（新课标）2013年高考物理 考前预测计算题冲刺训练四 电磁学

1 新课标新课标 20132013 年高考考前预测计算题冲刺训练四 电磁学 年高考考前预测计算题冲刺训练四 电磁学 1 如图所示 两条光滑的绝缘导轨 导轨的水平部分与圆弧部分平滑连接 两导轨间距 为 L 导轨的水平部分有 n 段相同的匀强磁场区域 图中的虚线范围 磁场方向竖直向上 磁场的磁感应强度为 B 磁场的宽度为 s 相邻磁场区域的间距也为 s 大于 L 磁场左 右 两边界均与导轨垂直 现有一质量为 m 电阻为 r 边长为 L 的正方形金属框 由圆弧导轨 上某高度处静止释放 金属框滑上水平导轨 在水平导轨上滑行一段时间进人磁场区域 最 终线框恰好完全通过 n 段磁场区域 地球表面处的重力加速度为 g 感应电流的磁场可以忽 略不计 求 1 刚开始下滑时 金属框重心离水平导轨所在平面的高度 2 整个过程中金属框内产生的电热 3 金属框完全进人第 k kR 电 子经电场加速后射入圆筒 在圆筒壁上碰撞 n 次后回到出发点 求电 子运动的周期 不计重力 设碰撞过程无动能损失 解 eU m LtmveUt mL eU L 2 2 1 2 1 1 2 2 1 2 2 2 2 eB m T eU m Rd m qU Rd v Rd t 电子在圆筒内经 n 次碰撞转过的角度为 1 2 1 nn 所以 eB mn T n Tt 1 2 1 2 3 所以电子运动的周期为 T 2t 2t2 4 3 2 1 2 2 2 222 321 n eB mn eU m Rd eU m LtttT 7 喷墨打印机的原理示意图如图所示 其中墨盒可以发出墨汁液滴 此液滴经过带电室 时被带上负电 带电多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制 带电后液滴以一 定的初速度进入偏转电场 带电液滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上 显示出字体 计算 机无信号输入时 墨汁液滴不带电 径直通过偏转板最后注入回流槽流回墨盒 设偏转极板长 L1 1 6 cm 两板间的距离 d 0 50 cm 两板间的电压 U 8 0 103 V 偏转极 板的右端距纸的距离 L2 3 2 cm 若一个墨汁液滴的质量 m 1 6 10 10 kg 墨汁液滴以v0 20 m s 的初速度垂直电场方向进入偏转电场 此液滴打到纸上的点距原入射方向的距离为 2 0 mm 不计空气阻力和重力作用 求 5 1 这个液滴通过带电室后所带的电量 q 2 若要使纸上的字体放大可通过调节两极板间的电压或调节偏转极板的右端距纸的距离 L2来实现 现调节 L2使纸上的字体放大 10 调节后偏转极板的右端距纸的距离 L2为多大 解 1 液滴以速度 v0进入电场后 在 v0方向做匀速直线运动 在垂直于 v0方向做初速 度为零的匀加速直线运动 设其加速度为 a 在这个方向上的位移为 y1 在电场中的运动时 间为 t1 有 0 1 1 2 11 2 1 v L taty dm Uq m Eq m F a 液滴射出电场瞬间的垂直于 v0方向速度为 v 则 v at1 液滴射出电场后的运动时间为 t2 有 0 2 2 v L t 液滴射出电场后在垂直于 v0方向的位移为 y2 vt2 液滴打到纸上的点距原入射方向的距离为 y 则 y y1 y2 由以上各式可得 2 1 21 2 0 1 LL dmv UqL y 对上式整理并代入数据得 q 1 3 10 13C 或 1 25 10 13C 2 字体增大 10 即 y 增大 10 由 1 结果知 y 与 成正比 所以需要增大 10 有 2 1 21 LL 2 1 21 LL 10 2 1 21 LL 2 1 21 LL 2 1 21 LL 解得 3 6 cm 2 L 8 如图所示是示波器的示意图 竖直偏转电极的极板长 L1 4 cm 板间距离 d 1 cm 板 右端距离荧光屏为 L2 18 cm 水平偏转电极上不加电压 没有画出 电子沿中心线进入竖 直偏转电场的速度是v 1 6 107m s 电子电量 e 1 6 10 19 C 质量 m 0 91 10 30 kg 1 要使电子束不打在偏转电极上 加在竖直偏转电极上的最大偏转电压 U 不能超过多大 2 若在偏转电极上加 u 27 3sin 100t V 的交变电压 在荧光屏的竖直坐标轴上 能观察到多长的线段 6 解 1 v L t dm Ue aat d 12 2 1 2 由以上三式 解得 91 2 1 22 V eL vmd U 2 偏转电压的最大值 U1 27 3 V 电子通过偏转极板 后 在垂直极板方向上的最大偏转