高考物理之復(fù)合場

1、高考物理之復(fù)合場第1頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖所示，坐標空間中有場強為E的勻強電場和磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場，y軸為兩種場的分界面，圖中虛線為磁場區(qū)域的右邊界.現(xiàn)有一質(zhì)量為m，電荷量為-q的帶電粒子從電場中坐標位置(-L，0)處，以初速度v0沿x軸正方向開始運動，且已知L= .試求:要使帶電粒子能穿越磁場區(qū)域而不再返回電場中，磁場的寬度d應(yīng)滿足的條件. (忽略帶電粒子重力作用)v0(-L,0)OBm,-qxEy答案上題答案(1) (2) 與正軸方向成 （3）第2頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖所示，在xoy坐標平面內(nèi)的第一象限內(nèi)

2、有沿-y方向的勻強電場。在第四象限內(nèi)有垂直平面向外的勻強磁場?，F(xiàn)有一質(zhì)量為m，帶電量為+q的粒子（重力不計）以初速度v0沿-x方向從坐標為（3L,L）的P點開始運動，接著進入磁場后由坐標原O點射出，射出的速度與y軸方向夾角為45，求：（1）粒子從O點射出的速度v和電場強度E；（2）粒子從P點運動到O電過程所需要的時間？yxPOV0（3L,L）V45（1） （2） 第3頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖所示，x軸上方存在磁感應(yīng)強度為B的圓形勻強磁場區(qū)域，磁場方向垂直紙面向外（圖中未畫出）。x軸下方存在勻強電場，場強大小為E，方向沿與x軸負方向成60角斜向下。一個質(zhì)量為

3、m，帶電量為e的質(zhì)子以速度v0從O點沿y軸正方向射入勻強磁場區(qū)域。質(zhì)子飛出磁場區(qū)域后，從b點處穿過x軸進入勻強電場中，速度方向與x軸正方向成30，之后通過了b點正下方的c點。不計質(zhì)子的重力。（1）求出圓形勻強磁場區(qū)域的最小半徑和最小面積；（2）求出b點到c點的距離。（1）（2）第4頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖5-19所示的理想變壓器的原、副線圈電路中分別接有4個完全相同的燈泡，而且全都正常發(fā)光，那么，這三個線圈的匝數(shù)之比=；如果 兩端的輸出電壓為U，則變壓器的輸入電壓 =，電源的輸出電壓 =。321；3U；4U第5頁，共30頁，2022年，5月20日，23點2

4、1分，星期四面積為S的矩形線圈，在勻強磁場中以其一邊為軸勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)軸與磁感線垂直，線圈中感應(yīng)電動勢e與時間t的關(guān)系如圖所示，感應(yīng)電動勢最大值和周期可由圖中讀出求：（1）該勻強磁場的磁感強度的大?。?）在tT/12時刻，線圈平面與磁感線的夾角圖11-8te0m-mT/2T（1）（2）第6頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖所示，一個匝數(shù)為10匝的矩形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，周期為T，若把萬用表的選擇開關(guān)撥到交流電壓擋，測得a,b兩點間的電壓為20V ，則可知：從中性面開始計時，當t=T/8時，穿過線圈的磁通量的變化率約為（ ）A,1.41Wb/s

5、；B. 2.0Wb/s；C. 14.1Wb/s；baB第7頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖所示，一個匝數(shù)為100匝的正方形線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，其邊長為0.2m，角速度為10rad/s，線圈自身電阻為2，負載電阻為6，磁場的磁感應(yīng)強度為2T,若線圈從中性面開始轉(zhuǎn)動，則從開始轉(zhuǎn)動的1/20秒內(nèi)（ ）A產(chǎn)生的熱量為150J；B. 產(chǎn)生的熱量為120J；C. 通過的電量為1C；D. 通過的電量為 CC第8頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四一單匝線圈在勻強磁場中繞垂直于磁場方向的軸勻速轉(zhuǎn)動，在轉(zhuǎn)動過程中，線圈中的最大磁通量為

6、 ，最大感應(yīng)電動勢為 ，下列說法中正確的是（ ）A 當磁通量最大時，感應(yīng)電動勢也最大；B 角速度等于 ；C 當磁通量減小時，感應(yīng)電動勢也減小；D 當磁通量等于時 ，感應(yīng)電動勢等于 第9頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四將硬導(dǎo)線中間一段折成不封閉的正方形，每邊長為L，它在磁感應(yīng)強度為B、方向如圖的勻強磁場中勻速轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為n，導(dǎo)線在a、b兩處通過電刷與外電路連接，外電路連有額定功率為P的小燈泡且正常發(fā)光，電路中除燈泡外，其余部分的電阻不計，燈泡的電阻應(yīng)為（ ）(2 L 2nB)2/P2( L 2nB)2/P(L 2nB)2/2P(L 2nB)2/PbaBl第10頁，共30

7、頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四在變電站里，經(jīng)常要用交流電表去監(jiān)測電網(wǎng)上的強電流，所用的器材叫電流互感器。如下所示的四個圖中，能正確反應(yīng)其工作原理的是 AAAA地線火線火線地線地線火線地線火線A A D CB第11頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四理想變壓器初、次級線圈的匝數(shù)比n1:n2=2:1，分別接有完全相同的純電阻，如圖二所示電源電壓為U，則次級線圈的輸出電壓為A、3/4U B、 U/3 C、 U/2 D、 2/5U第12頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物線的方程是yx2，下半

8、部處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是ya的直線（圖中的虛線所示）一個小金屬塊從拋物線上yb（ba）處以速度v沿拋物線下滑假設(shè)拋物線足夠長，金屬塊沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是 ( )Amgb BMv2/2Cmg（ba）Dmg（ba） mv2/2第13頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖甲所示， abcd為導(dǎo)體做成的框架，其平面與水平面成角，質(zhì)量為m金棒棒PQ與ad、 bc接觸良好，回路的總電阻為R，整個裝置放在垂直于框架平面的變化磁場中，磁感應(yīng)強度B隨時間變化情況如圖乙所示（設(shè)圖甲中B的方向為正方向）。若PQ始終靜止，關(guān)于PQ與框架的摩擦力在時間0t1內(nèi)的

9、變化情況，可能正確的是 ( )A一直增大B一直減小C先減小后增大D先增大后減小abcdpQBtBt1o甲乙AC第14頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖所示，由粗細相同的導(dǎo)線制成的正方形線框邊長為L，每條邊的電阻均為R，其中ab邊材料的密度較大，其質(zhì)量為m，其余各邊的質(zhì)量均可忽略不計線框可繞與cd邊重合的水平軸自由轉(zhuǎn)動，不計空氣阻力及摩擦若線框從水平位置由靜止釋放，經(jīng)歷時間t到達豎直位置，此時ab邊的速度大小為v若線框始終處在方向豎直向下、磁感強度為B的勻強磁場中，重力加速度為g求：（1）金屬框擺到豎直位置時，重力的即時功率。（2）線框在豎直位置時，ab邊兩端的電壓及

10、所受安培力的大?。?）在這一過程中，線框中感應(yīng)電動勢的有效值（4）在時間t內(nèi)流過金屬框的電量。0 第15頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖所示，金屬直桿MN和PQ相互平行，構(gòu)成一個與水平面成角的導(dǎo)軌，上面放一個質(zhì)量為m1的金屬棒a。金屬直桿MR和PS相互平行，構(gòu)成一個與水平面成角的導(dǎo)軌，上面放一個質(zhì)量為m2的金屬棒b。金屬棒a和b既與各自導(dǎo)軌垂直，又呈水平狀態(tài)。兩導(dǎo)軌的間距相等且足夠長，不計一切摩擦，金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好。整個裝置放在豎直向上的勻強磁場中。釋放a和b后，最終它們沿導(dǎo)軌勻速運動。關(guān)于a和b的質(zhì)量，下列關(guān)系正確的是（ ）Am1sin=m2sinBm1co

11、s=m2cos Cm1tan=m2tan Dm1cot=m2cotBQNRMPSabB第16頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖483所示，導(dǎo)體桿op可繞o軸沿半徑為r的光滑的半圓形框架在勻強磁場中以角速度轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)強度為B，ao 間接有電阻R，桿和框架電阻不計，則所施外力的功率為 C 第17頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四 如圖示，U形導(dǎo)體框架的寬度L=0.5m，電阻忽略不計，其所在平面與水平面成=30，一根質(zhì)量m=0.1kg、有效電阻R=0.5的導(dǎo)體棒MN垂直跨放在U形框架上，離PQ的距離為b=0.2m，整個裝置處于與滑軌平面正交、磁感

12、應(yīng)強度按B=0.2t2 T規(guī)律變化的磁場中，t=0時導(dǎo)體恰好靜止，（g=10m/s2）求： 經(jīng)過多少時間導(dǎo)體開始滑動 這段時間內(nèi)通過導(dǎo)體棒橫截面的電量BNMQP t=5秒q= I t=BLb/R=0.2250.50.2/0.5=1庫侖第18頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四 水平放置的導(dǎo)軌處于垂直軌道平面的勻強磁場中，今從靜止起用力拉金屬棒ab，若拉力為恒力，經(jīng)t1 秒ab的速度為v，加速度為a1 ，最終速度為2v, 若拉力的功率恒定，經(jīng)t2秒ab的速度為v，加速度為a2 ，最終速度為2v, 求 a1和a2的關(guān)系 BbaRa2 = 3a1第19頁，共30頁，2022年，

13、5月20日，23點21分，星期四如圖所示，abcd是由粗細均勻的電阻絲制成的矩形線框水平放置，導(dǎo)體MN有電阻，其電阻大小與ab邊電阻大小相同，可在ab邊及dc邊上無摩擦滑動，且接觸良好。勻強磁場（圖中未畫出）垂直于線框平面，當MN在水平拉力作用下由緊靠ad邊向bc邊勻速滑動的過程中，以下說法中正確的是（ ）AMN中電流先減小后增大BMN兩端電壓先減小后增大C作用在MN上的拉力先減小后增大D矩形線框中消耗的電功率先減小后增大dabcNMACD 第20頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖4-102所示，在傾角為的光滑斜面上，存在著兩個磁感強度大小相等的勻強磁場，其中一個的

14、方向垂直斜面向下，另一個的方向垂直斜面向上，寬度均為L，一個質(zhì)量為m、邊長為L的正方形線框以速度v剛進入上邊磁場時恰好做勻速直線運動當ab邊到達gg和ff的中間位置時，線框又恰好做勻速直線運動，問：線框從開始進入上邊的磁場至ab邊到達gg和ff中間位置時，產(chǎn)生的熱量為多少？第21頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖4-90 所示，正方形金屬框abcd的邊長為L，在拉力作用下以速率v勻速通過勻強磁場已知電阻Rab=Rcd=Ref=R（其余電阻不計）長度Lae=2Led，磁場寬度大于L，磁感應(yīng)強度為B求把金屬框從圖示位置開始到全部拉進磁場的過程中拉力所做的功 第22頁，共

15、30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四 如圖所示，兩根相距為的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌位于水平的xOy平面內(nèi)，一端接有阻值為的電阻在x 0 的一側(cè)存在沿豎直方向的非均勻磁場，磁感強度B隨x的增大而增大，Bx，式中的是一常量一金屬直桿與金屬導(dǎo)軌垂直，可在導(dǎo)軌上滑動當0 時位于x 0處，速度為，方向沿x軸的正方向在運動過程中，有一大小可調(diào)節(jié)的外力作用于金屬桿以保持金屬桿的加速度恒定，大小為，方向沿x軸的負方向設(shè)除外接的電阻R外，所有其他電阻都可以忽略問： （1）該回路中的感應(yīng)電流持續(xù)的時間多長？ （2）當金屬桿的速度大小為2 時，回路中的感應(yīng)電動勢有多大？dBOxy v0RT22EBd3

16、16 第23頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖示， 、 為兩勻強磁場區(qū)，磁感應(yīng)強度均為B，方向如圖示，兩區(qū)域中間為寬L/2的無磁場區(qū)，有一邊長為L、粗細均勻、各邊電阻為R的正方形金屬框abcd置于區(qū)域，ab 邊與磁場邊界平行，現(xiàn)拉著金屬框以速度v水平向右勻速運動，則（1）分別求出當ab邊剛進入中央無磁場區(qū)和進入磁場區(qū)時，通過ab 邊的電流大小和方向.（2）畫出金屬框從區(qū)域剛出來到完全拉入?yún)^(qū)域過程中水平拉力與時間的關(guān)系圖象.（3）求上述 （2）過程中拉力所做的功dabcI1= BLv/4R 順時針方向 I2= 2BLv/4R 逆時針方向 0tFB2L2v/RB2L2v

17、/4RL/2vL/v3L/2v（3） W=F1L/2+ F2L/2+ F3L/2 = 3B2L3v/4R第24頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四有兩個勻強磁場區(qū)域，寬度都為L，磁感應(yīng)強度大小都是B，方向如圖7所示。單匝正方形閉合線框由均勻?qū)Ь€制成，邊長為L。導(dǎo)線框從左向右勻速穿過與線框平面垂直的兩勻強磁場區(qū)。規(guī)定線框中感應(yīng)電流逆時針方向為正方向。則線框從位置I運動到位置II的過程中，感應(yīng)電流i隨時間變化的圖線正確的是( )C 第25頁，共30頁，2022年，5月20日，23點21分，星期四如圖所示，光滑的平行導(dǎo)軌P、Q相距l(xiāng)=1m，處在同一水平面中，導(dǎo)軌左端接有如圖所示

18、的電路，其中水平放置的平行板電容器C兩極板間距離d=10mm，定值電阻R1=R3=8，R2=2，導(dǎo)軌電阻不計，磁感應(yīng)強度B=0.4T的勻強磁場豎直向下穿過導(dǎo)軌平面，當金屬棒ab沿導(dǎo)軌向右勻速運動（開關(guān)S斷開）時，電容器兩極板之間質(zhì)量m=11014kg，帶電荷量q=11025C的粒子恰好靜止不動；當S閉合時，粒子以加速度a=7m/s2向下做勻加速運動，取g=10m/s2，求：（1）金屬棒ab運動的速度多大？電阻多大？（2）S閉合后，使金屬棒ab做勻速運動的外力的功率多大？ R3R2qSmR1vaPbQ速度為3m/s，電阻r=2P=Fv=0.063=0.18第26頁，共30頁，2022年，5月20

19、日，23點21分，星期四如圖所示，PR是一塊長為L=4米的絕緣平板固定在水平地面上，整個空間有一個平行于PR的勻強電場E，在板的右半部分有一個垂直于紙面向外的勻強磁場B，一個質(zhì)量為m=0.1千克、帶電量為q=0.5庫侖的物體，從板的P端由靜止開始在電場力和摩擦力的作用下向右做勻加速運動，進入磁場后恰能做勻速運動。當物體碰到板R端擋板后被彈回，若在碰撞瞬間撤去電場，物體返回時在磁場中仍做勻速運動，離開磁場后做勻減速運動停在C點，PC=L/4，物體與平板間的動摩擦因素為=0.4。求：判斷物體帶電性質(zhì)，正電還是負電荷？物體與擋板碰撞前后的速度v1和v2；磁感強度B的大??；電場強度E的大小和方向 。 qv1B=2N qv2B=1N qE=1.2N v1=5.66m/s v2=2.83m/s B=0.71T E=2.4V/m 方向向右第27頁，共30頁