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1、磁场、 电磁感应期末考试解答题集锦1、 【日照市】 16 （12 分）如图所示，细绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2， 线框A1的电阻R， 质量为M，物块 A2的质量为m（Mm） ，两匀强磁场区域、的高度也为L，磁感应强度均为B，方向水平且与线框平面垂直。线框ab边距磁场边界高度为h。开始时各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，ab边刚好穿过两磁场的分界线CC 进入磁场时线框做匀速运动，不计绳与骨轮间的摩擦。求：（1）ab边刚进入时线框A1的速度 v1的大小；（2）ab边进入磁场后线框A1的速度v2的大小。2、 【济南市】 15. （13 分）如图所示的坐标系，x 轴沿水
2、平方向，y 轴沿竖直方向。在x 轴上方空间的第一、第二象限内，既无电场也无磁场，在第三象限，存在沿y 轴正方向的匀强电场和垂直xy平面（纸面）向里的匀强磁场，在第四象限，存在沿y 轴负方向、 场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。一质量为 m 、电荷量为q的带电质点，从y 轴上 y = h 处的 P1点以一定的水平初速度沿x 轴负方向进入第二象限。然后经过x 轴上 x=-2h 处的 P2点进入第三象限， 带电质点恰好能做匀速圆周运动。之后经过y 轴上 y=-2h 处的 P3 点进入第四象限。已知重力加速度为g。试求：（1） 粒子到达P2点时速度的大小和方向（2） 第三象限空间中电场强度和磁
3、感应强度的大小（3） 带电质点在第四象限空间运动过程中最小速度的大小和方向。3、 【莱阳一中】20(10 分) 如图所示，带有等量异种电荷的两平行金属板A 和 B水平放置，板间匀强电场的场强大小为E，方向竖直向下，两板正中央均开有小孔，板长为L，板间距离为L3，整个装置处于真空环境中，在A板小孔正上方、距小孔为L 处的 P 点，由静止释放一个带正电的小球( 可看做质点 ) ，小球进入 AB两板间时加速度变为原来的2 倍，设小球通过上、下孔时的速度分别为1、2。现改变两板的带电性质，使两板间场强方向与原来相反，但大小不变，同时在两板之间加上垂直纸面向里的水平匀强磁场，再次在P 点由静止释放该小球
4、，小球从A 板小孔进入两板间后，不碰撞极板而能从两板间飞出。求：( 重力加速度为g) (1) 1与2之比(2) 磁感应强度B的取值范围4、 【莱阳一中】 21 (12 分) 如图 (a) 所示，两根足够长的光滑平行金属导轨相距为L=0 40m ，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 导轨平而与水平面成30角，上端下端通过导线分别连接阻值121.2RR的电阻，质 量 为m=0 20kg 、 阻 值0.20r的金属棒ab
5、放在两导轨上， 棒与导轨垂直并保持良好接触， 整个装置处在垂直导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小B1T。现通过小电动机对金属棒施加拉力，使金属棒沿导轨向上做匀加速直线运动，05s 时电动机达到额定功率，此后电动机功率保持不变， 经足够长时间后，棒达到最大速度5 0ms。此过程金属棒运动的t图象如图 (b) 所示，试求： ( 取重力加速度g=10m 2s)(1) 电动机的额定功率P(2) 金属棒匀加速运动时的加速度a的大小(3) 在 005s 时间内电动机牵引力F 与速度的关系5、 【临沂高新区】 16 如图所示， MN 和 PQ为固定在水平面上的平行金属轨道，轨距为 0.2m，质量为0.
6、1kg的金属杆ab 置于轨道上，与轨道垂直，整个装置处于方向竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度B=， 现用 F=2N的水平向右的恒力拉ab杆由静止开始运动，电路中除了电阻R= 之外，其余电阻不计，设轨道光滑，求：（1）ab 杆的速度达到5m/s 时的加速度多大（2）当 ab 杆达到最大速度后，撤去外力F，此后感应电流还能产生多少电热6、 【青岛十九中】17 （12 分）如图所示，半径为r 、圆心为Ol 的虚线所围的圆形区域内存在垂直纸面向外的匀强磁场，在磁场右侧有一坚直放置的平行金属板M和 N，两板问距离为 L，在 MN板中央各有一个小孔O2、O3、O1、O2、O3在同一水平直线上，与平行金属板
7、相接的是两条竖直放置间距为L 的足够长的光滑金属导轨，导体棒 PQ与导轨接触良好， 与阻值为 R的电阻形成闭合回路 （导轨与导体棒的电阻不计），该回路处在磁感应强度大小为 B，方向垂直纸面向里的匀强磁场中，整个装黄处在真空室中，有一束电荷量为+q、质量为 m的粒子流（重力不计） ，以速率v0圆形磁场边界上的最低点E沿半径方向射入圆形磁场区域，最后从小孔O3射出。现释放导体棒PQ ，其下滑 h 后开始匀速运动，此后粒子恰好不能从O3， 而从圆形磁场的最高点F射出。求：（1）圆形磁场的磁感应强度B。（ 2）导体棒的质量 M 。（3）棒下落 h 的整个过程中，电阻上产生的电热。（4）粒子从E点到 F
8、 点所用的时间7、 【威海一中】14. （8 分）半径为R的光滑绝缘圆环固定在竖直平面内，并且处于水平向PAEB名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 右的匀强电场E和垂直于纸面向外的匀强磁场B中环上套有一个质量为m的带电小球， 让小球从与环心等高的P点由静止释放，恰好能滑到圆环的最高点A求：（1）小球的带电性质和带电量（2）小球运动过程中对环的最大压力8、 【威海一中】 15 （10分）如图所示，MN、PQ为间距L=0
9、.5m足够长的平行导轨，NQMN。导轨平面与水平面间的夹角=37，NQ间连接有一个R=5的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面，磁感强度为B0=1T。将一根质量为m=0.05kg 的金属棒ab紧靠NQ放置在导轨上， 且与导轨接触良好，导轨与金属棒的电阻均不计。现由静止释放金属棒，金属棒沿导轨向下运动过程中始终与NQ平行。已知金属棒与导轨间的动摩擦因数=，当金属棒滑行至cd处时已经达到稳定速度，cd距离NQ为s=1m 。试解答以下问题： （g=10m/s2，sin37 =，cos37=）（1）请定性说明金属棒在达到稳定速度前的加速度和速度各如何变化（2）当金属棒滑行至cd处时回路中的电流多大（3）金
10、属棒达到的稳定速度是多大（4）若将金属棒滑行至cd处的时刻记作t=0，从此时刻起，让磁感强度逐渐减小，可使金属棒中不产生感应电流，则磁感强度B应怎样随时间t变化（写出B与t的关系式）9、 【威海一中】17 （12 分）如图 4 所示，在以O为圆心，半径为R=103cm的圆形区域内，有一个水平方向的匀强磁场，磁感应强度大小为B=，方向垂直纸面向外。竖直平行放置的两金属板A、K 相距为 d=203mm ，连在如图所示的电路中，电源电动势E=91V，内阻r=1 定值电阻 R1=10，滑动变阻器R2的最大阻值为80，S1、S2为 A、K板上的两上小孔，且 S1、S2跟 O点在垂直极板的同一直线上，OS
11、2=2R ，另有一水平放置的足够长的荧光屏D，O 点跟荧光屏D 之间的距离为 H=2R 。比荷为2105C/kg 的正离子流由S1进入电场后，通过S2向磁场中心射去，通过磁场后落到荧光屏D上。离子进入电场的初速度、重力、离子之间的作用力均可忽略不计。问：（1）请分段描述正离子自S1到荧光屏 D的运动情况。（2）如果正离子垂直打在荧光屏上，电压表的示数多大（3）调节滑动变阻器滑片P 的位置，正离子到达荧光屏的最大范围多大10 【潍坊市】 17 (12分) 如图甲所示，偏转电场的两个平行极板水平放置，板长L=008m ，板距足够大，两板的右侧有水平宽度l=0 06m 、竖直宽度足够大的有界匀强磁场
12、一个 比 荷 为的 带 负 电 粒 子 ( 其 重 力 不 计 ) 以vo=8X105m/s 速度从两板中间沿与板平行的方向射人偏转电场，进入偏转电场时， 偏转电场的场强恰好按图乙所示的规律变化，粒子离开偏转电场后进入匀强磁场，最终垂直磁场右边界射出求： (1)粒子在磁场中运动的速率v；aMPNB0bQRcd名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - （乙）（甲）F3F0t1tF0OF (2)粒子在磁场中运动的轨道半径R；
13、(3)磁场的磁感应强度B11、 【郓城实验中学】15 （10 分）如图所示，一绝缘圆环轨道位于竖直平面内，半径为R，空心内径远小于R，以圆环圆心O为原点在环面建立平面直角坐标系xoy，在第四象限加一竖直向下的匀强电场，其他象限加垂直环面向外的匀强磁场一带电量为+q、质量为m的小球在轨道内从b点由静止释放， 小球刚好能顺时针沿圆环轨道做圆周运动，求：（1）匀强电场的电场强度E（2） 若小球第二次到达最高点a时恰好对轨道无压力，求磁感应强度B12、 【郓城实验中学】16 （12 分）如图（甲）所示，一正方形金属线框放置在绝缘的光滑水平面上，并位于一竖直向下的有界匀强磁场区域内，线框的右边紧贴着磁场
14、的边界，从t0 时开始，对线框施加一水平向右的外力F，使线框从静止开始做匀加速直线运动，在1t时刻穿出磁场已知外力F随时间变化的图像如图（乙）所示（图中的0F、1t均为已知量），线框的质量为m、电阻为R， 试求（1）线框在磁场中运动的加速度；（2）匀强磁场的磁感应强度；（3）线框拉出磁场的过程中通过线框横截面的电荷量。13、 【枣庄市】 16 （9 分）甲图为质谱仪的原理图。带正电粒子从静止开始经过电势差为U的电场加速后，从G点垂直于 MN进入偏转磁场。该偏转磁场是一个以直线MN 为上边界、方向垂直于纸面向外的匀强磁场，磁场的磁感应强度为B。带电粒子经偏转磁场后，最终到达照片底片上的H点。测得G 、H间的距离为d，粒子的重力可忽略不计。（1）设粒子的电荷量为q，质量为m ，试证明该粒子的比荷为：228dBUmq；（2）若偏转磁场的区域为圆形，且与MN相切于 G点，如图以所示， 其它条件不变， 要保证上述粒子从G点垂直于MN进入偏转磁场后不能打到MN边界上（ MN足够长），求磁场区域的半径应满足的条件。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -