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1、2020 年全国高考江苏卷物理高考试题计算题 14.（15 分）如图所示，电阻为0.1的正方形单匝线圈abcd的边长为0.2m，bc边与匀强磁场边缘重合.磁场的宽度等于线圈的边长，磁感应强度大小为0.5T.在水平拉力作用下，线圈以8m/s的速度向右穿过磁场区域.求线圈在上述过程中（1）感应电动势的大小 E；（2）所受拉力的大小 F；（3）感应电流产生的热量 Q.15.（16 分）如图所示，鼓形轮的半径为 R，可绕固定的光滑水平轴 O 转动.在轮上沿相互垂直的直径方向固定四根直杆，杆上分别固定有质量为 m 的小球，球与 O 的距离均为2R.在轮上绕有长绳，绳上悬挂着质量为 M 的重物.重物由静止
2、下落，带动鼓形轮转动.重物落地后鼓形轮匀速转动，转动的角速度为.绳与轮之间无相对滑动，忽略鼓形轮、直杆和长绳的质量，不计空气阻力，重力加速度为 g.求：（1）重物落地后，小球线速度的大小 v；（2）重物落地后一小球转到水平位置 A，此时该球受到杆的作用力的大小 F；（3）重物下落的高度 h.16.（16 分）空间存在两个垂直于Oxy平面的匀强磁场，y 轴为两磁场的边界，磁感应强度分别为02B、03B.甲、乙两种比荷不同的粒子同时从原点 O 沿 x轴正向射入磁场，速度均为 v.甲第 1 次、第 2 次经过 y 轴的位置分别为 P、Q，其轨迹如图所示.甲经过 Q 时，乙也恰好同时经过该点.已知甲的
3、质量为 m，电荷量为 q.不考虑粒子间的相互作用和重力影响.求：（1）Q 到 O 的距离 d；（2）甲两次经过 P 点的时间间隔t；（3）乙的比荷qm可能的最小值.参考答案：14.（1）感应电动势EBlv 代入数据得0.8VE （2）感应电流EIR 拉力的大小等于安培力FBIl 解得2 2B l vFR，代入数据得0.8NF （3）运动时间2ltv 焦耳定律2QI Rt 解得2 32B l vQR，代入数据得0.32JQ 15.（1）线速度vr 得2vR（2）向心力 22FmR向 设 F 与水平方向的夹角为，则 cosFF向；sinFmg 解得2222()FmRmg（3）落地时，重物的速度vR
4、，由机械能守恒得2211422MvmvMgh 解得216()2MmhRMg 16.（1）甲粒子先后在两磁场中做匀速圆周运动，设半径分别为1r、2r 由半径mvrqB得102mvrqB，203mvrqB 且1222drr，解得03mvdqB（2）甲粒子先后在两磁场中做匀速圆周运动，设运动时间分别为1t、2t 由2 mTqB得102mtqB，203mtqB，且1223ttt 解得02 mtqB （3）乙粒子周期性地先后在两磁场中做匀速圆周运动 若经过两磁场的次数均为(1,2,3,)n n 相遇时，有12005,36mvmnd nttq Bq B 解得qqnmm 根据题意，1n 舍去.当2n 时，qm有最小值min2qqmm 若先后经过右侧、左侧磁场的次数分别为(1)n、(0,1,2,3,)n n，经分析不可能相遇.综上分析，比荷的最小值为2qm.