高三物理电场、磁场北师大版知识精讲

用心 爱心 专心 高三高三物理物理电场 磁场电场 磁场北师大版北师大版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 电场 磁场 典型例题典型例题 例 1 如图所示 一半径为 r 的圆形导线框内有一匀强磁场 磁场方向垂直于导线框所在 平面 导线框的左端通过导线接一对水平放置的平行金属板 两板间的距离为 d 板长为 l t 0 时 磁场的磁感应强度 B 从 B0开始均匀增大 同时 在板 2 的左端且非常靠近板 2 的位置有一质量为 m 带电量为 q 的液滴以初速度 v0水平向右射入两板间 该液滴可视 为质点 1 要使该液滴能从两板间射出 磁感应强度随时间的变化率 K 应满足什么条件 2 要使该液滴能从两板间右端的中点射出 磁感应强度 B 与时间 t 应满足什么关系 解析 解析 板 1 带正电 板 2 带负电 iii a 0 时 液滴肯定落在下板 不能射出 例 2 如图所示的坐标系 x 轴沿水平方向 y 轴沿竖直方向 在 x 轴上方空间的第一 第二象限内 既无电场也无磁场 在第三象限 存在沿 y 轴正方向的匀强电场和垂直 xy 平 面 纸面 向里的匀强磁场 在第四象限 存在沿 y 轴负方向 场强大小与第三象限电场 场强相等的匀强电场 一质量为 m 电量为 q 的带电质点 从 y 轴上 y h 处的 P1点以一 定的水平初速度沿 x 轴负方向进入第二象限 然后经过 x 轴上 x 2h 处的 P2点进入第三 象限 带电质点恰好能做匀速圆周运动 之后经过 y 轴上 y 2h 处的 P3点进入第四象限 已知重力加速度为 g 求 1 粒子到达 P2点时速度的大小和方向 2 第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小 3 带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向 解析 解析 用心 爱心 专心 方向 水平向右 例 3 如图所示 金属棒 ab 的质量 m 5g 放置在宽 L 1m 光滑的金属导轨的边缘处 两金属导轨处于水平平面内 该处有竖直向下的匀强磁场 磁感强度 B 0 5T 电容器的 电容 C 200 F 电源电动势 16V 导轨平面距地面高度 h 0 8m g 取 10m s2 在电 键 S 与 1 接通并稳定后 再使它与 2 接通 则金属棒 ab 被抛到 s 0 064m 的地面上 试求这时电容器两端的电压 解 解 例 4 如图 一绝缘细圆环半径为 r 环面处于水平面内 场强为 E 的匀强电场与圆环平 面平行 环上穿有一电量为 q 质量为 m 的小球 可沿圆环做无摩擦的圆周运动 若小球 经 A 点时速度的方向恰与电场垂直 且圆环与小球间沿水平方向无力的作用 设地球表面 重力加速度为 g 则 1 小球经过 A 点时的速度大小 vA是多大 2 当小球运动到与 A 点对称的 B 点时 小球的速度是多大 圆环对小球的作用力 大小是多少 解 解 2 A B 由动能定理 例 5 如图所示 水平放置的平行板电容器 原来两板不带电 上极板接地 它的极板长 L 0 1m 两板间距离 d 0 4cm 有一束相同微粒组成的带电粒子流从两板中央平行极板 射入 由于重力作用微粒能落到下板上 已知微粒质量为 m 2 10 6kg 电量 q 1 10 8C 电容器电容为 C 10 6F 求 1 为使第一粒子能落点范围在下板中点到紧靠边缘的 B 点之内 则微粒入射速度 v0应为多少 2 以上述速度入射的带电粒子 最多能有多少落到下极板上 解 解 用心 爱心 专心 例 6 如图所示 坐标系 xOy 在竖直平面内 空间有沿着水平方向垂直纸面向外的匀强 磁场 磁感应强度为 B 在 x 0 的空间内有沿着 x 轴正方向的匀强电场 场强为 E 一个 带正电荷的小球经过图中的 x 轴上的 A 点 沿着与水平方向成 30 角的斜向下的直线 做匀速运动 经过 y 轴上的 B 点进入 x 0 的区域内 要使小球进入 x 0 的区域后能在竖 直面内做匀速圆周运动 需在 x 0 的区域内另加一匀强电场 若带电小球做圆周 1 小球运动的速度大小 2 在 x 0 的区域内所加电场的场强大小和方向 3 小球从 B 点运动到 C 点所用的时间以及 OA 的长度 解析 解析 模拟试题模拟试题 1 竖直放置的一对平行金属板的左极板上用绝缘线悬挂了一个带正电的小球 将平行金 属板按图所示的电路图连接 绝缘线与左极板的夹角为 当滑动变阻器 R 的滑片在 a 位 置时 电流表的读数为 I1 夹角为 当滑片在 b 位置时 电流表的读数为 I2 夹角为 则 A B C D 2 如图所示电路 开关 S 原来是闭合的 当的滑片刚好处于各自的中点位置时 悬在空 气平行板电容器 C 两水平极板间的带电尘埃 P 恰好处于静止状态 要使尘埃 P 向下加速运 动 下列方法中可行的是 A 把的滑片向左移动B 把的滑片向左移动 C 把的滑片向右移动D 把开关 K 断开 3 在电能的输送过程中 若输送的电功率一定 输电线电阻一定时 对于在输电线上损 失的电功率 有如下四种判断 用心 爱心 专心 1 和输送电线上电压降的平方成反比 2 和输送电压的平方成正比 3 和输送电线上电压降的平方成正比 4 和输送电压的平方成反比 其中正确的是 A 1 和 2 B 3 和 4 C 1 和 4 D 2 和 3 4 如图所示 AB 是一段位于竖直平面内的光滑轨道 高度为 h 末端 B 处的切线沿水 平方向 一个质量为 m 的小物体 P 从轨道顶端处 A 点由静止释放 滑到 B 点处飞出 落 在水平地面的 C 点 其轨迹如图中虚线 BC 所示 已知 P 落地时相对于 B 点的水平位移 现于轨道下方紧贴 B 点安装一水平传送带 传送带右端 E 轮正上方与 B 点相距 先将 驱动轮锁定 传送带处于静止状态 使 P 仍从 A 点处由静止释放 它离开 B 端后先在传送 带上滑行 然后从传送带上水平飞出 恰好仍落在地面上 C 点 若将驱动轮的锁定解除 并使传送带以速度匀速向右运动 再使 P 仍从 A 点由静止释 放 最后 P 落在地面的 D 点 不计空气阻力 试求 1 P 从静止的传送带右端水平飞出时的速度大小 2 P 与传送带之间的动摩擦因数 3 OD 之间的水平距离 s 5 一个带正电的微粒在电场中只受到电场力的作用 在 4s 内它的速度 时间图线如图 所示 下列关于电场力对带电微粒作用的说法 1 前 2s 内与后 2s 内电场力对微粒作用的冲量大小相等 方向相同 2 前 2s 内与后 2s 内电场力对微粒作用的冲量大小相等 方向相反 3 前 2s 内与后 2s 内电场力对微粒作的功大小相等 符号相同 4 前 2s 内与后 2s 内电场力对微粒作的功大小相等 符号相反 其中正确的是 A 1 3 B 1 4 C 2 3 D 2 4 6 如图所示 水平放置的平行板电容器 两板之间的电势差为 U 相距为 d 在离下板 高度处 有一个带正电荷的小球 A 处在平衡状态 现有另一个不带电的相同的小球 B 以 0 5m s 的速度飞来 与 A 球发生弹性对心碰撞 若不考虑两球相碰后的库仑力 试求 A B 两球相碰后落至下板的时间 以及两球在下板上落点的距离 g 取 10m s 7 选作题 如图所示 ab 是半径为 R 的圆的一条直径 该圆处于匀强电场中 场强 为 E 在圆周平面内 将一带正电 q 的小球从 a 点以相同的动能抛出 抛出方向不同时 小球会经过圆周上不同的点 在所有这些点中 到达 c 点时小球的动能最大 已知 cab 30 若不计重力和空气阻力 试求 1 电场方向与弦间的夹角 2 若小球在 a 点时初速度方向与电场力方向垂直 则小球恰好能落在 c 点 则初动 能为多少 8 如图所示 在磁感强度为 B 的水平匀强磁场中 有一足够长的绝缘细棒 OO 在竖直面 内垂直磁场方向放置 细棒与水平面夹角为 一质量为 m 带电荷为的圆环 A 套在 OO 用心 爱心 专心 棒上 圆环与棒间的动摩擦因数为 且 现让圆环 A 由静止开始下滑 试问圆环在下滑 过程中 1 圆环 A 的最大加速度为多大 获得最大加速度时的速度为多大 2 圆环 A 能够达到的最大速度为多大 9 如图所示 在的空间存在沿 y 轴负方向的匀强电场 场强大小为 E 一粒子源不断地 发射相同的带电粒子 粒子的初速度恒定 并从 y 轴上的 a 处沿 x 轴正方向射入匀强电场 中 粒子经电场作用后恰好从 x 轴上的 b