广东省各地市高考物理 （34月）一、二模分类汇编 电计算.doc

2013、3-4月广东省各地市一模、二模分类汇编（电计算)36（18分）（揭阳一模1303）如图所示，在xoy平面内y0的区域存在电场与磁场，on为电场与磁场的分界线，on与y轴的夹角为45，电场强度大小为32n/c，磁感应强度为0.1t，一质量为，带电荷量为的正粒子从o点沿x轴负方向以速度射入磁场，不计粒子重力，求：（1）粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径；（2）粒子在磁场中运动的时间；（3）粒子最终穿过x轴时离o点的距离。36解：（1）带电粒子从o点射入磁场，做匀速圆周运动， 经1/4圆周后，第一次经过磁场边界进入电场，运动轨迹如图（2分）由（2分）得（1分）（2）粒子第一次进入电场后做减速运动，速度减为0后反向做加速运动，此后又以大小为的速度进入磁场，运动3/4圆周后第二次进入电场，由（2分）解得粒子在磁场中运动的时间（2分）（3）粒子第二次进入电场后，速度方向垂直电场方向，粒子做类平抛运动（2分） （2分） （2分）解得（1分）粒子最终穿过x轴时离o点的距离（2分）35.（广州一模1303）(18分）如图所示，内径为r、外径为2r的圆环内有垂直纸面向里、磁感应强度为b的 匀强磁场.圆环左侧的平行板电容器两板间电压为u，靠近m板处静止释放质量为m、 电量为q的正离子，经过电场加速后从n板小孔射出，并沿圆环直径方向射人磁场，求：(1)离子从n板小孔射出时的速率；(2)离子在磁场中做圆周运动的半径；(3)要使离子不进入小圆区域，磁感应强度的取值范围.36（汕头期末1301）（18分）如图所示，在光滑绝缘水平面上，不带电的绝缘小球p2静止在o点.带正电的小球p1以速度v0从a点进入ab区域.随后与p2发生正碰后反弹，反弹速度为v0. 从碰撞时刻起在ab区域内加上一个水平向右，电场强度为e0的匀强电场，并且区域外始终不存在电场p1的质量为m1，带电量为q，p2的质量为m2=5m1，a、o间距为l0，o、b间距为，已知.（1）求碰撞后小球p1向左运动的最大距离及 所需时间（2）判断两球能否在ob区间内再次发生碰撞 36.（18分）参考解答：(1)碰撞后p1以速度v1=v0向左做匀减速直线运动，设最大距离为s，由运动学公式有 （2分） （2分）由牛顿第二定律有q e0= m1a （1分） 又 （1分） 联立解得： （2分） 所需时间： （2分）(2)设碰后p2速度为v2，以v0方向为正方向，由动量守恒： （2分） 设p1、p2碰撞后又经时间在ob区间内能再次发生碰撞， p1位移为s1，p1位移为s2，由运动学公式，有 （2分） （1分） （1分）联立解得：0的范围内存在着沿y轴正方向的匀强电场；在y0的范围内存在着垂直纸面的匀强磁场(方向未画出).已知oa=oc=cd=de=ef=l，ob=. 现在一群质量为m、电荷量大小为q (重力不计)的带电粒子，分布在a、b之间。t=0时刻，这群带电粒子以相同的初速度vo沿x轴正方向开始运动。观察到从a点出发的带电粒子恰好从d点第一次进入磁场，然后从o点第一次离开磁场。（1）试判断带电粒子所带电荷的正负及所加匀强磁场的方向；（2）试推导带电粒子第一次进入磁场的位置坐标x与出发点的位置坐标y的关系式；（3）试求从a点出发的带电粒子，从o点第一次离开磁场时的速度方向与x轴正方向的夹角（图中未画出）35.（18分）解：（1）由带电粒子在电场中的偏转方向可知：该带电粒子带负电；（1分）根据带电粒子在磁场中做圆周运动的情况，由左手定则知匀强磁场方向沿垂直纸面向里（2分）（2）设带电粒子在电场中的加速度为a，对于从a点进入电场的粒子，有：从位置坐标y出发的带电粒子，从x位置坐标离开电场（3）由几何知识可得：与带电粒子第一次进入 磁场时与y轴正方向的夹角相等。对于从a点进入电场的带电粒子，其y轴方向的速度：35. （深圳二模1304）( 18分）如图甲所示，电阻不计的光滑平行金属导轨相距l = 0.5m，上端连接r=0.5的电阻，下端连着电阻不计的金属卡环，导轨与水平面的夹角=300，导轨间虚线区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场，其上、下边界之间的距离s = 1om，磁感应强 度b-t图如图乙所示.长为l且质量为m= 0.5kg的金属棒ab的电阻不计，垂直导 轨放置于距离磁场上边界d = 2.5m处，在t= o时刻由静止释放，棒与导轨始终接触良 好，滑至导轨底端被环卡住不动.g取10m/s2，求：(1)棒运动到磁场上边界的时间；(2)棒进人磁场时受到的安培力；(3)在0-5s时间内电路中产生的焦耳热.35. 解：（1）由牛顿第二定律： 得： 2分 由运动学公式： 得： 3分（2）由法拉第电磁感应定律： 且 2分而 得： 3分（3）因为，所以金属棒进入磁场后做匀速直线运动，运动至导轨底端的时间为：。由图可知，棒被卡住1s后磁场才开始均匀变化。 2分由法拉第电磁感应定律： 2分所以在0-5s时间内电路中产生的焦耳热为： 所以 4分yxeblv0od35（肇庆二模1304）（18分）如图所示，坐标空间中有场强为e的匀强电场和磁感应强度为b的匀强磁场，y轴为两种场的分界线，图中虚线为磁场区域的右边界，现有一质量为m、电荷量为q的带电粒子从电场中坐标位置(l，0)处，以初速度v0沿x轴正方向开始运动，且已知l= (粒子重力不计).试求:（1）带电粒子进入磁场时的速度v的大小及v的方 向与y轴的夹角；（2）若要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d的最小值是多少解：（1）带电粒子在电场中做类平抛运动，设带电粒子在电场中运动的加速度是a，由牛顿运动定律可得：qe=ma （2分）yxeblv0odrv设粒子出电场入磁场时的速度大小为v，此时在y轴方向的分速度为vy，粒子在电场中的运动时间为t，则有：vy=at （2分）l= v0t （2分）v= （1分）由上式解得：v= （1分）sin= （1分）由式解得：sin= 由式可得：=45（1分）（2）粒子进入磁场后在洛仑兹力作用下做圆周运动，如答图所示由洛仑兹力和向心力公式可得：f=qvb （2分） f= （2分）由式解得：r=由答图可知：若要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d应满足：dr（1+cos）（2分）由解得：dmin= （2分）36（茂名二模1304）（18分）如图所示，竖直放置的平行金属板m和n，它们的中央各有一个小孔、，上端接有阻值为2r的电阻，下端分别与竖直放置的足够长的光滑金属导轨连接（金属板及导轨电阻不计），它们间距离为l，导轨处在大小为b，方向垂直纸面向里的匀强磁场中。金属板m的左侧有直径为l，内壁光滑绝缘弹性圆筒，圆筒水平放置，筒内有如图所示的匀强磁场，筒壁开有小孔，、与圆筒轴线上点在同一水平线上。现使质量为m、长度为l、电阻值为r导体棒pq沿导轨从静止开始下滑，下滑过程中pq始终与导轨接触良好。求： （1）导体棒pq下落的最大速度；（2）导体棒pq运动稳定后，一电荷量为，质量为的粒子（重力不计）在处静止释放，经电场加速后从小孔进入筒内，与筒壁碰撞四次后又从小孔处出来，设碰撞过程中粒子电量不变，则筒内磁感应强度多大。36（韶关调研1301）（18分）如图所示，两块很大的平行导体板mn、pq产生竖直向上的匀强电场，两平行导体板与一半径为r的单匝线圈连接，在线圈内有一方向垂直线圈平面向里、磁感应强度变化率为的磁场b1，在两导体板间还存在有理想边界的匀强磁场，该磁场分为i、ii两个区域，其边界为mn, st, pq,磁感应强度的大小均为b2，方向如图。i区域高度为d1, ii区域高度为d2;一个质量为m、电量为q的带正电的小球从mn板上方的o点由静止开始下落，穿过mn板的小孔进人复合场后，恰能做匀速圆周运动，ii区域的高度d2足够大，带电小球在运动中不会与pq板相碰，重力加速度为g， 求； （1）线圈内磁感应强度的变化率； （2）若带电小球运动后恰能回到o点，求带电小球释放时距mn的高度h； （3）若带电小球从距mn的高度为3h的 点由静止开始下落，为使带电小球运动后仍能回到点，在磁场方向不改变的情况下对两导体板之间的匀强磁场作适当的调整，请你设计出两种方案并定量表示出来35（湛江二模1304）（18分）如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行光滑金属导轨相距 l=1 m，导轨平面与水平面成30角，下端连接 “2. 5v，0. 5w”的小电珠，匀强磁场方向与导轨平面垂直。质量为m=0.02 kg、电阻不计的光滑金属棒放在两导轨上，金属棒与两导轨垂直并保持良好接触取g10 m/s2求：（1）金属棒沿导轨由静止刚开始下滑时的加速度大小；（2）当金属棒下滑速度达到稳定时，小电珠正常发光，求该速度的大小；（3）磁感应强度的大小35（18分） 解：（1）设金属棒刚开始下滑时的加速度为a,由于金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律有 （3分）代入数据解得 m/s2 （2分）（2）设金属棒运动达到稳定时的速度为v、所受安培力为fa，棒在沿导轨方向受力平衡，则有mgsin fa0 （3分）此时金属棒克服安培力做功的功率等于小电珠消耗的电功率，则有pfav （2分）联立式并入代数据解得 v 5m/s （2分）（3）设磁感应强度的大小为b，金属棒切割磁感线产生的感应电动势为 （2分）小电珠正常发光，其两端电压等于e，必有 （2分）联立式并代入数据解得 t （2分）评分说明：其他解法正确的同样给满分。35（江门佛山两市二模1304）如图所示，质量为m的u型金属框，静放在倾角为的粗糙绝缘斜面上，与斜面间的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力；mm、nn边相互平行，相距l，电阻不计且足够长；底边mn垂直于mm，电阻为r；光滑导体棒ab电阻为r，横放在框架上；整个装置处于垂直斜面向上、磁感应强度为b的匀强磁场中。在沿斜面向上与ab垂直的拉力作用下，ab沿斜面向上运动。若导体棒ab与mm、nn始终保持良好接触，且重力不计。则：（1）当导体棒ab速度为v0时，框架保持静止，求此时底边mn中所通过的电流i0，以及mn边所受安培力的大小和方向。（2）当框架恰好将要沿斜面向上运动时，通过底边mn的电流i多大？此时导体棒ab的速度v是多少？35（共18分）（1）（共9分）ab中的感应电动势 （2分）回路中电流 （2分）联立得 （1分）此时底边mn所受的安培力 （2分） （1分） 安培力方向沿斜面向上 （1分）（2）（共9分）当框架恰好将要沿斜面向上运动时，mn受到的安培力 （2分） （1分）故 （2分）又 （1分） （1分）解得 （2分）36. （广州二模1304）(18分）如图，足够长平行金属导轨内有垂直纸面向里的匀强磁场，金属杆ab与导轨 垂直且接触良好，导轨右端通过电阻与平行金属板ab连接.已知导轨相距为l;磁场 磁感应强度为b，r1、r2和ab杆的电阻值均为r，其余电阻不计；板间距为d板长为4d；重力加速度为g,不计空气阻力.如果ab杆以某一速度向左匀速运动时，沿两板中心线水平射入质量为m、带电量为+q的微粒恰能沿两板中心线射出；如果ab杆以同样大小的速度向右匀速运动时，该微粒将射到b板距左端为d的c处.(1)求ab杆匀速运动的速度大小v;(2)求微粒水平射入两板时的速度大小v0(3)如果以v0沿中心线射入的上述微粒能够从两板间射出，试讨论ab杆向左匀速运动 的速度范围. 35（潮州二模1304）如图甲所示，水平面上有一个多匝圆形线圈，通过导线与倾斜导轨上端相连，线圈内存在随时间均匀增大的匀强磁场，磁场沿竖直方向，其磁感应强度b1随时间变化图像如图乙所示。倾斜平行光滑金属导轨mn、mn 相距l，导轨平面与水平面夹角为，并处于磁感应强度大小为b2、方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中；一导体棒pq垂直于导轨放置，且始终保持静止。 已知导轨相距l=0.2m，=37；线圈匝数n=50，面积s=0.03m2，线圈总电阻r1=0.2；磁感应强度b2=5.0t；pq棒质量m=0.5kg，电阻r2=0.4，其余电阻不计，取g=10m/s2，sin37=0.6，则（1）求电路中的电流i；（2）判断圆形线圈中的磁场方向（需简单说明理由），并求出磁感应强度b1的变化率k（）。ymbox45epv35（揭阳二模1304）(18分)直角坐标系xoy界线om两侧区域分别有如图所示电、磁场（第三象限除外），匀强磁场磁感应强度为b、方向垂直纸面向外，匀强电场场强、方向沿x轴负方向。一不计重力的带正电的粒子，从坐标原点o以速度为v、沿x轴负方向射入磁场，随后从界线上的p点垂直电场方向进入电场，并最终飞离电、磁场区域。已知粒子的电荷量为q，质量