江苏省昆山震川高级中学高三物理 电磁偏转复习学案
江苏省昆山震川高级中学高三物理 电场的能的性质复习学案
江苏省昆山震川高级中学高三物理复习学案：电场的能的性质典例剖析例1 如图3所示，xOy平面内有一匀强电场，场强为E，方向未知，电场线跟x轴的负方向夹角为θ，电子在坐标平面xOy内，从原点O以大小为v0方向沿x轴正方向的初速度射入电场，最后打在y轴上的M点．电子的质量为m，电荷量为e，重力不计．则( )A．O点电势高于M点电势B．运动过程中电子在M点电势能最大C．运动过程中，电子的电势能先减少后增加D．电场力对电子先做负功，后做正功跟踪训练1 点电荷Q1、Q2共同产生的静电场的等势面如图4中实线所示，标在等势面上的数值分别表示该等势面的电势，a、b、c…是等势面上的点，下列说法正确的是( ) A．点电荷在d点受电场力的方向指向Q1B．b点的场强与d点的场强大小相等C．把＋1 C的点电荷从c点移到d点过程中电场力所做的功等于3 kJD．把＋1 C的点电荷从a点移到c点过程中电势能减少1 kJ例2 如图5所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止．现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中 ( )A．小球与弹簧组成的系统机械能守恒B ．小球的重力势能增加－W 1C ．小球的机械能增加W 1＋12mv 2D ．小球的电势能减少W 2跟踪训练2 如图6所示，真空中的匀强电场与水平方向成15°角，AB 直线垂直匀强电场E .现有一质量为m 、电荷量为＋q 的小球在A 点以初速度大小为v 0方向水平向右抛出，经时间t 小球下落到C 点(图中未画出)时速度大小仍为v 0，则小球由A 点运动到C 点的过程中，下列说法正确的是( )A ．小球的电势能减小B ．电场力对小球做功为零C ．小球的机械能一定减小D ．C 可能位于AB 直线的左侧例3 如图7所示，一带电粒子以某速度进入竖直向上的匀强电场中，仅在电场力作用下形成图中所示的运动轨迹，M 点为轨迹的最高点．下列判断正确的是( ) A ．该粒子带负电B ．粒子在最高点M 的速率为零C ．粒子在电场中的电势能始终在增加D ．粒子在电场中加速度不变例4 如图9所示，在绝缘水平面上，有相距为L 的A 、B 两点，分别固定着两个带电荷量均为Q 的正电荷．O 为AB 连线的中点，a 、b 是AB 连线上两点，其中Aa ＝Bb ＝L4.一质量为m 、电荷量为＋q 的小滑块(可视为质点)以初动能E k0从a 点出发，沿AB 直线向b 运动，其中小滑块第一次经过O 点时的动能为2E k0，第一次到达b 点时的动能恰好为零，小滑块最终停在O 点，已知静电力常量为k .求： (1)小滑块与水平面间滑动摩擦力的大小；(2)小滑块刚要到达b 点时加速度的大小和方向； (3)小滑块运动的总路程l 路．跟踪训练4 在一个水平面上建立x 轴，在过原点O 垂直于x 轴的平面的右侧空间有一个匀强电场，场强大小E ＝6.0×105N/C ，方向与x 轴正方向相同．在O 处放一个电荷量q ＝－5.0×10－8 C，质量m＝1.0×10－2 kg的绝缘物块．物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.20，沿x轴正方向给物块一个初速度v0＝2.0 m/s，如图所示(g取10 m/s2)．试求：(1)物块向右运动的最大距离；(2)物块最终停止的位置．课时规范训练一、单项选择题1．(2010·全国卷Ⅰ·16)关于静电场，下列结论普遍成立的是( ) A．电场强度大的地方电势高，电场强度小的地方电势低B．电场中任意两点之间的电势差只与这两点的场强有关C．在正电荷或负电荷产生的静电场中，场强方向都指向电势降低最快的方向D．将正点电荷从场强为零的点移动到场强为零的另一点，电场力做功为零2.某静电场的电场线分布如图所示，一负点电荷只在电场力作用下先后经过场中的M、N两点，过N点的虚线是电场中的一条等势线，则( )A．M点的电场强度小于N点电场强度B．M点的电势低于N点的电势C．负点电荷在M点的电势能小于在N点的电势能D．负点电荷在M点的动能小于在N点的动能3.如图所示，在粗糙绝缘的水平地面上放置一带正电的物体甲，现将另一个也带正电的物体乙沿着以甲为圆心的竖直平面内的圆弧由M点移动到N点，若此过程中甲始终保持静止，甲、乙两物体可视为质点，则下列说法正确的是()A．乙的电势能先增大后减小B．甲对地面的压力先增大后减小C．甲受到地面的摩擦力不变D．甲受到地面的摩擦力先增大后减小4．如图所示，光滑绝缘斜面的底端固定着一个带正电的小物块P，将另一个带电小物块Q 在斜面的某位置由静止释放，它将沿斜面向上运动．设斜面足够长，则在Q向上运动过程中( )A．物块Q的动能一直增大B．物块P、Q之间的电势能一直增大C．物块P、Q的重力势能和电势能之和一直增大D．物块Q的机械能一直增大5．如图所示，在粗糙程度相同的斜面上固定一点电荷Q，在M点无初速度地释放带有恒定电荷的小物块，小物块在Q的电场中沿斜面运动到N点静止，则从M到N的过程中( )A．M点的电势一定高于N点的电势B．小物块的电势能可能增加C．小物块电势能变化量的大小一定等于克服摩擦力做的功D．小物块和点电荷Q一定是同种电荷6． x轴上有两点电荷Q1和Q2，Q1和Q2的位置坐标分别为x1、x2.Q1和Q2之间各点对应的电势高低如图中曲线所示，从图中可看出( )A．Q1的电荷量一定小于Q2的电荷量B．Q1和Q2一定是同种电荷，但不一定是正电荷C．电势最低处P点的电场强度为零D．将一负点电荷由x P点的左侧移至右侧，电场力先做正功后做负功7．如图6所示，在O点处放置一点电荷＋Q，a、b、c、d、e、f为以O点为球心的球面上的点，aecf平面与bedf平面垂直，则下列说法中正确的是( )A．b、d两点的电场强度相同B．a、f两点的电势相等C．点电荷＋q在球面上任意两点之间移动时，电场力要做功D．图中Oa两点之间的电势差与Ob两点之间的电势差不同二、多项选择题8．(2011·江苏·8)一粒子从A点射入电场，从B点射出，电场的等势面和粒子的运动轨迹如图7所示，图中左侧前三个等势面彼此平行，不计粒子的重力．下列说法正确的有( )A．粒子带负电荷B．粒子的加速度先不变，后变小C．粒子的速度不断增大D．粒子的电势能先减小，后增大9.如图8所示，MN是一负点电荷产生的电场中的一条电场线．一个带正电的粒子(不计重力)从a到b穿越这条电场线的轨迹如图中虚线所示．下列结论正确的是( ) A．带电粒子从a到b过程中动能逐渐减小B．负点电荷一定位于M点左侧C．带电粒子在a点时具有的电势能大于在b点时具有的电势能D．带电粒子在a点的加速度小于在b点的加速度10．如图9所示，匀强电场中三点A、B、C是一个三角形的三个顶点，∠ABC＝∠CAB＝30°，BC＝2 3 m，已知电场线平行于△ABC所在的平面，一个带电荷量q＝－2×10－6 C的点电荷由A移到B的过程中，电势能增加了1.2×10－5 J，由B移到C的过程中电场力做功6×10－6 J，下列说法不正确的是( )A．B、C两点的电势差U BC＝3 VB．A点的电势低于B点的电势C．负电荷由C点移到A点的过程中，电势能增加D．该电场的场强为1 V/m三、非选择题11.一长为L的细线，上端固定，下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球，处于如图所示的水平向右的匀强电场中．开始时，将线与小球拉成水平，然后释放，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时，小球到达B点速度恰好为零．试求：(1)A、B两点的电势差U AB；(2)匀强电场的场强大小；(3)小球到达B点时，细线对小球的拉力大小．12．如图所示，固定在水平地面上的绝缘平板置于匀强电场中，电场方向与平板平行．在绝缘平板上，放置一个带负电的物体(可视为质点)，物体与平板间的动摩擦因数为0.5.现让物体以10 m/s的初速度平行于电场方向运动，物体沿电场方向运动的最远距离为4 m．已知物体所受电场力大于其最大静摩擦力，平板足够大，规定物体在出发点时的电势能为零，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)物体所受电场力与其所受重力的比值；(2)物体在离出发点多远处动能与电势能相等．。
江苏省昆山震川高级中学高三物理 有界磁场(磁聚焦)复习学案
江苏省昆山震川高级中学高三物理复习学案：有界磁场（磁聚焦）例1，一带电质点，质量为m ，电量为q ，以平行于ox 轴的速度v 从y 轴上的a 点射入第一象限所示的区域，为了使该粒子能从x 轴上的b 点以速度v 射出，可在适当的地方加一个垂直于xy 平面，磁感应强度为B 的匀强磁场，若此磁场仅分布在一个圆形区域内，试求这个圆形区域的最小面积。
（重力不计）例2：如图所示，半径为R 的圆形区域内有垂直纸面向外的匀强磁场B ，在X 轴上的O 点有一粒子源，以相同的速率V 垂直磁场向各个不同方向射入质量为m 、电量为q 的粒子，且R=qBm V ,证明：所有从圆形区域磁场中射出的粒子，其运动方向都平行X 轴。
例3，如图所示，平行于直角坐标系y 轴的PQ 是用特殊材料制成的，只能让垂直打到PQ 界面上的电子通过．其左侧有一直角三角形区域，分布着方向垂直纸面向里、磁感应强度为B 的匀强磁场，其右侧有竖直向上场强为E 的匀强电场．现有速率不同的电子在纸面上从坐标原点O 沿不同方向射到三角形区域，不考虑电子间的相互作用．已知电子的电量为e ，质x a b y O x量为m，在△OAC中，OA＝a，θ＝60°.求：(1)能通过PQ界面的电子所具有的最大速度是多少；(2)在PQ右侧x轴上什么范围内能接收到电子．例4，可控热核聚变反应堆产生能的方式和太阳类似，因此，它被俗称为“人造太阳”．热核反应的发生，需要几千万度以上的高温，然而反应中的大量带电粒子没有通常意义上的容器可装．人类正在积极探索各种约束装置，磁约束托卡马克装置就是其中一种．如图15所示为该装置的简化模型．有一个圆环形区域，区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，已知其截面内半径为R1＝1.0 m，磁感应强度为B＝1.0 T，被约束粒子的比荷为q/m＝4.0×107 C/kg ，该带电粒子从中空区域与磁场交界面的P点以速度v0＝4.0×107 m/s 沿环的半径方向射入磁场(不计带电粒子在运动过程中的相互作用，不计带电粒子的重力)．(1)为约束该粒子不穿越磁场外边界，求磁场区域的最小外半径R2；(2)若改变该粒子的入射速度v，使v＝33v0，求该粒子从P点进入磁场开始到第一次回到P点所需要的时间t.专题三巩固练习1．如图所示，在圆形区域内，存在垂直纸面向外的匀强磁场，ab是圆的一条直径．一带电粒子从a点射入磁场，速度大小为2v，方向与ab成30°时恰好从b点飞出磁场，粒子在磁场中运动的时间为t；若仅将速度大小改为v，则粒子在磁场中运动的时间为(不计带电粒子所受重力)（）A．3t B.32t C.12t D．2t2．如图所示，有一个正方形的匀强磁场区域abcd，e是ad的中点，f是cd的中点，如果在a点沿对角线方向以速度v射入一带负电的带电粒子，恰好从e点射出，则A．如果粒子的速度增大为原来的二倍，将从d点射出（）B．如果粒子的速度增大为原来的三倍，将从f点射出C．如果粒子的速度不变，磁场的磁感应强度变为原来的二倍，也将从d点射出D ．只改变粒子的速度使其分别从e 、d 、f 点射出时，从e 点射出所用时间最短3、如图所示ab 是一段弯管，其中心线是半径为R 的一段圆弧，将它置于一给定的匀强磁场中，磁场方向如图所示，有一束粒子对准a 端射入弯管，粒子有不同质量，不同速度，但都是二价正离子，下列说法中正确的是（ ）A 、只有速度大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管B 、只有质量一定的粒子可以沿中心线通过弯管C 、只有动量大小一定的粒子可以沿中心线通过弯管D 、只有动能一定的粒子可以沿中心线通过弯管,4，如图所示，为电视机显像管及其偏转线圈L 的示意图．如果发现电视画面的幅度比正常时偏小，不可能是下列哪些原因引起的( )A ．电子枪发射能力减弱，电子数减小B ．加速电场的电压过高，电子速率偏大C ．偏转线圈匝间短路，线圈匝数减小D ．偏转线圈的电流过小，偏转磁场减弱5．不计重力的带正电粒子，质量为m ，电荷量为q ，以与y 轴成30°角的速度v 0从y 轴上的a 点射入图9中第一象限所在区域．为了使该带电粒子能从x 轴上的b 点以与x 轴成60°角的速度射出，可在适当的地方加一个垂直于xOy 平面、磁感强度为B 的匀强磁场，若此磁场分布在一个圆形区域内，试求这个圆形 磁场区域的最小面积．6．在xOy 平面内有许多电子(质量为m ，电荷量为e )从坐标原点O 不断以相同大小的速度v 0沿不同的方向射入第一象限，如图8－3－9所示．现加上一个垂直于xOy 平面向里的磁感应强度为B 的匀强磁场，要求这些电子穿过该磁场后都能平行于x 轴向x 轴正方向运动，试求出符合条件的磁场的最小面积．o x y7，如图,所示，在某空间实验室中，有两个靠在一起的等大的圆柱形区域，分别存在着等大反向的匀强磁场，磁感应强度B ＝0.10 T ，磁场区域半径r ＝233 m ，左侧区域圆心为O 1，磁场向里，右侧区域圆心为O 2，磁场向外．两区域切点为C.今有质量m ＝3.2×10－26 kg 、带电荷量q ＝1.6×10－19 C 的某种离子，从左侧区域边缘的A 点以速度v ＝106 m/s 正对O 1的方向垂直磁场射入，它将穿越C 点后再从右侧区域穿出．求：(1)该离子通过两磁场区域所用的时间；(2)离子离开右侧区域的出射点偏离最初入射方向的侧移距离(侧移距离指垂直初速度方向上移动的距离)．。
江苏省昆山震川高级中学高三物理 楞次定律复习学案
江苏省昆山震川高级中学高三物理复习学案：楞次定律53 电磁感应现象Ⅰ54 感应电流产生的条件Ⅱ典例剖析例 1 如图所示，一个金属薄圆盘水平放置在竖直向上的匀强磁场中，下列做法中能使圆盘中产生感应电流的是( )A．圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动B．圆盘以某一水平直径为轴匀速转动C．圆盘在磁场中向右匀速平移D．匀强磁场均匀增加跟踪训练1 如图所示，一个U形金属导轨水平放置，其上放有一个金属导体棒ab，有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面，且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中，一定能在轨道回路里产生感应电流的是 ( )A．ab向右运动，同时使θ减小B．使磁感应强度B减小，θ角同时也减小C．ab向左运动，同时增大磁感应强度BD．ab向右运动，同时增大磁感应强度B和θ角(0°<θ<90°)例 2 长直导线与矩形线框abcd处在同一平面中静止不动，如图甲所示．长直导线中通以大小和方向都随时间做周期性变化的交流电：i＝I m sin ωt，i－t图象如图乙所示．规定沿长直导线方向上的电流为正方向．关于最初一个周期内矩形线框中感应电流的方向，下列说法正确的是 ( )A．由顺时针方向变为逆时针方向B．由逆时针方向变为顺时针方向C．由顺时针方向变为逆时针方向，再变为顺时针方向D．由逆时针方向变为顺时针方向，再变为逆时针方向例3 如图所示，质量为m的铜质小闭合线圈静置于粗糙水平桌面上．当一个竖直放置的条形磁铁贴近线圈，沿线圈中线由左至右从线圈正上方等高、快速经过时，线圈始终保持不动．则关于线圈在此过程中受到的支持力F N和摩擦力F f的情况，以下判断正确的是 ( )A．F N先大于mg，后小于mg B．F N一直大于mgC．F f先向左，后向右 D．F f一直向左例4两根相互平行的金属导轨水平放置于图所示的匀强磁场中，在导轨上接触良好的导体棒AB和CD可以自由滑动．当AB在外力F作用下向右运动时，下列说法中正确的是 ( ) A．导体棒CD内有电流通过，方向是D→CB．导体棒CD内有电流通过，方向是C→DC．磁场对导体棒CD的作用力向左D．磁场对导体棒AB的作用力向左例5、.如图所示，光滑导电圆环轨道竖直固定在匀强磁场中，磁场方向与轨道所在平面垂直，导体棒ab 的两端可始终不离开轨道无摩擦地滑动，当ab 由图示位置释放，直到滑到右侧虚线位置的过程中，关于ab棒中的感应电流情况，正确的是( )A．先有从a到b的电流，后有从b到a的电流B．先有从b到a的电流，后有从a到b的电流C．始终有从b到a的电流D．始终没有电流产生例7、2011年秋季，北约战机“幻影－2000”在利比亚班加西(北纬31°附近)上空盘旋，由于地磁场的存在，飞机在一定高度水平飞行时，其机翼就会切割磁感线，机翼的两端之间会有一定的电势差．则从飞行员的角度看，机翼左端的电势比右端的电势( )A．低B．高C．相等D．以上情况都有可能例8、如图所示，甲是闭合铜线框，乙是有缺口的铜线框，丙是闭合的塑料线框，它们的正下方都放置一薄强磁铁，现将甲、乙、丙拿至相同高度H处同时释放(各线框下落过程中不翻转)，则以下说法正确的是( )A．三者同时落地B．甲、乙同时落地，丙后落地C．甲、丙同时落地，乙后落地D．乙、丙同时落地，甲后落地跟踪训练3、.一长直铁芯上绕有一固定线圈M，铁芯右端与一木质圆柱密接，木质圆柱上套有一闭合金属环N，N可在木质圆柱上无摩擦移动．M连接在如图所示的电路中，其中R为滑动变阻器，E1和E2为直流电源，S为单刀双掷开关．下列情况中，可观测到N向左运动的是( )A．在S断开的情况下，S向a闭合的瞬间B．在S断开的情况下，S向b闭合的瞬间C．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向c端移动时D．在S已向a闭合的情况下，将R的滑动头向d端移动时课时规范训练一、单项选择题1．现将电池组、滑动变阻器、带铁芯的线圈A 、线圈B 、电流计及电键如图所示连接．下列说法中正确的是( )A ．电键闭合后，线圈A 插入或拔出都会引起电流计指针偏转B ．线圈A 插入线圈B 中后，电键闭合和断开的瞬间电流计指针均不会偏转C ．电键闭合后，滑动变阻器的滑片P 匀速滑动，会使电流计指针静止在中央零刻度D ．电键闭合后，只有滑动变阻器的滑片P 加速滑动，电流计指针才能偏转 2．如图所示，水平地面上方有正交的匀强电场和匀强磁场，电场竖直向下，磁场垂直纸面向外．半圆形铝框从直径处于水平位置时，沿竖直平面由静止开始下落．不计阻力，a 、b 两端落到地面的次序是( )A ．a 先于bB ．b 先于aC ．a 、b 同时落地D ．无法判定3．如图所示，线圈A 、B 是由不同材料制成的导体线圈，它们的质量一样大，形状一样，设磁场足够大，下列说法正确的是( )A ．电阻大的线圈达到稳定速度时的速度大B ．电阻小的线圈达到稳定速度时的速度大C ．两线圈的稳定速度是一样的D ．电阻率大的材料制成的线圈，稳定速度大4．如图所示，ab 是一个可以绕垂直于纸面的轴O 转动的闭合矩形导体线圈，当变阻器R 的滑片P 自左向右滑动过程中，线圈ab 将 ( )A ．静止不动B ．逆时针转动C ．顺时针转动D ．发生转动，但因电源的极性不明，无法确定转动的方向5．如图均匀带正电的绝缘圆环a 与金属圆环b 同心共面放置，当a 绕O 点在其所在平面内旋转时，b 中产生顺时针方向的感应电流，且具有收缩趋势，由此可知，圆环a( )A ．顺时针加速旋转B ．顺时针减速旋转C ．逆时针加速旋转D ．逆时针减速旋转6.如图所示，每米电阻为1 Ω的一段导线被弯成半径r ＝1 m 的三段圆弧，并组成闭合回路．每段圆弧都是14圆周，位于空间直角坐标系的不同平面内，其中ab 段位于xOy 平面内，bc段位于yOz 平面内，ca 段位于zOx 平面内．空间存在一个沿＋x 轴方向的磁场，其磁感应强度大小随时间变化的关系式为B ＝0.7＋0.6t ，则( ) A ．导线中的感应电流大小是0.1 A ，方向是a →c →b →a B ．导线中的感应电流大小是0.1 A ，方向是a →b →c →aC ．导线中的感应电流大小是π20 A ，方向是a →c →b →aD ．导线中的感应电流大小是π20A ，方向是a →b →c →a7、如图所示，金属棒ab 置于水平放置的金属导体框架cdef 上，棒ab 与框架接触良好．从某一时刻开始，给这个空间施加一个斜向上的匀强磁场，并且磁场均匀增加，ab棒仍静止，在磁场均匀增加的过程中，关于ab棒受到的摩擦力，下列说法正确的是( ) A．摩擦力大小不变，方向向右 B．摩擦力变大，方向向右C．摩擦力变大，方向向左 D．摩擦力变小，方向向左二、多项选择题8．如图所示，两个线圈A、B水平且上下平行放置，分别通以如图所示的电流I1、I2，为使线圈B中的电流瞬时有所增大，可采用的办法是 ( )A．线圈位置不变，增大线圈A中的电流 B．线圈位置不变，减小线圈A中的电流C．线圈A中电流不变，线圈A向下平移 D．线圈A中电流不变，线圈A向上平移9．北半球地磁场的竖直分量向下．如图所示，在北京某中学实验室的水平桌面上，放置边长为L的正方形闭合导体线圈abcd，线圈的ab边沿南北方向，ad边沿东西方向．下列说法中正确的是( )A．若使线圈向东平动，则a点的电势比b点的电势低B．若使线圈向北平动，则a点的电势比b点的电势低C．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→b→c→d→aD．若以ab为轴将线圈向上翻转，则线圈中感应电流方向为a→d→c→b→a10．如图所示，在直线电流附近有一根金属棒ab，当金属棒以b端为圆心，以ab为半径，在过导线的平面内匀速旋转达到图中的位置时 ( )A．a端聚积电子 B．b端聚积电子 C．金属棒内电场强度等于零 D．U a>U b11．如图11所示，两个线圈套在同一个铁芯上，线圈的绕向如图．左线圈连着平行导轨M和N，导轨电阻不计，在导轨垂直方向上放着金属棒ab，金属棒处于垂直纸面向外的匀强磁场中，下列说法中正确的是( )A．当金属棒向右匀速运动时，a点电势高于b点，c点电势高于d点B．当金属棒向右匀速运动时，b点电势高于a点，c点与d点等电势C．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，c点电势高于d点D．当金属棒向右加速运动时，b点电势高于a点，d点电势高于c点三、非选择题12．如图所示，CDEF为闭合线圈，AB为电阻丝，当滑动变阻器的滑动触头向下滑动时，线圈CDEF中的感应电流在G处产生的磁感应强度的方向是“·”时，电源的哪一端是正极？。
江苏省2020版高考物理三轮复习热点8带电粒子的电偏转和磁偏转练习含解析201911221149
热点8 带电粒子的电偏转和磁偏转(建议用时：20分钟)1．(2019·连云港高三模拟)如图所示，在边长为L 的正方形ABCD 阴影区域内存在垂直纸面的匀强磁场，一质量为m 、电荷量为q (q <0)的带电粒子以大小为v 0的速度沿纸面垂直AB 边射入正方形，若粒子从AB 边上任意点垂直射入，都只能从C 点射出磁场，不计粒子重力的影响．下列说法正确的是( )A ．此匀强磁场的方向可能垂直纸面向外B ．此匀强磁场的磁感应强度大小为2mv 0qLC ．此匀强磁场区域的面积为πL 24D ．此匀强磁场区域的面积为（π－2）L222.(多选)如图所示，矩形的四个顶点分别固定有带电荷量均为q 的正、负点电荷，水平直线AC 将矩形分成面积相等的两部分，B 为矩形的重心．一质量为m 的带正电微粒(重力不计)沿直线AC 从左向右运动，到A 点时的速度为v 0，到B 点时的速度为 5v 0.取无穷远处的电势为零，则( )A ．微粒在A 、C 两点的加速度相同B ．微粒从A 点到C 点的过程中，电势能先减小后增大 C ．A 、C 两点间的电势差为U AC ＝4mv 20qD ．微粒最终可以返回B 点，其速度大小为 5v 03.(多选)如图所示，半径为R 的圆形区域内存在垂直于纸面向里的匀强磁场，现有比荷大小相等的甲、乙两粒子，甲以速度v 1从A 点沿直径AOB 方向射入磁场，经过t 1时间射出磁场，射出磁场时的速度方向与初速度方向间的夹角为60°；乙以速度v 2从距离直径AOB 为R2的C 点平行于直径AOB 方向射入磁场，经过t 2时间射出磁场，其轨迹恰好通过磁场的圆心．不计粒子受到的重力，则( )A ．两个粒子带异种电荷B ．t 1＝t 2C ．v 1∶v 2＝3∶1D ．两粒子在磁场中轨迹长度之比l 1∶l 2＝3∶14．(多选)(2019·徐州高三质量检测)在一次南极科考中，科考人员使用磁强计测定地磁场的磁感应强度．其原理如图所示，电路中有一段长方体的金属导体，它长、宽、高分别为a 、b 、c ，放在沿y 轴正方向的匀强磁场中，导体中电流沿x 轴正方向，大小为I .已知金属导体单位体积中的自由电子数为n ，电子电荷量为e ，自由电子做定向移动可视为匀速运动，测得金属导体前后两个侧面间电压为U ，则( )A ．金属导体的前侧面电势较低B ．金属导体的电阻为U IC ．自由电子定向移动的速度大小为I neabD ．磁感应强度的大小为necUI5．一带负电的小球以一定的初速度v 0竖直向上抛出，达到的最大高度为h 1；若加上水平方向的匀强磁场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 2；若加上水平方向的匀强电场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 3；若加上竖直向上的匀强电场，且保持初速度仍为v 0，小球上升的最大高度为h 4，如图所示．不计空气阻力，则( )A ．h 1＝h 3B ．h 1<h 4C ．h 2与h 3无法比较D ．h 2<h 46．(多选)(2019·扬州中学高三模拟)如图所示直角坐标系xOy ，P (a ，－b )为第四象限内的一点，一质量为m 、电荷量为q 的负电荷(电荷重力不计)从原点O 以初速度v 0沿y 轴正方向射入．第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过P 点；第二次保持y >0区域磁场不变，而将y <0区域磁场改为沿x 轴方向的匀强电场，该电荷仍通过P 点( )A ．匀强磁场的磁感应强度B ＝2amv 0q （a 2＋b 2）B ．匀强磁场的磁感应强度B ＝2amv 0q a 2＋b 2C ．电荷从O 运动到P ，第二次所用时间一定短些D ．电荷通过P 点时的速度，第二次与x 轴负方向的夹角一定小些 7．(多选)(2019·盐城二模)磁流体发电机是一种把物体内能直接转化为电能的低碳环保发电机，如图所示为其原理示意图，平行金属板C 、D 间有匀强磁场，磁感应强度为B ，将一束等离子体(高温下电离的气体，含有大量带正电和带负电的微粒)水平喷入磁场，两金属板间就产生电压．定值电阻R 0的阻值是滑动变阻器最大阻值的一半，与开关S 串联接在C 、D 两端，已知两金属板间距离为d ，喷入气流的速度为v ，磁流体发电机的电阻为r (R 0<r <2R 0)．则滑动变阻器的滑片P 由a 端向b 端滑动的过程中( )A ．电阻R 0消耗功率最大值为B 2d 2v 2R 0（R 0＋r ）2B ．滑动变阻器消耗功率最大值为B 2d 2v 2R 0＋rC ．金属板C 为电源负极，D 为电源正极 D ．发电机的输出功率先增大后减小8.质谱仪可以测定有机化合物分子结构，现有一种质谱仪的结构可简化为如图所示，有机物的气体分子从样品室注入离子化室，在高能电子作用下，样品气体分子离子化或碎裂成离子．若离子化后的离子带正电，初速度为零，此后经过高压电源区、圆形磁场室(内为匀强磁场)、真空管，最后打在记录仪上，通过处理就可以得到离子比荷(qm)，进而推测有机物的分子结构．已知高压电源的电压为U ，圆形磁场区的半径为R ，真空管与水平面夹角为θ，离子进入磁场室时速度方向指向圆心．则下列说法正确的是( )A ．高压电源A 端应接电源的正极B ．磁场室的磁场方向必须垂直纸面向里C ．若离子化后的两同位素X 1、X 2(X 1质量大于X 2质量)同时进入磁场室后，出现图中的轨迹Ⅰ和Ⅱ，则轨迹Ⅰ一定对应X 1D ．若磁场室内的磁感应强度大小为B ，当记录仪接收到一个明显的信号时，与该信号对应的离子比荷qm ＝2U tan2θ2B 2R2热点8 带电粒子的电偏转和磁偏转1．解析：选D.若保证所有的粒子均从C 点离开此区域，则由左手定则可判断匀强磁场的方向应垂直纸面向里，A 错误；由A 点射入磁场的粒子从C 点离开磁场，结合题图可知该粒子的轨道半径应为R ＝L ，则由qBv 0＝m v 20R ，可解得B ＝mv 0qL，B 错误；由几何关系可知匀强磁场区域的面积应为S ＝2×(14πL 2－12L 2)＝（π－2）L 22，C 错误，D 正确．2．解析：选AC.由场强叠加原理和对称性可知，A 、C 两点的场强大小相等、方向相同，故由牛顿第二定律可知，微粒在A 、C 两点的加速度相同，A 正确；由电场的性质可知，沿直线AC 电势逐渐降低，根据电场力做功W ＝qU 可知，电场力对该微粒一直做正功，故微粒从A 点到C 点的过程中电势能一直在减小，B 错误；由对称性可知U AB ＝U BC ，故由动能定理可得qU AB ＝12mv 2B －12mv 2A ，同理可得qU BC ＝12mv 2C －12mv 2B ，以上两式联立并代入数据求解可得vC ＝3v 0，故qU AC＝12mv 2C －12mv 2A ，解得U AC ＝4mv 20q ，C 正确；由于B 点电势为零，故微粒从B 点沿直线AC 运动到无穷远处的过程中，电场力做功为零，所以微粒到无穷远处的速度与微粒在B 点时的速度相同，仍为5v 0，故粒子不会返回B 点，D 错误．3．解析：选AC.根据左手定则判断可得，甲粒子带正电，乙粒子带负电，选项A 正确；分别对甲、乙粒子作图，找出其做匀速圆周运动的圆心和半径以及圆心角，则有：r 甲＝3R ，r 乙＝R ，θ甲＝π3，θ乙＝2π3，根据qvB ＝m v 2r 可得：v ＝qBr m ，所以v 1v 2＝r 甲r 乙＝31，选项C 正确；根据t ＝θ2πT 可得：t 1t 2＝θ甲θ乙＝12，选项B 错误；粒子在磁场中的轨迹长度为l ＝vt ，所以l 1l 2＝v 1t 1v 2t 2＝32，选项D 错误．4．解析：选AD.根据左手定则(注意电子带负电)可知电子打在前侧面，即前侧面带负电，电势较低，A 正确；电流方向为从左向右，而题中U 表示的是导体前后两个侧面的电压，故导体的电阻不等于UI ，B 错误；在t 时间内通过bc 横截面的电荷量为q ＝n (bcvt )e ，又I ＝nbcvte t＝nbcve ，解得v ＝Inbce①，C 错误；因为当金属导体中自由电子定向移动时受洛伦兹力作用向前侧面偏转，使得前后两侧面间产生电势差，当电子所受的电场力与洛伦兹力平衡时，前后两侧面间产生恒定的电势差．因而可得eU b ＝Bev ②，联立①②式可得B ＝necUI，D 正确． 5．解析：选A.甲图，由竖直上抛运动的规律得h 1＝v 202g；丙图，当加上电场时，在竖直方向上有v 20＝2gh 3，所以h 1＝h 3，A 项正确；乙图中，洛伦兹力改变速度的方向，当小球在磁场中运动到最高点时，小球有水平速度，设此时小球的动能为E k ，则由能量守恒定律得mgh 2＋E k ＝12mv 20，又12mv 20＝mgh 1，所以h 1>h 2，h 3>h 2，C 项错误；丁图，因小球带负电，所受电场力方向向下，则h 4一定小于h 1，B 项错误；由于无法明确电场力做功的多少，故无法确定h 2和h 4之间的关系，D 项错误．6．解析：选AC.第一次在整个坐标系内加垂直纸面向内的匀强磁场，该电荷恰好能通过P 点；粒子做匀速圆周运动，由几何作图得(a －R )2＋b 2＝R 2，解得R ＝a 2＋b 22a ，由qvB ＝m v 2R解得匀强磁场的磁感应强度B ＝2amv 0q （a 2＋b 2），故A 正确，B 错误；第二次保持y >0区域磁场不变，而将y <0区域磁场改为沿x 轴方向的匀强电场，该电荷仍通过P 点，粒子先做匀速圆周运动，后做类平抛运动，运动时间t 2＝12T ＋b v 0；第一次粒子做匀速圆周运动，运动时间t 1＝12T ＋QP︵v 0，弧长大于b ，所以t 1>t 2，即第二次所用时间一定短些，故C 正确；电荷通过P 点时的速度，第一次与x 轴负方向的夹角为α，则有tan α＝R 2－b 2b ＝a 2－b 22ab；第二次与x 轴负方向的夹角为θ，则有tan θ＝b2R －R 2－b 2＝a2b，所以有tan θ>tan α，电荷通过P 点时的速度，第二次与x 轴负方向的夹角一定大些，故D 错误．7．解析：选ACD.根据左手定则判断两金属板的极性，离子在运动过程中同时受电场力和洛伦兹力，二力平衡时两板间的电压稳定．由题图知当滑片P 位于b 端时，电路中电流最大，电阻R 0消耗功率最大，其最大值为P 1＝I 2R 0＝E 2R 0（R 0＋r ）2＝B 2d 2v 2R 0（R 0＋r ）2，故A 正确；将定值电阻归为电源内阻，由滑动变阻器的最大阻值2R 0<r ＋R 0，则当滑动变阻器连入电路的阻值最大时消耗功率最大，最大值为P ＝2B 2d 2v 2R 0（r ＋3R 0）2，故B 错误；因等离子体喷入磁场后，由左手定则可知正离子向D 板偏，负离子向C 板偏，即金属板C 为电源负极，D 为电源正极，故C 正确；等离子体稳定流动时，洛伦兹力与电场力平衡，即Bqv ＝q E d，所以电源电动势为E ＝Bdv ，又R 0<r <2R 0，所以滑片P 由a 向b 端滑动时，外电路总电阻减小，期间某位置有r ＝R 0＋R ，由电源输出功率与外电阻关系可知，滑片P 由a 向b 端滑动的过程中，发电机的输出功率先增大后减小，故D 正确．8．解析：选D.正离子在电场中加速，可以判断高压电源A 端应接负极，同时根据左手定则知，磁场室的磁场方向应垂直纸面向外，A 、B 均错误；设离子通过高压电源后的速度为v ，由动能定理可得qU ＝12mv 2，离子在磁场中偏转，则qvB ＝m v 2r ，联立计算得出r ＝1B2mUq，由此可见，质量大的离子的运动轨迹半径大，即轨迹 Ⅱ 一定对应X 1，C 错误；离子在磁场中偏转轨迹如图所示，由几何关系可知r ＝Rtanθ2，可解得qm ＝2U tan2θ2B 2R2，D 正确．。
江苏省昆山震川高级中学高三物理 电磁偏转复习学案
电偏转磁偏转偏转条件带电粒子以v⊥E进入匀强电场带电粒子以v⊥B进入匀强磁场受力情况只受恒定的电场力只受大小恒定的洛伦兹力运动轨迹抛物线圆弧物理规律类平抛知识、牛顿第二定律牛顿第二定律、向心力公式基本公式L＝vty＝12at2a＝qEmta n θ＝at/vqvB＝mv2rr＝mv/(qB)T＝2πm/(qB)t＝θT/(2π)sin θ＝L/r 做功情况电场力既改变速度方向，也改变速度的大小，对电荷要做功洛伦兹力只改变速度方向，不改变速度的大小，对电荷永不做功物理图象例1，在如图所示宽度范围内，用场强为E的匀强电场可使初速度是v0的某种正粒子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用方向垂直于纸面向外的匀强磁场，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为θ(不计粒子的重力)，问：(1)匀强磁场的磁感应强度是多大？(2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大？例2，如图甲所示，建立O xy坐标系．两平行极板P、Q垂直于y轴且关于x轴对称，极板长度和板间距均为L,在第一、四象限有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于Oxy平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x轴向右连续发射质量为m、电量为＋q、速度相同、重力不计的带电粒子．在0～3t0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响)．已知t＝0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t0时刻经极板边缘射入磁场．上述m、q、L、t0、B为已知量．(不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况)(1)求电压U0的大小；(2)求12t0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；(3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间．专题一巩固练习1，如图所示，质子以一定的初速度v0从边界ab上的A点水平向右射入竖直、狭长的矩形区域abcd(不计质子的重力)．当该区域内只加竖直向上的匀强电场时，质子经过t1时间从边界cd射出；当该区域内只加水平向里的匀强磁场时，质子经过t2时间从边界cd射出，则( )A．t1>t2B．t1<t2C．t1＝t2D．t1、t2的大小关系与电场、磁场的强度有关2，如图所示，空间有磁感应强度为B，方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以初速v从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转（不计重力），则在磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的场强大小与方向应是（）A．B/v，方向竖直向上B．B/v，方向水平向左C．Bv，垂直纸面向里 D．Bv，垂直纸面向外3．如图所示，a、b是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直纸面向里，在a、b两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点c处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d孔射出后分成3束．则下列判断正确的是( )A ．这三束正离子的速度一定不相同B ．这三束正离子的比荷一定不相同C ．a 、b 两板间的匀强电场方向一定由a 指向bD ．若这三束离子改为带负电而其他条件不变则仍能从d 孔射出4．如图所示，水平放置的两块平行金属板，充电后与电源断开． 板间存在着方向竖直向下的匀强电场E 和垂直于纸面向里、磁 感强度为B 的匀强磁场．一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子 (不计重力及空气阻力)，以水平速度v 0从两极板的左端中间射 入场区，恰好做匀速直线运动．则 ( ) A ．粒子一定带正电B ．若仅将板间距离变为原来的2倍，粒子运动轨迹偏向下极板C ．若将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍，粒子仍将做匀速直线运动D ．若撤去电场，粒子在板间运动的最长时间可能是πmqB5．有一个带电荷量为＋q 、重为G 的小球，从两竖直的带电平行板上 方h 处自由落下，两极板间另有匀强磁场，磁感应强度为B ，方向 如图3所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时，下列说法错 误的是 ( ) A ．一定做曲线运动 B ．不可能做曲线运动C ．有可能做匀加速运动D ．有可能做匀速运动6．一带正电的粒子以速度v 0垂直飞入如图11所示的电场和磁场共有的区域，B 、E 及v 0三者方向如图所示，已知粒子在运动过程中所受的重力恰好与电场力平衡，则带电粒子在运动过程中 ( )A ．机械能守恒B ．动量守恒C ．动能始终不变D ．电势能与机械能总和守恒7.空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在 电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 为运动的最低点.不计重力，则 （ ） A.该离子带负电 B.A 、B 两点位于同一高度 C.C 点时离子速度最大 D.离子到达B 点后，将沿原曲线返回A 点8.如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面,处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中,有一质量为m 、带电荷量为一q 的小球，恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为ω，那么，匀强磁场的磁感应强度的大小为 ，未知电场的最小场强的大小为 ，方向沿 。
江苏省昆山震川高级中学高三物理 电磁感应中电路问题复习学案
江苏省昆山震川高级中学高三物理复习学案：电磁感应中电路问题例1、如图甲所示，水平面上的两光滑金属导轨平行固定放置，间距d＝0.5 m，电阻不计，左端通过导线与阻值R＝2 Ω的电阻连接，右端通过导线与阻值R L＝4 Ω的小灯泡L连接．在CDFE矩形区域内有竖直向上的匀强磁场，CE长l＝2 m，有一阻值r＝2 Ω的金属棒PQ放置在靠近磁场边界CD处．CDFE区域内磁场的磁感应强度B随时间变化规律如图乙所示．在t＝0至t＝4 s内，金属棒PQ保持静止，在t ＝4 s时使金属棒PQ以某一速度进入磁场区域并保持匀速运动．已知从t＝0开始到金属棒运动到磁场边界EF处的整个过程中，小灯泡的亮度没有发生变化．求：(1)通过小灯泡的电流；(2)金属棒PQ在磁场区域中运动的速度大小．例2、如图(a)所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距L＝0.3 m，导轨左端连接R＝0.6 Ω的电阻．区域abcd内存在垂直于导轨平面向外、B＝0.6 T的匀强磁场，磁场区域宽D＝0.2 m．细金属棒A1和A2用长为2D＝0.4 m的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒在导轨间的电阻均为r＝0.3 Ω，导轨电阻不计．使金属棒以恒定速度v＝1.0 m/s沿导轨向右穿越磁场，计算从金属棒A1进入磁场(t＝0)到A2离开磁场的时间内，不同时间段通过电阻R的电流强度，并在图1(b)中画出．例3、如图4-3-14所示，半径为R的圆形导轨处在垂直于圆平面的匀强磁场中，磁感应强度为B，方向垂直于纸面向内.一根长度略大于导轨直径的导体棒MN以速率v在圆导轨上从左端滑到右端，电路中的定值电阻为r，其余电阻不计.导体棒与圆形导轨接触良好.求：(1)、在滑动过程中通过电阻r的电流的平均值；(2)、MN从左端到右端的整个过程中，通过r的电荷量；(3)、当MN通过圆导轨中心时，通过r的电流是多大？例4、如图所示，两根平行且足够长的金属导轨置于磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场的方向垂直于导轨平面，两导轨间距为L，左端连一电阻R，右端连一电容器C，其余电阻不计。
江苏省昆山震川高级中学高三物理 带电粒子在电场中的运动复习学案
27 电荷电荷守恒定律点电荷Ⅰ28 昆仑定律Ⅱ29 静电场电场线Ⅰ30 电场强度点电荷的场强Ⅱ31 电势能电势等势面Ⅰ32 电势差Ⅱ33 匀强电场中电势差和电场强度的关Ⅰ系34 带点粒子在匀强电场中运动Ⅱ只限于带点粒子进入电场是速度平行或垂直的情况35 电容电容器Ⅰ36 示波管Ⅰ典例剖析例1 如图4所示，一带电荷量为＋q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上，当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止．重力加速度取g，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求：(1)水平向右电场的电场强度；(2)若将电场强度减小为原来的1/2，物块的加速度是多大；(3)电场强度变化后物块下滑距离L时的动能．跟踪训练1 如图5甲所示，在真空中足够大的绝缘水平地面上，一个质量为m＝0.2 kg、带电荷量为q＝＋2.0×10－6 C的小物块处于静止状态，小物块与地面间的摩擦因数μ＝0.1.从t＝0时刻开始，空间上加一个如图乙所示的电场．(取水平向右的方向为正方向，g取10 m/s2)求：(1)4秒内小物块的位移大小；(2)4秒内电场力对小物块所做的功．例2 如图所示，一个带电粒子从粒子源飘入(初速度很小，可忽略不计)电压为U 1的加速电场，经加速后从小孔S 沿平行金属板A 、B 的中心线射入．A 、B 板长为L ，相距为d ，电压为U 2.则带电粒子能从A 、B 板间飞出应该满足的条件是 ( ) A.U 2U 1<2d L B.U 2U 1<d LC.U 2U 1<2d 2L2D.U 2U 1<d 2L2跟踪训练2 如图8所示，a 、b 两个带正电荷的粒子，以相同的速度先后垂直于电场线从同一点进入平行板间的匀强电场后，a 粒子打在B 板的a ′点，b 粒子打在B 板的b ′点，若不计重力，则 ( ) A ．a 的电荷量一定大于b 的电荷量 B ．b 的质量一定大于a 的质量 C ．a 的比荷一定大于b 的比荷 D ．b 的比荷一定大于a 的比荷例3 (2011·安徽·18)图11(a)为示波管的原理图，如果在电极YY ′之间所加的电压按图(b)所示的规律变化，在电极XX ′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( )(a)(b) (c)跟踪训练 3 (2010·天津理综·12)质谱分析技术已广泛应用于各前沿科学领域．汤姆孙发现电子的质谱装置示意如图12所示，M 、N 为两块水平放置的平行金属极板，板长为L ，板右端到屏的距离为D ，且D 远大于L ，O ′O 为垂直于屏的中心轴线，不计离子重力和离子在板间偏离O ′O 的距离．以屏中心O 为原点建立xOy 直角坐标系，其中x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向．设一个质量为m 0、电荷量为q 0的正离子以速度v 0沿O ′O 的方向从O′点射入，板间不加电场和磁场时，离子打在屏上O点．若在两极板间加一沿＋y方向场强为E的匀强电场，求离子射到屏上时偏离O点的距离y0.例4 如图13所示，绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面，AC部分为竖直平面上半径为R的圆轨道，斜面与圆轨道相切．整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中．现有一个质量为m的小球，带正电荷量为q＝3mg3E，要使小球能安全通过圆轨道，在O点的初速度应为多大？课时规范训练一、单项选择题1．A 、B 两完全相同的平行金属板相距为d ，分别带等量异种电荷．一电子从带负电的B 板附近由静止开始运动，到达A 板的时间为t .现将两板间的距离增大为原来的两倍，保持每块极板的带电荷量不变，则电子从B 板由静止出发运动到A 板的时间应为( ) A.2t B ．2t C ．2 2t D ．4t2．一束电子以很大的恒定速度v 0射入平行板电容器两极板间，入射位置到两极板距离相等，v 0的方向与极板平面平行．今以交变电压U ＝U m sin ωt 加在这个平行板电容器上，则射入的电子将在两极板间的某一区域内出现．下列四个选项的各图以阴影区表示这一区域，其中正确的是 ( )3．平行板电容器两板间的电压为U ，板间距离为d ，极板长为L ，一个质量为m 、电荷量为q 的带电粒子从该电容器的正中央沿与匀强电场的电场线垂直的方向射入，不计重力，当粒子的入射初速度为v 0时，它恰能穿过电场而不碰到金属板．为了使入射速度为v 02的同质量的带电粒子也恰好能穿过电场而不碰到金属板，则在其他量不变的情况下，必须满足 ( ) A ．使粒子的电荷量减半 B ．使两极板间的电压减半 C ．使两极板间的间距加倍D ．使两极板间的间距增为原来的4倍4．一个带负电荷量为q ，质量为m 的小球，从光滑绝缘的斜面轨道的A 点由静止下滑，小球恰能通过半径为R 的竖直圆形轨道的最高点B 而做圆周运动．现在竖直方向上加如图1所示的匀强电场，若仍从A 点由静止释放该小球，则 ( ) A ．小球不能过B 点 B ．小球仍恰好能过B 点C ．小球通过B 点，且在B 点与轨道之间压力不为0D ．以上说法都不对5．(2011·安徽·20)如图2(a)所示，两平行正对的金属板A 、B 间加有如图(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P 处．若在t 0时刻释放该粒子，粒子会时而向A 板运动，时而向B 板运动，并最终打在A 板上．则t 0可能属于的时间段是 ( )A ．0<t 0<T 4 B.T 2<t 0<3T4C.3T 4<t 0<T D ．T <t 0<9T 8二、多项选择题6．如图3所示，有两个相同的带电粒子A 、B ，分别从平行板间左侧中点和贴近上极板左端处以不同的初速度垂直于电场方向进入电场，它们恰好都打在下极板右端处的C 点，若不计重力，则可以断定 ( )图3A ．A 粒子的初动能是B 粒子的2倍B ．A 粒子在C 点的偏向角的正弦值是B 粒子的2倍 C ．A 、B 两粒子到达C 点时的动能可能相同D ．如果仅将加在两极板间的电压加倍，A 、B 两粒子到达下极板时仍为同一点D (图中未画出)7．在真空中水平放置一对金属板，两板间的电压为U ，一个电子以水平速度v 0沿两板中线射入电场，忽略电子所受的重力．电子在电场中的竖直偏移距离为Y ，当只改变偏转电压U (或只改变初速度v 0)时，下列图象哪个能正确描述Y 的变化规律 ( )8．如图4所示，长为L ，倾角为θ＝30°的光滑绝缘斜面处于电场中，一带电荷量为＋q ，质量为m 的小球，以初速度v 0由斜面底端的A 点开始沿斜面上滑，到达斜面顶端的速度仍为v 0，则( )A ．小球在B 点的电势能一定大于小球在A 点的电势能 B ．A 、B 两点的电势差一定为mgL 2qC ．若电场是匀强电场，则该电场场强的最大值一定是mg qD ．若该电场是AC 边中点的点电荷Q 产生的，则Q 一定是正电荷9.示波器是一种常见的电学仪器，可以在荧光屏上显示出被检测的电压随时间的变化情况．如图5所示，电子经电压U 1加速后进入偏转电场．下列关于所加竖直偏转电压U 2、水平偏转电压U 3与荧光屏上所得的图形的说法中正确的是 ( )A ．如果只在U 2上加上图甲所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图a 所示B ．如果只在U 3上加上图乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图b 所示C ．如果同时在U 2和U 3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图c 所示D ．如果同时在U 2和U 3上加上甲、乙所示的电压，则在荧光屏上看到的图形如图d 所示三、非选择题10．如图6所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图．在xOy平面的第一象限，存在以x轴、y轴及双曲线y＝L24x的一段(0≤x≤L,0≤y≤L)为边界的匀强电场区域Ⅰ；在第二象限存在以x＝－L、x＝－2L、y＝0、y＝L的匀强电场区域Ⅱ.两个电场大小均为E，不计电子所受重力，电子的电荷量为e，求：(1)从电场区域Ⅰ的边界B点处由静止释放电子，电子离开MNPQ时的坐标；(2)由电场区域Ⅰ的AB曲线边界由静止释放电子离开MNPQ的最小动能．。
江苏省昆山震川高级中学高三物理 考前适应练2
江苏省昆山震川高级中学2013届高三物理考前适应练21. (多选)如图所示，空间存在两个磁场，磁感应强度大小均为B ，方向相反且垂直纸面，MN 、PQ 为其边界，OO ′为其对称轴．一导线折成边长为l 的正方形闭合回路abcd ，回路在纸面内以恒定速度v 0向右运动，当运动到关于OO ′对称的位置时( )．A ．穿过回路的磁通量为零B ．回路中感应电动势大小为2Blv 0C ．回路中感应电流的方向为顺时针方向D ．回路中ab 边与cd 边所受安培力方向相同2．(多选)如图7－8甲所示，矩形导线框abcd 放在匀强磁场中，磁感线方向与线圈平面垂直，磁感应强度B 随时间变化的图象如图7－8乙所示，t ＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．在0～4 s 时间内，线框中的感应电流(规定顺时针方向为正方向)、ab 边所受安培力(规定向上为正方向)随时间变化的图象分别为下图中的( AD )．3. (1)根据玻尔理论，某原子的电子从能量为E 的轨道跃迁到能量为E ′的轨道，辐射出波长为λ的光，以h 表示普朗克常量，c 表示真空中的光速，则E ′等于( )．A ．E －h λcB ．E ＋h λcC ．E －h c λD ．E ＋h c λ(2)在光电效应实验中，某金属的截止频率相应的波长为λ0，该金属的逸出功为________．若用波长为λ(λ<λ0)的单色光做该实验，则其遏止电压为________．已知电子的电荷量、真空中的光速和普朗克常量分别为e 、c 和h .(3)已知锌的逸出功W 0＝3.34 eV ，试通过计算说明：用波长λ＝0.2 μm 的光照射锌板时能否发生光电效应．(普朗克常量h ＝6.63×10－34J ·s ，真空中光速c ＝3×108 m/s)答案 (1)C (2)hc λ0 hc e ·λ0－λλ0λ(写为hc e λ－λ0λ0λ也可) (3)能,借题发挥 4. 图9－4为“加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置示意图．砂和砂桶的总质量为m，小车和砝码的总质量为M.实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小．(1)实验中，为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力，先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行．接下来还需要进行的一项操作是( )．A．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，调节m的大小，使小车在砂和砂桶的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动B．将长木板的一端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去砂和砂桶，给打点计时器通电，轻推小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动C．将长木板的一端垫起适当的高度，撤去纸带以及砂和砂桶，轻推小车，观察判断小车是否做匀速运动(2)实验中要进行质量m和M的选取，以下最合理的一组是( )．A．M＝200 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gB．M＝200 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 gC．M＝400 g，m＝10 g、15 g、20 g、25 g、30 g、40 gD．M＝400 g，m＝20 g、40 g、60 g、80 g、100 g、120 g。
江苏省昆山震川高级中学高三物理 电容与电容器复习学案
江苏省昆山震川高级中学高三物理复习学案：电容与电容器典例剖析例1 如图1所示为一只 “极距变化型电容式传感器”的部分构件示意图．当动极板和定极板之间的距离d 变化时，电容C 便发生变化，通过测量电容C 的变化就可知道两极板之间距离d 的变化情况．在下列图中能正确反映C 与d 之间变化规律的图象是 ( )跟踪训练1 根据电容器电容的定义式C ＝Q U ，可知( )A ．电容器所带的电荷量Q 越多，它的电容就越大，C 与Q 成正比B ．电容器不带电时，其电容为零C ．电容器两极板之间的电压U 越高，它的电容就越小，C 与U 成反比D ．以上说法均不对例2 一平行板电容器充电后与电源断开，负极板接地．两板间有一个正试探电荷固定在P 点，如图2所示，以C 表示电容器的电容、E 表示两板间的场强、φ表示P 点的电势， W 表示正电荷在P 点的电势能，若正极板保持不动，将负极板缓慢向右平移一小段距离l 0的过程中，各物理量与负极板移动距离x 的关系图象中正确的是( )跟踪训练2 如图3甲所示为某同学设计的电容式位移传感器原理图，其中右板为固定极板，左板为可动极板，待测物体固定在可动极板上．若两极板所带电荷量Q 恒定，极板两端电压U 将随待测物体的左右移动而变化，若U 随时间t 的变化关系为U ＝at ＋b (a 、b 为大于零的常数)，其图象如图乙所示，那么图丙、丁中反映极板间场强大小E 和物体位移x 随时间t 变化的图线是(设t ＝0时物体位移为零) ( )A ．①和③B ．②和④C ．②和③D ．①和④课时规范训练(限时：60分钟)一、单项选择题1．如图1所示的电容式键盘，是通过改变电容器的哪个因素来改变电容的( )图1 A ．两板间的距离B ．两板间的电压C ．两板间的电介质D ．两板的正对面积2．(2011·天津理综·5)板间距为d 的平行板电容器所带电荷量为Q 时，两极板间电势差为U 1，板间场强为E 1.现将电容器所带电荷量变为2Q ，板间距变为12d ，其他条件不变，这时两极板间电势差为U 2，板间场强为E 2，下列说法正确的是( )A ．U 2＝U 1，E 2＝E 1B ．U 2＝2U 1，E 2＝4E 1C ．U 2＝U 1，E 2＝2E 1D ．U 2＝2U 1，E 2＝2E 13．如图2所示是测定液面高度h 的电容式传感器示意图，E 为电源，G 为灵敏电流计，A 为固定的导体芯，B 为导体芯外面的一层绝缘物质，C 为导电液体．已知灵敏电流计指针偏转方向与电流方向的关系为：电流从左边接线柱流进电流计，指针向左偏．如果在导电液体的深度h 发生变化时观察到指针正向左偏转，则 ( )A ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在增大B ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在增大C ．导体芯A 所带电荷量在增加，液体的深度h 在减小D ．导体芯A 所带电荷量在减小，液体的深度h 在减小4．如图3所示，平行板电容器与电动势为E 的直流电源(内阻不计)连接，下极板接地．一带电油滴位于容器中的P 点且恰好处于平衡状态．现将平行板电容器的上极板竖直向上移动一小段距离 ( )A ．带电油滴将沿竖直方向向上运动B ．P 点的电势将降低C ．带电油滴的电势能将减少D ．若电容器的电容减小，则极板带电量将增大5．(2010·安徽理综·18)如图4所示，M、N是平行板电容器的两个极板，R0为定值电阻，R1、R2为可调电阻，用绝缘细线将质量为m、带正电的小球悬于电容器内部．闭合开关S，小球静止时受到悬线的拉力为F.调节R1、R2，关于F的大小判断正确的是( )A．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变大B．保持R1不变，缓慢增大R2时，F将变小C．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变大D．保持R2不变，缓慢增大R1时，F将变小6．静电计是在验电器的基础上制成的，用其指针张角的大小来定性显示其金属球与外壳之间的电势差大小．如图所示，A、B是平行板电容器的两个金属板，G为静电计．开始时开关S闭合，静电计指针张开一定角度，为了使指针张开的角度增大些，下列采取的措施可行的是( )A．断开开关S后，将A、B分开些B．保持开关S闭合，将A、B两极板分开些C．保持开关S闭合，将A、B两极板靠近些D．保持开关S闭合，将滑动变阻器滑动触头向右移动7．(2010·重庆·18)某电容式话筒的原理示意图如图6所示，E为电源，R为电阻，薄片P和Q为两金属极板．对着话筒说话时，P振动而Q可视为不动．在P、Q间距增大过程中( )A．P、Q构成的电容器的电容增大B．P上电荷量保持不变C．M点的电势比N点的电势低D．M点的电势比N点的电势高二、多项选择题8．下列关于电容器的说法中正确的是( )A．电容器是储存电荷和电能的器件B．互相绝缘、相互靠近的两个导体构成电容器的电极，电容跟这两个导体是否带电无关C．电容器所带电荷量是指每个极板所带电荷量D．电容器的充电过程是将其他形式的能转化为电场能的过程，电容器的放电过程是将电场能转化为其他形式的能9．如图7所示，两块较大的金属板A、B相距为d，平行放置并与一电源相连，S闭合后，两板间恰好有一质量为m、带电荷量为q的油滴处于静止状态，以下说法正确的是( )A．若将S断开，则油滴将做自由落体运动，G表中无电流B．若将A向左平移一小段距离，则油滴仍然静止，G表中有b→a的电流C．若将A向上平移一小段距离，则油滴向下加速运动，G表中有b→a的电流D．若将A向下平移一小段距离，则油滴向上加速运动，G表中有b→a的电流10．如图8所示的电路，水平放置的平行板电容器中有一个带电液滴正好处于静止状态．为了使液滴竖直向上运动，下列操作可行的是 ( )A．断开开关，将两板间的距离拉大一些B．断开开关，将两板水平地向相反方向移开一些C．保持开关闭合，将两板间的距离减小一些D．保持开关闭合，以两板各自的左侧板沿为轴，同时向上(即逆时针方向)转过一个小角度三、非选择题11.如图9所示，水平放置的两平行金属板A、B接在U＝4 000 V的直流电源上，两极板间距离为2 cm，A极板接地，电场中a点距B极板1 cm，b点和c点均距A极板0.5 cm，求：(1)a点的电场强度；(2)a、c之间的电势差；(3)电子在b点的电势能；(4)电子从a点运动到c点，电场力做的功．12．如图10所示，一平行板电容器水平放置，板间距离为d，上极板开有一小孔，质量均为m，带电荷量均为＋q的两个带电小球(视为质点)，其间用长为L的绝缘轻杆相连，处于竖直状态，已知d＝2L，今使下端小球恰好位于小孔中，由静止释放，让两球竖直下落．当下端的小球到达下极板时，速度刚好为零．试求：(1)两极板间匀强电场的电场强度；(2)两球运动过程中的最大速度．。
江苏省昆山震川高级中学高三物理 电磁感应中的能量问题(2)复习学案
1、如图8(a)所示，在光滑水平面上用恒力F 拉质量为m 的单匝均匀正方形铜线框，边长为a ，在1位置以速度v 0进入磁感应强度为B 的匀强磁场并开始计时，若磁场的宽度为b(b>3a)，在3t 0时刻线框到达2位置速度又为v 0，并开始离开匀强磁场．此过程中v －t 图象如图(b)所示，则 ( )A ．t ＝0时，线框右侧边MN 两端的电压为Bav 0B ．在t 0时刻线框的速度为v 0－2Ft 0/mC ．线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t 0时刻线框的速度大D ．线框完全离开磁场的瞬间位置3速度一定比t 0时刻线框的速度小2、如图所示，电阻R 和电感线圈L 的值都较大，电感线圈的电阻不计，A 、B 是两只完全相同的灯泡，当开关S 闭合时 ，下面能发生的情况是 A ．B 比A 先亮，然后B 熄灭 B ．A 比B 先亮，然后A 熄灭 C ．A 、B 一起亮，然后A 熄灭 D ．A 、B 一起亮，然后B 熄灭3、.如图所示电路中，A 、B 是两个完全相同的灯泡，L 是一个理想电感线圈，当S 闭合与断开时，A 、B 的亮度情况是（ ）A.S 闭合时，A 立即亮，然后逐渐熄灭B.S 闭合时，B 立即亮，然后逐渐熄灭C.S 闭合足够长时间后，B 发光，而A 不发光D.S 闭合足够长时间后，B 立即熄灭发光，而A 逐渐熄灭4.如图一所示，固定在水平桌面上的光滑金属框架cdeg 处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab 与金属框架接触良好.在两根导轨的端点d 、e 之间连接一电阻，其他部分电阻忽略不计.现用一水平向右的外力F 作用在金属杆ab 上，使金属杆由静止开始向右在框架上滑动，运动中杆ab 始终垂直于框架.图二为一段时间内金属杆受到的安培力f 随时间t 的变化关系，则图三中可以表示外力F 随时间t 变化关系的图象是（ ）5、在水平桌面上，一个面积为S 的圆形金属框置于匀强磁场中，线框平面与磁场垂直，磁感应强度B 1随时间t 的变化关系如图⑴所示.0~1s 内磁场方向垂直线框平面向下.圆形金属框与一个水平的平行金属导轨相连接，导轨上放置一根导体棒，导体棒的长为L 、电阻为R ，且与导轨接触良好，导体棒处于另一匀强磁场中，其磁感应强度恒为B 2，方向垂直导轨平面向下，如图⑵所示.若导体棒始终保持静止，则其所受的静摩擦力f 随时间变化的图象是下图中的（设向右为静摩擦力的正方向） LABR SC B 1/Tt /sO123456⑴B Bffffde左 右图一 ftO θ图二F tOθ图三FtOFtOθFt OθABC D6、2000年底，我国宣布已研制成功一辆高温超导磁悬浮高速列车的模型车，该车的车速已达到500km/h ，可载5人.如图所示就是磁悬浮的原理，图中A 是圆柱形磁铁，B 是用高温超导材料制成的超导圆环.将超导圆环B 水平放在磁铁A 上，它就能在磁力的作用下悬浮在磁铁A 的上方空中，下列说法中正确的是（ ） A.在B 上放入磁铁的过程中，B 中将产生感应电流.当稳定后，感应电流消失 B.在B 上放入磁铁的过程中，B 中将产生感应电流.当稳定后，感应电流仍存在 C.如A 的N 极朝上，B 中感应电流的方向如图所示D.如A 的N 极朝上，B 中感应电流的方向与图中所示的方向有时相同有时相反7、如图9所示，光滑的“Π”形金属导体框竖直放置，质量为m 的金属棒MN 与框架接触良好．磁感应强度分别为B 1、B 2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd 和cdef 区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN ，当金属棒进入磁场B 1区域后，恰好做匀速运动．以下说法中正确的是( )A ．若B 2＝B 1，金属棒进入B 2区域后将加速下滑B ．若B 2＝B 1，金属棒进入B 2区域后仍将保持匀速下滑C ．若B 2<B 1，金属棒进入B 2区域后将先加速后匀速下滑D ．若B 2>B 1，金属棒进入B 2区域后将先减速后匀速下滑8、一质量为m 、电阻为r 的金属杆ab ，以一定的初速度v 0从一光滑的平行金属导轨底端向上滑行，导轨平面与水平面成30°角，两导轨上端用一电阻R 相连，如图所示，磁场垂直斜面向上，导轨的电阻不计，金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v ，则( )A ．向上滑行的时间小于向下滑行的时间B ．在向上滑行时电阻R 上产生的热量大于向下滑行时电阻R 上产生的热量C ．向上滑行时与向下滑行时通过电阻R 的电量相等D ．金属杆从开始上滑至返回出发点，电阻R 上产生的热量为12m(v 20－v 2)9、如图所示，在一水平桌面上有竖直向上的匀强磁场，已知桌面离地高h ＝1.25 m ，现有宽为1 m 的U 形金属导轨固定在桌面上，导轨上垂直导轨放有一质量为2 kg 、电阻为2 Ω的导体棒，其他电阻不计，导体棒与导轨间的动摩擦因数为0.2，将导体棒放在CE 左侧3 m 处，CE 与桌边重合，现用F ＝12 N 的力作用于导体棒上，使其从静止开始运动，经过3 s 导体棒刚好到达导轨的末端(在此之前导体棒的运动已达到稳定状态)，随即离开导轨运动，其落地点距桌子边缘的水平距离为2 m ，g 取10 m/s 2，则( )A ．导体棒先做匀加速运动，再做匀速运动，最后做平抛运动B ．所加磁场的磁感应强度B ＝2 TC ．导体棒上产生的焦耳热为24 JD ．整个过程中通过导体棒横截面的电荷量为 3 CAB2.0 Ω的定值电阻，导轨平面处在竖直向下、磁感应强度大小为B＝4.0 T的匀强磁场中．一导体杆ab垂直M、N置于导轨上，其质量为m＝1.0 kg，长度也为L，电阻为r＝1.0 Ω，与导轨的动摩擦因数为μ＝0.2，且跟导轨接触良好．不计导轨电阻，重力加速度g取10 m/s2.(1)若在ab杆上作用一个平行导轨方向的恒力F使其向右运动，恒力大小为F＝10 N，求ab杆可以达到的速度最大值v m；(2)若用9－3－9所示的电动机通过轻绳来水平向右牵引ab杆，也可使ab杆达到(1)中的速度最大值v m，求电压表的示数U.已知电动机内阻r1＝5.0 Ω，电压表和电流表示数恒定，且电流表示数为I＝2.0 A，不计电动机的摩擦损耗；(3)在(2)中的条件下，可认为ab杆从静止开始经时间t＝1.5 s，位移x＝7.5 m后刚好达到最大速度v m，求此过程中ab杆上产生的电热．11、如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒ab的质量为m、电阻为R.两金属导轨的上端连接右端电路，灯泡的电阻R L ＝4R，定值电阻R1＝2R，电阻箱电阻调至R2＝12R，重力加速度为g，现将金属棒ab由静止释放，试求：1)金属棒ab下滑的最大速度为多少？(2)当金属棒ab下滑距离为s0时速度恰达到最大，求金属棒ab由静止开始下滑2s0的过程中，整个电路产(3)R 2为何值时，其消耗的功率最大？消耗的最大功率为多少？12、如图9－3－17所示，宽度L ＝0.5 m 的光滑金属框架MNPQ 固定于水平面内，并处 在磁感应强度大小B ＝0.4 T ，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布．将质量m ＝0.1 kg ，电阻可忽略的金属棒ab 放置在框架上，并与框架接触良好．以P 为坐标原点，PQ 方向为x 轴正方向建立坐标．金属棒从x 0＝1 m 处以v 0＝2 m/s 的初速度，沿x 轴负方向做a ＝2 m/s 2的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用．求：(1)金属棒ab 运动0.5 m ，框架产生的焦耳热Q ；(2)框架中aNPb 部分的电阻R 随金属棒ab 的位置x 变化的函数关系；(3)为求金属棒ab 沿x 轴负方向运动0.4 s 过程中通过ab 的电量q ，某同学解法为：先算出经过0.4 s 金属棒的运动距离x ，以及0.4 s 时回路内的电阻R ，然后代入q ＝ΔΦR ＝BLxR 求解．指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果．第51课时电磁感应中的能量问题（3）1、如图所示，一矩形金属框架与水平面成角θ＝37°，宽L＝0.4 m，上、下两端各有一个电阻R0＝2 Ω，框架的其他部分电阻不计，框架足够长，垂直于金属框架平面的方向有一向上的匀强磁场，磁感应强度B ＝1.0 T．ab为金属杆，与框架良好接触，其质量m＝0.1 kg，电阻r＝1.0 Ω，杆与框架的动摩擦因数μ＝0.5.杆由静止开始下滑，在速度达到最大的过程中，上端电阻R 0产生的热量Q0＝0.5 J(取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．求：(1)流过R0的最大电流；(2)从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离；(3)在时间1 s内通过ab杆某横截面的最大电荷量．2、如图所示，足够长的光滑平行金属导轨JK、PQ倾斜放置，两导轨间距离为L＝1.0 m，导轨平面与水平面间的夹角为θ＝30°，磁感应强度为B的匀强磁场垂直于导轨平面向上，导轨的J、P两端连接阻值为R ＝3.0 Ω的电阻，金属棒ab垂直于导轨放置并用细线通过光滑定滑轮与重物相连，金属棒ab的质量m＝0.20 kg，电阻r＝0.50 Ω，重物的质量M＝0.60 kg，如果将金属棒和重物由静止释放，金属棒沿斜面上滑的距离与时间的关系图象如图9－2所示，不计导轨电阻，g＝10 m/s2.求：(1)磁感应强度B的大小；(2)在0.6 s内通过电阻R的电荷量；(3)在0.6 s内电阻R产生的热量．3、如图9－3所示，两根相同的劲度系数为k 的金属轻弹簧用两根等长的绝缘线悬挂在水平天花板上，弹簧的上端通过导线与阻值为R 的电阻相连，弹簧的下端接一质量为m 、长度为L 、电阻为r 的金属棒，金属棒始终处于宽度为d 的垂直纸面向里磁感应强度为B 的匀强磁场中．开始时弹簧处于原长，金属棒从静止释放，其下降高度为h 时达到了最大速度．已知弹簧始终在弹性限度内，且当弹簧的形变量为x 时，它的弹性势能为12kx 2，不计空气阻力和其他电阻，求：(1)金属棒的最大速度是多少？ (2)这一过程中R 消耗的电能是多少？4、如图9－4所示，质量m 1＝0.1 kg ，电阻R 1＝0.3 Ω，长度l ＝0.4 m 的导体棒ab 横放在U 型金属框架上．框架质量m 2＝0.2 kg ，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2.相距0.4 m 的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长．电阻R 2＝0.1 Ω的MN 垂直于MM′.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B ＝0.5 T ．垂直于ab 施加F ＝2 N 的水平恒力，ab 从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触．当ab 运动到某处时，框架开始运动．设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2.(1)求框架开始运动时ab 速度v 的大小；(2)从ab 开始运动到框架开始运动的过程中，MN 上产生的热量Q ＝0.1 J ，求该过程ab 位移x 的大小．5、如图所示，电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ，导轨间距为l，轨道所在平面的正方形区域abcd内存在着有界匀强磁场，磁感应强度大小为B，方向垂直于导轨平面向上．电阻相同、质量均为m的两根相同金属杆甲和乙放置在导轨上，甲金属杆恰好处在磁场的上边界处，甲、乙相距为l.在静止释放两金属杆的同时，对甲施加一沿导轨平面且垂直甲金属杆的外力，使甲在沿导轨向下的运动过程中始终以加速度a＝gsinθ做匀加速直线运动，金属杆乙刚进入磁场时即做匀速运动．求：(1) 金属杆的电阻R；(2) 若从释放金属杆时开始计时，试写出甲金属杆在磁场中所受的外力F随时间t的变化关系式；(3) 若从开始释放两金属杆到金属杆乙刚离开磁场的过程中，金属杆乙中所产生的焦耳热为Q，求外力F在此过程中所做的功．6、如图所示存在范围足够大的磁场区，虚线OO′为磁场边界，左侧为竖直向下的匀强磁场，磁感应强度为B1，右侧为竖直向上的磁感应强度为B2的匀强磁场区，B1＝B2＝B.有一质量为m且足够长的U形金属框架MNPQ 平放在光滑的水平面上，框架跨过两磁场区，磁场边界OO′与框架的两平行导轨MN、PQ垂直，两导轨相距L，一质量也为m的金属棒垂直放置在右侧磁场区光滑的水平导轨上，并用一不可伸长的绳子拉住，绳子能承受的最大拉力是F0，超过F0绳子会自动断裂，已知棒的电阻是R，导轨电阻不计，t＝0时刻对U形金属框架施加水平向左的拉力F让其从静止开始做加速度为a的匀加速直线运动．（1）求在绳未断前U形金属框架做匀加速运动t时刻水平拉力F的大小；绳子断开后瞬间棒的加速度．（2）若在绳子断开的时刻立即撤去拉力F，框架和导体棒将怎样运动？求出它们的最终状态的速度．（3）在（2）的情形下，求撤去拉力F后棒上产生的电热和通过导体棒的电量．7、如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L＝1m，导轨平面与水平面夹角α＝30°，导轨电阻不计．磁感应强度为B＝1.0 T的匀强磁场垂直导轨平面斜向下，金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m＝0.01 kg、电阻不计．定值电阻R1＝30 Ω，电阻箱电阻调到R2＝120 Ω，电容C＝0.01 F，取重力加速度g＝10 m/s2.现将金属棒由静止释放．(1) 在开关接到1的情况下，求金属棒下滑的最大速度．(2) 在开关接到1的情况下，当R2调至30 Ω后且金属棒稳定下滑时，R2消耗的功率为多少？(3) 在开关接到2的情况下，求经过时间t＝2.0 s时金属棒的速度．8、如左图所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，导轨的电阻不计，两导轨间距L=0.2m，定值电阻R=0.4Ω，导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.1Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度为B=0.5T的匀强磁场中，磁场的方向竖直向下。
高考物理二轮复习十、电磁感应板块学案江苏专用
十、电磁感应板块基础回扣1.产生感应电流的条件表述1:闭合电路的一部分导体在磁场内做切割磁感线运动。
表述2:穿过闭合电路的磁通量发生变化。
2.产生电磁感应现象的实质电磁感应现象的实质是产生感应电动势,如果回路闭合则产生感应电流;如果回路不闭合,则只有感应电动势,而无感应电流。
3.判断感应电流的两种方法:楞次定律和右手定则。
说明:(1)右手定则适用于导体切割磁感线产生感应电流;楞次定律适用于所有电磁感应现象。
(2)楞次定律中“阻碍”的含义①阻碍原磁通量的变化——“增反减同”; ②阻碍相对运动——“来拒去留”;③使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”; ④阻碍原电流的变化(自感现象)——“增反减同”。
4.法拉第电磁感应定律 情景图研究 对象 回路(不一定闭合) 一段直导线(或等效成直导线) 绕一端转动的一段导体棒 绕与B 垂直的轴转动的导线框表达式E=nΔΦΔtE=BLv sin θE=12BL 2ωE=NBSω sin ωt5.自感现象:自感电流总是阻碍线圈中原电流的变化。
【推论】如图所示,一端接有电容器的金属导轨宽L,垂直放在磁感应强度为B 的匀强磁场中,质量为m 的金属棒跨在导轨上,在恒力F 的作用下,做匀加速直线运动,且加速度a=Fm+B 2L 2C 。
回归小练1.(多选)(源于人教版3-2第13页“问题与练习”)如图所示是圆盘发电机的示意图。
铜盘安装在水平的铜轴上,它的边缘正好在两磁极之间,两块铜片C 、D 分别与转动轴和铜盘的边缘接触。
若铜盘半径为L,匀强磁场的磁感应强度为B,回路的总电阻为R,从左往右看,铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动。
则( )A.由于穿过铜盘的磁通量不变,故回路中无感应电流B.回路中感应电流大小不变,为BL 2ω2RC.回路中感应电流方向不变,为C→D→R→CD.回路中有周期性变化的感应电流答案 BC 把铜盘看做闭合回路的一部分,在铜盘以角速度ω沿顺时针方向匀速转动时,铜盘切割磁感线产生感应电动势,回路中有感应电流,选项A 错误;铜盘切割磁感线产生的感应电动势为E=12BL 2ω,根据闭合电路欧姆定律,回路中感应电流I=E R =BL 2ω2R,由右手定则可判断出感应电流方向为C→D→R→C,选项B 、C 正确,D 错误。
江苏省昆山震川高级中学高三物理 功能关系复习学案
1.掌握功和能的关系，特别是合力功、重力功、弹力功以及除重力、弹力外其他力的功分别所对应的能量转化关系.2.理解能量守恒定律，并能分析解决有关问题． 考纲要求 13 功和功率 Ⅰ14 重力势能 Ⅱ15 弹性势能 Ⅰ 弹性势能的表达式不作要求16 动能 动能定理 Ⅱ17 机械能守恒定律及其应用 Ⅱ18 验证机械能守恒定律（实验和探究）Ⅱ19 能源和能量耗散 Ⅰ典例剖析例1 升降机底板上放一质量为100 kg 的物体，物体随升降机由静止开始竖直向上移动5m 时速度达到4 m/s ，则此过程中(g 取10 m/s 2) ( )A ．升降机对物体做功5 800 JB ．合外力对物体做功5 800 JC ．物体的重力势能增加500 JD ．物体的机械能增加800 J跟踪训练1 2010年广州亚运会上，刘翔重归赛场，以打破亚运会记录的成绩夺得110 m 跨栏的冠军．他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，左脚迅速蹬离起跑器，向前加速的同时提升身体重心．如图2所示，假设刘翔的质量为m ，起跑过程前进的距离为s ，重心升高为h ，获得的速度为v ，克服阻力做功为W 阻，则在此过程中( )A ．运动员的机械能增加了12mv 2 B ．运动员的机械能增加了12mv 2＋mgh C ．运动员的重力做功为mghD ．运动员自身做功W 人＝12mv 2＋mgh ＋W 阻 例2 如图3所示，光滑坡道顶端距水平面高度为h ，质量为m 的小物块A 从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A 制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M 处的墙上，另一端恰位于坡道的底端O 点．已知在OM 段，物块A 与水平面间的动摩擦因数均为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g ，求：(1)物块滑到O 点时的速度大小；(2)弹簧为最大压缩量d 时的弹性势能(设弹簧处于原长时弹性势能为零)；(3)若物块A 能够被弹回到坡道上，则它能够上升的最大高度是多少？跟踪训练2 如图4 所示，A 、B 、C 质量分别为m A ＝0.7 kg ，m B ＝0.2 kg ，m C ＝0.1 kg ，B 为套在细绳上的圆环，A 与水平桌面的动摩擦因数μ＝0.2，另一圆环D 固定在桌边，离地面高h 2＝0.3 m ，当B 、C从静止下降h 1＝0.3 m 后，C 穿环而过，B 被D 挡住，不计绳子质量和滑轮的摩擦，取g＝10 m/s 2，若开始时A 离桌边足够远．试求：(1)物体C穿环瞬间的速度．(2)物体C能否到达地面？如果能到达地面，其速度多大？(结果可用根号表示)例3 如图5所示，A物体放在B物体的左侧，用水平恒力F将A拉至B的右端，第一次B 固定在地面上，F做功为W1，产生热量Q1.第二次让B在光滑地面上自由滑动，F做功为W2，产生热量为Q2，则应有( )A．W1＜W2，Q1＝Q2B．W1＝W2，Q1＝Q2C．W1＜W2，Q1＜Q2D．W1＝W2，Q1＜Q2跟踪训练3 如图6所示，质量为M，长度为L的小车静止在光滑的水平面上，质量为m的小物块，放在小车的最左端．现用一水平力F作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为F f，经过一段时间小车运动的位移为x，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是( )A．此时小物块的动能为F(x＋L)B．此时小车的动能为F f xC．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fx－F f LD．这一过程中，因摩擦而产生的热量为F f L例4 飞机场上运送行李的装置为一水平放置的环形传送带，传送带的总质量为M，其俯视图如图7所示．现开启电动机，传送带达到稳定运行的速度v后，将行李依次轻轻放到传送带上．若有n件质量均为m的行李需通过传送带运送给旅客．假设在转弯处行李与传送带无相对滑动，忽略皮带轮、电动机损失的能量．求从电动机开启到运送完行李需要消耗的电能为多少？跟踪训练4 如图8所示，质量为m的滑块，放在光滑的水平平台上，平台右端B与水平传送带相接，传送带的运行速度为v0，长为L.今将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧，到达某处时突然释放．当滑块滑到传送带右端C时，恰好与传送带速度相同．滑块与传送带间的动摩擦因数为μ.(1)试分析滑块在传送带上的运动情况．(2)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求释放滑块时，弹簧具有的弹性势能．(3)若滑块离开弹簧时的速度大于传送带的速度，求滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量．课时规范训练一、单项选择题1．一个质量为m 的物体，从倾角为θ高h 的斜面上端A 点，由静止开始下滑，到底端B 点时的速度为v ，然后又在水平面上滑行s 后停止在C 点，物体从A 点开始下滑到B 点的过程中克服摩擦力所做的功及物体与水平面间的动摩擦因数分别为( )A ．mgh －mv 22，v 22gsB ．mgh －mv 22，v 2gs C ．mgh ＋mv 22，v 22gs D ．mgh ＋mv 22，v 2gs2．如图1所示，物体A 的质量为m ，置于水平地面上，A 的上端连一轻弹簧，原长为L ，劲度系数为k .现将弹簧上端B 缓慢地竖直向上提起，使B点上移距离为L ，此时物体A 也已经离开地面，则下列说法中正确的是( )A ．提弹簧的力对系统做功为mgLB ．物体A 的重力势能增加mgLC ．系统增加的机械能小于mgLD ．以上说法都不正确3．如图2所示，在光滑斜面上的A 点先后水平抛出和静止释放两个质量相等的小球1和2，不计空气阻力，最终两小球在斜面上的B 点相遇，在这个过程中( )A ．小球1重力做的功大于小球2重力做的功B ．小球1机械能的变化大于小球2机械能的变化C ．小球1到达B 点的动能大于小球2的动能D ．两小球到达B 点时，在竖直方向的分速度相等4．如图3所示，轻弹簧下端固定在地面上，压缩弹簧后用细线绑定拴牢．将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连，放上金属球后细线仍是 绷紧的)，某时刻烧断细线，球将被弹起，脱离弹簧后能继续向上运动，那么该球从细线被烧断到金属球刚脱离弹簧的这一运动过程中( )A ．球所受的合力先增大后减小B ．球的动能减小而它的机械能增加C ．球刚脱离弹簧时的动能最大D ．球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小5．小球由地面竖直上抛，上升的最大高度为H ，设所受阻力大小恒定，地面为零势能面．在上升至离地高h 处，小球的动能是势能的2倍，到达最高点后再下落至离地高h 处，小球的势能是动能的2倍，则h 等于 ( ) A.H 9 B.2H 9 C.3H 9 D.4H 96．滑板是现在非常流行的一种运动，如图4所示，一滑板运动员以7 m/s 的初速度从曲面的A 点下滑，运动到B 点时速度仍为7 m/s.若他以6 m/s的初速度仍由A 点下滑，则他运动到B 点时的速度 ( )A ．大于6 m/sB ．等于6 m/sC ．小于6 m/sD ．条件不足，无法计算二、多项选择题7．若礼花弹在由炮筒底部击发至炮筒口的过程中，克服重力做功W 1，克服炮筒阻力及空气阻力做功W 2，高压燃气对礼花弹做功W 3，则礼花弹在炮筒内运动的过程中(设礼花弹发射过程中质量不变)( )A ．礼花弹的动能变化量为W 3＋W 2＋W 1B ．礼花弹的动能变化量为W 3－W 2－W 1C ．礼花弹的机械能变化量为W 3－W 2D ．礼花弹的机械能变化量为W 3－W 2－W 18．如图5所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在A 处固定质量为2m 的小球，B 处固定质量为m 的小球．支架悬挂在O 点，可绕过O 点并与支架所在平面垂直的固定轴转动．开始时OB 与地面相垂直，放手后开始运动，在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是 ( )A ．A 球到达最低点时速度为零B ．A 球机械能减少量等于B 球机械能增加量C ．B 球向左摆动所能达到的最高位置应高于A 球开始运动时的高度D ．当支架从左向右摆回时，A 球一定能回到起始高度9.A 、B 、C 、D 四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同，现从同一高度h 处由静止释放小球，使之进入右侧不同的竖直轨道：除去底部一小段圆弧，A 图中的轨道是一段斜面，高度大于h ；B 图中的轨道与A 图中的轨道相比只是短了一些，且斜面高度小于h ；C 图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道，其上部为直管，下部为圆弧形，与斜面相连，管的高度大于h ；D 图中的轨道是个半圆形轨道，其直径等于h .如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失，小球进入右侧轨道后能到达h 高度的是10．在一次探究活动中，某同学设计了如图6所示的实验装置，将半径R＝1 m 的光滑半圆弧轨道固定在质量M ＝0.5 kg 、长L ＝4 m 的小车上表面中点位置，半圆弧轨道下端与小车的上表面水平相切．现让位于轨道最低点的质量m ＝0.1 kg 的光滑小球随同小车一起沿光滑水平面向右做匀速直线运动．某时刻小车碰到障碍物而瞬时处于静止状态(小车不反弹)，之后小球离开圆弧轨道最高点并恰好落在小车的左端边沿处，该同学通过这次实验得到了如下结论，其中正确的是(g 取10 m/s 2) ( )A．小球到达最高点的速度为10 m/sB．小车向右做匀速直线运动的速度约为6.5 m/sC．小车瞬时静止前后，小球在轨道最低点对轨道的压力由1 N瞬时变为6.5 ND．小车与障碍物碰撞时损失的机械能为12.5 J三、非选择题11．如图7所示，水平路面CD的左侧有一固定的平台，平台上表面AB长s＝3 m．光滑半圆轨道AFE竖直固定在平台上，半圆轨道半径R＝0.4 m，最低点与平台AB相切于A.CD的右侧有一长L1＝2 m的木板，上表面与平台等高，小物块放在板的最右端，并随板一起向左运动，当板的左端距离平台L＝2 m时，板与小物块向左运动的速度v0＝8 m/s.当板与平台碰撞后，板立即停止运动，小物块在板上滑动．已知板与路面的动摩擦因数μ1＝0.05，小物块与板上表面及轨道AB的动摩擦因数μ2＝0.1，小物块质量m＝1 kg，取g＝10 m/s2.(1)求小物块进入半圆轨道时对轨道上A点的压力；(2)判断小物块能否到达半圆轨道的最高点E.如果能，求小物块离开E后在平台上的落点到A的距离；如果不能，则说明理由．12．如图8所示，水平轨道上轻弹簧左端固定，弹簧处于自然状态时，其右端位于P 点．现用一质量m＝0.1 kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩后释放，物块经过P点时的速度v0＝18 m/s，经过水平轨道右端Q点后恰好沿半圆轨道的切线进入竖直固定的圆轨道，最后物块经轨道最低点A 抛出后落到B点．若物块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.15，R＝1 m，P到Q的长度l＝1 m，A到B的竖直高度h＝1.25 m，取g＝10 m/s2.(1)求物块到达Q点时的速度大小(保留根号)；(2)判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动；(3)求物块水平抛出的位移大小．。
江苏省昆山震川高级中学高考物理 期末复习试题3
江苏省昆山震川高级中学2013届高考物理 期末复习试题31．如图所示的电路中，灯泡A 和灯泡B 原来都是正常发光的，现在突然灯泡A 比原来变暗了些，灯泡B 比原来变亮了些，则电路中出现的故障可能是A ． R3断路B ．R1短路C ．R2断路D ．R1、R2同时短路2. 如图所示，在MN 、PQ 间同时存在匀强磁场和匀强电场，磁场方向垂直纸面水平向外，电场在图中没有标出．一带电小球从a 点射入场区，并在竖直面内沿直线运动至b 点，则小球( )A. 从a 到b 过程，克服电场力做功B. 从a 到b 过程中可能做匀加速运动C. 一定带正电D. 受到电场力的方向一定水平向右3．（多选） 某同学自制变压器，原线圈为n 1匝，在做副线圈时，将导线ab 对折后并在一起，在铁芯上绕n 2圈，从导线对折处引出一个接头c ，连成图示电路．S 为单刀双掷开关，线圈电阻不计，原线圈接u 1＝Umsin ωt 的交流电源．下列说法正确的是( )A. S 接c 时，滑动触头P 向下移动，变压器输入功率变大B. S 接c 时，滑动触头P 向上移动，变压器输入电流变大C. S 接b 时，电压表示数为2n 2Umn 1 D. S 接c 时，电压表示数为2n 2Um2n 14. (10分)某同学为测定某电源的电动势E 和内阻r 以及一段电阻丝的电阻率ρ，设计了如图(a)所示的电路．ab 是一段电阻率较大的粗细均匀的电阻丝，R 0是阻值为2 Ω的保护电阻，滑动片P 与电阻丝接触始终良好．图(a) 图(b)(1) 实验中用螺旋测微器测得电阻丝的直径如图(b)所示，其示数为d ＝________mm. (2) 实验时闭合电键，调节P 的位置，将aP 长度x 和对应的电压U 、电流I 数据记录如下表：图(c) 图(d)① 该同学根据实验数据绘制了如图(c)所示的UI 图像，可得电源的电动势E ＝________V ；内阻r ＝________Ω.② 请你根据表中数据在图(d)上描点连线作U/I 和x 关系图线．③ 根据测得的直径可以算得金属丝的横截面积s ＝0.12×10－6m 2，利用图(d)图线，可求得电阻丝的电阻率ρ为________Ω·m(保留两位有效数字)；根据图(d)图线还可以得到的信息是__________________．5．某村在较远的地方建立了一座小型水电站，发电机的输出功率为100 kW ，输出电压为500 V ，输电导线的总电阻为10 Ω，导线上损耗的电功率为 4 kW ，该村的用电电压是220 V.(1)输电电路如图13所示，求升压、降压变压器的原、副线圈的匝数比；图13(2)如果该村某工厂用电功率为60 kW ，则该村还可以装“220 V 40 W”的电灯多少盏？。
江苏省昆山震川高级中学高三物理 电磁感应中的图象问题复习学案
例1 如图，EOF 和E ′O ′F ′为空间一匀强磁场的边界，其中EO ∥E ′O ′，FO ∥F ′O ′，且EO ⊥OF ；OO ′为∠EOF 的角平分线，OO ′间的距离为l ；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为l 的正方形导线框沿O ′O 方向匀速通过磁场，t ＝0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i 与时间t 的关系图线可能正确的是( )例2、 如图所示，光滑平行金属导轨MN 、PQ 所在平面与水平面成θ角，M 、P 两端接一阻值为R 的定值电阻，阻值为r 的金属棒ab 垂直导轨放置，其他部分电阻不计．整个装置处在磁感应强度为B 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上．t ＝0时对金属棒施加一平行于导轨的外力F ，金属棒由静止开始沿导轨向上运动，通过R 的感应电流I 随时间t 变化的关系如图乙所示．下列关于穿过回路abPMa 的磁通量Φ和磁通量的瞬时变化率ΔΦΔt 以及a 、b 两端的电势差U ab 和通过金属棒的电荷量q 随时间t 变化的图象中，正确的是 ( )例3、如图所示，边长为L 、总电阻为R 的正方形线框abcd 放置在光滑水平桌面上，其bc 边紧靠磁感应强度为B 、宽度为2L 、方向竖直向下的有界匀强磁场的边缘．现使线框以初速度v 0匀加速通过磁场，下列图线中能定性反映线框从开始进入到完全离开磁场的过程中，线框中的感应电流(以逆时针方向为正)的变化的是( )例4、光滑平行的金属导轨MN 和PQ ，间距L ＝1.0 m ，与水平面之间的夹角α＝30°，匀强磁场磁感应强度B＝2.0 T，垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R＝2.0 Ω的电阻，其它电阻不计，质量m＝2.0 kg的金属杆ab垂直导轨放置，如图7所示．用恒力F沿导轨平面向上拉金属杆ab，由静止开始运动，v－t图象如图8所示．g＝10 m/s2，导轨足够长．求：(1)恒力F的大小；(2)金属杆速度为2.0 m/s时的加速度大小；(3)根据v—t图象估算在前0.8 s内电阻上产生的热量．例5、如图甲所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L＝1 m，导轨平面与水平面成θ＝30°角，上端连接R＝1.5 Ω的电阻；质量为m＝0.2 kg、阻值r＝0.5 Ω的金属棒ab放在两导轨上，距离导轨最上端为d＝4 m，棒与导轨垂直并保持良好接触．整个装置处于匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示．前4 s内为B＝kt.前4 s内，为保持ab棒静止，在棒上施加了一平行于导轨平面且垂直于ab棒的外力F，已知当t＝2 s时，F恰好为零．若g取10 m/s2，求：(1)磁感应强度大小随时间变化的比例系数k；(2)t＝3 s时，电阻R的热功率P R；(3)前4 s内，外力F随时间t的变化规律；(4)从第4 s末开始，外力F拉着导体棒ab以速度v沿斜面向下作匀速直线运动，且F的功率恒为P＝6 W，求v的大小．课时规范训练1．如图1所示，竖直平面内有一金属环，半径为a ，总电阻为R (指拉直时两端的电阻)，磁感应强度为B 的匀强磁场垂直穿过环平面，与环的最高点 A 铰链连接的长度为2a 、电阻为R2的导体棒AB 由水平位置紧贴环面摆下，当摆到竖直位置时，B 点的线速度为v ，则这时AB 两端的电压大小为( )A.Bav 3B.Bav 6C.2Bav 3 D ．Bav2．一矩形线圈abcd 位于一随时间变化的匀强磁场内，磁场方向垂直线圈所在的平面向里(如图2甲所示)，磁感应强度B 随时间t 变化的规律如图乙所示．以I 表示线圈中的感应电流(图甲中线圈上箭头方向为电流的正方向)，则下列选项中能正确表示线圈中电流I 随时间t 变化规律的是( )4．A 和B 是两个大小相同的环形线圈，将两线圈平行共轴放置，如图3(a)所示，当线圈A 中的电流i 1随时间变化的图象如图(b)所示时，若规定两电流方向如图(a)所示的方向为正方向，则线圈B 中的电流i 2随时间t 变化的图象是图中的( )5．如图所示，两光滑平行金属导轨间距为L ，直导线MN 垂直跨在导轨上，且与导轨接触良好，整个装置处在垂直于纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度为B .电容器的电容为C ，除电阻R 外，导轨和导线的电阻均不计．现给导线MN 一初速度，使导线MN 向右运动，当电路稳定后，MN 以速度v 向右做匀速运动时( ) A ．电容器两端的电压为零 B ．电阻两端的电压为BLv C ．电容器所带电荷量为CBLvD ．为保持MN 匀速运动，需对其施加的拉力大小为B 2L 2vR6．如图5甲所示，正三角形导线框abc 放在匀强磁场中静止不动，磁场方向与线框平面垂直，磁感应强度B 随时间t 的变化关系如图乙所示，t ＝0时刻，磁感应强度的方向垂直纸面向里．下列选项中能表示线框的ab 边受到的磁场力F 随时间t 的变化关系的是(规定水平向左为力的正方向)( )7、两根平行的长直金属导轨，其电阻不计，导线ab、cd跨在导轨上且与导轨接触良好，如图9所示，ab的电阻大于cd的电阻，当cd在外力F1(大小)的作用下，匀速向右运动时，ab在外力F2(大小)的作用下保持静止，那么在不计摩擦力的情况下(U ab、U cd是导线与导轨接触间的电势差)( )A．F1>F2，U ab>U cd B．F1<F2，U ab＝U cdC．F1＝F2，U ab>U cd D．F1＝F2，U ab＝U cd8、如图6所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计．两质量、长度均相同的导体棒c、d，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度h处．磁场宽为3h，方向与导轨平面垂直．先由静止释放c，c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放d，两导体棒与导轨始终保持良好接触．用a c表示c的加速度，E kd表示d的动能，x c、x d分别表示c、d相对释放点的位移．下列图中正确的是( )9、如图13所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计，匀强磁场与导轨平面垂直．阻值为R的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好．t＝0时，将开关S由1掷到2.q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度．下列图象正确的是( )。
高考物理二轮复习九、磁场板块学案江苏专用
九、磁场板块基础回扣1.磁场、磁感应强度、磁通量(1)基本特性:磁场对处于其中的磁体、电流和运动电荷有磁场力的作用。
(2)方向:小磁针的N极所受磁场力的方向。
(通电导线垂直于磁场)。
2.磁感应强度:B=FIL3.匀强磁场特点:匀强磁场中的磁感线疏密程度相同、方向相同。
4.磁通量:Φ=BS。
单位为Wb,1 Wb=1 T·m2。
适用于匀强磁场,线圈平面与磁感线垂直,与线圈匝数无关。
5.安培力、安培力的方向(1)安培力的方向用左手定则判定。
(2)安培力的方向特点:F⊥B,F⊥I,即F垂直于B和I决定的平面。
(3)安培力的大小:磁场和通电导线垂直时:F=BIL;磁场和通电导线平行时:F=0。
安培力公式写为F=ILB,适用条件为磁场与电流方向垂直。
式中L是有效长度。
弯曲导线的有效长度L等于两端点所连线段的长度(如图所示),相应的电流方向沿L由始端流向末端,因为任意形状的闭合线圈其有效长度L=0,所以通电后在匀强磁场中,受到的安培力的矢量和一定为零。
6.洛伦兹力的方向(1)判定方法:左手定则。
方向特点:F⊥B,F⊥v,即F垂直于B和v决定的平面(注意:洛伦兹力不做功)。
(2)洛伦兹力的大小:F=qvB sin θ。
v∥B时,洛伦兹力F=0(θ=0°或180°);v⊥B时,洛伦兹力F=qvB(θ=90°);v=0时,洛伦兹力F=0。
7.不计重力的带电粒子在磁场中的运动(1)匀速直线运动:若带电粒子的速度方向与匀强磁场的方向平行,则粒子做匀速直线运动。
(2)匀速圆周运动:若带电粒子的速度方向与匀强磁场的方向垂直,则粒子做匀速圆周运动。
质量为m、电荷量为q的带电粒子以初速度v垂直进入匀强磁场B中做匀速圆周运动,其角速度为ω,轨迹半径为R,运动的周期为T,则有qvB=m v 2R =mRω2=mvω=mR(2πT)2=mR(2πf)2。
R=mvqB ,T=2πmqB(与v、R无关),f=1T=qB2πm。
江苏省昆山震川高级中学高三物理 功能关系与能量守恒定律复习学案
江苏省昆山震川高级中学高三物理复习学案：功能关系与能量守恒定律何勇军知识与技能目标：1.掌握常见的各种功能对应关系2.理解一对力做功的特点以及其在能量转化过程中的作用3.理解外力做功与内力做功在实现能量转化过程中的作用4.从功能关系的角度理解能量守恒定律过程和方法目标：1.提高利用各种功能关系分析解决问题的能力2.类比法的应用情感和态度目标：1.交流合作的能力 2.成功的体验，内动力的培养[典例分析][例1]一小滑块放在如图5－4－2所示的凹形斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离，若已知在这一过程中，拉力F所做的功为30J，斜面对小滑块的作用力所做的功为-6J，重力做功为20J，克服空气阻力做功为5J求：小滑块的动能的改变量(指末态动能减去初态动能)；(2)小滑块的重力势能的改变量；(3)小滑块机械能(指动能与重力势能之和)的改变量．[例2]光滑水平面上两个质量相同的物体P、Q中间用一弹簧相连，弹簧处于原长时有一水平向右的恒力F作用于P，已知弹簧由原长伸长到最长的过程中，恒力F对P做功大小为25J，P对弹簧做功大小为18J，Q对弹簧做功大小为7J. 当用这些量表达时，求：系统动能的增量？F弹簧弹性势能的增量？系统机械能的增量？变式1：质量为M 的足够长的小车B 静止在光滑的水平面上，车上静止着一质量为m 的物块A ，A 与B 之间动摩擦因数为u ，对A 施加一个向右的恒力F 一段时间后，下列说法正确的是：（ ）A ．F 对A 做的功等于A 的动能增量B ．F 对A 做的功可能等于AB 系统动能的增量C ．F 对A 做的功可能大于AB 系统动能的增量D ．AB 系统外必有某种能量正在减少，且数值上等于F 所做的功变式2：光滑绝缘水平面上小球A 带电-Q ，小球B 带电+Q ，两球质量相等相距较远，距离为L ，在静止释放AB 的瞬间给A 一个水平向右的恒力F ，在接下来的一小段运动时间内，判断下列说法是否正确？A ．如果恒力，那么AB 系统的动能与电势能总和一定增加。
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江苏省昆山震川高级中学高三物理复习学案：电磁偏转
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例1，在如图所示宽度范围内，用场强为E 的匀强电场可使初速度 是v 0的某种正粒子偏转θ角．在同样宽度范围内，若改用方向垂 直于纸面向外的匀强磁场，使该粒子穿过该区域，并使偏转角也为 θ(不计粒子的重力)，问： (1)匀强磁场的磁感应强度是多大？
(2)粒子穿过电场和磁场的时间之比是多大？
例2，如图甲所示，建立O xy 坐标系．两平行极板P 、Q 垂直于y 轴且关于x 轴对称，极板长度和板间距均为L,在第一、四象限有磁感应强度为B 的匀强磁场，方向垂直于Oxy 平面向里．位于极板左侧的粒子源沿x 轴向右连续发射质量为m 、电量为＋q 、速度相同、重力不计的带电粒子．在0～3t 0时间内两板间加上如图乙所示的电压(不考虑极板边缘的影响)．已知t ＝0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t 0时刻经极板边缘射入磁场．上述m 、q 、L 、t 0、B 为已知量．(不考虑粒子间相互影响及返回极板间的情况) (1)求电压U 0的大小；
2
(2)求1
2
t 0时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径；
(3)何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？求此最短时间．
专题一 巩固练习
1，如图所示，质子以一定的初速度v 0从边界ab 上的A 点水平向右射入竖直、狭长的矩形区域abcd(不计质子的重力)．当该区域内只加竖直向上的匀强电场时，质子经过t 1时间从边界cd 射出；当该区域内只加水平向里的匀强磁场时，质子经过t 2时间从边界cd 射出，则
( )
A ．t 1>t 2
B ．t 1<t 2
C ．t 1＝t 2
D ．t 1、t 2的大小关系与电场、磁场的强度有关
2，如图所示，空间有磁感应强度为B ，方向竖直向上的匀强磁场，一束电子流以初速v 从水平方向射入，为了使电子流经过磁场时不偏转（不计重力），则在磁场区域内必须同时存在一个匀强电场，这个电场的场
强大小与方向应是 （ ）
A ．B/v ，方向竖直向上
B ．B/v ，方向水平向左
3
C ．Bv ，垂直纸面向里
D ．Bv ，垂直纸面向外
3．如图所示，a 、b 是一对平行金属板，分别接到直流电源两极上，右边有一挡板，正中间开有一小孔d ，在较大空间范围内存在着匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里，在a 、b 两板间还存在着匀强电场E.从两板左侧中点c 处射入一束正离子(不计重力)，这些正离子都沿直线运动到右侧，从d 孔射出后分成3束．则下列判断正确的是 ( ) A ．这三束正离子的速度一定不相同 B ．这三束正离子的比荷一定不相同
C ．a 、b 两板间的匀强电场方向一定由a 指向b
D ．若这三束离子改为带负电而其他条件不变则仍能从d 孔射出
4．如图所示，水平放置的两块平行金属板，充电后与电源断开． 板间存在着方向竖直向下的匀强电场E 和垂直于纸面向里、磁 感强度为B 的匀强磁场．一质量为m 、电荷量为q 的带电粒子 (不计重力及空气阻力)，以水平速度v 0从两极板的左端中间射 入场区，恰好做匀速直线运动．则 ( ) A ．粒子一定带正电
B ．若仅将板间距离变为原来的2倍，粒子运动轨迹偏向下极板
C ．若将磁感应强度和电场强度均变为原来的2倍，粒子仍将做匀速直线运动
D ．若撤去电场，粒子在板间运动的最长时间可能是πm
qB
5．有一个带电荷量为＋q 、重为G 的小球，从两竖直的带电平行板上 方h 处自由落下，两极板间另有匀强磁场，磁感应强度为B ，方向 如图3所示，则带电小球通过有电场和磁场的空间时，下列说法错 误的是 ( ) A ．一定做曲线运动 B ．不可能做曲线运动
C ．有可能做匀加速运动
D ．有可能做匀速运动
6．一带正电的粒子以速度v 0垂直飞入如图11所示的电场和磁场共有的区域，B 、E 及v 0三者方向如图所示，已知粒子在运动过程中所受的重力恰好与电场力平衡，则带电粒子在运动过程中 ( )
A ．机械能守恒
B ．动量守恒
C ．动能始终不变
D ．电势能与机械能总和守恒
7.空间存在竖直向下的匀强电场和水平方向（垂直纸面向里）的匀强磁场，如图所示，已知一离子在 电场力和洛仑兹力共同作用下，从静止开始自A 点沿曲线ACB 运动，到达B 点时速度为零，C 为运动的最低点.不计重力，则 （ ） A.该离子带负电 B.A 、B 两点位于同一高度 C.C 点时离子速度最大 D.离子到达B 点后，将沿原曲线返回A 点
8.如图所示，倾角为θ的光滑绝缘斜面,处在方向垂直斜面向上的匀强磁场和方向未知的匀强电场中,有一质量为m 、带电荷量为一q 的小球，恰可在斜面上做匀速圆周运动、其角速度为ω，那么，匀强磁场的磁感应强度的大小为 ，未知电场的最小场强的大小为
，方向沿。
第10题
运动方向.若去掉电场，电子穿过磁场区后偏离原方向5cm.那么如果去掉磁场
而保持原电场，电子将偏离原方向多远？
4。