2022屆高考物理一輪復習計算訓練：電磁學

2022年高考物理一輪復習計算專題訓練：電磁學計算

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1.如圖所示：P、。為兩塊帶等量異種電荷的平行金屬板，板長L=8xlO-2m,板間距為

d=4xl(?2m,板間勻強電場的方向垂直極板由P指向Q,場強大小E=5X104N/C,有一帶正電

且電量g=lxlO*C,質量，"=lxl(y“kg的微粒(不計重力)，從尸板邊緣以平行極板的速度

vo射入電場，并能恰好能從板右側邊緣飛出

(1)求微粒所受的電場力尸的大小；

(2)求微粒飛入平行極板的速度如大小；

⑶求微粒飛出平行板時的速度v大小。

2.如圖所示，空間存在水平向右的范圍足夠大的勻強電場。擋板MN與水平方向的夾角為

e,質量為〃?、電荷量為4、帶正電的粒子從與M點在同一水平線上的。點以速度如豎直向

上拋出，。、M間的距離為d,粒子運動過程中恰好不和擋板碰撞，粒子運動軌跡所在平面

與擋板在同一豎直平面內(nèi)，不計粒子重力，求：

(1)粒子運動到貼近擋板的時間;

(2)電場強度E的大小。

O

3.如圖所示，一束電子(電量為e)以速度v垂直射入磁感應強度為8、寬度為"的勻強磁

場，穿透磁場時的速度與電子原來的入射方向的夾角為60°。求：

(1)電子的質量in；

(2)電子在磁場中的運動時間九

4.靜電噴漆技術具有效率高、浪費少、質量好、有利于工人健康等優(yōu)點，其裝置原理圖如

圖所示。A、B為兩塊平行金屬板，間距d=0.40m,兩板間有方向由B指向A、場強

E=1.0X1()3N/C的勻強電場。在A板的中央放置一個安全接地的靜電油漆噴槍P,油漆噴槍

的半圓形噴嘴可向各個方向均勻地噴出帶電油漆微粒，油漆微粒的初速度v^.Om/s,質量

機=5.0x10心kg,電荷量疔-2.0x10-紇，微粒的重力和所受空氣阻力及微粒間的相互作用力均

不計，油漆微粒最后都落在金屬板B上。

試求：

(1)油漆微粒打在B板上的動能；

(2)油漆微粒最后落在B板上所形成的圖形及其面積的大小。(結果保留兩位有效數(shù)字)

5.一條長為1的細線，上端固定，下端拴一質量為m的帶電量為+q的小球，將它置于平行

板電容器中.已知當細線離開豎直位置的偏角0為30。時，小球處于平衡狀態(tài)，如圖所示.請

(1)電容器A板帶何種電荷？

(2)電容器間的電場強度E是多少？

(3)如果將細線剪斷，則細線剪斷的瞬間小球將做怎樣的運動？

6.如圖所示，一個小型旋轉電樞式交流發(fā)電機，其矩形線圈的長度為a,寬度為b,共有n

匝，總電阻為r,與線圈兩端相接觸的集流環(huán)上接有一個阻值為R的定值電阻，線圈以角速

度10在磁感應強度為B的勻強磁場中繞與磁場方向垂直的對稱軸OO'勻速轉動,沿轉軸00'

方向看去，線圈轉動沿逆時針方向，t=0時刻線圈平面如圖所示.

(I)寫出線圈轉動過程中感應電動勢的瞬時值表達式：

(2)求線圈從t=0位置開始到轉過60。時的瞬時電流；

(3)求線圈從t=0位置開始到轉過90。的過程中的流過電阻R的電量;

(4)求圖中電壓表的讀數(shù).

7.如圖所示，發(fā)電機轉子是正方形線圈，邊長為L=20cm,N=100匝.將它置于B=0.05T

的勻強磁場中，繞著垂直于磁場方向的軸以kl00rad/s的角速度轉動，『=0時刻線圈平面

與磁場方向垂直.已知線圈的電阻為/*=2^,外電路的電阻為R=8C.試求：

(1)從計時開始，線圈中感應電流i瞬時值的表達式；

(2)從計時開始，線圈轉過90。的過程中，通過外電阻R的電量外

8.如圖所示，定值電阻&=2。，電流表和電壓表均為理想電表，閉合開關S,當滑動變阻

器的滑片尸從b端滑到a端時，發(fā)現(xiàn)電壓表變化范圍為0~3V,電流表的變化范圍為

0.75-1.0A.求電源的E和r.

9.太陽能汽車是一種環(huán)保型的“綠色汽車”，人們正致力研究著。有一輛玩具汽車靠太陽能

電池供電，該電池的太陽能集光板面積為600cm2,太陽能電池電動勢為30V,內(nèi)阻為30C。

現(xiàn)使玩具汽車在水平路面上勻速行駛，其太陽能集光板正對太陽，測得電流強度為2A。已

知電動機的直流電阻為2Q,太陽光垂直照射到地面上單位面積的輻射功率為1.6xl()3w/m2。

(I)求玩具汽車勻速行駛時，太陽能集光板把太陽能轉化為電能的效率。

(2)這輛玩具汽車的總重為80N,在水平路面上行駛的阻力是車重的0.2倍，這輛玩具車在水

平路面上的最大速度是多大？

10.如圖所示，間距為L、足夠長U形導線框固定在水平面上，整個導軌處在磁感應強度

為B,方向豎直向上的勻強磁場中，導軌上垂直導軌放有質量為m、電阻為R的金屬棒ab,

ab與導軌間的動摩擦因數(shù)為小(導軌電阻不計).從t=0時刻起，對ab施加一垂直于ab的

水平向右的拉力F,使ab由靜止開始做加速度為a的勻加速直線運動.(重力加速度為g)

求:

(1)t時刻，拉力F的功率;

(2)已知0~t時間內(nèi)ab棒上產(chǎn)生的熱量為Q,求這段過程中拉力F做的功.

11.高度為/?=0.8m的桌子，正方形絕緣桌面A8CQ上表面光滑且保持水平，邊長L=0.8m,

放在場強E=1.0xl()4v/m的水平勻強電場中，場強方向與8C邊平行。質量為機=0.02kg的帶

電小球，電荷量4=1.0x10-5。從CD中點P以初速度必沿桌面水平射出，后來從8c中點。

以速度v=lm/s垂直于BC離開桌面。小球運動中電荷量不變，不計空氣阻力，重力加速度g

取10m/s2求：

(1)小球初速度w的大小與方向；

(2)小球落地點到。點的水平距離；

(3)小球落地速度的大小及落地速度與水平方向夾角的正切值。

AWB

12.如圖甲所示，用表面絕緣的金屬絲繞成的正方形閉合線框“加d放置于粗糙的水平桌面

上，線框邊長L=40cm、匝數(shù)N=50匝、質量/〃=0.20kg、電阻R=8.0C,虛線MN是線框中

線，MN左側空間存在方向豎直向下的勻強磁場，磁感應強度大小B隨時間f變化的關系如

圖乙所示。已知線框與桌面之間的動摩擦因數(shù)〃=0.50。設線框與桌面之間的最大靜摩擦力

等于滑動摩擦力，重力加速度g=10m/s2求：

(l)f/=L2s時刻這50匝線框所受安培力的大小和方向；

(2)何時這50匝線框開始滑動，并求這50匝線框在滑動前所產(chǎn)生的焦耳熱。

甲乙

13.如圖所示，一根長為0.20m的直導線，垂直于某勻強磁場方向放置，當導線中通有

1A的電流時，導線受到的安培力大小為0.08N,試求：

XXX

XXXXX

(1)導體棒受到的安培力方向如何？

(2)磁場的磁感應強度為多大？

(3).當導線中的電流增大為2.5A時，導線受到的安培力為多大？磁場的磁感應強度變

為多大?

14.如圖所示，在磁感強度為8、方向垂直紙面向里的勻強磁場中，有一豎直放置的光滑導

電軌道，軌道間接有電阻套在軌道上的金屬桿浦，長為/、質量為〃h電阻為心現(xiàn)用

豎直向上力的拉油桿使它沿軌道以速度v勻速上滑(軌道電阻不計)。求：

(1)時桿兩端的電壓為多少？

(2)所用拉力F的大小。

15.如圖所示，水平放置的平行金屬板A、B間距為d=20cm,板長L=30cm,在金屬板的左

端豎直放置一帶有小孔的擋板，小孔恰好位于A、8中間，距金屬板右端x=15cm處豎直放

置一足夠大的熒光屏。現(xiàn)在A、B板間加如圖2所示的方波形周期電壓，有大量質量

w=l.OxlO7kg,電荷量＜7=1.0x102C的帶電粒子以平行于金屬板的速度vo=l.OxlO4m/s持續(xù)射

向擋板。已知C/o=1.0xl02V,粒子重力不計，求：

(1)粒子在電場中的運動時間；

(2)1=0時刻進入的粒子離開電場時在豎直方向的位移大?。?/p>

(3)撤去擋板后熒光屏上的光帶寬度。

匕

三

三

三

16.如圖所示，ab、cd為間距/的光滑傾斜金屬導軌，與水平面的夾角為6,導軌電阻不計，

c間接有阻值為R的電阻，空間存在磁感應強度為瓦、方向豎直向上的勻強磁場。將一

根阻值為八長度為/的金屬棒從軌道頂端由靜止釋放，金屬棒沿導軌向下運動的過程中始

終與導軌接觸良好。已知當金屬棒向下滑行距離x到達MN處時已經(jīng)達到穩(wěn)定速度，重力加

速度為g。(金屬棒的質量為相)求：

(1)金屬棒下滑到MN的過程中通過電阻R的電荷量:

(2)金屬棒的