高考物理一轮复习计算专题训练：电磁学2

高考物理一轮复习计算专题训练：电磁学姓名：___________班级：___________学号：___________1．横截面积S=0.2m2、n=100匝的圆形线圈A处在如图所示的磁场内，磁感应强度变化率为0.02T/s．开始时S未闭合，R1=4Ω，R2=6Ω，，线圈内阻不计，求：（1）闭合S后，通过R2的电流的大小；（2）闭合S后一段时间又断开，问S断开后通过R2的电荷量是多少?2．质量m=0.1g的小物块，带有的电荷，放在倾角为30°的绝缘光滑斜面上，整个斜面置于B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向如图所示.物块由静止开始下滑，滑到某一位置时，开始离开斜面(设斜面足够长，g取10m/s２)，求：(1)物体带何种电荷?(2)物体离开斜面时的速度为多少?(3)物体在斜面上滑行的最大距离.3．如图所示，一根长L=0.2m的金属棒放在倾角为θ=37°的光滑斜面上，并通以I=5A电流，方向如图所示，整个装置放在磁感应强度大小为B=0.6T，竖直向上的匀强磁场中，金属棒恰能静止在斜面上，则（sin37°=0.6，cos37°=0.8）：(1)该棒所受安培力的大小为多少？(2)该棒的重力为多少？4．如图所示，一个匝数为1000的圆形线圈，面积为0.8m2，电阻r＝2Ω。在线圈中存在0.4m2的垂直线圈平面向外的圆形匀强磁场区域，磁感应强度B＝3＋0.03t（T）。将线圈两端a、b与一个阻值为R＝4Ω的定值电阻相连接，b端接地。求：(1)通过定值电阻的感应电流的方向和大小；(2)定值电阻R消耗的电功率；(3)a端的电势。5．如图所示，竖直放置的U形导轨宽为L，上端串有电阻R（其余导体部分的电阻都忽略不计）。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为m，与导轨接触良好，不计摩擦。从静止释放后ab保持水平而下滑。试求：（1）ab中感应电流的方向及金属棒ab的最大加速度；（2）ab下滑的最大速度vm。6．如图为真空示波管的示意图，电子从金属丝K发出（初速度可忽略不计），在金属丝与A板间加以电压U1，电子加速后，从A板中心孔沿中心线KO射出，然后进入两块平行金属板M、N间的偏转电场（电子进入时的速度方向与该电场方向垂直），离开偏转电场后打在荧光屏上p点．已知M、N两板间的距离为d，板长为L，电子的质量为m，电荷量为e，不计电子所受的重力及它们之间的相互作用力．（1）求电子穿过A板时速度的大小v0；（2）若在M、N两极板间加一恒定电压U2，求电子从偏转电场射出时的侧移距离y；（3）单位偏转电压引起的偏转量称为示波管的灵敏度．要想提高示波管的灵敏度，可以采取哪些措施？7．如图甲，放置在光滑绝缘水平面上的正方形金属线框abcd，处于竖直向下的有界匀强磁场中，ab边与磁场的边界MN重合。金属线框由粗细均匀的相同材料制成，边长L＝2m、质量m＝1kg、电阻R=4Ω。在t0=0时，金属线框在水平力F作用下，由静止开始向右运动，直到金属线框离开磁场。在此过程中，测得金属线框中的感应电流随时间变化

的图像如图乙所示：(1)指明金属线框在离开磁场的过程中，流经金属框ab边的电流方向；(2)计算t=2s时，c、d两点的电压；(3)计算在0~4s内，通过金属线框的电量；(4)分析说明金属线框从t=0开始至全部离开磁场过程中的运动情况，并计算匀强磁场的磁感应强度。8．如图，真空中竖直放置的两块平行金属板间加上恒定电压U0，一质量为m，电荷量为q的正点电荷A从左板处由静止释放，从右板的小孔水平射出后，进入一个两板水平放置的平行板电容器，进入时点电荷贴着上极板，经偏转后从下极板边缘飞出。已知电容器的电容值为C，极板的间距为d，长度为kd，两板间电压恒定．不计点电荷的重力，求：（1）粒子进入水平放置电容器时的速度大小；（2）水平放置的电容器极板所带电荷量大小；（3）A穿过水平放置电容器的过程中电势能的增量。9．华为手机Mat20Pro具有无线充电功能，所配电池铭牌上标有“3.7V，4000mAh”字样。手机无线充电器的基本原理类似于变压器，由发射器和接收器组成，分别有一发射线圈和接收线圈，其简化模型如图所示。已知发射、接收线圈匝数比n1∶n2=5∶1，发射端输入电流为。求：（1）接收线圈输出电流的有效值I2；（2）电池充满电时最大储存电能E。10．如图所示，两条固定的光滑平行金属导轨，导轨宽度为L=1m，所在平面与水平面夹角为θ=30°，导轨电阻忽略不计。虚线ab、cd均与导轨垂直其间距为l=1.6m，在ab与cd之间的区域存在垂直于导轨所在平面的匀强磁场B=2T。将两根质量均为m=1kg电阻均为R=2Ω的导体棒PQ、MN先后自导轨上同一位置由静止释放，其时间间隔为=0.1s。两者始终与导轨垂直且接触良好。已知PQ进入磁场时加速度恰好为0。当MN到达虚线ab处时PQ仍在磁场区域内。求：(1)导体棒PQ到达虚线ab处的速度v；(2)当导体棒PQ到达虚线cd的过程中导体棒MN上产生的热量Q；(3)当导体棒PQ刚离开虚线cd的瞬间，导体棒PQ两端的电势差。11．如图所示，AB两金属板与电路良好接触，两板间距为d，两板之间有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B；一束粒子流（不计重力）以速度v0从S1孔平行于金属板射入，恰好沿直线运动从S2孔射出，已知电源的电动势为E，内阻为r,定值电阻为R0，求：（1）AB两板之间的电势差；（2）此时滑动变阻器R接入电路的阻值.12．如图所示，在平面直角坐标系xOy的第四象限有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在y轴上P点有一粒子源，沿纸面向磁场发射速率不同的粒子，均沿与y轴负方向夹角的方向，已知粒子质量均为m，电荷量q（），OP间距离为L（不计粒子间相互作用及粒子重力）。(1)若某粒子垂直x轴飞出磁场，求该粒子在磁场中的运动时间；(2)若某粒子不能进入x轴上方，求该粒子速度大小满足的条件。13．单匝矩形线圈abcd放置在水平面内，线圈面积为S=100cm2，线圈处在匀强磁场中，磁场方向与水平方向成30°角，求：（1）若磁场的磁感应强度B=0.1T，则穿过线圈的磁通量为多少？（2）若磁感应强度方向改为与线圈平面垂直，且大小按B=0.1+0.2t（T）的规律变化，线圈中产生的感应电动势为多大？14．如图所示，在倾角为30°的斜面OA左侧有一竖直挡板，挡板与斜面OA间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B=0.2T，挡板上有一小孔P，OP=0.6m，现有一质量m=4×10－20kg，带电量q=+2×10－14C的粒子，从小孔以速度v0=3×104m/s水平射进磁场区域，粒子重力不计。（1）粒子在磁场中做圆周运动的半径是多少？（2）通过调整粒子进入磁场的速度大小可以控制粒子打到斜面OA时的速度方向，现若要粒子垂直打到斜面OA上，则粒子进入磁场的速度该调整为多少？此情况下粒子打到斜面OA的时间又为多少？15．如图所示，在宽为L的区域内有竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B．光滑绝缘水平面上有一边长为L、质量为m、电阻为R的单匝正方形线框abcd，ad边位于磁场左边界，线框在水平外力作用下垂直边界穿过磁场区．（1）若线框以速度v匀速进入磁场区，求此过程中b、c两端的电势差Ubc；（2）在（1）的情况下，从图示线框移动到完全进入磁场的过程中产生的热量Q和通过导线截面的电量q；（3）若线框由静止开始以加速度a匀加速穿过磁场，求此过程中外力F随运动时间t的变化关系．16．如图所示，匀强电场中一带负电的点电荷在恒力作用下，从A点沿水平方向匀速运动至点。已知，，点电荷带电荷量为，、之间的距离，点的电势，不计点电荷重力。求：（1）匀强电场场强的大小和方向；（2）从到的过程中，点电荷电势能的变化量；（3）、间的电势差及点的电势。17．如图所示，abcd是一个固定的U型金属框架，ab和cd边都很长，bc边长为L，框架的电阻可不计，ef是放置在框架上与bc平行的导体杆，质量为m，它可在框架滑动，摩擦因数为，它的电阻为R，现沿垂直于框架平面的方向加一恒定的匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向里，已知以恒力F向右拉导体ef时，导体杆最后匀速滑动。(1)求杆运动过程中最大加速度大小(2)匀速滑动时的速度大小18．如图所示，在x轴上方存在垂直xOy平面向外的匀强磁场，坐标原点O处有一粒子源，可向x轴和x轴上方的各个方向不断地发射速度大小均为v、质