選修11《磁場》、《電磁感應(yīng)》解答題集錦

1、磁場、電磁感應(yīng)期末考試解答題集錦1、 【日照市】16. (12分)如圖所示，細(xì)繩繞過輕滑輪連接著邊長為L的正方形導(dǎo)線框 Ai和物塊A2,線框Ai的電阻R，質(zhì)量為 M，物塊A 2的質(zhì)量為m ( M m),兩勻強(qiáng)磁場區(qū)域i、n的高度也為L,磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B,方向水平且與線框平面垂直。線框ab邊距磁場邊界高度為h。開始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，把它們由靜 止釋放，ab邊剛好穿過兩 磁場的分界線 CC進(jìn)入磁場 n時(shí)線框做勻速運(yùn)動，不計(jì)繩與骨輪間的摩擦。求：(1) ab邊剛進(jìn)入I時(shí)線框 Ai的速度vi的大??；(2) ab邊進(jìn)入磁場n后線框 A1的速度v2的大小。2、.【濟(jì)南市】15.(13分)如圖所示的坐

2、標(biāo)系，x軸沿水平方向，y軸沿豎直 方向。在x軸上方空間的第一、第二象限內(nèi)，既無電場也無 磁場，在第三象限，存在沿 y軸正方向的勻強(qiáng)電場和垂直 xy 平面(紙面)向里的勻強(qiáng)磁場，在第四象限，存在沿y軸負(fù)方向、場強(qiáng)大小與第三象限電場場強(qiáng)相等的勻強(qiáng)電場。一 質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電質(zhì)點(diǎn)，從y軸上y=h處的P1點(diǎn)以一定的水平初速度沿 x軸負(fù)方向進(jìn)入第二象限。然后經(jīng)過x軸上x=-2h處的P2點(diǎn)進(jìn)入第三象限，帶電質(zhì)點(diǎn)恰好能做勻速圓周運(yùn)動。之后經(jīng) 過y軸上y=-2h處的P3點(diǎn)進(jìn)入第四象限。已知重力加速度為g。試求：(1) 粒子到達(dá)P2點(diǎn)時(shí)速度的大小和方向(2) 第三象限空間中電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小(3

3、) 帶電質(zhì)點(diǎn)在第四象限空間運(yùn)動過程中最小速度的大小和方向。3、.【萊陽一中】20. (10分)如圖所示，帶有等量異種電荷的兩平行金屬板A和B水平放置，板間勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小為E,方向豎直向下，兩板正中央均開有小孔，板長為L,板間距離為 L/3,整個(gè)裝置處于真空環(huán)境中， 在A板小孔正上方、 距小孔為L處的P點(diǎn)，由靜止釋放一個(gè)帶正電的小 球(可看做質(zhì)點(diǎn))，小球進(jìn)入AB兩板間時(shí)加速度變?yōu)?原來的2倍，設(shè)小球通過上、下孔時(shí)的速度分別為- 1、： 2?，F(xiàn)改變兩板的帶電性質(zhì)，使兩板間場強(qiáng)方向與原來相反，但大小不變，同時(shí)在兩板之間加上 垂直紙面向里的水平勻強(qiáng)磁場，再次在P點(diǎn)由靜止釋放該小球，小球從 A板小孔

4、進(jìn)入兩板間后，不碰撞極板而能從兩板間飛出。求：(重力加速度為g)(1) - 1與：2之比磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍4、.【萊陽一中】21. (12分)如圖(a)所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L=0 . 40m,導(dǎo)軌平而與水平面成-30角，上端下端通過導(dǎo)線分別連接阻值R二R2 =1.2門的電阻，質(zhì)量為 m=0. 20kg、阻值 r =0.20的金屬棒ab放在 兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保 持良好接觸，整個(gè)裝置處在垂 直導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中， 磁感應(yīng)強(qiáng)度大小 B 1T。現(xiàn)通過小電動機(jī)對金屬棒施加拉力,使金屬棒沿導(dǎo)軌向上做勻加速直線運(yùn)動，0. 5s時(shí)電動機(jī)達(dá)到額定功率，此后電動機(jī)功率保持不變

5、，經(jīng)足夠長時(shí)間后，棒達(dá)到最大速度5. 0m/s。此過程金屬棒運(yùn)動的：一t圖象如圖(b)所示，試求：(取重力加速度g=10m/ s2)(1) 電動機(jī)的額定功率 P(2) 金屬棒勻加速運(yùn)動時(shí)的加速度a的大小F與速度：的關(guān)系和PQ為固定在水平面上的平行金屬軌道，軌距為(3) 在00. 5s時(shí)間內(nèi)電動機(jī)牽引力5、.【臨沂高新區(qū)】16.如圖所示，MNPb我0.2m，質(zhì)量為0.1kg的金屬桿ab置于軌道上，與軌道垂直，整個(gè)裝置處于 方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T，現(xiàn)用F=2N的水平向右 的恒力拉ab桿由靜止開始運(yùn)動， 電路 中除了電阻 R=0.05 Q之外，其余電阻不計(jì)，設(shè)軌道光滑，求：

6、(1) ab桿的速度達(dá)到5m/s時(shí)的 加速度多大？(2) 當(dāng)ab桿達(dá)到最大速度后，撤去外力F，此后感應(yīng)電流還能產(chǎn)生多少電熱?6、.【青島十九中】17. (12分)如圖所示，半徑為 r、圓心為01的虛線所圍的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場，在磁場右側(cè)有一堅(jiān)直放置的平行金屬板M和N，兩板問距離為L,在MN板中央各有一個(gè)小孔 O2、O3、 01、O2、O3在同一水平直線上，與平行金屬板相接的 是兩條豎直放置間距為 L的足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌， 導(dǎo)體棒PQ與導(dǎo)軌接觸良好，與阻值為 R的電阻形成 閉合回路(導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻不計(jì))，該回路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B,方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場 中，整個(gè)

7、裝黃處在真空室中，有一束電荷量為+q、質(zhì)量為m的粒子流(重力不計(jì))，以速率V0圓形磁場邊 界上的最低點(diǎn)E沿半徑方向射入圓形磁場區(qū)域，最后從小孔O3射出?，F(xiàn)釋放導(dǎo)體棒 PQ,其下滑h后開始 勻速運(yùn)動，此后粒子恰好不能從 O3,而從圓形磁場的 最高點(diǎn)F射出。求：(1 )圓形磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B (2)導(dǎo)體棒的質(zhì)量M。(3) 棒下落h的整個(gè)過程中，電阻上產(chǎn)生的電熱。(4)粒子從E點(diǎn)到F點(diǎn)所用的時(shí)間7、.【威海一中】14. ( 8分)半徑為R的光滑絕緣圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，并且處于水平向 右的勻強(qiáng)電場 E和垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場B中.環(huán)上套有一個(gè)質(zhì)量為 m的帶電小球，讓小球從與環(huán)心等高的P點(diǎn)由靜止釋放

8、，恰好能滑到圓環(huán)的最高點(diǎn)A.求：(1) 小球的帶電性質(zhì)和帶電量.(2) 小球運(yùn)動過程中對環(huán)的最大壓力.8、.【威海一中】15. (10分)如圖所示，MN、PQ為間距L=0.5m 足夠長的平行導(dǎo)軌，NQ丄MN。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角9=37 NQ間連接有一個(gè)R=5 Q的電阻。有一勻強(qiáng)磁場垂直 于導(dǎo)軌平面，磁感強(qiáng)度為 Bo=1T。將一根質(zhì)量為m=0.05kg的 金屬棒ab緊靠NQ放置在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌 與金屬棒的電阻均不計(jì)?，F(xiàn)由靜止釋放金屬棒， 金屬棒沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動過程中始終與 NQ平行。已知金屬棒與導(dǎo)軌間的 動摩擦因數(shù)尸0.5,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí)已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定速 度，cd距離N

9、Q為s=1m。試解答以下問題：(g=10m/s2,sin37 =0.6 , cos37 =0.8)(1) 請定性說明金屬棒在達(dá)到穩(wěn)定速度前的加速度和速度各如何變化？(2) 當(dāng)金屬棒滑行至 cd處時(shí)回路中的電流多大？(3) 金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多大？(4) 若將金屬棒滑行至 cd處的時(shí)刻記作t=0，從此時(shí)刻起，讓磁感強(qiáng)度逐漸減小，可使金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間t變化(寫出B與t的關(guān)系式)？ 9、.【威海一中】17. (12分)如圖4所示，在以O(shè)為圓心，半徑為 R=10j3cm的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.1T，方向垂直紙面向外。豎直平行放

10、置的兩金屬板 A、K相距為d=20 3 mm，連在如圖所示的電路中，電源電動勢E=91V ,80 Q,S2為A、K板上的兩內(nèi)阻r=1Q定值電阻R1=10 Q,滑動變阻器 R2的最大阻值為上小孔，且 0、S2跟O點(diǎn)在垂直極板的同一直線上，OS2=2R,另有一水平放置的足夠長的熒光屏D, O點(diǎn)跟熒光屏D之間的距離為 H=2R。比荷為2X105C/kg的正離子 流由S1進(jìn)入電場后，通過 S2向磁場中心射去，通過磁場 后落到熒光屏D上。離子進(jìn)入電場的初速度、重力、離子之間的作用力均可忽略不計(jì)。問：(1) 請分段描述正離子自S1到熒光屏D的運(yùn)動情況。(2) 如果正離子垂直打在熒光屏上，電壓表的示數(shù)多大？

11、(3) 調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P的位置，正離子到達(dá)熒光屏 的最大范圍多大？10.【濰坊市】17. (12分)如圖甲所示，偏轉(zhuǎn)電場的兩個(gè)平 行極板水平放置，板長 L=0 . 08m，板距足夠大，兩板的右側(cè) 有水平寬度1=0 . 06m、豎直寬度足夠大的有界勻強(qiáng)磁場.一個(gè)比荷為的帶負(fù)電粒子(其重力不計(jì))以5vo=8X10 m/s速度從兩板中間沿與板平行的方向射人偏轉(zhuǎn)電 場，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)，偏轉(zhuǎn)電場的場強(qiáng)恰好按圖乙所示的規(guī)律變化，粒子離開偏轉(zhuǎn)電場后進(jìn)入勻強(qiáng)磁場，最終垂直磁場右邊界射出.求：(1) 粒子在磁場中運(yùn)動的速率 v ；(2) 粒子在磁場中運(yùn)動的軌道半徑R;(3) 磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B11、 【鄆

12、城實(shí)驗(yàn)中學(xué)】15. (10分)如圖所示，一絕緣圓環(huán)軌道位于豎直平面內(nèi)，半徑為R,空心內(nèi)徑遠(yuǎn)小于 R,以圓環(huán)圓心O為原點(diǎn)在環(huán)面建立平面直角坐標(biāo)系xoy，在第四象限加一豎直向下的勻強(qiáng)電場，其他象限加垂直環(huán)面向外的勻強(qiáng)磁場.一帶電量為+q、質(zhì)量為m的小球在軌道 內(nèi)從b點(diǎn)由靜止釋放，小球剛好能順時(shí)針沿圓環(huán)軌道 做圓周運(yùn)動，求：(1) 勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度 E(2) 若小球第二次到達(dá)最高點(diǎn) a時(shí)恰好對軌道無壓力， 求磁感應(yīng)強(qiáng)度B.12、.【鄆城實(shí)驗(yàn)中學(xué)】16. (12分)如圖(甲)所示，一正方形金屬線框放置在絕緣的光滑水平面上， 內(nèi)，線框的右邊緊貼著磁場的邊界，從t= 0時(shí)開始，對線框施加一水平向右的 外力F，使線框從靜止開始做勻加速直并位于一豎直向下的有界勻強(qiáng)磁場區(qū)域XXX；線運(yùn)動，在b時(shí)刻穿出磁場.已知外力XXXF隨時(shí)間變化的圖像如圖(乙)所示(圖XXX中的Fo、ti均為已知量)，線框的質(zhì)量（乙）為m、電阻為R,.試求(1 )線框在磁場中運(yùn)動的加速度；(2)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(3 )線框拉出磁場的過程中通過線框橫截面的電荷量。（甲）13、.【棗莊市】16 . (9分)甲圖為質(zhì)譜儀的原理圖。帶正電粒子從靜止開 始經(jīng)過電勢差為 U的電場加速后，從 G點(diǎn)垂直于MN 進(jìn)入偏轉(zhuǎn)磁場。該偏轉(zhuǎn)磁場是一個(gè)以直線MN為上邊界、方向垂直于紙面向外的勻強(qiáng)