《磁撤《電磁感應(yīng)》

1、磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)一、選擇題1【濟(jì)寧市】9如圖所示，在互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，電量為的液滴在豎直面內(nèi)做半徑為的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，已知電場(chǎng)強(qiáng)度為，磁感強(qiáng)度為，則油滴的質(zhì)量和環(huán)繞速度分別為 （ D ）A， B，B，C， C，2【聊城市】7 某帶電粒子從圖中所示的速度選擇器左端中點(diǎn)O以速度v0向右射去，從右端中心a下方的點(diǎn)b以速度v1射出。若增大磁感應(yīng)強(qiáng)度，該粒子將從a點(diǎn)上方的c點(diǎn)射出，且ac=ab，則（ BD ）A該粒子帶負(fù)電B該粒子帶正電C該粒子從C點(diǎn)射出時(shí)的速度D該粒子從C點(diǎn)射出時(shí)的速度3【聊城市】8 如圖所示，質(zhì)量為0.12kg的裸銅棒，長(zhǎng)為20cm，兩頭與軟導(dǎo)線相連，吊在B=0.5T，方向

2、豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中?，F(xiàn)在通以恒定電流I，銅棒將向紙面外擺起，最大擺角為37°，不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s2，那么銅棒中電流的大小和方向分別為（ A ）AI=4A，方向從a指向bBI=4A，方向從b指向aCI=9A，方向從a指向bDI=9A，方向從b指向a4【日照市】6回旋加速器是加速帶電粒子的裝置，其核心部分是分別與高頻交流電源兩極相連接的兩個(gè)D形金屬盒，兩盒間的狹縫中形成周期性變化的電場(chǎng)，使粒子在通過(guò)狹縫時(shí)都能得到加速，兩D形金屬盒處于垂直盒底的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，如圖所示。已知D形盒半徑為R，當(dāng)用回旋加速器加速質(zhì)子時(shí)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，高頻交變電壓的頻率為f。則下列說(shuō)法正確

3、的是（ BD ）A加速電壓越大，質(zhì)子最后獲得的速度越大B質(zhì)子最后獲得的速度與加速電壓的大小無(wú)關(guān)C不改變B和f，該回旋加速器也能用于加速電子D質(zhì)子被加速后的最大速度不可能超過(guò)2fR5【日照市】10如圖所示，圖甲為電視機(jī)顯像管的結(jié)構(gòu)示意圖，其左端尾部是電子槍，陰極發(fā)射的“熱電子”經(jīng)過(guò)電壓U加速后形成電子束，向右高速射出。在顯像管的頸部裝有兩組相互垂直的偏轉(zhuǎn)線圈L，圖乙是其中一組“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈從右側(cè)向左側(cè)看去的示意圖，當(dāng)偏轉(zhuǎn)線圈中有圖示方向的電流時(shí)，在顯像管頸部形成水平向左（即甲圖中垂直紙面向外）的磁場(chǎng)，使自里向外（即甲圖中自左向右）射出的電子向上偏轉(zhuǎn)；若該線圈中的電流反向，電子則向下偏轉(zhuǎn)。改變線

4、圈中電流的大小，可改變偏轉(zhuǎn)線圈磁場(chǎng)的強(qiáng)弱，電子的縱向偏轉(zhuǎn)量也隨之改變。這樣，控制加在 “縱向”偏轉(zhuǎn)線圈上的交變電壓，就可控制電子束進(jìn)行“縱向”（豎直方向）掃描。同理，與它垂直的另一組“橫向”偏轉(zhuǎn)線圈，通入適當(dāng)?shù)慕蛔冸娏鲿r(shí)，則能控制電子束進(jìn)行“橫向”（水平方向）掃描。這樣，兩組偏轉(zhuǎn)線圈可控制電子束反復(fù)在熒光屏上自上而下、自左而右的掃描，從而恰好將整個(gè)熒光屏“打亮”。若發(fā)現(xiàn)熒光屏出現(xiàn)一條水平亮帶（即豎直幅度變小，水平幅度正常），則可能是下列哪些因素引起的（ D ）A陰極發(fā)射電子的能力不足，單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的電子數(shù)偏少B加速電場(chǎng)電壓過(guò)高，使得電子速率偏大C通過(guò)“橫向”偏轉(zhuǎn)線圈的交變電流的幅度偏小D通過(guò)

5、“縱向”偏轉(zhuǎn)線圈的交變電流的幅度偏小6【蒼山縣】8.如圖所示，兩根平行的長(zhǎng)直導(dǎo)線和中通有大小相等、方向相反的電流，此時(shí)導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力大小為F1，當(dāng)再加入一個(gè)與導(dǎo)線所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)后，導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)镕2，若把所加的勻強(qiáng)磁場(chǎng)反向，則此時(shí)導(dǎo)受到的磁場(chǎng)力大小變?yōu)?DAF2， B.F1F2， C.F1F2， D.2F1F2。7【蒼山縣】10. 質(zhì)量為、帶電量為的小球，從傾角為的光滑絕緣斜面上由靜止下滑，整個(gè)斜面置于方向水平向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感強(qiáng)度為，如圖所示。若帶電小球下滑后某時(shí)刻對(duì)斜面的作用力恰好為零，下面說(shuō)法中不正確的是 CA. 球帶正電 B. 小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)

6、動(dòng) C. 小球在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)做加速度增大，而速度也增大的變加速直線運(yùn)動(dòng) D小球在斜面上下滑過(guò)程中，當(dāng)小球?qū)π泵鎵毫榱銜r(shí)的速率為 8【萊陽(yáng)一中】3在某個(gè)電場(chǎng)中與場(chǎng)源電荷不相接觸的某個(gè)位囂，如果給電子一個(gè)適當(dāng)?shù)某跛俣龋苎匾粭l電場(chǎng)線運(yùn)動(dòng)，如果給電子另一個(gè)適當(dāng)?shù)某跛俣?，它能始終沿某個(gè)等勢(shì)面運(yùn)動(dòng)若已知電子在該電場(chǎng)中只受電場(chǎng)力作用，則這個(gè)電場(chǎng)可能是 A A正點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) B負(fù)點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) C一對(duì)帶等量異種電荷的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng) D一對(duì)帶等量異種電荷的平行金屬板產(chǎn)生的電場(chǎng)9【萊陽(yáng)一中】7如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O

7、沿著AO方向射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法正確的是 BAa粒子速率最大 Bc粒子速率最大 Cc粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng) D它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期10【萊陽(yáng)一中】10如圖，一質(zhì)量為的小物塊帶正電荷，開(kāi)始時(shí)讓它靜止在傾角的固定光滑斜面頂端，整個(gè)裝置放在場(chǎng)強(qiáng)大小為、方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，斜面高為，釋放物塊后，物塊到達(dá)水平地面時(shí)的速度大小為(重力加速度為g) DA B C D11【臨沭一中】5.如圖所示，實(shí)線表示某電場(chǎng)中的電場(chǎng)線，M、N為電場(chǎng)中的兩點(diǎn)，關(guān)于EM、EN分別表示M、N兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，M、N分別表示M、N兩點(diǎn)的電勢(shì)的高低。則下列判斷正確的是（ AC ）

8、A.EM>EN B.EM=EN C. M>N D. M=N12【臨沭一中】7.如圖所示，是一種通過(guò)測(cè)量電容器電容的變化來(lái)檢測(cè)液面高低的儀器原理圖，電容器的兩個(gè)極分別用導(dǎo)線接到指示器上，指示器可顯示出電容的大小。下列關(guān)于該儀器的說(shuō)法中正確的是 ACA.該儀器中電容器的電極分別是芯柱和導(dǎo)電液 B.芯柱外套的絕緣管越厚，該電容器的電容越大C.如果指示器顯示出電容增大了，則說(shuō)明容器中的液面升高了D.如果指示器顯示出電容減小，說(shuō)明容器中的液面升高了13【臨沭一中】8.極光是由來(lái)自宇宙空間的高能帶電粒子流進(jìn)入地極附近的大氣層后，由于地磁場(chǎng)的作用而產(chǎn)生的如圖所示，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)并證實(shí)，這些高能帶電粒

9、子流向兩極做螺旋運(yùn)動(dòng)，旋轉(zhuǎn)半徑不斷減小此運(yùn)動(dòng)形成的原因是( BD )A.可能是洛倫茲力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小B.可能是介質(zhì)阻力對(duì)粒子做負(fù)功，使其動(dòng)能減小C.可能是粒子的帶電量減小D.南北兩極的磁感應(yīng)強(qiáng)度較強(qiáng)14【臨沭一中】12.如圖所示空間存在著豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，一帶電液滴從靜止開(kāi)始自A沿曲線ACB運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度為零，C是軌跡的最低點(diǎn)，以下說(shuō)法中正確的是（ ABD ）A.滴帶負(fù)電 B.滴在C點(diǎn)動(dòng)能最大C.若液滴所受空氣阻力不計(jì)，則機(jī)械能守恒 D.液滴在C點(diǎn)機(jī)械能最大9【臨沂高新區(qū)】3如圖所示，MN、PQ為平行金屬軌道，間距為d，左端接一阻值為R的電阻，勻強(qiáng)磁場(chǎng)

10、的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面指向紙內(nèi)，一根金屬桿放在軌道上，桿與軌道成60°夾角，設(shè)桿以垂直于桿的速度v沿軌道滑行，通過(guò)R的電流大小是（其它電阻均不計(jì)） AA BC D9【青島十九中】10兩根光滑的金屬導(dǎo)軌，平行放置在傾角為的斜面上，導(dǎo)軌的左端接有電阻R，導(dǎo)軌的電阻可以忽略不計(jì)，斜面處在一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁場(chǎng)方向垂直斜面向上質(zhì)量為m，電阻可忽略的金屬棒ab在沿斜面與棒垂直的恒力F的作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑，上升高度為h則（ A ）A作用在金屬棒上各個(gè)力的合力所作功為零B恒力F與安培力的合力做功為零C恒力F與重力的合力做功大于電阻R上發(fā)出的焦耳熱D作用在金屈棒上各個(gè)力的合力所做功等于mgh與電

11、阻發(fā)出的焦耳熱之和10【棗莊市】6將一小段通電直導(dǎo)線垂直于磁場(chǎng)放入某磁場(chǎng)中，導(dǎo)線會(huì)受到一定大小的磁場(chǎng)力作用；若保持直導(dǎo)線長(zhǎng)度和其中的電流不變，將它垂直放入另一較強(qiáng)的磁場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力會(huì)變大。由此可知（ C ）A磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力決定B磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨導(dǎo)線所受的磁場(chǎng)力的增大而增大C磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度由磁場(chǎng)本身決定D在任何情況下，通電導(dǎo)線所受磁場(chǎng)力的大小都能反映磁場(chǎng)的強(qiáng)弱11【青島十九中】9在x軸上方有垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，同一種帶電粒子從O點(diǎn)射入磁場(chǎng)。當(dāng)入射方向與x軸的夾角時(shí)，速度為v1、v2的兩個(gè)粒子分別從a、b兩點(diǎn)射出磁場(chǎng)，如圖所示，當(dāng)a為60°時(shí)，為了使粒

12、子從ab的中點(diǎn)c射出磁場(chǎng)，則速度應(yīng)為（ D ）A BC D12【威海一中】10如圖所示，在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，金屬框架ABC固定在水平面內(nèi)，AB與BC間夾角為，光滑導(dǎo)體棒DE在框架上從B點(diǎn)開(kāi)始在外力作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)體棒與框架足夠長(zhǎng)且構(gòu)成等腰三角形電路若框架與導(dǎo)體棒單位長(zhǎng)度的電阻均為R，導(dǎo)體棒在滑動(dòng)過(guò)程中始終保持與導(dǎo)軌良好接觸，下列關(guān)于電路中電流大小I與時(shí)間t、消耗的電功率P與水平移動(dòng)的距離x變化規(guī)律的圖像中正確的是（ AD ）0It0Px0It0PxABCD13【濰坊市】9如圖所示，內(nèi)壁光滑的玻璃管長(zhǎng)為L(zhǎng)，平放在光滑水平桌面上玻璃管底部有一質(zhì)量為m，電荷量為g的

13、小球，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.現(xiàn)讓玻璃管繞通過(guò)開(kāi)口端的豎直軸0以角速度在水平面內(nèi)沿逆時(shí)針?lè)较蜃鰟蛩賵A周運(yùn)動(dòng)，則試管底部所受壓力大小 C A，可能為0 B等于mLw2 C等mLw2+qBLw D等于mLw2-qBLw14【煙臺(tái)市】7如圖所示，圓形區(qū)域內(nèi)有垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，三個(gè)質(zhì)量和電荷量都相同的帶電粒子a、b、c，以不同的速率對(duì)準(zhǔn)圓心O沿著AO方向射入磁場(chǎng)，其運(yùn)動(dòng)軌跡如圖。若帶電粒子只受磁場(chǎng)力的作用，則下列說(shuō)法正確的是（ B ）Aa粒子速率最大Bc粒子速率最大Cc粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)D它們做圓周運(yùn)動(dòng)的周期TaTbTc15【鄆城實(shí)驗(yàn)中學(xué)】vyxOPB6如圖，在x0，y0的空間中

14、有恒定的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向垂直于xoy平面向里，大小為B，現(xiàn)有四個(gè)質(zhì)量為m，電荷量為q的帶電粒子，由x軸上的P點(diǎn)以不同初速度平行于y軸射入此磁場(chǎng)，其出射方向如圖所示，不計(jì)重力影響，則（ AD ）A初速度最大的粒子是沿方向出射的粒子B初速度最大的粒子是沿方向出射的粒子C在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間最長(zhǎng)的是沿方向出射的粒子D在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷時(shí)間最長(zhǎng)的是沿方向出射的粒子16【鄆城實(shí)驗(yàn)中學(xué)】9如圖所示，用一根均勻?qū)Ь€做成的矩形導(dǎo)線框abcd放在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)方向垂直，ab、bc邊上跨放著均勻直導(dǎo)線ef，各導(dǎo)線的電阻不可以忽略。當(dāng)將導(dǎo)線ef從ab附近勻速向右移動(dòng)到cd附近的過(guò)程中（ A ）A

15、 ef受到的磁場(chǎng)力方向向左Bef兩端的電壓始終不變Cef中的電流先變大后變小D整個(gè)電路的發(fā)熱功率保持不變17【鄆城實(shí)驗(yàn)中學(xué)】10如圖，水平放置的三塊帶孔的平行金屬板與一個(gè)直流電源相連，一個(gè)帶正電的液滴從A板上方M點(diǎn)處由靜止釋放，不計(jì)空氣阻力，設(shè)液滴電量不變。從釋放到到達(dá)B板小孔2,4,6處為過(guò)程I，在BC之間運(yùn)動(dòng)為過(guò)程II，則 （ AC ）A液滴一定能從C板小孔中穿出。B過(guò)程I中一定是重力勢(shì)能向電勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化。C過(guò)程I和過(guò)程II系統(tǒng)機(jī)械能變化量大小相等。D過(guò)程II中一定是重力勢(shì)能向電勢(shì)能和動(dòng)能轉(zhuǎn)化。18【棗莊市】2a、b兩平行長(zhǎng)直導(dǎo)線通以如圖所示方向的電流，下列關(guān)于a在b處附近所產(chǎn)生的磁場(chǎng)及

16、b所后a的磁場(chǎng)力F的圖示正確的是（ B ）二、計(jì)算題1【濟(jì)寧市】15（11分）地球周圍存在著吃磁場(chǎng)，由太空射來(lái)的帶電粒子在此磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)稱為磁漂移。以下是描述一種假設(shè)的磁漂移運(yùn)動(dòng)。在某真空區(qū)域有一質(zhì)量為電量為的粒子（重力不計(jì)），在，處沿方向以速度運(yùn)動(dòng)，空間存在垂直紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在>0的區(qū)域中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，在0的區(qū)域中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為，且與的方向相同，粒子在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿正方向作磁漂移運(yùn)動(dòng)，如圖所示。（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度與的方向如何？（2）把粒子出發(fā)點(diǎn)處作為第0次通過(guò)軸，求第2次過(guò)軸時(shí)粒子沿軸漂移的距離。（3）從第0次通過(guò)軸，到第2次過(guò)軸時(shí)粒子沿軸方向漂移的平均速度?！窘狻浚?）磁感應(yīng)強(qiáng)度與垂

17、直紙面向外（2）設(shè)帶電粒子在和中運(yùn)動(dòng)的半徑分別為和，周期分別為和，由公式得 ； 粒子第2次過(guò)軸時(shí)粒子沿軸的位移為（3）粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的周期 ；從第0次通過(guò)軸，到第2次過(guò)軸運(yùn)動(dòng)的時(shí)間由平均速度解得：2【聊城市】16（11分）如圖所示，光滑平行導(dǎo)軌MN、PQ固定于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌相距l(xiāng)=0.2m，導(dǎo)軌左端接有“0.8V,0.8W”的小燈泡，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，導(dǎo)體棒ab在水平拉力作用下沿導(dǎo)軌向右運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中小燈泡始終正常發(fā)光。已知導(dǎo)軌每米長(zhǎng)度的電阻r=0.5，其余電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒ab的質(zhì)量m=0.1kg，ab到左端MP的距離為x。求：（1）導(dǎo)體棒的速度v與x的關(guān)系式；（

18、2）導(dǎo)體棒從x1=0.1m處運(yùn)動(dòng)到x2=0.3m處的過(guò)程中水平拉力所做的功。【解】燈泡正常發(fā)光，由P=UI得電路中電流1分燈泡電阻1分切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv1分根據(jù)閉合電路歐姆定律有2分綜合以上各式，代入數(shù)據(jù)得1分（2）x1=0.1m時(shí)，速度時(shí)，速度1分安培力所做的功1分根據(jù)動(dòng)能定理可知2分則1分3【聊城市】17（12分）如圖所示，地面附近的坐標(biāo)系xoy在豎直平面內(nèi)，空氣有沿水平方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在x<0的空間內(nèi)還有沿x軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一個(gè)帶正電的油滴經(jīng)圖中x軸上的M點(diǎn)，沿與水平方向成a=30°角斜向下的直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)

19、入x>0的區(qū)域。要使油滴進(jìn)入x>0的區(qū)域后能在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，需在x>0區(qū)域加一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)。若帶電油滴做圓周運(yùn)動(dòng)通過(guò)x軸上的N點(diǎn)，且MO=ON，重力加速度為g，求：（1）油滴運(yùn)動(dòng)的速度大?。唬?）在x>0區(qū)域內(nèi)所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小及方向；（3）油滴從M點(diǎn)到N點(diǎn)所用的時(shí)間?！窘狻浚?）帶電油滴在x<0區(qū)域內(nèi)受重力mg，電場(chǎng)力qE和洛侖茲力f，油滴沿直線運(yùn)動(dòng)，重力和電場(chǎng)力為恒力，則與運(yùn)動(dòng)方向垂直的洛侖茲力f的大小一定不能變化，因此油滴一定做勻速直線運(yùn)動(dòng)。由平衡條件可知 由兩式得 （2）因油滴進(jìn)入x>0區(qū)域后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，所受電場(chǎng)力與重力等大方向，即 由

20、得 （3）油滴從P點(diǎn)進(jìn)入x>0區(qū)域，然后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其軌跡所對(duì)應(yīng)的圓心角為120°，油滴從P到N的時(shí)間 由得： 由幾何關(guān)系可知：圖中油滴從M到P的時(shí)間 又 又得 從M到N的總時(shí)間 12評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：以上各式每式1分4【蒼山縣】16(12分)如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為=2.0×10-11kg，電荷量= +1.0×10-5C的帶電微粒（重力忽略不計(jì)），從靜止開(kāi)始經(jīng)U1=100V電壓加速后，水平進(jìn)入兩平行金屬板間的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓U2=100V。金屬板長(zhǎng)L=20cm，兩板間距d =cm。求：（1）微粒進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的速度大小 （2）微粒射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角 （

21、3）若該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B =0.346T,為使微粒不會(huì)由磁場(chǎng)右邊射出，該勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度D至少為多大 【解】（1）微粒在加速電場(chǎng)中由動(dòng)能定理得 解得v0=1.0×104m/s （2分）（2）微粒在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng)，有 ， （2分）飛出電場(chǎng)時(shí)，速度偏轉(zhuǎn)角的正切為 解得 =30o （2分）（3）進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)微粒的速度是： （2分）軌跡如圖，由幾何關(guān)系有： （1分）洛倫茲力提供向心力： （2分）聯(lián)立以上三式得 代入數(shù)據(jù)解得 （1分）5【蒼山縣】17（13分）如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距=1m，導(dǎo)軌平面與水平面成角，下端連接阻值為的電阻。勻強(qiáng)磁場(chǎng)方

22、向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為=0.2kg，電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。（設(shè)最大靜摩擦力大小等于滑動(dòng)摩擦力大小，且g取10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）。求： （1）金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑時(shí)加速度a的大小 （2）當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，電阻R消耗的功率為8W，則此時(shí)金屬棒速度的大小 （3）上問(wèn)中，若=2，金屬棒中的電流方向由到，則磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小和方向。【解】（1）根據(jù)牛頓第二定律 （2分） （1分）聯(lián)立得=4m/s2 （1分） （2）設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，速度為v，所受安培力為F，棒在沿導(dǎo)軌

23、方向受力平衡 （2分）此時(shí)金屬棒克服安培力做功的功率P等于電路中電阻R消耗的電功率 （1分）由兩式解得 將已知數(shù)據(jù)代入上式得=10m/s （1分） （3）設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長(zhǎng)為L(zhǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B （1分） （1分） （1分） 由以上三式解得 （1分）磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上 （1分）6【日照市】16（12分）如圖所示，細(xì)繩繞過(guò)輕滑輪連接著邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形導(dǎo)線框A1和物塊A2，線框A1的電阻R，質(zhì)量為M，物塊A2的質(zhì)量為m（Mm），兩勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域、的高度也為L(zhǎng)，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(chǎng)邊界高度為h。開(kāi)始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài)，把它們由靜止

24、釋放，ab邊剛好穿過(guò)兩 磁場(chǎng)的分界線CC進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線框做勻速運(yùn)動(dòng)，不計(jì)繩與骨輪間的摩擦。求： （1）ab邊剛進(jìn)入時(shí)線框A1的速度v1的大?。唬?）ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)后線框A1的速度v2的大小?！窘狻?(1)由機(jī)械能守恒定律得：Mghmgh=(M+m)v （2分）解得v1= （2分）（2）設(shè)線框ab邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為v2，則線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： E=2BLv2（1分）線框中的電流I= （1分）線框受到的安培力F=2IBL= （2分）設(shè)繩對(duì)A1、A2的拉力大小為T，則：對(duì)A1：T+F=Mg （1分）對(duì)A2：T=mg （1分）聯(lián)立解得：v2=（2分）7【濟(jì)南市】13. （8分）如圖所示，一水平放置的

25、平行導(dǎo)體框架寬度L=0.5 m，接有電阻R=0.20 ，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.40 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面方向向下，僅有一導(dǎo)體棒ab跨放在框架上，并能無(wú)摩擦地沿框架滑動(dòng)，框架及導(dǎo)體ab電阻不計(jì)，當(dāng)ab以v=4.0 m/s的速度向右勻速滑動(dòng)時(shí)。試求：（1） 導(dǎo)體ab上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小。（2） 要維持ab向右勻速運(yùn)行，作用在ab上的水平力為多大？（3） 電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱功率為多大？【解】（1） 導(dǎo)體ab垂直切割磁感線，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)大?。篍=BLv=0.40×0.50×4.0 V=0.80 V （2分）（2） 導(dǎo)體ab相當(dāng)于電源，由閉合電路歐姆定律得回路電流：I=ER+r=0

26、.800.20+0 A=4.0 A （1分）導(dǎo)體ab所受的安培力：F=BIL=0.40×4.0×0.50 N=0.80 N （1分）由于ab勻速運(yùn)動(dòng)，所以水平拉力：F=F=0.80 N （2分）（3） R上的焦耳熱功率：P=I2R=4.02×0.20 W=3.2 W （2分）8【濟(jì)南市】15. （13分）如圖所示的坐標(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(wú)電場(chǎng)也無(wú)磁場(chǎng)，在第三象限，存在沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直xy平面（紙面）向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，在第四象限，存在沿y軸負(fù)方向、場(chǎng)強(qiáng)大小與第三象限電場(chǎng)場(chǎng)強(qiáng)相等的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電

27、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(guò)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(dòng)。之后經(jīng)過(guò)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(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?） 帶電質(zhì)點(diǎn)在第四象限空間運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最小速度的大小和方向。【解】（1） 參見(jiàn)圖，帶電質(zhì)點(diǎn)從P1到P2，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律h= （1分）v0= （1分） vy=gt （1分）求出v= （1分）方向與x軸負(fù)方向成45°角（1分）用其它方法求出正確答案的同樣給分。

28、（2） 帶電質(zhì)點(diǎn)從P2到P3，重力與電場(chǎng)力平衡，洛倫茲力提供向心力Eq=mg （1分）Bqv=m （1分）(2R)2=(2h)2+(2h)2 （1分）由解得：E= （1分）聯(lián)立式得B= （1分）（3） 帶電質(zhì)點(diǎn)進(jìn)入第四象限，水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。當(dāng)豎直方向的速度減小到0，此時(shí)質(zhì)點(diǎn)速度最小，即v在水平方向的分量vmin=vcos45°= （2分）方向沿x軸正方向（1分）9【萊陽(yáng)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(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小為E，方向豎直向下，兩板正中央均開(kāi)有小孔，板長(zhǎng)為L(zhǎng)，板間距離為L(zhǎng)3，整個(gè)裝置處于真空

29、環(huán)境中，在A板小孔正上方、距小孔為L(zhǎng)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)樵瓉?lái)的2倍，設(shè)小球通過(guò)上、下孔時(shí)的速度分別為、。現(xiàn)改變兩板的帶電性質(zhì)，使兩板間場(chǎng)強(qiáng)方向與原來(lái)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(chǎng)，再次在P點(diǎn)由靜止釋放該小球，小球從A板小孔進(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) 與之比 (2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的取值范圍【解】 (1)設(shè)小球電荷量為q，質(zhì)量為m， 1分 1分由題意知 1分聯(lián)立解得： 2分(2)再次釋放后，小球進(jìn)入復(fù)合場(chǎng)之后做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 2分要使小球不碰撞極板能飛出場(chǎng)區(qū)應(yīng)滿足

30、 1分聯(lián)立解得： 2分10【萊陽(yáng)一中】21(12分)如圖(a)所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)=040m，導(dǎo)軌平而與水平面成角，上端下端通過(guò)導(dǎo)線分別連接阻值的電阻，質(zhì)量為m=020kg、阻值的金屬棒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(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B1T。現(xiàn)通過(guò)小電動(dòng)機(jī)對(duì)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(dòng)，05s時(shí)電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率，此后電動(dòng)機(jī)功率保持不變，經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，棒達(dá)到最大速度5 0ms。此過(guò)程金屬棒運(yùn)動(dòng)的t圖象如圖(b)所示，試求：(取重力加速度g=10m)(1)電動(dòng)機(jī)的額定功率P(2)金屬棒勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)

31、的加速度a的大小(3)在005s時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)牽引力F與速度的關(guān)系【解】(1)達(dá)到最大速度時(shí)1分1分1分1分由以上幾式解得1分(2) 1分1分1分解得1分(3) 1分1分解得1分11【臨沭一中】18.(13分)如圖所示，固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，上端接有阻值為R的電阻，處在方向水平、垂直導(dǎo)軌平面向里的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒與下端固定的豎直輕質(zhì)彈簧相連且始終保持與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒的電阻均可忽略，彈簧的勁度系數(shù)為k。初始時(shí)刻，彈簧恰好處于自然長(zhǎng)度，使導(dǎo)體棒以初動(dòng)能Ek沿導(dǎo)軌豎直向下運(yùn)動(dòng)，且導(dǎo)體棒在往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，始終與導(dǎo)軌垂直。(1)求初始時(shí)刻導(dǎo)體棒所受安培力的

32、大小F；(2)導(dǎo)體棒往復(fù)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，最終將靜止。設(shè)靜止時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep，則從初始時(shí)刻到最終導(dǎo)體棒靜止的過(guò)程中，電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q為多少？【解】(1)設(shè)導(dǎo)體棒的初速度為v0，由動(dòng)能的定義式 得 1分設(shè)初始時(shí)刻產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E，由法拉第電磁感應(yīng)定律得： 2分設(shè)初始時(shí)刻回路中產(chǎn)生的電流為I，由閉合電路的歐姆定律得： 2分設(shè)初始時(shí)刻導(dǎo)體棒受到的安培力為F，由安培力公式得： 2分(2)從初始時(shí)刻到最終導(dǎo)體棒靜止的過(guò)程中，導(dǎo)體棒減少的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能，另一部分通過(guò)克服安培力做功轉(zhuǎn)化為電路中的電能，因在電路中只有電阻，電能最終全部轉(zhuǎn)化為電阻上產(chǎn)生的焦耳熱Q。1分當(dāng)導(dǎo)體棒靜止

33、時(shí)，棒受力平衡，此時(shí)導(dǎo)體棒的位置比初始時(shí)刻降低了h，則 2分由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律得： 2分 2分12【臨沂高新區(qū)】16如圖所示，MN和PQ為固定在水平面上的平行金屬軌道，軌距為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(chǎng)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)，電路中除了電阻R=0.05之外，其余電阻不計(jì)，設(shè)軌道光滑，求：（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？【解】（1）=BLv=0.5×0.2×5V=0.

34、5V則（2）解以上各式得：電熱13【青島十九中】17（12分）如圖所示，半徑為r、圓心為Ol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(chǎng)，在磁場(chǎng)右側(cè)有一堅(jiān)直放置的平行金屬板M和N，兩板問(wèn)距離為L(zhǎng)，在MN板中央各有一個(gè)小孔O2、O3、O1、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(zhǎng)的足夠長(zhǎng)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(chǎng)中，整個(gè)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(chǎng)邊界上的最低點(diǎn)E沿半徑方向射入圓形

35、磁場(chǎng)區(qū)域，最后從小孔O3射出。現(xiàn)釋放導(dǎo)體棒PQ，其下滑h后開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，此后粒子恰好不能從O3，而從圓形磁場(chǎng)的最高點(diǎn)F射出。求： （1）圓形磁場(chǎng)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(guò)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【解】 （1）在圓形磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，洛侖茲力提供向心力 得 （2）根據(jù)題意粒子恰好不能從O3射出的條件為 PQ其勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)， 由得 （3）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度大小為 代入中得： 由能量守恒：解得 （4）在圓形磁場(chǎng)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1 在電場(chǎng)中往返運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t2由 故 112式 每式1分14PAEB【威海一中】14.（8分）

36、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(chǎng)E和垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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，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(dòng)過(guò)程中對(duì)環(huán)的最大壓力 【解】（1）小球在沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，只有重力和電場(chǎng)力做功，在小球從P點(diǎn)到達(dá)A點(diǎn)的過(guò)程中，重力做負(fù)功，電場(chǎng)力必做正功，故小球帶正電因小球恰好到達(dá)A點(diǎn)，故小球在A點(diǎn)的速度為零，有：q ER mgR = 0 解得：q = (2) 小球到達(dá)等效最低點(diǎn)時(shí)的壓力才最大，設(shè)此時(shí)速度為v，受到環(huán)的壓力為N，則： qE (R + Rcos450) + mg

37、 Rcos450 = mv2 N qvB qEcos450 mgcos450 = m 解得：N =（2+3）mg+ mg 由牛頓第三定律得小球?qū)Νh(huán)的壓力為（2+3）mg+ mg 15【威海一中】aMPNB0bQRcd15（10分）如圖所示，MN、PQ為間距L=0.5m足夠長(zhǎng)的平行導(dǎo)軌，NQMN。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角=37°，NQ間連接有一個(gè)R=5的電阻。有一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，磁感強(qiáng)度為B0=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(dòng)過(guò)程中始終與NQ平行。已知金屬棒與

38、導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)=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NQ為s=1m。試解答以下問(wèn)題：（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）請(qǐng)定性說(shuō)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）?【解】（1）在達(dá)到穩(wěn)定速度前，金屬棒的加速度逐漸減小，速度逐漸增大。（2）達(dá)到穩(wěn)定速度時(shí)，有aMPNB0

39、bQRcd （3）、（4）當(dāng)回路中的總磁通量不變時(shí)，金屬棒中不產(chǎn)生感應(yīng)電流。此時(shí)金屬棒將沿導(dǎo)軌做勻加速運(yùn)動(dòng)。16【威海一中】17（12分）如圖4所示，在以O(shè)為圓心，半徑為R=10cm的圓形區(qū)域內(nèi)，有一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.1T，方向垂直紙面向外。豎直平行放置的兩金屬板A、K相距為d=20mm，連在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E=91V，內(nèi)阻r=1定值電阻R1=10，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為80，S1、S2為A、K板上的兩上小孔，且S1、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(zhǎng)的熒光屏D，O點(diǎn)跟熒光屏D之間的距離為H=2R。比荷為2

40、5;105C/kg的正離子流由S1進(jìn)入電場(chǎng)后，通過(guò)S2向磁場(chǎng)中心射去，通過(guò)磁場(chǎng)后落到熒光屏D上。離子進(jìn)入電場(chǎng)的初速度、重力、離子之間的作用力均可忽略不計(jì)。問(wèn)：（1）請(qǐng)分段描述正離子自S1到熒光屏D的運(yùn)動(dòng)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？（3）調(diào)節(jié)滑動(dòng)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？【解】（1）正離子在兩金屬板間做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，離開(kāi)磁場(chǎng)后，離子又做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直到打在熒光屏上。 （2）設(shè)離子由電場(chǎng)射出后進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v。因離子是沿圓心O的方向射入磁場(chǎng)，由對(duì)稱性可知，離子射出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向的反

41、向延長(zhǎng)線也必過(guò)圓心O。離開(kāi)磁場(chǎng)后，離子垂直打在熒光屏上（圖中的O點(diǎn)），則離子在磁場(chǎng)中速度方向偏轉(zhuǎn)了90°，離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的徑跡如圖答1所示。 由幾何知識(shí)可知，離子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的圓半徑cm 設(shè)離子的電荷量為q、質(zhì)量為m，進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v有由，得 設(shè)兩金屬板間的電壓為U，離子在電場(chǎng)中加速，由動(dòng)能定理有： 而 由兩式可得 代入有關(guān)數(shù)值可得U = 30V，也就是電壓表示數(shù)為30V。 （3）因兩金屬板間的電壓越小，離子經(jīng)電場(chǎng)后獲得的速度也越小，離子在磁場(chǎng)中作圓周運(yùn)動(dòng)的半徑越小，射出電場(chǎng)時(shí)的偏轉(zhuǎn)角越大，也就越可能射向熒光屏的左側(cè)。 由閉合電路歐姆定律有，1A 當(dāng)滑動(dòng)片P處于最右

42、端時(shí)，兩金屬板間電壓的最大，為= 90V； 當(dāng)滑動(dòng)片P處于最左端時(shí)，兩金屬板間電壓最小，為= 10V； 兩板間電壓為10V時(shí)，離子射在熒光屏上的位置為所求范圍的最左端點(diǎn)， 由可解得離子射出電場(chǎng)后的速度大小為v1 = 2×103m/s，離子在磁場(chǎng)中做圓運(yùn)動(dòng)的半徑為r1 = 0.1m，或直接根據(jù)式求得r1 = 0.1m，此時(shí)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的徑跡如圖答2所示，O1為徑跡圓的圓心，A點(diǎn)為離子能射到熒光屏的最左端點(diǎn)。由幾何知識(shí)可得： ，所以 所以 cm = 20cm 而兩板間電壓為V時(shí)，離子射在熒光屏上的位置為所求范圍的最右端點(diǎn)，此時(shí)粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后的徑跡如圖答3所示，同理由可解得離子射出電場(chǎng)后

43、的速度大小為v2 = 6×103m/s，離子在磁場(chǎng)中做圓運(yùn)動(dòng)的半徑為r2 = 0.3m，或直接由式求得r2 = 0.3m，由幾何知識(shí)可得即= 120° 所以cm = 20cm離子到達(dá)熒光屏上的范圍為以O(shè)為中點(diǎn)的左右兩側(cè)20cm。17【濰坊市】17 (12分)如圖甲所示，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的兩個(gè)平行極板水平放置，板長(zhǎng)L=008m，板距足夠大，兩板的右側(cè)有水平寬度l=006m、豎直寬度足夠大的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)一個(gè)比荷為的帶負(fù)電粒子(其重力不計(jì))以vo=8X105m/s速度從兩板中間沿與板平行的方向射人偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)恰好按圖乙所示的規(guī)律變化，粒子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后進(jìn)入勻強(qiáng)

44、磁場(chǎng)，最終垂直磁場(chǎng)右邊界射出求： (1)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的速率v； (2)粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑R； (3)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B【解】 (1)電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間T=L/v0=0.08s/(8×105)=10×10-8s 對(duì)比乙圖可知，電子在極板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是偏轉(zhuǎn)電壓的一個(gè)周期在第一個(gè)t=5×l08s時(shí)間內(nèi)，電子在垂直于極板方向上做初速為0的勻加速運(yùn)動(dòng)，在第二個(gè)t=5×l08s時(shí)間內(nèi)，電子做勻速直線運(yùn)動(dòng) 在第一個(gè)t=5×l08s時(shí)間內(nèi)， =5×107×2.4×105×5×10-8ms=6

45、×105ms v= (2)電子在磁場(chǎng)中的軌跡如圖所示 設(shè)電子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為R，由幾何關(guān)系，有 ，R= (3)粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，有qvB=mv2/R 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題共12分，其中各2分，其余每式1分18【煙臺(tái)市】21（12分）如圖（a）所示，兩根足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)=0.40m，導(dǎo)軌平面與水平面成=30°角，上端和下端通過(guò)導(dǎo)線分別連接阻值R1=R2=1.2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(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=1T?，F(xiàn)通過(guò)小電動(dòng)機(jī)對(duì)金

46、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(dòng)，0.5s時(shí)電動(dòng)機(jī)達(dá)到額定功率，此后電動(dòng)機(jī)功率保持不變，經(jīng)足夠長(zhǎng)時(shí)間后，棒達(dá)到最大速度5.0m/s。此過(guò)程金屬棒運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖（b）所示，試求：（取重力加速度g=10m/s2） （1）電動(dòng)機(jī)的額定功率P （2）金屬棒勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a的大小 （3）在00.5s時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)牽引力F與速度v的關(guān)系【解】（1）達(dá)到最大速度時(shí)P=F0vm···············1分F0mgsinF安=0

47、83;···················1分······················1分········

48、;··············1分由以上幾式解得P=10W···················1分 （2）v=at1············

49、3;·············1分P=F1v····························1分·······&

50、#183;··········1分解得·······················1分 （3）F-mgsin-F安=ma···················1分·······················1分解得···&