北京市2009—2015會考電磁學大題匯編(春季夏季)

1、7、請考生注意：本題有、兩道小題。其中第小題供選學物理1-1的考生做；第小題供選學物理3-1的考生做。每位考生只做其中一道小題。（供選學物理1-1的考生做）（8分）我國的航天航空事業(yè)取得了巨大的成就。2013年12月14號，“嫦娥三號”探測器在月球上的虹灣區(qū)成功實現(xiàn)軟著陸?！版隙鹑枴痹谥懬敖洑v了發(fā)射入軌、地月轉移、環(huán)月飛行等一系列過程，如圖18為“嫦娥三號”的飛行軌道示意圖。已知月球表面的重力加速度為g月，月球半徑為R。忽略月球自轉的影響。（1）求月球的第一宇宙速度（環(huán)繞速度）；（2）當“嫦娥三號”在環(huán)月段做勻速圓周運動時，運行軌道距月球表面的高度為H，求“嫦娥三號”的運行周期。（供選學物

2、理3-1的考生做）（8分）圖19是質譜儀的工作原理示意圖。其中速度選擇器內的磁場與電場相互垂直，磁場的磁感應強度為B1，方向垂直紙面向里。兩極板間的距離為d，通過調節(jié)兩極板間的電勢差，可使不同速度的帶電粒子沿直線通過速度選擇器。帶電粒子通過速度選擇器之后，從O點垂直于磁場方向射入磁感應強度為B2的勻強磁場，經歷半個圓周打在照相底片上。一束電荷量均為q的帶電粒子射入速度選擇器，當兩極板間的電勢差為U時，一部分粒子打到照相底片的A點；當兩極板間的電勢差為3U是，另一部分粒子打到照相底片的C點。經過測量O、A之間的距是A、C之間的距離的兩倍。不計粒子重力。求：（1）上述兩部分粒子的速度之比；（2）上

3、述兩部分粒子的質量之比；7請考生注意：本題有、兩個小題。其中第小題供選學物理1-1的考生做；第小題供選學物理3-1的考生做。每位考生只做其中一個小題。A軌道B軌道圖21（供選學物理1-1的考生做）（8分）“北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)”是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，該系統(tǒng)已成功應用于測繪、電信、水利、漁業(yè)、交通運輸、森林防火、減災救災和公共安全等諸多領域，產生了顯著的經濟效益和社會效益“北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)”空間段由5顆靜止軌道衛(wèi)星和30顆非靜止軌道衛(wèi)星組成，示意圖如圖21所示圖中A、B軌道均可視為圓軌道，其半徑分別約為km和km求：（1）在A、B軌道上運行的衛(wèi)星向心加速度之比；（2）在A、B軌道上運行的

4、衛(wèi)星周期之比（供選學物理3-1的考生做）（8分）如圖22所示，熒光屏豎直放置，其左側空間存在互相垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向下，電場強度為E，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B小孔S與熒光屏的距離為L電子從小孔以某一速度垂直射向熒光屏，恰好能夠做勻速直線運動，打在熒光屏上的O點如果撤去磁場，其他條件不變，那么電子將打在熒光屏上的P點已知電子的質量為m，電荷量為e，不計電子重力求：圖22（1）電子進入小孔時速度v的大??；（2）P點到O點的距離y7請考生注意：本題有、兩個小題其中第小題供選學物理1-1的考生做；第小題供選學物理3-1的考生做。每位考生只做其中一個小題。（供選學物理1-

5、1的考生做）（8分）我國的航空航天事業(yè)取得了巨大成就2007年10月和2010年10月29日，我國相繼成功發(fā)射了“嫦娥一號”和“嫦娥二號”探月衛(wèi)星，它們對月球進行了近距離探測，圓滿完成了預定的科研任務如圖16所示，“嫦娥一號”和“嫦娥二號”環(huán)繞月球做勻速圓周運動時，距月球表面的高度分別為h和已知月球的半徑為R（1）求“嫦娥一號”和“嫦娥二號”環(huán)繞月球運動的線速度大小之比；（2）已知“嫦娥一號”的運行周期為T，求“嫦娥二號”的運行周期. 圖16嫦娥二號嫦娥一號（供選學物理3-1的考生做）（8分）如圖17所示，平行金屬板P、Q的中心分別有小孔O和O，OO連線與金屬板垂直，兩板間的電壓為U在Q板的右

6、側存在勻強磁場，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度為B磁場右側邊界處的熒光屏MN與Q板間的距離為L，OO連線的延長線與MN相交于A點一質量為m、電荷量為+q的帶電粒子，從小孔O處由靜止開始運動，通過小孔O后進入磁場，最終打在MN上的A點不計粒子重力求：BOOAAPQMN圖17（1）帶電粒子運動到小孔O 時的速度大?。唬?）A點與A點之間的距離7請考生注意：本題有、兩個小題其中第小題供選學物理1-1的考生做；第小題供選學物理3-1的考生做。每位考生只做其中一個小題。（供選學物理1-1的考生做）（8分）我國的航空航天事業(yè)取得了巨大成就 2013年12月14日，“嫦娥三號”探測器在月球上的紅灣區(qū)成功實

7、現(xiàn)軟著陸。已知月球表面重力加速度為g，月球的半徑為R（1）“嫦娥三號”在軟著陸的最后階段，關閉了反沖發(fā)動機，從距月球表面h高度處由靜止開始自由下落，求“嫦娥二號”著陸時速度的大小v，（2）“嫦娥三號”在著陸的某段時間內，環(huán)繞月球做勻速圓周運動，周期為T，求“嫦娥三號”距月球表面的高度H.（供選學物理3-1的考生做）（8分）如圖18所示，平行金屬板C、D水平放置，板間存在電場場強為E的勻強電場和磁感應強度為B0的板M、N豎直放置，其右側存在勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，磁感應強度大小為B1，磁場右側邊界處的熒光屏PQ與MN平行，其間距為L,質量為m、帶電荷量為+q的帶電粒子在C、D兩板間順水

8、平虛線OO/所示路徑做勻速直線運動。經過O后從M、N上的小孔進入磁場，最終打在熒光屏PQ上的A點，OO/的延長線與PQ垂直且相交于A/點。不計粒子的重力。求：（1）粒子做勻速直線運動速度的大小，（2）A點與A/點之間的距離。7請考生注意：本題有、兩個小題其中第小題供選學物理1-1的考生做；第小題供選學物理3-1的考生做。每位考生只做其中一個小題。（供選學物理1-1的考生做）（8分）2012年6月29日，在太空“旅行”13天的“神舟九號”載人飛船安全“回家”，至此我國首次太空載人交會對接取得圓滿成功“神舟九號” 與“天宮一號”完成對接后在軌道上運行，可視為勻速圓周運動，它們距離地面的高度為h已知

9、它們的總質量為m，地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g. 求：（1）“神舟九號”與“天宮一號”對接后，地球對它們的萬有引力F；（2）“神舟九號”與“天宮一號”對接后，它們運行的周期T. 圖15（供選學物理3-1的考生做）（8分）圖16OBPEA如圖16所示，在熒光屏的左側空間存在相互垂直的勻強電場和勻強磁場，電場方向豎直向下，電場強度為E，磁場方向垂直紙面向里，磁感應強度為B場中A點與熒光屏的距離為L電子從A點以某一速度垂直射向熒光屏，恰好能夠做勻速直線運動，打在屏上的O點；如果撤去電場，保持磁場不變，那么電子將打在屏上的P點已知電子的質量為m，電荷量為e求：（1）電子的速度大小；（2）P到

10、O點的距離y25. （8分）摩托車比賽是一項精彩刺激的體育比賽，某次摩托車比賽中有如圖18所示的一段賽道，水平高臺離地面的高度H=5.0m，高臺右端有一壕溝，壕溝兩側的高度差為h=0.8m，水平距離為8 m。求 （1）摩托車要安全跨越壕溝，在水平高臺上至少需多大的水平初速度；（2）若摩托車運動員以v0=10m/s的初速度從坡底沖上高臺后，恰好安全跨越壕溝，摩托車從坡底沖上高臺至開始跨越壕溝的過程中，歷時t=10s，發(fā)動機的功率恒為P=5.0kW，人和車的總質量m=1.8×102kg（可視為質點），在摩托車沖上高臺的過程中克服摩擦力所做的功。請考生注意：在下面26、27題各有、兩道小題

11、。其中第小題供文科學生做；第小題供理科學生做。每位學生在每題的、小題中只做一道小題。26. （8分）（供文科學生做）電場中某區(qū)域的電場線分布如圖19所示，已知檢驗電荷q = +5.0 × 10-8 C，在A點受電場力F=2.0 × 10-4N。求：（1）A點的電場強度的大小EA；（2）若將檢驗電荷的電量變?yōu)樵瓉淼?倍，則該檢驗電荷在A點受的電場力又為多大。（供理科學生做）如圖20所示，兩平行金屬板P1和P2之間的電壓為U。一個帶負電的粒子在兩板間沿虛線所示路徑做加速直線運動。 粒子通過兩平行板后從O點進入另一磁感應強度為B的勻強磁場中，在洛倫茲力的作用下，粒子做勻速圓周運動

12、，經過半個圓周后打在擋板MN上的A點。已知粒子的質量為m，電荷量為q。 不計粒子重力。求：（1）粒子進入磁場時的速度v； （2）O、A兩點間的距離x。7(供選學物理11的考生做)(8分)我國的航天事業(yè)取得了巨大成就近年來，我國又相繼成功發(fā)射了“嫦娥一號”和“嫦娥二號”探月衛(wèi)星。圖17是兩顆探月衛(wèi)星繞月球做勻速圓周運動的示意圖。“嫦娥一號”和“嫦娥二號”環(huán)繞月球運動時距月球表面的高度分別為h和h/2，已知月球半徑R求： （1）“嫦娥一號”和“嫦娥二號”運動的向心加速度之比； （2）“嫦娥一號”和“嫦娥二號”運動的周期之比。(供選學物理31的考生做)(8分)如圖18所示，兩平行金屬板P、Q水平放置

13、，板間存在電場強度為E勻強電場和磁感應強度大小為B1的勻強磁場。一帶電粒子在兩板間沿虛線所示路徑做勻速直線運動，粒子通過兩平行板后從O點進入另一磁感應強度大小為B2的勻強磁場中，在洛倫茲力的作用下，粒子做勻速圓周運動，經過半個圓周后打在擋板MN上的A點。測得O、A兩點間的距離為L不計粒子重力求：(1) 粒子做勻速直線運動速度的大小v；(2) 粒子電量和質量之比q/m7請考生注意：本題有、兩個小題其中第小題供選學物理1-1的考生做；第小題供選學物理3-1的考生做。每位考生只做其中一個小題。（供選學物理1-1的考生做）（8分）圖152010年10月1日，我國成功發(fā)射了“嫦娥二號”探月衛(wèi)星“嫦娥二號

14、”在距月球表面100 km高度的軌道上做圓周運動，這比“嫦娥一號”距月球表面200 km的圓形軌道更有利于對月球表面做出精細測繪已知月球的質量約為地球質量的，月球的半徑約為地球半徑的，地球半徑為6400km，地球表面附近的重力加速度為9.8m/s2求：（1）月球表面附近的重力加速度；（2）“嫦娥一號”與“嫦娥二號”在各自圓軌道上運行速度的大小之比7. （供選學物理11的考生做）（8分）我國的航天事業(yè)取得了巨大成就，發(fā)射了不同用途的人造地球衛(wèi)星，它們在不同的軌道上繞地球運行。若一顆質量為m的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，衛(wèi)星到地面的距離為h，已知引力常量G、地球質量M和地球半徑R。（1）求地球對衛(wèi)星

15、萬有引力的大小F；（2）根據(jù)開普勒第三定律可知，不同的衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動時，它們的軌道半徑r的立方和運動周期T的平方之比（）等于一個常量，求此常量的大小. （供選學物理31的考生做）（8分）如圖13所示，真空中有直角坐標系xOy，P（a，b）是坐標系中的一個點，a、b均為大于0的常數(shù)。在y0的區(qū)域內存在著垂直于xOy平面的勻強磁場，一質量為m、電荷量為q的帶正電的粒子A從坐標原點O以速度v0沿y軸正方向射出，粒子A恰好通過P點，不計粒子重力。求：（供選學物理3-1的考生做）（8分）如圖16所示，M、N為正對著豎直放置的金屬板，其中N板的正中央有一個小孔，M、N板間的電壓 U1 = 1.0

16、×103 VP、Q為正對著水平放置的金屬板，板長L = 10 cm，兩板間的距離 d = 12 cm，兩板間的電壓 U2 = 2.4 × 103 VP、Q板的右側存在方向垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域，其中虛線為磁場的左右邊界，邊界之間的距離l = 60 cm，豎直方向磁場足夠寬一個比荷= 5.0×104 C/kg的帶正電粒子，從靜止開始經M、N板間的電壓U1加速后，沿P、Q板間的中心線進入P、Q間，并最終進入磁場區(qū)域整個裝置處于真空中，不計重力影響（1）求粒子進入P、Q板間時速度 的大小；（2）若粒子進入磁場后，恰好沒有從磁場的右邊界射出，求勻強磁場的磁感應強度B的

17、大小lBU1MNPQL圖16d7請考生注意：本題有、兩道小題。其中第小題供選學物理1-1的考生做；第小題供選學物理3-1的考生做。每位考生只做其中一道小題。（供選學物理1-1的考生做）（8分）圖13（萬有引力）2008年9月27日，“神舟七號”航天員翟志剛首次實現(xiàn)了中國航天員在太空的艙外活動（圖13），這是我國航天發(fā)展史上的又一里程碑. 已知引力常量為G，地球質量為M，地球半徑為R. 飛船繞地球做勻速圓周運動的過程中，距地面的高度為h，求：（1）飛船加速度a的大小；（2）飛船速度v的大小.（供選學物理3-1的考生做）（8分）B2abB1OA圖14P1P2MN（質譜儀）如圖14所示，兩平行金屬板

18、P1和P2之間的距離為d、電壓為U，板間存在磁感應強度為B1的勻強磁場. 一個帶正電的粒子在兩板間沿虛線所示路徑做勻速直線運動. 粒子通過兩平行板后從O點進入另一磁感應強度為B2的勻強磁場中，在洛倫茲力的作用下，粒子做勻速圓周運動，經過半個圓周后打在擋板MN上的A點. 已知粒子的質量為m，電荷量為q. 不計粒子重力. 求：（1）粒子做勻速直線運動的速度v； （2）O、A兩點間的距離x.7請考生注意：本題有、兩道小題。其中第小題供選學物理1-1的考生做；第小題供選學物理3-1的考生做。每位考生只做其中一道小題。（供選學物理1-1的考生做）（8分）圖13rm如圖13所示的光滑水平面上，質量為m的小

19、球在輕繩的拉力作用下做勻速圓周運動，小球運動n圈所用時間為t，圓周的半徑為r. 求：（1）小球線速度的大??；（2）小球所受拉力的大小.（供選學物理3-1的考生做）（8分）圖14vBPQMN如圖14所示，在虛線MN右側存在垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度為B. 一個質量為m、電荷量為q的帶負電的粒子從P點以垂直MN的速度v進入磁場，粒子在磁場中做勻速圓周運動，一段時間后從Q點離開磁場. 不計粒子的重力. 求：（1）P、Q兩點間的距離；（2）粒子在磁場中運動的時間.7請考生注意：本題有、兩個小題。其中第小題供選學物理1-1的考生做；第小題供選學物理3-1的考生做。每位考生只做其中一個小題。（供選

20、學物理1-1的考生做）（8分）圖172011年11月，“神舟八號”飛船與“天宮一號” 目標飛行器在太空實現(xiàn)了兩次交會對接，開啟了我國空間站的新紀元. 完成對接后，“神舟八號”與“天宮一號”在同一圓形軌道上運行. 地面觀測站測得它們的運行周期為T，已知地球半徑為R，地球表面的重力加速度為g. 求：（1）“神舟八號”與“天宮一號”對接后距離地面的高度h；（2）“神舟八號”與“天宮一號”對接后運行速度的大小. （供選學物理3-1的考生做）（8分）利用電場、磁場可以控制帶電粒子的運動. 如圖18所示，在平面直角坐標系xOy中，有一個半徑為r的圓形區(qū)域，其圓心坐標為 (r，0). 在這個區(qū)域內存在磁感應

21、強度大小為B、方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場. 在直線y = - r的下方，有水平向左的勻強電場，電場強度的大小為E. 一質子從O點沿x軸正方向射入磁場，在磁場中做半徑為r的勻速圓周運動. 已知質子的質量為m，電荷量為q，不計質子的重力. 求：B圖18xyOE-r（1）質子射入磁場時速度的大??；（2）質子運動到y(tǒng)軸時距O點的距離L.7(供選學物理11的考生做)(8分)我國的航天事業(yè)取得了巨大成就2010年10月1日，我國成功發(fā)射了“嫦娥二號”探月衛(wèi)星?！版隙鸲枴钡馁|量為m，它繞月球做勻速圓周時距月球表面的距離為h。已知引力常量為G，月球質量為M，月球半徑R求：（1）“嫦娥二號”繞月球做勻速圓周的周期(2)“嫦娥二號”繞月球做勻速圓周的向