高考物理之复合场课件

如图所示，在y＞0的空间中存在匀强电场，场强沿y轴负方向；在y＜0的空间中，存在匀强磁场，磁场方向垂直xy平面（纸面）向外。一电量为q、质量为m的带正电的运动粒子，经过y轴上y＝h处的点P1v0，方向沿x轴正方向；然后，经过x轴上x＝2h处的P2点进入磁场，并经过y轴上y＝-2h处的P3点。不计重力。求（l）电场强度的大小。（2）粒子到达P2时速度的大小和方向。（3）磁感应强度的大小。yxP1P2P3O答案(1)(2)与正轴方向成（3）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轴为两种场的分界面，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=.试求: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应满足的条件.(忽略带电粒子重力作用)v0(-L,0)OBm,-qxEy答案上题答案(1)

(2)与正轴方向成

（3）如图所示，在xoy坐标平面内的第一象限内有沿-y方向的匀强电场。在第四象限内有垂直平面向外的匀强磁场。现有一质量为m，带电量为+q的粒子（重力不计）以初速度v0沿-x方向从坐标为（3L,L）的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原O点射出，射出的速度与y轴方向夹角为45º，求：（1）粒子从O点射出的速度v和电场强度E；（2）粒子从P点运动到O电过程所需要的时间？yxPOV0（3L,L）V45º（1）

（2）如图5-19所示的理想变压器的原、副线圈电路中分别接有4个完全相同的灯泡，而且全都正常发光，那么，这三个线圈的匝数之比=

；如果两端的输出电压为U，则变压器的输入电压=

，电源的输出电压=

。3∶2∶1；3U；4U面积为S的矩形线圈，在匀强磁场中以其一边为轴匀速转动，转轴与磁感线垂直，线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示，感应电动势最大值和周期可由图中读出．求：（1）该匀强磁场的磁感强度的大小．（2）在t＝T/12时刻，线圈平面与磁感线的夹角．图11-8te0εm-εmT/2T（1）（2）如图所示，一个匝数为10匝的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，周期为T，若把万用表的选择开关拨到交流电压挡，测得a,b两点间的电压为20V，则可知：从中性面开始计时，当t=T/8时，穿过线圈的磁通量的变化率约为（）A,1.41Wb/s；B.2.0Wb/s；C.14.1Wb/s；；D.20.0Wb/sbaB一单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动过程中，线圈中的最大磁通量为，最大感应电动势为，下列说法中正确的是（）A当磁通量最大时，感应电动势也最大；B角速度等于；C当磁通量减小时，感应电动势也减小；D当磁通量等于时，感应电动势等于将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为L，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路连有额定功率为P的小灯泡且正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（）Ａ．(2πL

2nB)2/PＢ．2(πL

2nB)2/PＣ．(L

2nB)2/2PＤ．(L

2nB)2/PbaBlＢ在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是AAAA地线火线火线地线地线火线地线火线AADCB光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是y＝x2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是y＝a的直线（图中的虚线所示）．一个小金属块从抛物线上y＝b（b＞a）处以速度v沿抛物线下滑．假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是()A．mgb B．Mv2/2C．mg（b－a） D．mg（b－a）＋mv2/2如图甲所示，abcd为导体做成的框架，其平面与水平面成θ角，质量为m金棒棒PQ与ad、bc接触良好，回路的总电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁感应强度B随时间变化情况如图乙所示（设图甲中B的方向为正方向）。若PQ始终静止，关于PQ与框架的摩擦力在时间0~t1内的变化情况，可能正确的是()A．一直增大 B．一直减小C．先减小后增大 D．先增大后减小abcdpQBθtBt1o甲乙AC如图所示，由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为L，每条边的电阻均为R，其中ab边材料的密度较大，其质量为m，其余各边的质量均可忽略不计．线框可绕与cd边重合的水平轴自由转动，不计空气阻力及摩擦．若线框从水平位置由静止释放，经历时间t到达竖直位置，此时ab边的速度大小为v．若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中，重力加速度为g．求：（1）金属框摆到竖直位置时，重力的即时功率。（2）线框在竖直位置时，ab边两端的电压及所受安培力的大小．（3）在这一过程中，线框中感应电动势的有效值．（4）在时间t内流过金属框的电量。0

如图4－83所示，导体杆op可绕o轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以角速度ω转动，磁感应强度为B，ao间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则所施外力的功率为[]C如图示，U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成α=30°，一根质量m=0.1kg、有效电阻R=0.5Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，离PQ的距离为b=0.2m，整个装置处于与滑轨平面正交、磁感应强度按B=0.2t2T规律变化的磁场中，t=0时导体恰好静止，（g=10m/s2）求：⑴经过多少时间导体开始滑动⑵这段时间内通过导体棒横截面的电量αBNMQPαt=5秒q=IΔt=BLb/R=0.2×25×0.5×0.2/0.5=1库仑水平放置的导轨处于垂直轨道平面的匀强磁场中，今从静止起用力拉金属棒ab，若拉力为恒力，经t1秒ab的速度为v，加速度为a1，最终速度为2v,若拉力的功率恒定，经t2秒ab的速度为v，加速度为a2，最终速度为2v,求a1和a2的关系××××××××××BbaRa2=3a1如图4-102所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感强度大小相等的匀强磁场，其中一个的方向垂直斜面向下，另一个的方向垂直斜面向上，宽度均为L，一个质量为m、边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时恰好做匀速直线运动．当ab边到达gg′和ff′的中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动，问：线框从开始进入上边的磁场至ab边到达gg′和ff′中间位置时，产生的热量为多少？如图4-90所示，正方形金属框abcd的边长为L，在拉力作用下以速率v匀速通过匀强磁场．已知电阻Rab=Rcd=Ref=R（其余电阻不计）．长度Lae=2Led，磁场宽度大于L，磁感应强度为B．求把金属框从图示位置开始到全部拉进磁场的过程中拉力所做的功．如图所示，两根相距为ｄ的足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面内，一端接有阻值为Ｒ的电阻．在x＞0的一侧存在沿竖直方向的非均匀磁场，磁感强度B随x的增大而增大，B＝ｋx，式中的ｋ是一常量．一金属直杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动．当ｔ＝0时位于x＝0处，速度为ｖ０，方向沿x轴的正方向．在运动过程中，有一大小可调节的外力Ｆ作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定，大小为ａ，方向沿x轴的负方向．设除外接的电阻R外，所有其他电阻都可以忽略．问：（1）该回路中的感应电流持续的时间多长？

（2）当金属杆的速度大小为ｖ０／2时，回路中的感应电动势有多大？dBOxyv0RT＝2ｔ１＝2ｖ０／ａE１＝B１ｖ１d＝3ｋｖ０３ｄ／16ａ有两个匀强磁场区域，宽度都为L，磁感应强度大小都是B，方向如图7所示。单匝正方形闭合线框由均匀导线制成，边长为L。导线框从左向右匀速穿过与线框平面垂直的两匀强磁场区。规定线框中感应电流逆时针方向为正方向。则线框从位置I运动到位置II的过程中，感应电流i随时间变化的图线正确的是()C如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距l=1m，处在同一水平面中，导轨左端接有如图所示的电路，其中水平放置的平行板电容器C两极板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8Ω，R2=2Ω，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动（开关S断开）时，电容器两极板之间质量m=1×10－14kg，带电荷量q=－1×10－25C的粒子恰好静止不动；当S闭合时，粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，取g=10m/s2，求：（1）金属棒ab运动的速度多大？电阻多大？（2）S闭合后，使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大？××××××××××××R3R2qSmR1vaPbQ速度为3m/s，电阻r=2ΩP=Fv=0.06×3=0.18xy如图所示，在坐标系Oxy的第一象限中存在沿y轴正方向的匀强电场，场强大小为E。在其他象限中存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里。A是y轴上的一点，它到坐标原点O的距离为h；C是x轴上的一点，到O的距离为L。一质量为m、电荷量为q的带负电的粒子以某一初速度沿x轴正方向从A点进入电场区域，继而同过