高三物理復(fù)習(xí)研討會(huì)交流材料：對(duì)磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)和交流電復(fù)習(xí)的建議

1、對(duì)磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)和交流電復(fù)習(xí)的建議一、高考真題2008年14.（16分）在場(chǎng)強(qiáng)為b的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一質(zhì)量為m、帶正電q的小球在o點(diǎn)靜止釋放，小球的運(yùn)動(dòng)曲線如圖所示.已知此曲線在最低點(diǎn)的曲率半徑為該點(diǎn)到x軸距離的2倍，重力加速度為g.求： （1）小球運(yùn)動(dòng)到任意位置p（x,y）處的速率v. （2）小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中第一次下降的最大距離ym. （3）當(dāng)在上述磁場(chǎng)中加一豎直向上場(chǎng)強(qiáng)為e（）的勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，小球從o靜止釋放后獲得的最大速率vm.15.（16分）如圖所示，間距為l的兩條足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為，導(dǎo)軌光滑且電阻忽略不計(jì).場(chǎng)強(qiáng)為b的條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為d1

2、，間距為d2，兩根質(zhì)量均為m、有效電阻均勻?yàn)閞的導(dǎo)體棒a和b放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直.（設(shè)重力加速度為g）（1）若d進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，b以與a同樣的速度進(jìn)入第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域，求b穿過(guò)第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中增加的動(dòng)能.（2）若a進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，b恰好離開第1個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域;此后a離開第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，b又恰好進(jìn)入第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域.且a、b在任意一個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域或無(wú)磁場(chǎng)區(qū)域的運(yùn)動(dòng)時(shí)間均相等.求a穿過(guò)第2個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域過(guò)程中，兩導(dǎo)體棒產(chǎn)生的總焦耳熱q.（3）對(duì)于第（2）問(wèn)所述的運(yùn)動(dòng)情況，求a穿出第k個(gè)磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)的速率v.2009年14.（16分）1932年，勞倫斯和利文斯設(shè)計(jì)出了回旋加速器?；匦铀倨鞯墓ぷ?/p>

3、原理如圖所示，置于高真空中的d形金屬盒半徑為r，兩盒間的狹縫很小，帶電粒子穿過(guò)的時(shí)間可以忽略不計(jì)。磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與盒面垂直。a處粒子源產(chǎn)生的粒子，質(zhì)量為m、電荷量為+q ，在加速器中被加速，加速電壓為u。加速過(guò)程中不考慮相對(duì)論效應(yīng)和重力作用。 （1） 求粒子第2次和第1次經(jīng)過(guò)兩d形盒間狹縫后軌道半徑之比；（2） 求粒子從靜止開始加速到出口處所需的時(shí)間t ；（3） 實(shí)際使用中，磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場(chǎng)頻率都有最大值的限制。若某一加速器磁感應(yīng)強(qiáng)度和加速電場(chǎng)頻率的最大值分別為bm、fm，試討論粒子能獲得的最大動(dòng)能e。15.（16分）如圖所示，兩平行的光滑金屬導(dǎo)軌安裝在一光滑絕緣斜面上，導(dǎo)軌間距

4、為l、 足夠長(zhǎng)且電阻忽略不計(jì)，導(dǎo)軌平面的傾角為，條形勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度為d，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為b、方向與導(dǎo)軌平面垂直。長(zhǎng)度為2d的絕緣桿將導(dǎo)體棒和正方形的單匝線框連接在一起組成“”型裝置，總質(zhì)量為m，置于導(dǎo)軌上。導(dǎo)體棒中通以大小恒為i的電流（由外接恒流源產(chǎn)生，圖中未圖出）。線框的邊長(zhǎng)為d（d l），電阻為r，下邊與磁場(chǎng)區(qū)域上邊界重合。將裝置由靜止釋放，導(dǎo)體棒恰好運(yùn)動(dòng)到磁場(chǎng)區(qū)域下邊界處返回，導(dǎo)體棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直。重力加速度為g。求：（1）裝置從釋放到開始返回的過(guò)程中，線框中產(chǎn)生的焦耳熱q； （2）線框第一次穿越磁場(chǎng)區(qū)域所需的時(shí)間t1 ； （3）經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，線框上邊與磁場(chǎng)區(qū)域下邊界

5、的最大距離m 。 2010年9.如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中附加另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)，附加磁場(chǎng)位于圖中陰影區(qū)域，附加磁場(chǎng)區(qū)域的對(duì)稱軸oo與ss垂直。a、b、c三個(gè)質(zhì)子先后從s點(diǎn)沿垂直于磁場(chǎng)的方向攝入磁場(chǎng)，它們的速度大小相等，b的速度方向與ss垂直，a、c的速度方向與b的速度方向間的夾角分別為，且。三個(gè)質(zhì)子經(jīng)過(guò)附加磁場(chǎng)區(qū)域后能達(dá)到同一點(diǎn)s，則下列說(shuō)法中正確的有a三個(gè)質(zhì)子從s運(yùn)動(dòng)到s的時(shí)間相等b三個(gè)質(zhì)子在附加磁場(chǎng)以外區(qū)域運(yùn)動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)軌跡的圓心均在oo軸上c若撤去附加磁場(chǎng)，a到達(dá)ss連線上的位置距s點(diǎn)最近d附加磁場(chǎng)方向與原磁場(chǎng)方向相同13（15分）如圖所示，兩足夠長(zhǎng)的光滑金屬導(dǎo)軌豎直放置，相距為l, 一理想電流表

6、與兩導(dǎo)軌相連，勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直。一質(zhì)量為m、有效電阻為r的導(dǎo)體棒在距磁場(chǎng)上邊界h處?kù)o止釋放。導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，流經(jīng)電流表的電流逐漸減小，最終穩(wěn)定為i。整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好，且始終保持水平，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻。求： （1） 磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小b；（2） 電流穩(wěn)定后， 導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)速度的大小v；（3） 流經(jīng)電流表電流的最大值2011年13(15分)題13-1圖為一理想變壓器，ab為原線圈，ce為副線圈，d為副線圈引出的一個(gè)接頭。原線圈輸入正弦式交變電壓的u-t圖象如題13-2圖所示。若只在ce間接一只rce=400 的電阻，或只在de間接一只rde=225 的電阻,兩種情況下電阻消耗

7、的功率均為80w。(1)請(qǐng)寫出原線圈輸入電壓瞬時(shí)值uab的表達(dá)式；(2)求只在ce間接400的電阻時(shí)，原線圈中的電流i1；(3)求ce和de 間線圈的匝數(shù)比。15(16分)某種加速器的理想模型如題15-1圖所示：兩塊相距很近的平行小極板中間各開有一小孔a、b，兩極板間電壓uab的變化圖象如圖15-2圖所示，電壓的最大值為u0、周期為t0，在兩極板外有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。若將一質(zhì)量為m0、電荷量為q的帶正電的粒子從板內(nèi)a孔處?kù)o止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后進(jìn)入磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t0后恰能再次從a 孔進(jìn)入電場(chǎng)加速?，F(xiàn)該粒子的質(zhì)量增加了。(粒子在兩極板間的運(yùn)動(dòng)時(shí)間不計(jì)，兩極板外無(wú)電場(chǎng)，不考慮粒子所受的

8、重力)(1)若在t=0時(shí)刻將該粒子從板內(nèi)a孔處?kù)o止釋放，求其第二次加速后從b孔射出時(shí)的動(dòng)能；(2)現(xiàn)在利用一根長(zhǎng)為l的磁屏蔽管(磁屏蔽管置于磁場(chǎng)中時(shí)管內(nèi)無(wú)磁場(chǎng)，忽略其對(duì)管外磁場(chǎng)的影響)，使題15-1圖中實(shí)線軌跡(圓心為o)上運(yùn)動(dòng)的粒子從a孔正下方相距l(xiāng)處的c孔水平射出，請(qǐng)?jiān)诖痤}卡圖上的相應(yīng)位置處畫出磁屏蔽管；(3)若將電壓uab的頻率提高為原來(lái)的2倍，該粒子應(yīng)何時(shí)由板內(nèi)a孔處?kù)o止開始加速，才能經(jīng)多次加速后獲得最大動(dòng)能？最大動(dòng)能是多少？2012年9. 如圖所示,mn 是磁感應(yīng)強(qiáng)度為b 的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的邊界. 一質(zhì)量為m、電荷量為q 的粒子在紙面內(nèi)從o 點(diǎn)射入磁場(chǎng). 若粒子速度為v0,最遠(yuǎn)能落在邊界上

9、的a 點(diǎn). 下列說(shuō)法正確的有(a) 若粒子落在a 點(diǎn)的左側(cè),其速度一定小于v0 (b) 若粒子落在a 點(diǎn)的右側(cè),其速度一定大于v0 (c) 若粒子落在a 點(diǎn)左右兩側(cè)d 的范圍內(nèi),其速度不可能小于v0 -qbd/2m(d)若粒子落在a 點(diǎn)左右兩側(cè)d 的范圍內(nèi),其速度不可能大于v0 +qbd/2m13. (15 分)某興趣小組設(shè)計(jì)了一種發(fā)電裝置,如圖所示. 在磁極和圓柱狀鐵芯之間形成的兩磁場(chǎng)區(qū)域的圓心角琢均為49仔,磁場(chǎng)均沿半徑方向. 匝數(shù)為n 的矩形線圈abcd 的邊長(zhǎng)ab =cd =、bc =ad =2. 線圈以角速度棕繞中心軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),bc和ad 邊同時(shí)進(jìn)入磁場(chǎng). 在磁場(chǎng)中,兩條邊所經(jīng)過(guò)處的

10、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為b、方向始終與兩邊的運(yùn)動(dòng)方向垂直. 線圈的總電阻為r,外接電阻為r. 求:(1)線圈切割磁感線時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小em;(2)線圈切割磁感線時(shí),bc 邊所受安培力的大小f;(3)外接電阻上電流的有效值i.二、四年高考試題命題分析1、該部分知識(shí)非常重要，考查頻率最高，10年考了兩題，一道選擇題和一道計(jì)算題（共計(jì)19分）,11年考了一道選擇題和兩道大題（34分），12年考了兩題，一道選擇題和一道計(jì)算題（共計(jì)19分），這一部分的內(nèi)容是高中物理各章節(jié)考查所占分值最高的； 2、選擇題考查的難度一般為中等難度偏上一點(diǎn)的題為主，考查的知識(shí)一般是左手定則，安培力的計(jì)算，通電導(dǎo)線在磁場(chǎng)中的平衡

11、等問(wèn)題； 3、該部分知識(shí)很容易與生活中的前沿科學(xué)掛鉤，比如電磁流量計(jì)、電磁炮、磁流體發(fā)電機(jī)、質(zhì)譜儀、速度選擇器等；三、復(fù)習(xí)建議現(xiàn)在計(jì)算題第一題往往是電磁感應(yīng)或交流電部分內(nèi)容，第一題又是得分的重點(diǎn)，所以電磁感應(yīng)部分要強(qiáng)化訓(xùn)練。電磁感應(yīng)主要包含以下幾塊內(nèi)容：1、電磁感應(yīng)現(xiàn)象；2、感應(yīng)電流的方向；3、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大??；4、楞次定律是能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn)；5、例析電磁感應(yīng)中的圖象問(wèn)題；6、自感現(xiàn)象。其中第4部分電磁感應(yīng)中的能量問(wèn)題又是重中之重，在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電流在閉合電路中流動(dòng)時(shí)將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，根據(jù)能量守恒定律，這部分能量只能從其他形式的能量轉(zhuǎn)化而來(lái)，所以楞次定律在本質(zhì)上是

12、能量守恒定律在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的具體表現(xiàn)。電磁感應(yīng)現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是不同形式能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程，產(chǎn)生和維持感應(yīng)電流的存在的過(guò)程就是其它形式的能量轉(zhuǎn)化為感應(yīng)電流電能的過(guò)程。安培力做正功的過(guò)程是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能量的過(guò)程，安培力做多少正功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式能量。導(dǎo)體在達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)之前，外力移動(dòng)導(dǎo)體所做的功，一部分用于克服安培力做功，轉(zhuǎn)化為產(chǎn)生感應(yīng)電流的電能或最后轉(zhuǎn)化為焦耳熱，另一部分用于增加導(dǎo)體的動(dòng)能。用能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)解決電磁感應(yīng)問(wèn)題，只需要從全過(guò)程考慮,不涉及電流產(chǎn)生過(guò)程的具體的細(xì)節(jié)，可以使計(jì)算方便，解題簡(jiǎn)便。計(jì)算題最后一題往往考的是帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)，并且是勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩種

13、場(chǎng)不疊加，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)只有兩類沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向進(jìn)入電場(chǎng)，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，垂直于電場(chǎng)強(qiáng)度方向進(jìn)入電場(chǎng)做類平拋運(yùn)動(dòng)，在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)只考垂直于磁感應(yīng)強(qiáng)度方向進(jìn)入磁場(chǎng)，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。考的題都是不考慮粒子重力的題，所以，表面上看是復(fù)合場(chǎng)的問(wèn)題，實(shí)際上是帶電粒子在單一勻強(qiáng)電場(chǎng)和單一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，分開來(lái)看都不是很難的過(guò)程，所以該種類型題往往是綜合的難度，不是單一過(guò)程的難度。在這種題上不可能得零分，只要按單一過(guò)程分析例方程，那一半分應(yīng)該是很容易做到的；四、模擬試題qhabrv01、如圖所示，一光滑平行金屬軌道平面與水平面成角，兩導(dǎo)軌上端用一電阻r相連，該裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直軌道平面向

14、上。質(zhì)量為m的金屬桿ab，以初速度v0從軌道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，金屬桿保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，并不計(jì)金屬桿ab的電阻及空氣阻力，則（ ）a上滑過(guò)程中安培力做的功小于動(dòng)能減少量b上滑過(guò)程通過(guò)電阻r的電量比下滑過(guò)程多c上滑過(guò)程通過(guò)電阻r產(chǎn)生的熱量比下滑過(guò)程多d上滑過(guò)程的時(shí)間比下滑過(guò)程長(zhǎng)2、如圖所示，銅制閉合線圈c被輕線豎直懸吊于天花板上，當(dāng)abcb金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)時(shí)（導(dǎo)軌電阻不計(jì)），下列說(shuō)法正確的是：（ ） a ab向右做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)閉合線圈c將被螺線管吸引bab向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)閉合線圈c將被螺線管排斥cab向右做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)閉合線

15、圈c將被螺線管吸引dab向左做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)閉合線圈c將被螺線管吸引3、如圖，平行板電容器的兩個(gè)極板豎直放置，并接直流電源。若一帶電粒子恰好能沿圖中軌跡穿過(guò)電容器，a到c是直線，由于電極板邊緣效應(yīng)，粒子從c到d是曲線，重力加速度為g，則該粒子（ ）a在ac段受重力與電場(chǎng)力平衡并做勻速運(yùn)動(dòng)，cd段電場(chǎng)力大于重力ba到c勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度是g/cosca至d重力勢(shì)能減小，電勢(shì)能增加da至d粒子所受合力一直沿軌跡的切線方向4、上題中，若兩極板間還有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，則該粒子（ ）5、如圖所示，在xoy坐標(biāo)系中，x軸上n點(diǎn)到o點(diǎn)的距離是12cm，虛線np與x軸負(fù)向的夾角是30第象限內(nèi)np的上方有勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感

16、應(yīng)強(qiáng)度b1t，第iv象限有勻強(qiáng)電場(chǎng)，方向沿y軸正向一質(zhì)量m810-10kg.電荷量q=110-4c帶正電粒子，從電場(chǎng)中m（12，8）點(diǎn)由靜止釋放，經(jīng)電場(chǎng)加速后從n點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，又從y軸上p點(diǎn)穿出磁場(chǎng)不計(jì)粒子重力，取3，求： （1）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速度v； （2）粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t； （3）勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度e。 6、如圖甲所示，兩定滑輪可以繞垂直于紙面的光滑水平軸、o轉(zhuǎn)動(dòng)，滑輪上繞一細(xì)線，線的一端系一質(zhì)量為m的重物，另一端系一質(zhì)量為m的金屬桿在豎直平面內(nèi)有兩根間距為l的足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌pq、mn，在q、n之間連接有阻值為r的電阻，其余電阻不計(jì)磁感應(yīng)強(qiáng)度為b的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直開始時(shí)金屬桿置于導(dǎo)軌下端，將重物由靜止釋放，重物最終能勻速下降，運(yùn)