn)動(dòng)。設(shè)球 A剛達(dá)到右極板時(shí)的速度為 V2,減速所需時(shí)間為t2,則,22有：v2 一% =2a2 M1.5L

44、 32十/曰 1 2qEL 2mL 求倚： V2 =, I上2 = I QU2 m :qE球A離電場(chǎng)后，帶電系統(tǒng)繼續(xù)做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為33,再由牛頓第二定律： TOC o 1-5 h z -3qE點(diǎn)33 - 2m設(shè)球A從離開電場(chǎng)到靜止所需的時(shí)間為 13,運(yùn)動(dòng)的位移為x,則有：t333-v| =2a3x(14)十/曰112mLL,、求仔：ti= ,X=1(15)1 3、 qE6由可知，帶電系統(tǒng)從靜止到速度第一次為零所需的時(shí)間為:t =ti12 t37 2mL3 qE(16)P與AA線上點(diǎn)D的水平距離為L(zhǎng)。侖茲力為f ,在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為球A相對(duì)右板的位置為：x = 6廣東卷圖17是某

45、裝置的垂直截面圖，虛線AA是垂直截面與磁場(chǎng)區(qū)邊界面的交線，勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在A1A2的右側(cè)區(qū)域，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B=0.4T ,方向垂直紙面向外， AAz與垂直截面上的水平線夾角為45。AA在左側(cè)，固定的薄板和等大的擋板均水平放置，它們與垂直截面交線 分別為S、S2,相距L=0.2m。在薄板上P處開一小孔, 在小孔處裝一個(gè)電子快門。起初快門開啟，一旦有 帶正電微粒通過小孔，快門立即關(guān)閉，此后每隔T=3.0 X 10-3s開啟一此并瞬間關(guān)閉。 從S1S2之間的某 一位置水平發(fā)射一速度為V。的帶正電微粒，它經(jīng)過磁場(chǎng)區(qū)域后入射到 P處小孔。通過小孔的微粒與檔 板發(fā)生碰撞而反彈，反彈速度大小是碰前的 0.5倍

46、。(1)經(jīng)過一次反彈直接從小孔射出的微粒，其初速度V0應(yīng)為多少？(2)求上述微粒從最初水平射入磁場(chǎng)到第二次離開 磁場(chǎng)的時(shí)間。(忽略微粒所受重力影響，碰撞過程無 電荷轉(zhuǎn)移。已知微粒的荷質(zhì)比 Q = 1.0M103C/kg。m只考慮紙面上帶電微粒的運(yùn)動(dòng)) 解：如圖2所示，設(shè)帶正電微粒在 S1S2之間任意點(diǎn)Q以水平速度V0進(jìn)入磁場(chǎng)，微粒受到的洛2f=mV0r由得：r =m0 qB欲使微粒能進(jìn)入小孔，半徑r的取值范圍為：L r 2L 代入數(shù)據(jù)得：80m/s V0160m/s欲使進(jìn)入小孔的微粒與擋板一次相碰返回后能通過小孔，還必須滿足條件：+= nT 其中 n=1,2,3, V0.5vo由可知，只有 n

47、=2滿足條件，即有：vo=100m/s(2)設(shè)微粒在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的周期為T),從水平進(jìn)入磁場(chǎng)到第二次離開磁場(chǎng)的總時(shí)間為t,設(shè)tl、t4分別為帶電微粒第一次、第二次在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，第一次離開磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)到擋板的時(shí)間為t2,碰撞后再返回磁場(chǎng)的時(shí)間為t3,運(yùn)動(dòng)軌跡如答圖2所示，則有：T0 =V0t22LV0t32L0.5v02t =t1 +t2 +t3+t4 =2.8父10 (s)(11)江蘇卷如圖所示，帶電量分別為 4q和一q的小球A、B固定在水平放置的光滑絕緣細(xì)桿上， 相距為do若桿上套一帶電小環(huán)C,帶電體A、B和C均可視為點(diǎn)電荷。(1 )求小環(huán)C的平衡位置。(2)若小環(huán)C帶電量為 q,將小

48、環(huán)拉離平衡位置一小位移x( I x I d)后靜止釋放，試判斷小環(huán)C能否回到平衡位置。(回答“能”或“不能”即可)(3)若小環(huán)C帶電量為 q,將小環(huán)拉離平衡位置一小位移x( I x I d)后靜止釋放，試證明小環(huán)C將作簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。(提示：當(dāng) 口0,且AE E)范圍內(nèi)的 a粒子均垂直于限束光欄 的方向進(jìn)入磁場(chǎng)。試求這些 a粒子打在膠片上的范圍A xi .(2)實(shí)際上，限束光欄有一定的寬度，口粒子將在2中角內(nèi)進(jìn)入磁場(chǎng)。試求能量均為E的a粒子打到感光膠片上的范圍A X2(1)設(shè)s粒子以速度進(jìn)入磁場(chǎng),打在膠片上的位置距S的距高為陽(yáng)周運(yùn)動(dòng)期B = m粒子的動(dòng)能 E =x - 2R . 由式可得 2/2x

49、二皿由司得Ax,=R化簡(jiǎn)可得1 qBE(2)動(dòng)能為E的。粒子沿 /角入射，軌道半徑相同.設(shè)為K.圓周運(yùn)動(dòng)qvB = mA粒子的動(dòng)能E = 由幾何關(guān)系得“= 2R - IRcostp2-/irnEf .1 - co4vlmE . 3 學(xué) 1sin江蘇卷如圖所示，空間等間距分布著水平方向的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)，豎直方向磁場(chǎng)區(qū)域足夠長(zhǎng), 磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 1 T,每一條形磁場(chǎng)區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場(chǎng)區(qū)域的間距均為d=0.5m,現(xiàn)有一邊長(zhǎng) 9rll=0.2m、質(zhì)量m=0.1kg、電阻R= 0.1 的正方形線框聯(lián)飛*MNOP以V0=7m/s的初速?gòu)淖髠?cè)磁場(chǎng)邊緣水平進(jìn)入(hl* *磁場(chǎng)，求 TOC o 1-5 h z (1)線框MN邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受