2010年高考物理专题复习精品电磁学综合性.docVIP

二轮复习 电磁学综合练习 一.带电物体在重力场与电场的复合场中的运动 1.一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上，另有一质量为、带电量为的小物块以某一初速度从板的端水平滑上板的上表面，整个装置处在足够大的竖直向下的匀强电场中，小物块沿平板运动至端且恰好停在平板的端，如图1所示。若保持匀强电场的大小不变，但方向反向，当小物块仍由端以相同的初速度滑上板面，则小物块运动到距端的距离为板总长的处时，就相对于平板静止了。试求： ⑴小物块带何种电荷？ ⑵匀强电场的场强大小。 二.带电物体在重力场与磁场的复合场中的运动 2.如图2所示，匀强磁场垂直于纸面向里，有一足够长的等腰三角形绝缘滑槽，两侧斜面与水平面的夹角均为，在斜槽顶端两侧各放一个质量相等、带等量负电荷的小球和，两小球与斜槽动摩擦因数相等，均为＜。现将两小球同时释放，则下列说法中正确的是 .两小球沿斜槽都做匀加速运动，且加速度相等 .两小球沿斜槽都做匀加速运动，且＞ .两小球沿斜槽都做变加速运动，且＞ .两小球沿斜槽的最大位移之间的关系是＜ 三.通电导体在复合场中的运动 3.（07上海）.如图5所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为，导轨左端接有阻值为的电阻，质量为的导体棒垂直跨接在导轨上，导轨和导体棒的电阻不计，且接触良好。在导轨平面上，有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为。开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度匀速向右移动时，导体棒随之开始运动，同时受到水平向左、大小为的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内。 ⑴求导体棒所能达到的恒定速度； ⑵为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多大？ ⑶导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率个是多大？ ⑷若时磁场由静止开始水平向右做匀加速运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其——关系如图6所示，已知在时刻导体棒的瞬时速度大小为，求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小。 4.如图所示，正方形线框abcd放在光滑绝缘的水平面上，其边长、质量、电阻，M、N分别为线框ad、bc边的中点．图示两个虚线区域内分别有竖直向下和向上的匀强磁场，磁感应强度均为，PQ为其分界线．线框从图示位置以速度匀速向右滑动，当MN与PQ重合时，线框的速度，此时立刻对线框施加一沿运动方向的水平拉力，使线框匀速运动直至完全进入右侧匀强磁场区域．求： （1）线框由图示位置运动到MN与PQ重合的过程中磁通量的变化量； （2）线框运动过程中最大加速度的大小； （3）在上述运动过程中，线框中产生的焦耳热． 5.如图05—20所示，水平地面上方的H高区域内有匀强磁场，水平界面PP是磁场的上边界，磁感应强度为B，方向是水平的，垂直于纸面向里。在磁场的正上方，有一个位于竖直平面内的闭合的矩形平面导线框abcd，ab长为l1，bc长为l2，Hl2，线框的质量为m，电阻为R。使线框abcd从高处自由落下，ab边下落的过程中始终保持水平，已知线框进入磁场的过程中的运动情况是：cd边进入磁场以后，线框先做加速运动，然后做匀速运动，直到ab边到达边界PP为止。从线框开始下落到cd边刚好到达水平地面的过程中，线框中产生的焦耳热为Q。求： （1）线框abcd在进入磁场的过程中，通过导线的某一横截面的电量是多少？ （2）线框是从cd边距边界PP多高处开始下落的？ （3）线框的cd边到达地面时线框的速度大小是多少？ 6.如图8所示，固定的水平光滑金属轨道，间距为，左端接有阻值为的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为的匀强磁场中，质量为的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻，弹簧处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。 ⑴求初始时刻导体棒受到的安培力； ⑵若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为，则这一过程中安培力所做的功和电阻上产生的焦耳热分别是多少？ ⑶导体棒往复运动，最终将静止在何处？从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻上产生的焦耳热为多少？ 二轮复习 电磁学综合练习参考答案 1.解析：⑴由能量和受力分析可知，小物块带负电。 ⑵设小物块的初速度为，平板的质量为长度为，和相对静止时的共同速度为，和之间的动摩擦因数为。在小物块由端沿平板运动至端的过程中，对系统应用功能关系有 在电场反向后，小物块仍由端沿平板运动至与平板相对静止的过程中，对系统应用功能关系又有 解以上两式得 2.解析：对左右两侧的小球进行受力分析，分别如图3甲、乙两图所示。 由甲图可知，对于左侧的小球，有