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物理高考第二輪復(fù)習(xí) 專題 電場(chǎng)磁場(chǎng) 電磁感應(yīng)

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1、專題九  電場(chǎng)與磁場(chǎng) 復(fù)習(xí)目標(biāo): 1.掌握庫(kù)侖定律,理解場(chǎng)強(qiáng)、電勢(shì)、電勢(shì)差、電勢(shì)能、等勢(shì)面、電容等概念. 2.熟練掌握帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)的規(guī)律,會(huì)處理帶電粒子在復(fù)合場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的問題. 3.理解磁感強(qiáng)度、磁感線、磁通量的含義,會(huì)靈活應(yīng)用左手定則和安培力公式分析、計(jì)算磁場(chǎng)對(duì)電流的作用力(限B和I平行和垂直兩類). 4.熟練掌握洛侖茲力和有關(guān)幾何知識(shí),會(huì)靈活解決各類帶電粒子在磁場(chǎng)(限B和v平行和垂直兩類)中的運(yùn)動(dòng)問題. 一.選擇題 圖9-1 1.如圖9-1所示,平行板電容器的兩極板A、B接于電池兩極,一個(gè)帶正電的小球懸掛在電容器內(nèi)部.閉合電鍵S,電容器充電,這時(shí)懸線

2、偏離豎直方向的夾角為θ.下列說法中正確的是(?。? A.保持電鍵S閉合,若帶正電的A板向B板靠近,則θ增大 B.保持電鍵S閉合,若帶正電的A板向B板靠近,則θ不變 C.電鍵S斷開,若帶正電的A板向B板靠近,則θ增大 D.電鍵S斷開,若帶正電的A板向B板靠近,則θ不變 2.宇航員在探測(cè)某星球時(shí),發(fā)現(xiàn)該星球均勻帶電,且電性為負(fù),電荷量為Q.在一次實(shí)驗(yàn)時(shí),宇航員將一帶負(fù)電q(q<<Q)的粉塵置于離該星球表面h高處,該粉塵恰好處于懸浮狀態(tài).宇航員又將此粉塵帶至距該星球表面的2h高處,無(wú)初速釋放,則此帶電粉塵將( ) A.仍處于懸浮狀態(tài)  B.背向該星球球心方向飛向太空

3、 C.向該星球球心方向下落  D.沿該星球自轉(zhuǎn)的線速度方向飛向太空 3.有一電量為2x10-6C的負(fù)電荷,從O點(diǎn)移動(dòng)到a點(diǎn),電場(chǎng)力做功6x10-4J;從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn),電場(chǎng)力做功-4x10-4J;從b點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn),電場(chǎng)力做功8x10-4J;從c點(diǎn)移動(dòng)到d點(diǎn),電場(chǎng)力做功-10x10-4J.根據(jù)以上做功情況可以判斷電勢(shì)最高的點(diǎn)是(?。? A.a(chǎn) B.b C.c D.d 4.如圖9-2(甲)所示,足夠大的平行金屬板之間加上圖(乙)所示的交變電壓,板間有一重力不計(jì)的電子在電場(chǎng)力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng).則電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的v一t圖象是(

4、丙)中的(?。? 圖9-2 5.質(zhì)量為m的通電細(xì)桿ab置于傾角為θ的導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌寬度為d,桿ab與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.有電流時(shí),ab恰好在導(dǎo)軌上靜止,如圖9-3所示;下圖是它的四個(gè)側(cè)視圖,圖中已標(biāo)出四種可能的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向,其中桿ab與導(dǎo)軌之間的摩擦力可能為零的圖是(?。? 圖9-3 圖9-4 6.如圖9-4所示,天然放射性元素放出α、β、γ三種射線,同時(shí)射入互相垂直的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,射入時(shí)速度方向與電場(chǎng)強(qiáng)度及磁感應(yīng)強(qiáng)度方向都垂直,進(jìn)入場(chǎng)后,發(fā)現(xiàn)β、γ射線都沿原方向直線前進(jìn),則α射線將( ) A.向右偏轉(zhuǎn)      B.向左偏轉(zhuǎn) C.沿原方向直線前進(jìn)  D

5、.是否偏轉(zhuǎn),無(wú)法確定 圖9-5 7.如圖9-5所示,兩個(gè)半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,軌道兩端在同一高度上,軌道是光滑的.兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放,M、N為軌道的最低點(diǎn),則( ) A.兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vM=vN B.兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FM>FN C.小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間 D.在磁場(chǎng)中小球能到達(dá)軌道的另一端,在電場(chǎng)中小球不能到達(dá)軌道的另一端. 二.非選擇題 8.半徑為 r的絕緣光滑環(huán)固定在豎直平面內(nèi),環(huán)上套有一質(zhì)量為 m,帶正電的珠子,空間

6、存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖9-6所示,珠子所受電場(chǎng)力是其重力的3/4倍,將珠子從環(huán)上最低位置A點(diǎn)由靜止釋放,則珠子所能獲得的最大動(dòng)能為   ?。? 圖9-6 圖9-7 圖9-8 圖9-9 9.如圖9-7所示,在虛線所示的寬度為D的范圍內(nèi),用場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)可使初速度為v0的某種正離子偏轉(zhuǎn)θ角,在同樣寬度范圍內(nèi),若改用勻強(qiáng)磁場(chǎng)(方向垂直紙面向外)使同樣離子穿過該區(qū)域,并使它們轉(zhuǎn)角也為θ.則磁感應(yīng)強(qiáng)度B=    ?。浑x子穿過電場(chǎng)和磁場(chǎng)的時(shí)間之比是    ?。? 10.一個(gè)帶電微粒在如圖9-8所示的正交勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中在豎直面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng).則該帶電微粒必然帶

7、  ,旋轉(zhuǎn)方向?yàn)?  .若已知圓半徑為r,電場(chǎng)強(qiáng)度為E磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,則線速度為   . 11.如圖9-9所示,在同一水平面的兩導(dǎo)軌相互平行,并處在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一根質(zhì)量為0.9kg,有效長(zhǎng)度為0.5m的金屬棒放在導(dǎo)軌上.當(dāng)金屬棒中的電流為5A時(shí),金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng);當(dāng)金屬棒中的電流增加到8A時(shí)金屬棒能獲得2m/s2的加速度,則磁場(chǎng)的磁感強(qiáng)度是多大? 12.湯姆生用來測(cè)定電子的比荷(電子的電荷量與質(zhì)量之比)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖9-10所示,真空管內(nèi)的陰極K發(fā)出的電子(不計(jì)初速、重力和電子間的相互作用)經(jīng)加速電壓加速后,穿過A'中

8、心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對(duì)放置的平行極板P和P'間的區(qū)域.當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí),電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處,形成了一個(gè)亮點(diǎn);加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點(diǎn)偏離到O'點(diǎn),(O'與O點(diǎn)的豎直間距為d,水平間距可忽略不計(jì).此時(shí),在P和P'間的區(qū)域,再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng).調(diào)節(jié)磁場(chǎng)的強(qiáng)弱,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí),亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn).已知極板水平方向的長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,極板間距為b,極板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2. (1)求打在熒光屏O點(diǎn)的電子速度的大?。? 圖9-10 (2)推導(dǎo)出電子的比荷的表達(dá)式. 專題預(yù)測(cè)

9、 圖9-11 1.如圖9-11所示,一個(gè)質(zhì)量為m,電量為+q的小物體,可以在與水平面成θ角的長(zhǎng)絕緣斜面上運(yùn)動(dòng).斜面的下端有一與斜面垂直的固定彈性絕緣擋板M,斜面放在一個(gè)足夠大的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向水平向左.小物體在離水平面高為h處,受到一個(gè)沿斜面向上的瞬時(shí)沖量作用,沿斜面以初速度v0向上運(yùn)動(dòng).設(shè)小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,小物體與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能,小物體的帶電量也不變,求:小物體停止運(yùn)動(dòng)前所通過的總路程. 圖9-12 2.真空中有一半徑為r的圓柱形勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里.x軸為過磁場(chǎng)邊O點(diǎn)的切線,如圖9-12所示.從O點(diǎn)在紙

10、面內(nèi)向各個(gè)方向發(fā)射速率均為v0的電子,設(shè)電子間相互作用忽略,且電子在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)半徑也為r.已知電子的電量為e,質(zhì)量為m. (1)速度方向分別與Ox方向的夾角成60°和90°的電子,在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為多少? (2)所有從磁場(chǎng)邊界出射的電子,速度方向有何特征? (3)設(shè)在x軸上距O點(diǎn)2r處,有個(gè)N點(diǎn),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一種勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布,使由O點(diǎn)向平面內(nèi)各個(gè)方向發(fā)射的速率均為v0的電子都能夠匯聚至N點(diǎn). 答案: 1.AD  2.A  3.C  4.B   5.AB  6.A   7.BD 8.mgR/4  9.B=Ecosθ/ v0;sinθ/θ  10.負(fù)電

11、;逆時(shí)針;v=Brg/E. 11.B=1.2T  12.(1);(2) 專題預(yù)測(cè) 1. 2.1)T/6;T/4 (2)平行x軸向右 (3) 專題十一 電磁感應(yīng) 復(fù)習(xí)目標(biāo): 1.進(jìn)一步深化對(duì)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的理解,能熟練應(yīng)用楞次定律和法拉第電磁感應(yīng)定律分析電磁感應(yīng)現(xiàn)象與力、能、電路的綜合問題; 2.理解自感現(xiàn)象、交變電流的產(chǎn)生過程,深刻領(lǐng)會(huì)變壓器的變壓規(guī)律。 U/V t/s 0 0.01 0.02 專題訓(xùn)練: 1.如圖為理想

12、變壓器原線圈所接電源電壓波形,原副線圈匝 數(shù)之比n1∶n2 = 10∶1,串聯(lián)在原線圈電路中電流表的示數(shù) 為1A,下則說法正確的是( ) A.變壓器輸出兩端所接電壓表的示數(shù)為V B.變壓器輸出功率為220W C.變壓器輸出的交流電的頻率為50HZ D.若n1 = 100匝,則變壓器輸出端穿過每匝線圈的磁通量的變化率的最大值為wb/s i t 0 t1 t4 t2 t3 乙 甲 A B 2.如圖所示,圖甲中A、B為兩個(gè)相同的線圈,共軸并靠邊放置,A線圈中畫有如圖乙 所示的交變電流i,則 A. 在 t1到t2的時(shí)間內(nèi),A、B兩線圈相吸 B. 在 t2到t

13、3的時(shí)間內(nèi),A、B兩線圈相斥 C. t1時(shí)刻,兩線圈的作用力為零 D. t2時(shí)刻,兩線圈的引力最大 3.如圖所示,光滑導(dǎo)軌傾斜放置,其下端連接一個(gè)燈泡,勻 強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)線所在平面,當(dāng)棒下滑到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí), B a b θ 小燈泡獲得的功率為,除燈泡外,其它電阻不計(jì),要使燈 泡的功率變?yōu)?,下列措施正確的是( ) A.換一個(gè)電阻為原來2倍的燈泡 B.把磁感應(yīng)強(qiáng)度B增為原來的2倍 C.換一根質(zhì)量為原來倍的金屬棒 D.把導(dǎo)軌間的距離增大為原來的 4.如圖所示,閉合小金屬環(huán)從高h(yuǎn)的光滑曲面上端無(wú)初速滾下,沿曲面的另一側(cè)上升,曲面在磁場(chǎng)中

14、 ( AB ) ××××××× ××××××× ××××××× h A. 若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h B. 若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h c.若是非勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度等于h D.若是勻強(qiáng)磁場(chǎng),環(huán)在左側(cè)滾上的高度小于h N M v K 5.如圖所示,一電子以初速沿與金屬板平行的方向飛入兩板 間,在下列哪種情況下,電子將向M板偏轉(zhuǎn)?( ) A.開關(guān)K接通瞬間 B.?dāng)嚅_開關(guān)K瞬間 C.接通K后,變阻器滑動(dòng)觸頭向右迅速滑動(dòng) D.接通K后,變阻器滑動(dòng)觸頭向左迅速滑動(dòng)

15、t i2 0 T/2 T 乙 i1 0 T/2 T t C i1 t 0 A t i1 0 T/2 T B i1 t 0 T/2 T D i1 i2 G 甲 6.如圖甲,在線圈中通入電流后,在上產(chǎn)生感應(yīng)電流隨時(shí)間變化規(guī)律如圖乙所示,則通入線圈中的電流隨時(shí)間變化圖線是下圖中的?(、中電流正方向如圖甲中箭頭)( ) 7.如圖所示,A、B是電阻均為R的電燈,L是自感系數(shù)較大的線圈,當(dāng)S1閉合,S2斷開且電路穩(wěn)定時(shí),A、B亮度相同,再閉合S2,待電路穩(wěn)定后,將S1斷開,下列說法中正確的是 s

16、1 s2 R A B a b c d L A. B燈立即熄滅 B. A燈將比原來更亮一些后再熄滅 C. 有電流通過B燈,方向?yàn)閏 d D. 有電流通過A燈,方向?yàn)閎 a 8.如圖所示,足夠長(zhǎng)的兩條光滑水平導(dǎo)軌平行放置在勻強(qiáng)磁 場(chǎng)中,磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌所在平面,金屬棒可沿導(dǎo)軌自由 滑動(dòng),導(dǎo)軌一端跨接一定值電阻,其他電阻不計(jì)?,F(xiàn)將金屬 ×  ×  × ×  ×  × a b 棒沿導(dǎo)軌由靜止向右拉,第一次保持拉力恒定,經(jīng)時(shí)間后 金屬棒速度為,加速度為,最終金屬棒以速度做勻 速運(yùn)動(dòng),第二次保持拉力的功率恒定,經(jīng)時(shí)間后金屬棒速 度也為,加速度為

17、,最終也以做勻速運(yùn)動(dòng),則( ) A. B.< C. D. v B 9.如圖所示,用鋁板制成“”形框,將一質(zhì)量為m的帶電小 球用絕緣細(xì)線懸掛在板上方,讓整體在垂直于水平方向的 勻強(qiáng)磁場(chǎng)中向左以速度勻速運(yùn)動(dòng),懸線拉力為T,則:( ) A.懸線豎直,T = mg B.選擇合適,可使T = 0 C.懸線豎直,T<mg D.條件不足,不能確定 × × × × × × × × × × V0 L a 10.如圖所示,在光滑的水平面上,有一垂直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)分布在寬為L(zhǎng)的區(qū)域內(nèi),現(xiàn)有一個(gè)邊長(zhǎng)為<L的正方形閉合線

18、圈以速度垂直磁場(chǎng)邊界滑過磁場(chǎng)后速度變?yōu)椋寄敲矗海? ) A.完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈的速度大于/2 B..完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈的速度等于/2 C.完全進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)線圈的速度小于/2 D.以上情況AB均有可能,而C是不可能的 11.如圖所示,變壓器原副線圈匝數(shù)之比為4∶1,輸入電壓 …… 。 。 ,輸電線電阻R = 1,有標(biāo)有 “25V,5W”的燈炮接入 盞才能正常發(fā)光,輸入 電路上保險(xiǎn)絲允許電流應(yīng)大于 A 12.如圖所示,線圈內(nèi)有理想邊界的磁場(chǎng),當(dāng)磁場(chǎng)均勻增加時(shí), × × × × 有一帶電微粒靜止于平行板(兩板水平放置)電容器中間,

19、則此粒子帶 電,若線圈的匝數(shù)為n,平行板電容器 的板間距離為d,粒子質(zhì)量為m,帶電量為q,則磁感應(yīng)強(qiáng) 度的變化率為 (設(shè)線圈的面積為s) 13.如圖所示,水平銅盤半徑為r,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,銅盤繞通過圓盤中心的豎直軸以角速度ω速圓周運(yùn)動(dòng),銅盤的邊緣及中心處分別通過滑片 R1 B R2 與理想變壓器的原線圈及R1相連,該理想變壓器原副線圈的匝數(shù)比為n,變壓器的副線圈與電阻為R2的負(fù)載相連,則變壓器原線圈兩端的電壓為 ,通過負(fù)載R2的電流強(qiáng)度為 。 14.如圖甲所示,在周期性變化的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)

20、域內(nèi)有垂直于磁場(chǎng)的一半徑為r = 1m、電阻為R = 3.14Ω的金屬圓形線框,當(dāng)磁場(chǎng)按圖乙所示規(guī)律變化時(shí),線框中有感應(yīng)電流產(chǎn)生。 (1)在丙圖中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖象(以逆時(shí)針方向?yàn)檎? t/s 1 3 4 6 7 9 0 B/TT 2 乙 (2)求出線框中感應(yīng)電流的有效值 t/s 1 3 4 6 7 9 0 i/A 丙 ×   ×   × ×   ×   × ×   ×   × ×   ×   × 甲 15.如圖所示,在傾角為的光滑斜面上,存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度相等的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向一個(gè)垂直斜面向上,另一個(gè)垂直斜面向下

21、,寬度均為L(zhǎng),一個(gè)質(zhì)量為m,邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形線框以速度V剛進(jìn)入上邊磁場(chǎng)時(shí),即恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng),求: (1)當(dāng)邊剛越過時(shí),線框的加速度多大?方向如何? v c d a b e e'’ B B f f ' g g' θ (2)當(dāng)?shù)竭_(dá)與中間位置時(shí),線框又恰好作勻速運(yùn)動(dòng),求線框從開始進(jìn)入到邊到達(dá)與中間位置時(shí),產(chǎn)生的熱量是多少? 預(yù)測(cè)1. 如圖所示,圖中M、N分別表示相距L的兩根光滑而平直的金屬導(dǎo)軌,ab是電阻為R0的金屬棒,此棒可緊貼平行導(dǎo)軌滑動(dòng)。相距為d水平放置的金屬板A、C與導(dǎo)軌相連(d較小,A、C兩板的面積較大)定值電阻阻值為R,其

22、它電阻忽略不計(jì)。整個(gè)裝置處于垂直紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。當(dāng)ab以某一速率向右運(yùn)動(dòng)時(shí),一帶電微粒恰好也在A、C兩極間做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),圓周運(yùn)動(dòng)的速率與ab向右運(yùn)動(dòng)的速率相同。求在此情況下,作用ab向右的力的大??? 預(yù)測(cè)2.如圖所示,固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行導(dǎo)軌PQ、MN,間距為d = 0.5m,P、M兩端接有一只理想電壓表,整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感強(qiáng)度B = 0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,電阻均為 r = 0.1Ω,質(zhì)量分別為m1 = 300g和m2 = 500g的兩金屬棒L1,L2平行地?cái)R在光滑導(dǎo)軌上,現(xiàn)固定棒L1

23、,使棒L2在水平恒力F = 0.8N的作用下,由靜止開始作加速運(yùn)動(dòng)。試求: (1)當(dāng)表讀數(shù)為時(shí),棒L2的加速度多大? (2)棒L2能達(dá)到的最大速度 (3)若在棒L2達(dá)時(shí)撤去外力F,并同時(shí)釋放棒L1,求棒L2達(dá)穩(wěn)定時(shí)速度值 ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  ×  ×  ×  × ×  ×  ×  ×  ×  × V P M L1 L2 F Q N (4)若固定L1,當(dāng)棒L2的速度為,且離開棒L1距離為S(m)的同時(shí),撤去恒力F,為保持棒L2作勻速運(yùn)動(dòng),可以采用將B從原值()逐漸減小的方法,則磁感強(qiáng)度B應(yīng)

24、怎樣隨時(shí)間變化(寫出B與時(shí)間t的關(guān)系式)? 專題十一 電磁感應(yīng)參考答案: 一、 選擇題: 1、BCD 2、ABC 3、AC 4、AB 5、AD 6、D 7、AD 8.BD 9、A 10、B 11、25,1.25 12、負(fù),mgd/nsq 13、Br2ω/2,0 14、 t/s 1 3 4 6 7 9 0 i/A 3 2 1 -1 -2 -3 (1) (2)I= (A) 15、 (1)a=3gsinθ,方向平行于斜面向上 (2)Q= 3mglsinθ/2 +15 mv2/32 預(yù)測(cè)1:B2L[grLRd/(R+ R0)]1/2/R 預(yù)測(cè)2:(1)a = 1.2m/s2 (2) (3) (4)B = 0.2s/(s + vt ) ( T ) 13

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