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高考物理电磁学计算题(二十五)含答案与解析 评卷人 得 分 一．计算题（共40小题） 1．某波源S发出一列简横横波，S 的振动图象如图所示。在波的传播方向上有P、Q两质 点，它们到S的距离分别为x ＝45m、x ＝55m。已知P、Q两质点开始振动的时间差△1 2 t＝1s。求： ①该波的波速大小和波长λ； ②波从波源传播到质点P 的时间tP和波从P传播到Q 的过程中质点P振动的路程s。 2．如图，平衡位置处于原点O 的波源发出简谐横波在均匀介质中沿水平x轴传播，P点坐 标为+5cm，Q 点坐标为﹣30cm，PQ 之间的距离介于一倍波长和二倍波长之间。已知波 源自t＝0 时由平衡位置向上振动，周期T＝1s，振幅A＝4cm。当波传播到P 点时，波 源恰好位于波峰位置。求： ①波的传播速度大小 ②从t＝0开始到平衡位置位于Q处的质点第一次到达波谷时，波源通过的路程。 3．如图甲所示，水平面矩形虚线区域有竖直方向的匀强磁场，磁感强度B 随时间t变化规 律如图乙所示（图中B 、t 已知）。边长为L、电阻为R 的正方形导体线框abcd放置在 0 0 水平面上，有一半在磁场区内，由于水平面粗糙，线框能保持静止状态。 （1）求0～2t 时间内通过线框导线任一截面的电荷量q。0 （2）求0～3t 时间内线框产生的焦耳热Q。0 （3）通过计算在图丙中作 0～6t 时间内线框所受水平面摩擦力f随时间t 的变化图线（取0 水平向右为正方向）。 第1页（共92页） 4．如图所示，直角坐标系xOy位于竖直平面内，在 m≤x≤0 的区域内有磁感应强度大 ﹣4 小B＝4.0×10 T、方向垂直于纸面向里的条形匀强磁场，其左边界与x 轴交于P 点； 在x＞0 的区域内有电场强度大小E＝4N/C、方向沿y轴正方向的条形匀强电场，其宽度 d＝2m。一带电粒子从P点以速度v＝4×10m/s，沿与x轴正方向成 α＝60°角射入磁场，4 经过y轴速度方向垂直于y轴。带电粒子经电场偏转最终通过x轴上的Q点（图中未标 出），不计粒子重力。求： （1）带电粒子的比荷（电量和质量的比值）； （2）当电场左边界与y轴重合时，Q点的横坐标； （3）若只改变上述电场强度的大小，要求带电粒子仍能通过Q点，讨论此电场左边界的横 坐标x′与电场强度的大小E′的函数关系。 5．如图所示，水平放置的平行板电容器，两板间距为d＝8cm，板长为 L＝25cm，接在直 流电源上，有一带电液滴以v ＝0.5m/s 的初速度从板间的正中央水平射入，恰好做匀速0 直线运动，当它运动到P处时迅速将上板向上平移△d＝2cm，液滴刚好从金属板末端飞 出，取g＝10m/s ．求：2 第2页（共92页） （1）将上板向上平移后，液滴的加速度大小； （2）液滴从射入电场开始计时，匀速运动到P点所用时间为多少？ 6．如下图所示，在 xoy 平面内，有一半径为 R＝L 的圆形区域，圆心 O 对应的坐标为 1 （ ，圆与x轴交于A、C两点。除圆形区域内无磁场，在y轴与直线x＝2 L 之间存在垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在圆心O 处有一粒子源，发射同 1 种粒子，粒子的质量为m，电荷量为+q （q＞0），粒子从粒子源O 出发垂直磁场在纸面 1 内向各个方向射出，不计粒子重力，并且从磁场返回圆形边界的粒子均被吸收掉，问： （1）求能从右边界（即直线x＝2 L ）射出的粒子其最小速率为多少，并求出该粒子从 O 出发时与x轴正方向的夹角 θ。1 （2）要使粒子垂直于x＝2 L 的边界射出磁场，求该粒子的最小速率为多少。 7．如图所示，M、N是直角坐标系xOy坐标轴上的两点，其坐标分别为M（0，L）和N（2L， 0）。一质量为m、电荷量为q （q