電磁學(xué)綜合題

電磁學(xué)綜合題第一頁，共四十六頁，2022年，8月28日95年上海如圖示電路中，六個電阻的阻值均相同，由于對稱性，電阻R2

上無電流流過，已知電阻R6所消耗的電功率為1W，則六個電阻所消耗的總功率為()A.6WB.5WC.3WD.2WR2R6解：等效電路如中、右圖示：R6R6D第二頁，共四十六頁，2022年，8月28日例1、如圖示：把電阻、電感線圈、電容器并聯(lián)接到某一交流電源上，三個電流表的示數(shù)相同。若保持電源電壓不變，而將頻率減少，則三個電流表的示數(shù)I1、

I2、

I3

的大小關(guān)系是（）I1=I2=I3

I1＞I2＞I3I3＞I1＞I2I2＞I1＞I3A1A2A3～D第三頁，共四十六頁，2022年，8月28日輸入輸出C

L例2、如圖示，線圈的自感和電容器的電容都很小，這個電路的主要作用是（）A.阻直流，通交流，輸出交變電流B.阻交流，通直流，輸出直流電C.阻高頻，通低頻，輸出低頻交變電流和直流電D.阻低頻，通高頻，輸出高頻交變流電提示：XL=2πfL對高頻阻抗大，對低頻阻抗小XC=1／2πfC對高頻阻抗小，對低頻阻抗大C第四頁，共四十六頁，2022年，8月28日家用日光燈電路如圖示，S為啟動器，A為燈管，L為鎮(zhèn)流器，關(guān)于日光燈的工作原理，下列說法正確的是：（）A.鎮(zhèn)流器的作用是將交流電變?yōu)橹绷麟夿.在日光燈的啟動階段，鎮(zhèn)流器能提供一個瞬時高壓，使燈管開始工作C.日光燈正常發(fā)光時，啟動器的兩個觸片是分離的D.日光燈發(fā)出柔和的白光是由汞原子受到激發(fā)后直接輻射的S220VAL南通04年調(diào)研二7～BC第五頁，共四十六頁，2022年，8月28日2002年高考9、

遠(yuǎn)距離輸電線的示意圖如下：若發(fā)電機(jī)的輸出電壓不變，則下列敘述中正確的是()（A）升壓變壓器的原線圈中的電流與用戶用電設(shè)備消耗的功率無關(guān)（B）輸電線路中的電流只由升壓變壓器原線圈的匝數(shù)比決定（C）當(dāng)用戶用電器的總電阻減小時，輸電線上損失的功率增大（D）

升壓變壓器的輸出電壓等于降壓變壓器的輸入電壓發(fā)電機(jī)升壓變壓器降壓變壓器輸電線用戶C第六頁，共四十六頁，2022年，8月28日00年春北京14.如圖所示，理想變壓器的原、副線圈匝數(shù)之比為n1:n2＝4:1，原線圈回路中的電阻A與副線圈回路中的負(fù)載電阻B的阻值相等.a、b端加一定交流電壓后，兩電阻消耗的電功率之比PA:PB=______,兩電阻兩端電壓之比UA:UB=____________。ABabn1n2U1:161:4第七頁，共四十六頁，2022年，8月28日蘇州04年調(diào)研9如圖示為一理想變壓器的電路圖，圖中S為單刀雙擲開關(guān)，P為滑動變阻器R的滑動頭，U1為加在原線圈兩端的交變電壓，，I1為原線圈中的電流，則下列說法中正確的是（）A.若保持U1及P的位置不變，S由a合到b時，I1將增大B.若保持U1及P的位置不變，S由b合到a時，R消耗的功率將增大C.若保持U1不變，S接在a處，使P向上滑時，I1將增大D.若保持P的位置不變，S接在a處，使U1增大，

I1將增大U1abSPRI1解：PR=U22/R=(n2/n1)2U12/R=I1U1I1=(n2/n1)2U1/RAD第八頁，共四十六頁，2022年，8月28日鹽城04年調(diào)研四10甲乙兩個完全相同的變壓器如圖示接在交流電路中，兩電阻之比R甲：R乙=2：1，甲變壓器原線圈上電壓為U甲，副線圈上的電流為I甲，乙變壓器原線圈上電壓為U乙，副線圈上的電流為I乙，則有（）A.U甲=U乙I甲=

I乙B.U甲=2U乙I甲=

I乙C.U甲=2U乙I乙=

2I甲D.U甲=2U乙I甲=

2I乙～R乙R甲U甲U乙I甲I乙甲乙解：設(shè)原線圈中電流為I0，I0甲=I0乙各只有一個副線圈，∴I甲=

I乙P甲=I甲2R甲=I0U甲P乙=I乙2R乙=I0U乙∴U甲=2U乙B第九頁，共四十六頁，2022年，8月28日

例3、如圖所示，勻強(qiáng)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.20T，OCA金屬導(dǎo)軌與OA金屬直導(dǎo)軌分別在O點和A點接一阻值為R1=3.0Ω和R2=6.0Ω體積可忽略的定值電阻，導(dǎo)軌OCA的曲線方程為y=1.0sin(π/3·x)（m),金屬棒ab平行于y

軸，長為1.5m，以速度v=5.0m/s水平向右勻速運動（b點始終在Ox軸上），設(shè)金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，摩擦不計，電路中除了電阻R1和R2外，其余電阻均不計，求：（1）金屬棒在導(dǎo)軌上運動時R1的最大功率（2）金屬棒在導(dǎo)軌上從x=0到x=3m的運動過程中，外力必須做的功R2R1AOCx/my/m1.0baB3.0第十頁，共四十六頁，2022年，8月28日R2R1AOCx/my/m1.0baB3.0解：（1）ab棒運動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=Byv畫出等效電路如圖示（不計電源內(nèi)阻）：baER1R23Ω6ΩI1=E/R1=1/3×ByvP1=I12R1=1/9×B2

y2v2R1

∴

P1m=1/9×B2

ym2v2R1

=1/9×0.04×1×25×3=1/3W（2）E=Byv∝y

所以E按正弦規(guī)律變化Em=Bymv=0.2×1.0×5=1VE有=0.707Vt=x/v=3/5=0.6sR并=3×6/9=2Ω∴W=Q=E有2/R并×t=0.5/2×0.6=0.15J第十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日

、如圖所示，OACO為置于水平面內(nèi)的光滑閉合金屬導(dǎo)軌，O、C處分別接有短電阻絲（圖中用粗線表示），R1=4Ω、R2=8Ω，（導(dǎo)軌其它部分電阻不計），導(dǎo)軌OAC的形狀滿足方程y=2sin(π/3·x)（單位：m),磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T的勻強(qiáng)磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面，一足夠長的金屬棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在導(dǎo)軌上從O點滑動到C點，棒與導(dǎo)軌接觸良好且始終保持與OC導(dǎo)軌垂直，不計棒的電阻，求：（1）外力F的最大值，（2）金屬棒在導(dǎo)軌上運動時電阻絲R1上消耗的的最大功率（3）在滑動過程中通過金屬棒的電流I與時間t的關(guān)系。上海03年高考yR2R1COAxBv第十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日解：（1）金屬棒勻速運動時產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=BLv①畫出等效電路如圖示（不計電源內(nèi)阻）：baER1R24Ω8ΩI=E/R總②F外=F安=BIL=B2L2v/R總③Lm=2sinπ/2=2m④R總

=R1R2/（R1+R2

）=8/3Ω⑤∴Fmax=B2Lm2v/R總=0.22×22×5.0×3/8=0.3N⑥

（2）P1m=E

2/R1=B2Lm2

v2/R1=

0.22×22×5.02/4=1W

（3）金屬棒與導(dǎo)軌接觸點間的長度隨時間變化L=2sin(π/3·x)(m)x=vtE=BLv∴I=E/R總

=Bv/R總

×2sin(π/3·vt)=3/4×sin(5πt/3)(安)第十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日

例4、如圖示，電阻均為r=0.5Ω的導(dǎo)體AB、CD，質(zhì)量分別為m、2m，分別在F=6N的外力作用下沿光滑導(dǎo)軌向相反的方向由靜止開始運動，勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，兩平行導(dǎo)軌間距離為L=0.5m，導(dǎo)軌的電阻不計，所接電阻R=1Ω，平行板電容器兩板相距1cm，求：⑴導(dǎo)體AB和CD運動的最大速度⑵電容器兩板間電場強(qiáng)度的大小和方向A

BRF

C

DF第十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日A

BRF

C

DF解：導(dǎo)體AB和CD運動時分別產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E1

、E2

E1=BLv1E2=BLv2AB和CD分別受到安培力f的作用等效電路如圖示：A

BR

C

DFFff由動量守恒定律mv1+2mv2=0I=(E1+E2)/(R+2r)=3BLv2/(R+2r)AB和CD同時達(dá)到最大速度時f=BImL=Fv2m=F(R+2r)/3B2L2=6×2/（3×42×0.52）=1m/sv1m=2m/sIm=F/BL=6/2=3AUR=IR=3V電場強(qiáng)度E=UR/d=3/0.01=300V/m方向向左第十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日P221/2

如圖所示,豎直放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌,相距l(xiāng),導(dǎo)軌一端接有一個電容器,電容量為C,勻強(qiáng)磁場垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,質(zhì)量為m的金屬棒ab可緊貼導(dǎo)軌自由滑動.現(xiàn)讓ab由靜止下滑,不考慮空氣阻力,也不考慮任何部分的電阻和自感作用.問金屬棒的做什么運動？棒落地時的速度為多大？BClhm

a

b解：ab在mg作用下加速運動，經(jīng)時間t，速度增為v，a=v/tmg產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=Blv電容器帶電量Q=CE=CBlv感應(yīng)電流I=Q/t=CBLv/t=CBla產(chǎn)生安培力F=BIl=CB2

l

2aF由牛頓運動定律mg-F=mama=mg-CB2

l

2aa=mg/(m+CB2

l

2)∴ab做初速為零的勻加直線運動,加速度a=mg/(m+CB2

l

2)落地速度為第十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日例在光滑的水平面上，有一豎直向下的勻強(qiáng)磁場，分布在寬度為L的區(qū)域內(nèi)，現(xiàn)有一邊長為d（d＜L）的正方形閉合線框以垂直于磁場邊界的初速度v0滑過磁場，線框剛好能穿過磁場，則線框在滑進(jìn)磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q1與滑出磁場的過程中產(chǎn)生的熱量Q2之比為()A.1：1B.2：1C.3：1D.4：1v0

d

L解：由動量定理FΔt=B2L2d/R=mv0–mv1備注

FΔt=B2L2d/R=mv1-0∴v0=2v1由能量守恒定律1/2mv02-1/2mv12=Q11/2mv12=Q2∴Q1/Q2=3：1C下頁第十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日備注v0

d設(shè)線框即將進(jìn)入磁場時的速度為v0，全部進(jìn)入磁場時的速度為vt將線框進(jìn)入的過程分成很多小段,每一段的運動可以看成是速度為vi

的勻速運動,對每一小段，由動量定理:f1Δt=B2L2v0Δt/R=mv0–mv1（1）f2Δt=B2L2v1Δt/R=mv1–mv2（2）f3Δt=B2L2v2Δt/R=mv2–mv3（3）f4Δt=B2L2v3Δt/R=mv3–mv4（4）…………fnΔt=B2L2vn-1Δt/R=mvn-1–mvt（n）v0Δt+v1Δt+v2Δt+v3Δt+……+vn-1Δt+vnΔt=d將各式相加，得B2L2d/R=mv0–mvt可見速度的變化跟位移成線性關(guān)系第十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日如圖示，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，導(dǎo)體棒ab與光滑導(dǎo)軌接觸良好，有效長度為L，外電阻為R，現(xiàn)用外力使導(dǎo)體棒以O(shè)O′為平衡位置做簡諧運動，其周期為T，棒經(jīng)OO′時的速度為V，試求：將棒從左邊最大位置移至平衡位置的過程中，外力所做的功（已知棒的質(zhì)量為m）O′BORba例5第十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日O′BORba解：ab做簡諧運動時的速度為v，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=BLv=BLVsinωt——正弦交流電其最大值為Em=BLV有效值為E=0.707BLV產(chǎn)生的感應(yīng)電流功率為P=E2/R=（BLV）2／2R運動的時間為t=T/4產(chǎn)生的感應(yīng)電能為W電=Pt=（BLV）2T／8R由能量守恒定律得WF=W電+1/2mV2=（BLV）2T／8R+1/2mV2題目第二十頁，共四十六頁，2022年，8月28日練習(xí)、如圖示為間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌，水平地放在豎直方向的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，一端電阻R，一電阻是r、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab放置在導(dǎo)軌上，在外力F作用下從t=0的時刻開始運動，其速度隨時間的變化規(guī)律為V=Vmsinωt，不計導(dǎo)軌電阻，試求：⑴從t=0到t=2π/ω時間內(nèi)電阻R產(chǎn)生的熱量⑵從t=0到t=π/2ω時間內(nèi)外力F所做的功BRba第二十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日解：BRbarab運動時的速度為V=Vmsinωt，則產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為：E=BLV=BLVmsinωt——正弦交流電其最大值為Em=BLVm有效值為E=0.71BLVmRbarE

I=E/（R+r）電阻R產(chǎn)生的熱量為Q=I2Rt=（0.71BLVm）2

／（R+r）2×R×2π/ω=πRB2L2Vm2

／ω（R+r）2由能量守恒定律，外力F所做的功轉(zhuǎn)化為電能和動能WF=W電+1/2mV2=π/2ω×（BLVm）2／2（R+r）

+1/2mV2=π×B2L2Vm2／4ω（R+r）+1/2mVm2題目第二十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日B1

B2

baP212/3

如圖示,螺線管匝數(shù)n=4,截面積.S=0.1m2,管內(nèi)勻強(qiáng)磁場以B1/t=10T/s逐漸增強(qiáng),螺線管兩端分別與兩根豎直平面內(nèi)的平行光滑直導(dǎo)軌相接,垂直導(dǎo)軌的水平勻強(qiáng)磁場B2=2T,現(xiàn)在導(dǎo)軌上垂直放置一根質(zhì)量m=0.02kg,長l=0.1m的銅棒,回路總電阻為R=5,試求銅棒從靜止下落的最大速度.(g=10m/s2)解:螺線管產(chǎn)生感生電動勢

E1=nSB1/t=4V方向如圖示mgF1I1=0.8AF1=B2I1L=0.16Nmg=0.2Nmg>F1ab做加速運動,又產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E2,（動生電動勢）mgF2當(dāng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時,F2=mg=0.2NF2=BI2LI2=1AI2=(E1+E2)/R=(4+E2)/5=1AE2=1V=BLvmvm=5m/s第二十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日

2003年江蘇高考18（13分）如圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上，每根導(dǎo)軌每米的電阻為r0=0.10Ω/m，導(dǎo)軌的端點P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連，兩導(dǎo)軌間的距離l=0.20m.有隨時間變化的勻強(qiáng)磁場垂直于桌面，已知磁感強(qiáng)度B與時間t的關(guān)系為B=kt,比例系數(shù)k=0.020T/s.一電阻不計的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動，在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直，在t=0時刻，金屬桿緊靠在P、Q端，在外力作用下，桿以恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?，求在t=6.0s時金屬桿所受的安培力.QP第二十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日解：以a

表示金屬桿運動的加速度，QP在t時刻，金屬桿與初始位置的距離L=1/2×at2此時桿的速度v=at，這時，桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的面積S=Ll，回路中的感應(yīng)電動勢E=SΔB/Δt+Bl

v=Sk+Blv回路的總電阻R=2Lr0回路中的感應(yīng)電流i=E/R作用于桿的安培力F=Bli解得F=3k2

l2t／2r0，代入數(shù)據(jù)為F=1.44×10-3N第二十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日

例6（2000年高考科研試題）如圖所示，兩根相距為ｄ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Ｒ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(qiáng)度B隨x的增大而增大，B＝ｋx，式中的ｋ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(dāng)ｔ＝0時位于x＝0處，速度為ｖ０，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Ｆ作用于金屬桿以保持金屬桿的加速度恒定，大小為ａ，方向沿x軸的負(fù)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(dāng)金屬桿的速度大小為ｖ０／2時，回路中的感應(yīng)電動勢有多大？dBOxy

v0R第二十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日解:

dBOxy

v0R（1）金屬桿在導(dǎo)軌上先是向右做加速度為ａ的勻減速直線運動，到導(dǎo)軌右方最遠(yuǎn)處速度為零，后又沿導(dǎo)軌向左做加速度為ａ的勻加速直線運動．當(dāng)過了y軸后，由于已離開了磁場區(qū)，故回路不再有感應(yīng)電流．以ｔ１表示金屬桿做勻減速運動的時間，有ｔ１＝ｖ０/

ａ．從而，回路中感應(yīng)電流持續(xù)的時間T＝2ｔ１＝2ｖ０／ａ．（2）以x１表示金屬桿的速度變?yōu)椋觯保剑觯埃?時它所在的x坐標(biāo)，由ｖ１２＝ｖ０2－2ａx１，可得x１＝3ｖ０2／8ａ，從而，此時金屬桿所在處的磁感強(qiáng)度

B１＝ｋx１＝3ｋｖ０２／8ａ所以，此時回路中的感應(yīng)電動勢E１＝B１ｖ１d＝3ｋｖ０３ｄ／16ａ．第二十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日

例7：水平放置的導(dǎo)軌處于垂直軌道平面的勻強(qiáng)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××××××××××BbaRF

安1atv

2vFFF

安解：拉力為恒力：最終有F=F安=B2L2×2v/Ra1=(F-B2L2v/R)/m=F/m-B2L2v/mR=B2L2v/mR拉力的功率恒定：F′=F安=P/2v=B2L2×2v/R∴P/v=4B2L2v/Ra2=(F2′-F安′)/m=[P/v-B2L2v/R]/m=3B2L2v/mRa2=3a1第二十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日αBNMQPα

例8、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α=30°，一根質(zhì)量m=0.1kg、有效電阻R=0.5Ω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、磁感應(yīng)強(qiáng)度按B=0.2t2T規(guī)律變化的磁場中，t=0時導(dǎo)體恰好靜止，（g=10m/s2）求：⑴經(jīng)過多少時間導(dǎo)體開始滑動⑵這段時間內(nèi)通過導(dǎo)體棒橫截面的電量第二十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日αBNMQPα解：⑴t=0時B=0，恰好靜止fm=mgsin30°=0.5NE=Δφ/Δt=LbΔB/Δt=0.5×0.2×0.4t=0.04t伏I=E/R=0.08t安導(dǎo)體開始滑動時，受力如圖示NαBILmg

NfmBIL=fm+mgsin30°=1N0.2t2×0.08t×0.5=1t3=1/0.008

t=5秒⑵I=E/R=Δφ/RΔtq=IΔt=BLb/R=0.2×25×0.5×0.2/0.5=1庫侖第三十頁，共四十六頁，2022年，8月28日例9、一質(zhì)量為M=1kg的小車上固定有一質(zhì)量為m=0.2kg，高l

=0.05m、電阻R=100Ω的100匝矩形線圈，一起靜止在光滑水平面上，現(xiàn)有一質(zhì)量為m0的子彈以v0=110m/s的水平速度射入小車中，并隨小車線圈一起進(jìn)入一與線圈平面垂直，磁感強(qiáng)度B=1.0T的水平勻強(qiáng)磁場中如圖甲所地，小車運動過程的v－s圖象如圖乙所示。求：（1）子彈的質(zhì)量m0為

。（2）圖乙中s=10cm時線圈中的電流強(qiáng)度I為

。（3在進(jìn)入過程中通過線圈某一截面的電量為

。（4）求出線圈小車通過磁場的過程中線圈電阻的發(fā)熱量為

。v0l50010203040510s/cmV/ms－182第三十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日解：⑴由圖象可知：進(jìn)入磁場時，v1=10m/s由動量守恒定律m0v0=(M+m+m0)v1m0=0.12kg⑵由圖象可知：s=10cmv2=8m/sE=nBLv2=100×1×0.05×8=40VI=E/R=0.4A⑶由圖象可知：線圈寬度為d=10cmq=IΔt=nΔФ/R=100×1×0.1×0.05/100=5×10-3C⑷由圖象可知：出磁場時，vt=2m/sQ=1/2×(M+m+m0)(v12–vt2)=1/2×1.32×(100-4)=63.4J思考：為什么v-s圖象是三段折線？答：見備注。第三十二頁，共四十六頁，2022年，8月28日03年上海高考18、（7分）圖1為某一熱敏電阻R(電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的I-U關(guān)系曲線圖。⑴為了通過測量得到圖1所示I-U關(guān)系的完整曲線，在圖2和圖3兩個電路中應(yīng)選擇的是圖

；簡要說明理由：

。（電源電動勢為9V，內(nèi)阻不計，滑線變阻器的阻值為0-100Ω）⑵在圖4電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1=250Ω。由熱敏電阻的I-U關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為________V；電阻R2的阻值為

Ω。⑶舉出一個可以應(yīng)用熱敏電阻的例子：_____________。VA圖2VA圖3I/mAU/V1234567500圖110203040AR1R2熱敏電阻9V圖4R2電壓可從0V調(diào)到所需電壓，調(diào)節(jié)范圍較大解:⑵I1=9/250=0.036A=36mAI2=34mA由圖1得UR=5.2V5.2R2=(9-5.2)/0.034=111.8Ω111.6—112.0熱敏溫度計第三十三頁，共四十六頁，2022年，8月28日如圖示，Ⅰ、Ⅲ為兩勻強(qiáng)磁場區(qū)，磁感應(yīng)強(qiáng)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)Ⅱ，有一邊長為L、粗細(xì)均勻、各邊電阻為R的正方形金屬框abcd置于區(qū)域Ⅰ，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(dāng)ab邊剛進(jìn)入中央無磁場區(qū)Ⅱ和進(jìn)入磁場區(qū)Ⅲ時，通過ab邊的電流大小和方向.（2）畫出金屬框從區(qū)域Ⅰ剛出來到完全拉入?yún)^(qū)域Ⅲ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04年南師大?？?6dabcⅢⅠⅡ第三十四頁，共四十六頁，2022年，8月28日dabcⅢⅠⅡ解：（1）ab剛進(jìn)入Ⅱ，cd邊產(chǎn)生EEE=BLvI1=BLv/4R順時針方向dabcⅢⅠⅡab剛進(jìn)入Ⅲ，ab、cd邊都產(chǎn)生EEEI2=2BLv/4R逆時針方向（2）ab剛進(jìn)入Ⅱ，F(xiàn)1=BI1L=B2L2v/4RF1ab剛進(jìn)入Ⅲ，F(xiàn)2=2BI2L=B2L2v/RF2ab進(jìn)入Ⅲ，cd還在Ⅱ，ab邊產(chǎn)生EF3=BI3L=BI1L=B2L2v/4R三段時間都為L/2vF-t圖象如右圖示0tFB2L2v/RB2L2v/4RL/2vL/v3L/2v（3）W=F1L/2+F2L/2+F3L/2=3B2L3v/4R第三十五頁，共四十六頁，2022年，8月28日例10、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(qiáng)電場E，在板的右半部分有一個垂直于紙面向外的勻強(qiáng)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(jìn)入磁場后恰能做勻速運動。當(dāng)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μ=0.4。求：

⑴判斷物體帶電性質(zhì)，正電還是負(fù)電荷？⑵物體與擋板碰撞前后的速度v1和v2；⑶磁感強(qiáng)度B的大??；⑷電場強(qiáng)度E的大小和方向。EBRPCD第三十六頁，共四十六頁，2022年，8月28日BRPCv2Da解：返回時，R→D無電場力，能作勻速運動，表明無摩擦力qv2B向上，物體帶正電。受力如圖a示qv2B=mg⑴mgqv2BD→C，無磁場力，-μmg×0.25L=1/2×mv22⑵P→D，加速，E向右(qE–μmg)×1/2L=1/2×mv12⑶EBRPCv1DbD→R，受力如圖b示mgqv1BqEμN

N

qE=μ(mg+qv1B)⑷解⑴⑵⑶⑷得

qv1B=2Nqv2B=1NqE=1.2N

v1=5.66m/sv2=2.83m/sB=0.71TE=2.4V/m

方向向右第三十七頁，共四十六頁，2022年，8月28日

例11、某空間存在著一個變化的電場和一個變化的磁場，如圖示，電場方向由B到C，在A點，從t=1s末開始，每隔2s有一個相同的帶電粒子（不計重力）沿AB方向（垂直于BC）以速度v射出，恰好能擊中C點，若AC=2BC，且粒子在AC間運動的時間小于1s。試問：1.圖線上E和B的比值有多大？磁感應(yīng)強(qiáng)度B的方向如何？2.若第一個粒子擊中C點的時刻已知為（1s+Δt），那么第二個粒子擊中C點為何時刻？ABC246Et/sBt/s246第三十八頁，共四十六頁，2022年，8月28日解：在1s末,粒子在磁場中受洛侖茲力做勻速圓周運動,令BC=y不難得到:AC=2y,R=mv/qB=2y∴B=mv/2qyABCqvBRyxv2y60°在3s末,第二個粒子在電場中受電場力做類似平拋運動,qE∴∴E/B=4v/3第一個粒子經(jīng)過t擊中C點，t=1/6T=m/3qB第二個粒子擊中C點經(jīng)過t

秒第二個粒子擊中C點的時刻為3+t秒第三十九頁，共四十六頁，2022年，8月28日04年江蘇高考12

(12分)某同學(xué)對黑箱(見圖1)中一個電學(xué)元件的伏安特性進(jìn)行研究．通過正確測量，他發(fā)現(xiàn)該元件兩端的電壓Uab(Uab=Ua-Ub)與流過它的電流I之間的變化關(guān)系有如下規(guī)律①當(dāng)-15V<Uab<0V時，I近似為零．②當(dāng)Uab≥0時，Uab和I的實驗數(shù)據(jù)見下表：（1）在圖2中畫出Uab≥0時該元件的伏安特性曲線．(可用鉛筆作圖)（2）根據(jù)上述實驗事實．該元件具有的特性是______________________。編號1234567Uab/V0.0000.2450.4800.6500.7050.7250.745I/mA0.000.150.250.601.704.257.50ba圖1見下頁單向?qū)щ娦缘谒氖?，共四十六頁?022年，8月28日（3）若將此黑箱接入圖3電路中，并在該電路的cd兩端輸入如圖4(甲)所示的方波電壓信號ucd,請在圖4(乙)中定性畫出負(fù)載電阻RL上的電壓信號uef的波形．baucduefc

fedRL3kΩ圖3t/st/sucd/V12-12B/T00uef/V(甲)圖4(乙)0Uab/VI/mA0.88.00.10.20.30.40.50.60.71.02.03.04.05.06.07.0編號1234567Uab/V00.2450.4800.6500.7050.7250.745I/mA00.150.250.601.704.257.50題目第四十一頁，共四十六頁，2022年，8月28日04年江蘇高考13

(14分)如圖所示，一個變壓器(可視為理想變壓器)的原線圈接在220V的市電上，向額定電壓為1.80×104V的霓虹燈供電，使它正常發(fā)光．為了安全，需在原線圈回路中接入熔斷器，使副線圈電