高二暑假物理作业(电磁学部分常考点复习)

高二暑假物理作业（电磁学部分常考点复习）班级：姓名：第一题图1.匝数为Ｎ、面积为Ｓ、总电阻为Ｒ的矩形闭合线圈，在磁感应强度为Ｂ的匀强磁场中按如图3－95所示方向（俯视逆时针）以角速度ω绕轴ＯＯ′匀速转动．ｔ=0时线圈平面与磁感线垂直，规定ａｄｃｂａ的方向为电流的正方向．求：第一题图（1）线圈转动过程中感应电动势瞬时值的表达式．

（2）线圈从图示位置开始到转过90°的过程中的平均电动势．

（3）线圈转到与图示位置成60°角时的瞬时电流．（4）线圈转动一周过程中外力做的功．2.所示为测量某种离子的荷质比的装置．让中性气体分子进入电离室Ａ，在那里被电离成离子．这些离子从电离室的小孔飘出，从缝Ｓ１进入加速电场被加速，然后让离子从缝Ｓ２垂直进入匀强磁场，最后打在底片上的Ｐ点．已知加速电压为Ｕ，磁场的磁感应强度为Ｂ，缝Ｓ２与Ｐ之间的距离为ａ，离子从缝Ｓ１进入电场时的速度不计，求该离子的荷质比ｑ/ｍ．

第二题图第二题图3.在如图3－97所示，以Ｏ点为圆心，以ｒ为半径的圆与坐标轴交点分别为ａ、ｂ、ｃ、ｄ，空间有一与ｘ轴正方向相同的匀强电场，同时，在Ｏ点固定一个电量为+Ｑ的点电荷．如果把一个带电量为-ｑ的检验电荷放在ｃ点，恰好平衡，求：（1）匀强电场的场强大小Ｅ为多少?

（2）ａ、ｄ点的合场强大小各为多少?

（3）如果把Ｏ点的正点电荷＋Ｑ移走，把点电荷-ｑ从ｃ点沿ｘ轴移到ａ点，求电场力做的功及点ｃ、ａ两点间的电势差．

第三题图第三题图4.如图3－105所示，在倾角为θ的光滑斜面上，存在着两个磁感应强度大小均为Ｂ的匀强磁场，区域Ⅰ磁场方向垂直斜面向下，区域Ⅱ磁场方向垂直斜面向上，磁场宽度均为Ｌ，一个质量为ｍ、电阻为Ｒ、边长也为Ｌ的正方形线框，由静止开始下滑，沿斜面滑行一段距离后ａｂ边刚越过ｅｅ′进入磁场区域Ⅰ时，恰好做匀速直线运动，若当ａｂ边到达ｇｇ′与ｆｆ′的中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动，求：（1）当ａｂ边刚越过ｅｅ′进入磁场区域Ⅰ时做匀速直线运动的速度ｖ；（2）当ａｂ边刚越过ｆｆ′进入磁场区域Ⅱ时，线框的加速度ａ；第四题图（3）线框从ａｂ边开始进入磁场Ⅰ至ａｂ边到达ｇｇ′与ｆｆ′的中间位置的过程产生的热量Ｑ．第四题图5.如图3－108甲所示，ｘ轴上方为一垂直于平面ｘＯｙ向里的匀强磁场，磁感应强度为Ｂ，ｘ轴下方为方向平行于ｘ轴，但大小一定（假设为Ｅ０）、方向作周期性变化的电场．在坐标为（Ｒ，Ｒ）的Ａ点和第四象限中某点各放置一个质量为ｍ，电量为ｑ的正点电荷Ｐ和Ｑ，Ｐ、Ｑ的重力及它们之间的相互作用力均不计，现使Ｐ在匀强磁场中开始做半径为Ｒ的匀速圆周运动，同时释放Ｑ，要使两电荷总是以相同的速度同时通过ｙ轴，求：（1）场强Ｅ0的大小及方向变化的周期；

（2）在如图乙所示的Ｅ－ｔ图中作出该电场的变化图象（以释放电荷Ｐ时为初始时刻，ｘ轴正方向作为场强的正方向），要求至少画出两个周期的图象．

第五题图第五题图6.如图所示，理想变压器原线圈中输入电压Ｕ１＝3300Ｖ，副线圈两端电压Ｕ２为220Ｖ，输出端连有完全相同的两个灯泡Ｌ１和Ｌ２，绕过铁芯的导线所接的电压表Ｖ的示数Ｕ＝2Ｖ，求：第六题图（1）原线圈ｎ１等于多少匝?

（2）当开关Ｓ断开时，表Ａ２的示数Ｉ２＝5Ａ，则表Ａ１的示数Ｉ１为多少?

（3）当开关Ｓ闭合时，表Ａ１的示数Ｉ１′等于多少?

第六题图第七题图7．在真空室内，速度为ｖ=6.4×10７ｍ／ｓ的电子束连续地沿两平行导体极板的中心线射入，如图3－113所示，极板长Ｌ＝8．0×10－2ｍ，两极板间的距离ｄ=5．0×10－3ｍ，两极板不带电时，电子束将沿中心线射出极板．今在两极板间加上50Ｈｚ的交变电压ｕ＝Ｕ０ｓｉｎ100πｔ（Ｖ），发现有时有电子从两极板之间射出，有时则无电子从两极板间射出．若有电子射出的时间间隔与无电子射出的时间间隔之比为Δｔ１／Δｔ２＝2∶1，则所加的交变电压的最大值Ｕ０为多大?（已知电子的质量为ｍ=9.1×10－31ｋｇ，电量为ｅ=1．6×10－19Ｃ）第七题图8.一小型发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100，穿过每匝线圈的磁通量φ随时间按正弦规律变化，如图所示。发电机内阻r＝5.0Ω，外电路电阻R＝95Ω，已知感应电动势的最大值εm＝nωφm，其中φm为穿过每匝线圈磁通量的最大值，求串联在外电路中的交流电流表（内阻不计）的读数。QQABC9.如图所示，光滑绝缘细杆竖直放置，它与以正点电荷Q为圆心的某一圆周交于B、C两点，质量为m，带电量为－q的有孔小球从杆上A点无初速下滑，已知AB=h，小球滑到B点时速度大小为，求：（1）小球从A到B过程中电场力做的功.（2）A、C两点电势差.第九题图第九题图Babc10.如图所示的正方形盒子开有a、b、c三个微孔，盒内有垂直纸面向里的匀强磁场．一束速率不同的带电粒子（质量、电量均相同，不计重力）从a孔沿垂直磁感线方向射入盒中，发现从cBabc(1)判断粒子的电性；(2)从b孔和c孔射出的粒子速率之比v1：v2；第十题图(3)它们在盒内运动时间之比为t1：t2．第十题图6.解：（1）由电压与变压器匝数的关系可得Ｕ１／ｎ１＝Ｕ２／ｎ２，ｎ１＝1650匝．

（2）当开关Ｓ断开时，有Ｕ１Ｉ１＝Ｕ２Ｉ２，Ｉ１＝Ｕ２Ｉ２／Ｕ１＝（1／3）Ａ．

（3）当开关Ｓ断开时，有ＲＬ＝Ｕ２／Ｉ２＝44Ω，

当开关Ｓ闭合时，设副线圈总电阻为Ｒ′，有Ｒ′＝ＲＬ／2＝22Ω，

副线圈中的总电流为Ｉ２′，则Ｉ２′＝Ｕ２／Ｒ′＝10Ａ，

由Ｕ１Ｉ１′＝Ｕ２Ｉ２′可知Ｉ１′＝Ｕ２Ｉ２′／Ｕ１＝（2／3）Ａ．

7.解：由于电子通过平行极板的时间Ｌ/ｖ＝1．25×10－9ｓ远比交变电压的周期2×10－2ｓ小得多，故在电子通过极板的过程中，两极板间的电压可视为不变，但对不同时刻射入的电子而言，两极板间的电压是不同的．射入两平行极板间的电子的运动类似于抛体运动：沿极板方向电子做匀速直线运动，设电子通过平行极板的时间为ｔ，则

ｔ＝Ｌ/ｖ，

沿垂直极板方向电子做匀加速直线运动，加速度为ａ，则ａ＝ｅＵ／ｍｄ．

电子刚好不能通过平行极板的条件是电子刚好打在极板的端点上．即电子受到的加速度ａ的值ａｃ刚好满足ｄ／2＝（1／2）ａｃｔ2，

由以上各式得到，若电子刚好不能通过平行极板，则两极板间的电压值Ｕｃ＝ｍｖ２ｄ２／ｅＬ２＝91Ｖ．即当两极板间的电压U小于Ｕｃ＝91Ｖ时，电子能通过平行极板；而当两极板间的电压Ｕ大于Ｕｃ＝91Ｖ时，电子就打在极板上，不能通过平行极板．由于加在两极板间的电压是交变电压ｕ＝Ｕ０ｓｉｎ100πｔ（Ｖ），所以在同一个周期内，电子能从平行极板射出的时间Δｔ１就是电压Ｕ小于Ｕｃ＝91Ｖ的时间，电子不能从平行极板射出的时间Δｔ１就是电压Ｕ大于Ｕｃ＝91Ｖ的时间，而且Δｔ１＋Δｔ２＝Ｔ，这样，根据题给条件Δｔ１/Δｔ２＝2∶1，得Δｔ１＝2Ｔ/3，Δｔ２＝Ｔ/3，

即在如图31所示的ｕ＝Ｕ０ｓｉｎ100πｔ（Ｖ）图线上，斜线部分的时间是电子能通过平行极板的时间，可以看出．

Ｕｃ＝Ｕ０ｓｉｎ100π（Ｔ／6）（Ｖ）

以Ｔ＝（1／50）ｓ，Ｕｃ＝91Ｖ代入，解得所加的交变电压的最大值Ｕ０为

Ｕ０＝91／（ｓｉｎπ／3）＝＝105Ｖ．8.解：由图可知磁通量最大值φm为：φm＝1.0×10－2Wb，且ω＝则感应电动势的最大值εm为：εm＝nωφm＝200V则电流表读数I为：I＝Babc②①9．解：(1)设小球由A到B电场力所做的功为WAB，由动能定理得mgh+WAB=得WBabc②①(2)由于B、C在以Q为圆心的圆周上，所以UB=UC∵WAB=WAC ∴WAC＝qUACUAC=10.解：依题意可得粒子的运动轨迹，如右图所示．结合运动轨迹，根据左手定则可知粒子带负电．由得又由运动轨迹知r1=2r2则v1：v2=1:2由得又由运动轨迹知t1=T/2t2=T/4则t1：t2=2：111解：对轨迹①分析水平方向：竖直方向：对轨迹②分析水平方向：竖直方向：NMOPCDRB综上U1：NMOPCDRB12．解：依题意CD棒达到最大速度时应处于平衡状态．则F=f+F安……1′f=μmgF安=BIL……1′I=E/2RE=BLv……1′P=I2·R综上F=3N……2′P=5W图图9-1313．.mg=I2Rtv=2m/s14(1)如图9-13重力，竖直下支撑力，垂直斜面向上安培力，沿斜面向上(2)当杆速度为时，感应电动势，此时电