高考物理专题复习精品电磁学综合性.pdf
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学习必备欢迎下载二轮复习电磁学综合练习一. 带电物体在重力场与电场的复合场中的运动1. 一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上，另有一质量为m、带电量为q的小物块以某一初速度从板的A端水平滑上板的上表面，整个装置处在足够大的竖直向下的匀强电场中，小物块沿平板运动至B端且恰好停在平板的B端，如图1 所示若保持匀强电场的大小不变，但方向反向，当小物块仍由A端以相同的初速度滑上板面，则小物块运动到距A端的距离为板总长的3/2处时，就相对于平板静止了试求：小物块带何种电荷？匀强电场的场强大小二. 带电物体在重力场与磁场的复合场中的运动2. 如图 2 所示， 匀强磁场垂直于纸面向里，有一足够长的等腰三角形绝缘滑槽，两侧斜面与水平面的夹角均为，在斜槽顶端两侧各放一个质量相等、带等量负电荷的小球A和B，两小球与斜槽动摩擦因数相等，均为2tan现将两小球同时释放，则下列说法中正确的是A. 两小球沿斜槽都做匀加速运动，且加速度相等B. 两小球沿斜槽都做匀加速运动，且AaBaC. 两小球沿斜槽都做变加速运动，且AaBaD. 两小球沿斜槽的最大位移之间的关系是AxBx三. 通电导体在复合场中的运动3. （07 上海） . 如图 5所示，光滑的平行长直金属导轨置于水平面内，间距为L，导轨左端接有阻值为R的电阻，质量为m的导体棒垂直跨接在导轨上，导轨和导体棒的电阻不计，且接触良好。
在导轨平面上，有一矩形区域内存在着竖直向下的匀强磁场，磁感应强度大小为B开始时，导体棒静止于磁场区域的右端，当磁场以速度1v匀速向右移动时，导体棒随之开始运精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载动，同时受到水平向左、大小为f的恒定阻力，并很快达到恒定速度，此时导体棒仍处于磁场区域内求导体棒所能达到的恒定速度2v；为使导体棒能随磁场运动，阻力最大不能超过多大？导体棒以恒定速度运动时，单位时间内克服阻力所做的功和电路中消耗的电功率个是多大？若0t时磁场由静止开始水平向右做匀加速运动，经过较短时间后，导体棒也做匀加速直线运动，其vt关系如图6 所示，已知在时刻t导体棒的瞬时速度大小为tv， 求导体棒做匀加速直线运动时的加速度大小4. 如图所示，正方形线框abcd放在光滑绝缘的水平面上，其边长0.5mL、质量0.5kgm、电阻0.5R，M、N分别为线框ad、bc边的中点图示两个虚线区域内分别有竖直向下和向上的匀强磁场，磁感应强度均为1TB，PQ为其分界线线框从图示位置以速度02m/sv匀速向右滑动，当MN与PQ重合时，线框的速度11m/sv，此时立刻对线框施加一沿运动方向的水平拉精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载力，使线框匀速运动直至完全进入右侧匀强磁场区域求：（1） 线框由图示位置运动到MN与PQ重合的过程中磁通量的变化量；（2）线框运动过程中最大加速度的大小；（3）在上述运动过程中，线框中产生的焦耳热5. 如图 0520 所示，水平地面上方的H高区域内有匀强磁场，水平界面PP 是磁场的上边界，磁感应强度为B，方向是水平的，垂直于纸面向里。
在磁场的正上方，有一个位于竖直平面内的闭合的矩形平面导线框abcd，ab长为l1，bc长为l2，Hl2，线框的质量为m，电阻为R使线框abcd从高处自由落下，ab边下落的过程中始终保持水平，已知线框进入磁场的过程中的运动情况是：cd边进入磁场以后，线框先做加速运动，然后做匀速运动，直到ab边到达边界PP 为止从线框开始下落到cd边刚好到达水平地面的过程中，线框中产生的焦耳热为Q求：（1）线框abcd在进入磁场的过程中，通过导线的某一横截面的电量是多少？（2）线框是从cd边距边界 PP多高处开始下落的？（3）线框的cd边到达地面时线框的速度大小是多少？图 05a b c d l1l2P P B 精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载6. 如图 8 所示，固定的水平光滑金属轨道，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中，质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略。
初始时刻，弹簧处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度0v，在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触求初始时刻导体棒受到的安培力；若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为PE，则这一过程中安培力所做的功1W和电阻R上产生的焦耳热1Q分别是多少？导体棒往复运动， 最终将静止在何处？从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少？二轮复习电磁学综合练习参考答案1. 解析： 由能量和受力分析可知，小物块带负电设小物块的初速度为0v，平板的质量为M长度为L，m和M相对静止时的共同速度为v，m和M之间的动摩擦因数为在小物块由A端沿平板运动至B端的过程中， 对系统应用功能关系有精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载220)(2121)(vMmmvLqEmg在电场反向后，小物块仍由A端沿平板运动至与平板相对静止的过程中，对系统应用功能关系又有220)(212132)(vMmmvLqEmg解以上两式得qmgE52. 解析： 对左右两侧的小球进行受力分析，分别如图3 甲、乙两图所示。
由甲图可知，对于左侧的小球，有NFqvBmgcosmaFmgsinNFF由以上三式可知，随着小球运动速度v的增大，NF减小，F减小，则加速度a逐渐增大，并且当速度增大到一定值时，会出现NF等于零的时刻，此后小球便会脱离斜面同理，由乙图可知，对于右侧的小球，有NFqvBmgcos结合上面的方程可知，随着随着小球运动速度v的增大，NF增大，F增大，则加速度a逐渐减小，也不会出现小球脱离斜槽的情况由以上的讨论可知， 左右两侧的小球所做的都不是匀变速运动，并且AaBa， 所以选项A、B错，C、D对3. 解析： 当导体棒运动速度为2v时，整个回路产生的电动势为)(21vvBLE导体棒所受的安培力为RvvLBBILF)(2122速度恒定时导体棒受力平衡，则fRvvLB)(2122精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载所以2212LBfRvv要使导体棒随磁场运动，则棒的速度2v应满足02v1v所以RvLBfm122导体棒克服阻力做功的功率为)(2212LBfRvffvP棒电路中消耗的电功率为REP2电22222122)(LBRfRvvLB由牛顿第二定律，得RvvLB)(2122maf可见，导体棒要做匀加速运动，必须有（21vv）为一常数，设为v，由题目中所给的图象可得tvvakt则RvatLBt)(22maf解得mRtLBfRvLBat22224. 解答：（ 1）MN与PQ重合时，穿过线框的磁通量为零，故磁通量的变化量为0.25WbWb5.0122BLBS（2）cd边刚过PQ的瞬间，线框中的感应电动势022 1 0.52V=2VEBLv感应电流的大小为2A=4A0.5EIR线框所受安培力的大小为22 1 40.5N=4NFBIL线框加速度的大小为224m/s8m/s0.5Fam（3）MN到达PQ前，由能量守恒可知，线框中产生的焦耳热为22101110.75J22Qmvmvv0 a d b c 精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载MN与PQ重合的时刻，线框中的感应电动势1122 1 0.5 1V=1VEBLvMN经过PQ后，线框中产生的焦耳热J5. 021212vLREQ故在整个运动过程中，线框中产生的焦耳热为121.25JQ5. （11 分）（ 1）设线框abcd 进入磁场的过程所用时间为t ，通过线框的平均电流为I，平均感应电动势为，则tIR1 2Bl l可得RtlBlRtI211通过导线的某一横截面的电量RlBltIq21（2）设线框从cd 边距边界 PP上方 h 高处开始下落，cd 边进入磁场后，切割磁感线，产生感应电流， 受到安培力。
线框在重力和安培力作用下做加速度逐渐减少的加速运动，直到安培力等于重力后匀速下落，速度设为v，匀速过程一直持续到ab 边进入磁场时结束，有11BIBl vIRFlFmg安安可得221B l vmgR速度2 21mgRvB l线框的 ab 边进入磁场后，线框中没有感应电流只有框进入磁场的过程中有焦耳热Q 线框从开始下落到ab 边刚进入磁场的过程中，线框的重力势能转化为线框的动能和电路中的焦耳热221()2mg hlmvQ得3224 4124 4122m g RQB lhlmgB l（3）线框的 ab 边进入磁场后，只有重力作用下，加速下落有222211()22mvmvmg Hl精品p d f 资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 15 页 - - - - - - - - - - 精品学习资料 - - -p d f 精品资料 - - - - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载cd 边到达地面时线框的速度222224412 ()m g Rvg HlB l评分：（ 1）求出电量得4 分。
2）求出速度v 得 4分，求出h 再得 3 分 3）求出速度v2得2 分6. 解析： 初始时刻导体棒中的感应电动势为0BLvE棒中的感应电流为REI导体棒所受的安培力为BILF整理以上几式，得RvLBF022安培力方向为水平向左由功能关系，可得安培力做功为20121mvEWP电阻R上产生的焦耳热为PEmvQ20121由能量守恒定律和共点力作用下物体的平衡条件，可以判断得出导体棒最终静止在初始位置，电阻R上产生的焦耳热为2021mvQ二轮复习电磁学综合练习及参考答案一. 带电物体在重力场与电场的复合场中的运动1. 一块矩形绝缘平板放在光滑的水平面上，另有一质量为m、带电量为q的小物块以某一。
