2014龙川一中(刘国华)高三物理第二学期晚练综合测试之第7周之电磁场计算题
2014届龙川一中高三第13周恒定电路之晚练
第4题图高三物理第一学期第13周晚练测试(6:40—7:40)一、选择题(1-4为单选题,5-9为双选题)1.下列说法中正确的是A 、电梯刚下降瞬间是属于失重现象B 、合力一定大于任一分力C 、摩擦力的大小可以用公式N f μ=直接计算D 、摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反2.如图所示,斜面小车M 静止在光滑水平面上,一边紧挨着墙壁。
现再在斜面上放一个物体m ,当m 相对于M 匀速下滑时,小车受 力的个数为:A .3B .4C .5D .63.如图是一辆汽车做直线运动的x -t (位移—时间)图象,对相应的线段所表示的运动,下列说法正确的是A .AB 段表示车匀速直线运动B .BC 段发生的位移大于CD 段发生的位移 C .CD 段运动方向和BC 段运动方向相反 D .CD 段运动速度小于BC 段运动速度4、为探究小灯泡L 的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。
由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I 图像应该是 ( )5.直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P 向右移动时,电源的( )A .总功率一定减小B .效率一定增大C .内部损耗功率一定增大D .输出功率一定先增大后减小6.如图,水平线上的 O 点放置一点电荷,图中画出电荷周围 对称分布的几条电场线。
以水平线上的某点 O ’为圆心画一个圆, 与电场线分别相交于 a 、b 、c 、d 、e ,下列说法正确的是A .b 、e 两点的电场强度相同B .a 点电势低于 c 点电势C .b 、c 两点间电势差等于 e 、d 两点间电势差D .电子沿圆周由 d 到 b ,电场力做正功7.如图所示是某卫星绕地飞行的三条轨道,轨道1是近地圆形轨道,2和3是变轨后的椭圆轨道。
A 点是2轨道的近地点,B 点是2轨道的远地点,卫星在轨道1的的运行速率为7.7km/s ,则下列说法中正确的是A .卫星在2轨道经过A 点时的速率一定大于7.7km/sB .卫星在2轨道经过B 点时的速率可能大于7.7km/sC .卫星在3轨道所具有的机械能等于2轨道所具有的机械能D .卫星分别在1、2轨道经过A 点时的加速度相同8、一导体通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图所示,P 为图线上一点,PN 为图线过P 点的切线,PQ 为U 轴的垂线,PM 为I 轴的垂线。
高中物理竞赛讲义-磁场典型例题解析精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版磁场典型例题解析一、磁场与安培力的计算【例题1】两根无限长的平行直导线a 、b 相距40cm ,通过电流的大小都是3.0A ,方向相反。
试求位于两根导线之间且在两导线所在平面内的、与a 导线相距10cm 的P 点的磁感强度。
【解说】这是一个关于毕萨定律的简单应用。
解题过程从略。
【答案】大小为×10−6T ,方向在图9-9中垂直纸面向外。
【例题2】半径为R ,通有电流I 的圆形线圈,放在磁感强度大小为B 、方向垂直线圈平面的匀强磁场中,求由于安培力而引起的线圈内张力。
【解说】本题有两种解法。
方法一:隔离一小段弧,对应圆心角θ ,则弧长L = θR 。
因为θ → 0(在图9-10中,为了说明问题,θ被夸大了),弧形导体可视为直导体,其受到的安培力F = BIL ,其两端受到的张力设为T ,则T 的合力ΣT = 2Tsin 2θ再根据平衡方程和极限xxsin lim0x →= 0 ,即可求解T 。
方法二:隔离线圈的一半,根据弯曲导体求安培力的定式和平衡方程即可求解…【答案】BIR 。
〖说明〗如果安培力不是背离圆心而是指向圆心,内张力的方向也随之反向,但大小不会变。
〖学员思考〗如果圆环的电流是由于环上的带正电物质顺时针旋转而成(磁场仍然是进去的),且已知单位长度的电量为λ、环的角速度ω、环的总质量为M ,其它条件不变,再求环的内张力。
〖提示〗此时环的张力由两部分引起:①安培力,②离心力。
前者的计算上面已经得出(此处I = ωπλ•π/2R 2 = ωλR ),T 1 = B ωλR 2 ;后者的计算必须..应用图9-10的思想,只是F 变成了离心力,方程 2T 2 sin 2θ =πθ2M ω2R ,即T 2 =πω2R M 2 。
〖答〗B ωλR 2 + πω2R M 2 。
【例题3】如图9-11所示,半径为R 的圆形线圈共N 匝,处在方向竖直的、磁感强度为B 的匀强磁场中,线圈可绕其水平直径(绝缘)轴OO ′转动。
川中简讯 - 龙川县第一中学
川中简讯2014年1、2月2014年第1期(总第39期) E-mail:lcyzjx@ 龙川一中办公室编目录*1月9日我校举行冬季长跑启动仪式*2月9日我校召开新学期开学工作会议*2月17日我校举行新学期开学典礼*2月18日我校召开党的群众路线教育实践活动动员会*2月27日我校举行2014年高考百日冲刺誓师大会*校园简讯我校举行冬季长跑启动仪式1月9日,我校举行冬季长跑启动仪式。
启动仪式上,学校副校长钟永忠作动员讲话,号召全校师生都积极参与到“阳光体育冬季长跑运动”活动中去,强健自己的体魄,锻炼自己的意志。
同时,高一、高二年级师生绕教学区进行了首日跑,正式拉开了2013年阳光体育冬季长跑的序幕。
一直以来,学校高度重视体育教学、训练工作,坚持落实“健康第一,共同参与”的阳光体育活动指导思想,积极引导师生走向操场,走进大自然、走到太阳底下自觉参加体育锻炼,不仅形成了“体育见长”的办学特色以及常态化、制度化阳光体育冬季长跑活动,还有着三十多年的“广东省体育传统项目学校”历史,连续多年受到了国家、省、市的表彰。
2013年12月,学校被授予“全国亿万学生阳光体育冬季长跑活动优秀学校”称号。
我校召开新学期开学工作会议2月9日,带着对新学期的美好憧憬,我校召开新学期开学工作会议,明确新的一年学校工作思路和做法以及部署落实各项开学工作。
与此同时,表彰奖励了一批在课堂教学、教育科研、班级管理以及备课组建设等方面取得优异成绩的教师和集体。
县政协副主席、学校校长杨日华指出,新学期是学校百年新发展的开局之年,也是学校内涵可持续发展承前启后之年,学校将围绕办人民满意教育的目标,进一步深化教育教学改革、优化办学环境,努力提升办学质量,打造百年教育名校。
同时,希望全体教职工勇于担当,常怀感恩之心,常思一己之责,常修职业之德,真正做到“用心做事,把事做好;用人格做事,把事做优秀”,实现与学校同发展、共进步,为教育事业的发展作出新的更多贡献。
广东省龙川县第一中学2014_2015学年高二物理下学期学业水平考试试题
高二物理学业水平考试一、单项选择题Ⅰ:本大题共30小题,每小题1分,共30分。
在每小题列出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.下列电学单位中,属于国际单位制中基本单位的是( )A .安培B .伏特C .韦伯D .库仑2.电磁场理论预言了电磁波的存在。
建立电磁场理论的科学家是( )A .法拉第B .麦克斯韦C .奥斯特D .安培3.真空中两个静止点电荷间的静电力大小为F 。
若电荷电量不变,两点电荷间的距离减小到原来的21,则两点电荷间的静电力大小为( ) A .2F B .4FC .4FD .2F4.两个完全相同的金属小球a 、b ,带电量分别为+3q 和-q ,两小球接触后分开,小球带电量为( )A .a 为+3q ,b 为-qB .a 为-q ,b 为+3qC .a 为+2q ,b 为-2qD .a 为+q ,b 为+q5.如图3所示,左侧的水平台面上固定着条形磁铁,右侧固定着一螺线管。
下列判断正确的是( )A .螺线管内的磁场方向向左,磁铁受到的斥力向左B .螺线管内的磁场方向向左,磁铁受到的斥力向右C .螺线管内的磁场方向向右,磁铁受到的斥力向左D .螺线管内的磁场方向向右,磁铁受到的斥力向右 6.关于电磁波,下列说法正确的是( )A .光不是电磁波B .电磁波需要有介质才能传播C .只要有电场和磁场,就可以产生电磁波D .真空中,电磁波的传播速度与光速相同7.图4中的实线为点电荷的电场线,M 、N 两点在以点电荷为圆心的同一圆上,下列说法正确的是( )A .M 处的电场强度比N 处的大B .M 处的电场强度比N 处的小C .M 、N 处的电场强度大小相等,方向相同D .M 、N 处的电场强度大小相等,方向不同8.图5所示的磁场中,有三个面积相同且相互平行的线圈S 1、S 2和S 3,穿过S 1、S 2和S 3的磁通量分别为1Φ、2Φ和3Φ,下列判断正确的是( )A .1Φ最大B .2Φ最大C .3Φ最大D .1Φ=2Φ=3Φ9.电流的磁效应揭示了电与磁的关系。
高三物理磁场测试题及答案
高三物理磁场测试题及答案高三物理磁场测试题及答案高三物理磁场测试题及答案本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
共150分考试用时120分钟第Ⅰ卷(选择题共40分)一、本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确.全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分.1.如图1所示,两根相互平行放置的长直导线a和b通有大小相等、方向相反的电流,a受到磁场力的大小为F1,当加入一与导线所在平面垂直的匀强磁场后,a受到的磁场力大小变为F2.则此时b受到的磁场力大小为()A.F2 C.F1+F2B.F1-F2 D.2F1-F2图a II2.如图2所示,某空间存在竖直向下的匀强电场和垂直纸面向里的匀强磁场,已知一离子在电场力和磁场力作用下,从静止开始沿曲线acb运动,到达b点时速度为零,c为运动的最低点.则()A.离子必带负电B.a、b两点位于同一高度C.离子在c点速度最大D.离子到达b点后将沿原曲线返回3.如图3所示,带负电的橡胶环绕轴OO′以角速度ω匀速旋转,在环左侧轴线上的小磁针最后平衡的位置是()A.N极竖直向下B.N极竖直向上C.N极沿轴线向左D.N极沿轴线向右4.每时每刻都有大量带电的宇宙射线向地球射来,幸好地球磁场可以有效地改变这些宇宙射线中大多数射线粒子的运动方向,使它们不能到达地面,这对地球上的生命有十分图2图3高三物理磁场测试题及答案重要的意义。
假设有一个带正电的宇宙射线粒子垂直于地面向赤道射来(如图4,地球由西向东转,虚线表示地球自转轴,上方为地理北极),在地球磁场的作用下,它将向什么方向偏转?()A.向东B.向南C.向西D.向北5.如图5所示,甲是一个带正电的小物块,乙是一个不带电的绝缘物块,甲、乙叠放在一起静置于粗糙的水平地板上,地板上方空间有水平方向的匀强磁场。
现用水平恒力拉乙物块,使甲、乙无相对滑动地一起水平向左加速运动,在加速运动阶段A.乙物块与地之间的摩擦力不断增大B.甲、乙两物块间的摩擦力不断增大C.甲、乙两物块间的摩擦力大小不变。
高三电磁复合场计算题共23道题-有答案复习过程
精品文档带电粒子在电、磁场中的运动学进辅导高三物理学习资料---2012-11-17轴正方向的匀强电场y1.在图所示的坐标系中,x轴水平,y轴垂直,x轴上方空间只存在重力场,第Ⅲ象限存在沿轴负方向的匀强电场,场强大小与第Ⅲ象限存在的电场的场强大x和垂直xy平面向里的匀强磁场,在第Ⅳ象限由沿轴负方向抛出,xa,从y轴上y=h处的P点以一定的水平速度沿小相等。
一质量为m,带电荷量大小为q的质点1 y轴上方y= -2h的P点进入第Ⅳ象限,试求:= -2它经过xh处的P点进入第Ⅲ象限,恰好做匀速圆周运动,又经过32a到达P点时速度的大小和方向;⑴质点2⑵第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小;进入第Ⅳ象限且速度减为零时的位置坐标⑶质点a 分)如图所示。
(2解.v,由(1)质点在第Ⅱ象限中做平抛运动,设初速度为012gth? 2分)①( (2)(2分)2h=vt……②0hv?2g(1分)解得平抛的初速度0ghgt?2?v(1在P点,速度v的竖直分量分)2y x gh分)所以,v =2(,其方向与1轴负向夹角θ=45°)带电粒子进入第Ⅲ象限做匀速圆周运动,必有(2 (2分)mg=qE……③PP又恰能过负y轴2h为圆的直径,转动半径处,故32OP2?h2?22h??2……④(1R=分)222v gm2m?qvB = (2分)/q (1分);又由 B 可解得……⑤(2分). E =mg R hq mg2,方向与角进入第Ⅳ象限,所受电场力与重力的合力为(3)带电粒以大小为v,方向与x轴正向夹45°P点的速度方向相反,故带电粒做匀减速直线运动,设其加速度大小为a,则:过32mg2ghv422g?2a?h?2as?2,得s??O?v?2 分)由(;……⑥(2分)m a2g22??h?h,分)(由此得出速度减为0时的位置坐标是1、第轴沿水平方向,y轴沿竖直方向在x轴上空间一2.如图所示的坐标系,x场轴正方向的匀电强第二象限内,既无电场也无磁场,在第三象限,存在沿y场、y轴负方向和垂直xy平面(纸面)向里的均强磁场,在第四象限,存在沿电带强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。
广东龙川一中高三物理之曲线运动测练(刘国华)第4周
甲 乙高三物理第一学期第3周测试之曲线运动2一、选择题(1-4单选题;5-9为双选题) 1、如图所示,在粗糙水平面上放一个三角形木块a ,有一滑块b 沿木块斜面匀速下滑,则下列说法中正确的是A 、a 保持静止,且没有相对于水平面运动的趋势B 、a 保持静上,但有相对水平面向右运动的趋势C 、a 保持静止,但有相对水平面向左运动的趋势D 、没有数据,无法通过计算判断2、船在静水中的速度与时间的关系如图甲所示,河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图乙所示,则( ) A .船渡河的最短时间60s B .要使船以最短时间渡河,船在行驶过程中,船头必须始终与河岸垂直C .船在河水中航行的轨迹是一条直线D .船在河水中的最大速度是5m/s 3、如图,重物P 悬挂于两墙之间,更换绳OA 使连接点A 向上移,但保持O 的位置不变,则A 点向上移时,绳OA 的张力:( ) A、逐渐增大 B 、逐渐减小C D 、先减小后增大4、长度不同的两根细绳悬于同一点,另一端各系一个质量相同的小球,使它们在同一水平面内作圆锥摆运动,如图所示,则两个圆锥摆相同的物理量是( ) A 、周期 B .线速度的大小 C .向心力 D .绳的拉力5、如图,当小车向右加速运动时,物块M 相对于车厢静止于竖直车 厢壁上,当车的加速度增大时,则:( ) A .M 受摩擦力增大 B .物块M 对车厢壁的压力增大 C .物块M 仍能相对于车静止 D .M 将与小车分离6.投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动.如图所示,某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正下方.忽略飞镖运动过程中所受空气阻力,在其他条件不变的情况下,为使飞镖命中靶心,他在下次投掷时应该 A.换用质量稍大些的飞镖 B.适当减小投飞镖时的高度 C.到稍近些的地方投飞镖 D.适当增大投飞镖的初速度7.从同一高度以相同的速率分别抛出的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地,以下说法正确的是 ( ) A .运行的时间相等 B .加速度相同C .落地时的速度方向相同D .落地时的速度大小相等8.如图所示,一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出,球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力),相关数据如图,下列说法中正确的是( ) A 、击球点高度h 1与球网高度h 2之间的关系为h 1 =1.8h 2 B .若保持击球高度不变,球的初速度0vC .任意降低击球高度(仍大于2h ),只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内D 、任意增加击球高度,只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内9、如图所示,固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A 和B ,在各自不同的水平面做匀速圆周运动,以下说法正确的是( ) A 、V A >V B B.ωA >ωB C.a A >a BD 、压力N A =N B姓名:1h10、某游乐场中有一种叫“空中飞椅”的游乐设施,其基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上,绳子下端连接座椅,人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。
高三物理月考试题及答案广东龙川县第一中学2016届高三上学期第7周周测试题
A.功
fs量度木块增添的动能
B.f(s+d)量度子弹损失的动能
C.fd
量度子弹损失的动能
D.fd量度子弹、木块系统总机械能的损失
12.如图9所示,倾角为θ的斜面上只有
AB段粗拙,其余部分都圆滑,
AB段长为
3L。有
若干个相同的小方块
(每个小方块均可视为质点
1
D.W2mgR,质点抵达Q点后,连续上涨一段距离
8、如下图,质量为m的木块放在倾角为α的斜面上,并与斜面一同水平向左匀速运动,
木块()
A.对斜面的压力大小为mgcosα
B.所受的支持力对木块不做功
C.所受的摩擦力对木块做负功
D.所受的摩擦力方向可能沿斜面向下
9、质量为
m的物体静止在圆滑水平面上,从
Fx2- μmgs=mv0
2
则为使小物块击中挡板,拉力
F作用的距离范围为:
2.5 m<x≤3.3 m。
(3)设小物块击中挡板的随意点坐标为
1
2
(x,y),则x=v0′t′y=
gt′
2
1
2
2
2
2
由动能定理得:mgy=Ek-
2mv0′
又x+y
=R
由P点坐标可求
2
化简得:Ek=
mgR23mgy
4
+
15
y
R=3.2
F1、F2所做的功,
Wf1、Wf2分别表示前
后两次战胜摩擦力所做的功,则
(
)
A.WF2>4WF1,Wf2>2Wf1
B.WF2>4WF1,Wf2=2Wf1
C.WF2<4WF1,Wf2=2Wf1
高三电磁复合场计算题(共23道题_有答案)
学进辅导高三物理学习资料---带电粒子在电、磁场中的运动1.在图所示的坐标系中,x轴水平,y轴垂直,x轴上方空间只存在重力场,第Ⅲ象限存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面向里的匀强磁场,在第Ⅳ象限由沿x轴负方向的匀强电场,场强大小与第Ⅲ象限存在的电场的场强大小相等。
一质量为m,带电荷量大小为q的质点a,从y轴上y=h处的P1点以一定的水平速度沿x轴负方向抛出,它经过x= -2h处的P2点进入第Ⅲ象限,恰好做匀速圆周运动,又经过y轴上方y= -2h的P3点进入第Ⅳ象限,试求:点时速度的大小和方向;⑪质点a到达P⑫第Ⅲ象限中匀强电场的电场强度和匀强磁场的磁感应强度的大小;⑬质点a进入第Ⅳ象限且速度减为零时的位置坐标象限内,既无电场也无磁场,在第三象限,存在沿y轴正方向的匀强电场和垂直xy平面(纸面)向里的均强磁场,在第四象限,存在沿y轴负方向、场强大小与第三象限电场场强相等的匀强电场。
一质量为m、电荷量为q的带电质点,从y轴上y=h处的P1点以一定的水平初速度沿x轴负方向进入第二象限。
然后经过x轴上x= -2h处的P2点进入第三象限,带电质点恰好能做匀速圆周运动.之后经过y轴上y= -2h处的P3点进入第四象限。
已知重力加速度为g.求:(1)粒子到达P2点时速度的大小和方向;(2)第三象限空间中电场强度和磁感应强度的大小;限内存在着垂直于纸面向里的匀强磁场。
一个质量为m ,电量为+q 的带电质点,在第三象限中以沿x 轴正方向的速度v 做匀速直线运动,第一次经过y 轴上的M 点,M 点距坐标原点O 的距离为L ;然后在第四象限和第一象限的电磁场中做匀速圆周运动,质点第一次经过x 轴上的N 点距坐标原点O 的距离为L 3。
已知重力加速度为g ,求:⑪匀强电场的电场强度E 的大小。
⑫匀强磁场的磁感应强度B 1=2×10—2T 、方向垂直纸面向里的匀强磁场,虚线过y 轴上的P 点,OP =1.0m ,在x ≥O 的区域内有磁感应强度大小为B 2、方向垂直纸面向外的匀强磁场。
2014高考物理二轮复习:电磁学选择题专项训练2-Word版含答案
2014高考物理二轮复习:电磁学选择题专项训练2-Word版含答案电磁学选择题专项训练二一、单项选择题1. 下列选项中的各14圆环大小相同,所带电荷量已在图中标出,且电荷均匀分布,各14圆环间彼此绝缘. 坐标原点O处电场强度最大的是( )2. 圆形区域内有如图所示的匀强磁场,一束相同比荷的带电粒子对准圆心O射入,分别从a、b两点射出,则从b点射出的粒子( )A. 带正电B. 运动半径较小B. 穿出位置一定在O'点上方C. 运动时,在电场中的电势能一定减小D. 在电场中运动时,动能一定减小5. 如图所示,两足够长的光滑金属导轨竖直放置,相距为L,一导线与两导轨相连,磁感应强度的大小为B的匀强磁场与导轨平面垂直.一电阻为R、质量为m的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后速度减小,最终稳定时离磁场上边缘的距离为H.整个运动过程中,导体棒与导轨接触良好,且始终保持水平,不计导轨的电阻.下列说法中正确的是( )A. 整个运动过程中回路的最大电流为mg BLB. 整个运动过程中导体棒产生的焦耳热为m(H+h)g-32244 2m g R B LC. 整个运动过程中导体棒克服安培力所做的功为mgHD. 整个运动过程中回路电流的功率为2 mgBL⎛⎫⎪⎝⎭R二、多项选择题6. 某直流电路如图所示,在滑动变阻器的滑片P向右移动时,电源的( )A. 总功率一定减小B. 效率一定增大C. 内部损耗功率一定减小D. 输出功率一定先增大后减小7. 如图所示,理想变压器原、副线圈匝数比n1∶n2=2∶1,V和A均为理想电表,灯泡电阻RL =6 Ω,AB端电压u1=122sin(100πt)V.下列说法中正确的是( )A. 电流频率为50 HzB. V表的读数为24 VC. A表的读数为0.5 AD. 变压器输入功率为6 W8. 一带电质点从图中的A点竖直向上以速度v0射入一水平方向的匀强电场中,质点运动到B点时,速度方向变为水平.已知质点质量为m,带电荷量为q,A、B间距离为L,且AB连线与水平方向成θ=37°角,质点到达B后继续运动可到达与A点在同一水平面上的C点(未画出),则( )A. 质点在B点的速度大小为3 4v0B. 匀强电场的电场强度大小为43mgqC. 从A到C的过程中,带电质点的电势能减小了329m20vD. 质点在C点的加速度大小为35g9. 如图所示,足够长的U形光滑金属导轨平面与水平面成θ角(0<θ<90°),其中MN 与PQ平行且间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R.当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时,棒的速度大小为v. 则金属棒ab 在这一过程中( )A. 运动的平均速度大小为12vB. 下滑的位移大小为qRBLC. 产生的焦耳热为qBLvD. 受到的最大安培力大小为22v B L R电磁学选择题专项训练二1. B2. A3. D4. C5. B6. ABC8. BC9. BD。
高考物理一轮复习 磁场及磁场对电流的作用课后练习(新题含解析)
取夺市安慰阳光实验学校课时训练23 磁场及磁场对电流的作用一、选择题 1.如图所示,质量为M ,长为L 的直导线通有垂直纸面向外的电流I ,被一绝缘线拴着并处在匀强磁场中,导线能静止在倾角为θ的光滑斜面上,则磁感应强度B 的大小和方向可能是( )A .大小为Mgtanθ/IL,方向垂直斜面向上B .大小为Mgsinθ/IL,方向垂直纸面向里C .大小为Mg/IL ,方向水平向右D .大小为Mg/IL ,方向沿斜面向下解析 当磁场的方向垂直斜面向上时,通电直导线受到沿斜面向上的安培力作用,由于F =BIL =MgtanθIL IL =Mgtanθ=Mg sinθcosθ>Mgsinθ,则通电直导线不可能静止在斜面上,故A 选项描述的磁场不符合题意;当磁场的方向垂直纸面向里时,通电直导线不受安培力作用,通电直导线可以在竖直向下的重力、垂直斜面向上的弹力、沿斜面向上的拉力三个力作用下在斜面上处于静止状态,故B 选项描述的磁场符合题意;当磁场的方向水平向右时,通电直导线受到竖直向上的安培力作用,由于F =BIL =MgIL IL =Mg ,则通电直导线在竖直向下的重力和竖直向上的安培力作用下在斜面上处于静止状态,故C 选项描述的磁场符合题意;当磁场的方向沿斜面向下时,通电直导线受到垂直斜面向上的安培力作用,由于F =BIL =MgILIL =Mg>Mgcosθ,则通电直导线不可能静止在斜面上,故D 选项描述的磁场不符合题意. 答案 BC2.[2014·云南一模]如图所示,两平行光滑金属导轨固定在绝缘斜面上,导轨间距为L ,劲度系数为k 的轻质弹簧上端固定,下端与水平直导体棒ab 相连,弹簧与导轨平面平行并与ab 垂直,直导体棒垂直跨接在两导轨上,空间存在垂直导轨平面斜向上的匀强磁场.闭合开关K 后,导体棒中的电流为I ,导体棒平衡时,弹簧伸长量为x1;调转图中电源极性使棒中电流反向,导体棒中电流仍为I ,导体棒平衡时弹簧伸长量为x2.忽略回路中电流产生的磁场,则磁感应强度B 的大小为( )A.k IL (x1+x2)B.kIL (x2-x1) C.k 2IL (x2+x1) D.k2IL(x2-x1) 解析 由平衡条件,mgsinα=kx1+BIL ,调转题图中电源极性使棒中电流反向,由平衡条件,mgsinα+BIL =kx2,联立解得B =k2IL (x2-x1).答案 D 3.如图所示,条形磁铁平放于水平桌面上,在它的正上方固定一根直导线,导线与磁场垂直,现给导线中通以垂直于纸面向外的电流,则下列说法正确的是( )A .磁铁对桌面的压力减小B .磁铁对桌面的压力增大C.磁铁对桌面的压力不变D.以上说法都不对解析本题直接判断通电导线对磁铁的作用力不是很方便,可以先判断磁铁对通电导线的作用力的方向.由左手定则可判断出通电导线受到磁铁竖直向下的安培力作用,由牛顿第三定律可知,通电导线对磁铁有竖直向上的反作用力.对磁铁受力分析,易知磁铁对桌面的压力减小.答案A4.两条直导线相互垂直,如图所示,但相隔一个小距离,其中一条AB是固定的,另一条CD能自由转动,当电流按如图所示的方向通入两条导线时,CD导线将( )A.顺时针方向转动,同时靠近导线ABB.逆时针方向转动,同时离开导线ABC.静止不动D.逆时针方向转动,同时靠近导线AB解析分析出导线AB产生的磁感应强度方向为右进左出,所以刚通入电流时,导线CD的左半边受到的安培力方向向下,而其右半边受到的安培力方向向上,所以导线CD将逆时针方向转动,旋转过程中,导线CD受到的安培力具有指向导线AB的分量,所以选D.答案D5.光滑平行导轨水平放置,导轨左端通过开关S与内阻不计、电动势为E的电源相连,一根质量为m、电阻为R的导体棒ab,用长为l的绝缘细线悬挂,细线竖直时导体棒恰好与导轨良好接触且细线处于张紧状态,如图所示,系统空间有竖直方向的匀强磁场.当闭合开关S时,导体棒向右摆出,摆到最大高度时,细线与竖直方向成θ角,则( )A.磁场方向一定竖直向下B.导体棒离开导轨前受到向左的安培力C.导体棒摆到最大高度时重力势能的增加量等于mglcosθD.导体棒离开导轨前电源提供的电能大于mgl(1-cosθ)解析导体棒向右摆出,说明受到向右的安培力,由左手定则可知,该磁场方向一定竖直向下,选项A正确,选项B错误;重力做功的大小等于导体棒重力势能的增加量ΔEp=mgl(1-cosθ),选项C错误;由能量守恒可知:电源提供的电能W等于电路产生的焦耳热Q和导体棒重力势能的增加量ΔEp,故W=Q +ΔEp>mgl(1-cosθ),选项D正确.答案AD6.[2014·深圳模拟]如图所示为某种用来束缚原子的磁场的磁感线分布情况,以O点为坐标原点,沿z轴正方向磁感应强度B大小的变化最有可能为( )解析由磁感线的疏密程度表示B的大小,因沿z轴方向B先减小后增大,故最有可能的为C图.答案C7.如图所示,两根长直导线竖直插入光滑绝缘水平桌面上的M、N两小孔中,O为M、N连线的中点,连线上a、b两点关于O点对称.导线均通有大小相等、方向向上的电流.已知长直导线在周围产生的磁场的磁感应强度B=kIr,式中k是常数、I是导线中电流、r为点到导线的距离.一带正电的小球以初速度v0从a点出发沿连线运动到b点.关于上述过程,下列说法正确的是( ) A.小球先做加速运动后做减速运动B.小球一直做匀速直线运动C.小球对桌面的压力先减小后增大D.小球对桌面的压力一直在增大解析由右手螺旋定则可知,M处的通电导线产生的磁场,在MO区域的磁场垂直于MO向里,离导线越远磁场越弱,所以磁场由M到O逐渐减弱,N处的通电导线在ON区域产生的磁场垂直于MO向外,由O到N逐渐增强,带正电的小球由a点沿ab连线运动到b点,受到的洛伦兹力F=Bqv,从M到O洛伦兹力的方向向上,随磁场的减弱逐渐减小,从O到N洛伦兹力的方向向下,随磁场的增强逐渐增大,所以对桌面的压力一直在增大,选项D正确,选项C错误;由于桌面光滑,洛伦兹力始终沿竖直方向,所以小球在水平方向上不受力,做匀速直线运动,选项B正确,选项A错误.答案BD8.如图所示,电磁炮由电源、金属轨道、炮弹和电磁铁组成.当电源接通后,磁场对流过炮弹的电流产生力的作用,使炮弹获得极大的发射速度.下列各俯视图中正确表示磁场B方向的是( )解析要使电磁炮弹加速,则炮弹应受向右的安培力.由左手定则可知:磁场方向应为垂直纸面向外.B正确.答案B9.通电矩形导线框abcd与无限长通电直导线MN在同一平面内.电流方向如图所示,ad边与MN平行,关于MN的磁场对导线框的作用,下列叙述正确的是( ) A.导线框有两条边所受的安培力方向相同B.导线框有两条边所受的安培力大小相同C.导线框所受安培力合力向左D.导线框所受安培力合力为零解析ab、cd两边所受安培力大小相同,方向相反;ad、bc两边所受安培力的大小和方向均不同,合力的方向向左,故B、C正确.答案BC10.如图所示为一种自动跳闸的闸刀开关,O是转动轴,A是绝缘手柄,C是闸刀卡口,M、N接电源线,闸刀处于垂直纸面向里、B=1 T的匀强磁场中,CO 间距离为10 cm,当磁场力为0.2 N时,闸刀开关会自动跳开.则要使闸刀开关能跳开,CO中通过的电流的大小和方向为( )A.电流方向C→O B.电流方向O→CC.电流大小为1 A D.电流大小为0.5 A解析根据左手定则通以O到C方向的电流时,受到的安培力向左,安培力为0.2 N时,电流应为2 A,B正确.答案B二、非选择题11.如图所示,两平行光滑导轨与水平面成α角,导轨间距为L.匀强磁场的磁感应强度为B.金属杆长也为L,质量为m,水平放在导轨上.当回路总电流为I1时,金属杆正好能静止.求:(1)B 至少多大?这时B 的方向如何?(2)若B 的大小取(1)中的计算结果,将B 的方向改为竖直向上,应把回路总电流调到多大才能使金属杆保持静止?解析 (1)对金属杆受力分析可知,当安培力的方向沿导轨平面向上时,其大小最小由mgsinα=I1BL ,可得B =mgsinαI1L由左手定则可知,磁场方向垂直于导轨平面向上.(2)将B 的方向改为竖直向上后,金属杆受到的安培力水平向右(从电源正极一侧看),对金属杆受力分析并根据平衡条件得:I2BL =mgtanα,解得I2=I1cosα答案 见解析12.粗细均匀的直导线ab 的两端悬挂在两根相同的弹簧下边,ab 恰好处在水平位置,如图所示.已知ab 的质量为m =10 g ,长度L =60 cm ,沿水平方向与ab 垂直的匀强磁场的磁感应强度B =0.4 T.(1)要使两根弹簧能处在自然状态,既不被拉长,也不被压缩,ab 中应沿什么方向、通过多大的电流?(2)当导线中有方向从a 到b 、大小为0.2 A 的电流通过时,两根弹簧均被拉长了Δx=1 mm ,求该弹簧的劲度系数.(3)当导线中由b 到a 方向通过0.2 A 的电流时两根弹簧均被拉长多少?(取g=9.6 m/s2=9.6 N/kg)解析 (1)只有当ab 受到的安培力方向竖直向上且大小等于ab 的重力时,两根弹簧才能处于自然状态,根据左手定则,ab 中的电流应由a 到b ,由二力平衡得mg =ILB ,则I =mg BL =0.01×9.60.4×0.6A =0.4 A.(2)当导线中通过由a 到b 的电流时,受到竖直向上的安培力作用,被拉长的两根弹簧对ab 有竖直向上的拉力,同时ab 受竖直向下的重力,平衡时平衡方程为I1LB +2kΔx=mg 可得弹簧的劲度系数 k =mg -I1LB 2Δx=0.01×9.6-0.2×0.6×0.42×0.001N/m=24 N/m.(3)当电流方向由b 到a 时,ab 所受安培力竖直向下,这时的平衡方程为:2kΔx′=mg +I2LB ,由此式可求出两根弹簧均被拉伸的长度为Δx′=mg +I2LB2k=0.01×9.6+0.2×0.6×0.42×24m=0.003 m.答案 (1)由a 到b 0.4 A(2)24 N/m(3)0.003 m13.[2013·浙江卷]为了降低潜艇噪音,提高其前进速度,可用电磁推进器替代螺旋桨.潜艇下方有左、右两组推进器,每组由6个相同的、用绝缘材料制成的直线通道推进器构成,其原理示意图如下.在直线通道内充满电阻率ρ=0.2 Ω·m的海水,通道中a×b×c=0.3 m×0.4 m×0.3 m的空间内,存在由超导线圈产生的匀强磁场,其磁感应强度B=6.4 T、方向垂直通道侧面向外.磁场区域上、下方各有a×b=0.3 m×0.4 m的金属板M、N,当其与推进器专用直流电源相连后,在两板之间的海水中产生了从N到M,大小恒为I=1.0×103 A 的电流,设该电流只存在于磁场区域.不计电源内阻及导线电阻,海水密度ρm≈1.0×103 kg/m3.(1)求一直线通道推进器内磁场对通电海水的作用力大小,并判断其方向;(2)在不改变潜艇结构的前提下,简述潜艇如何转弯?如何“倒车”?(3)当潜艇以恒定速度v0=30 m/s前进时,海水在出口处相对于推进器的速度v=34 m/s,思考专用直流电源所提供的电功率如何分配,求出相应功率的大小.解析(1)将通电海水看成导线,所受磁场力F=IBL代入数据得:F=IBc=1.0×103×6.4×0.3 N=1.92×103 N用左手定则判断磁场对海水作用力方向向右(或与海水出口方向相同)(2)考虑到潜艇下方有左、右2组推进器,可以开启或关闭不同个数的左、右两侧的直线通道推进器,实施转弯.改变电流方向,或者磁场方向,可以改变海水所受磁场力的方向,根据牛顿第三定律,使潜艇“倒车\”.(3)电源提供的电功率中的第一部分:牵引功率P1=F牵v0根据牛顿第三定律,F牵=12IBL 当v0=30 m/s时,代入数据得:P1=F牵v0=12×1.92×103×30 W=6.9×105 W 第二部分:海水的焦耳热功率对单个直线推进器,根据电阻定率:R=ρLS代入数据得:R=ρcab=0.2×0.30.3×0.4Ω=0.5Ω由热功率公式,P=I2R代入数据得:P单=I2R=5.0×105 WP2=12×5.0×105 W=6.0×106 W第三部分:单位时间内海水动能的增加值设Δt时间内喷出海水的质量为mP3=12×ΔEkΔt考虑到海水的初动能为零,ΔEk=Ek=12mv2水对地m=ρmbcv水对地ΔtP3=12×ΔEkΔt=12×12ρmbcv3水对地=4.6×104 W.答案(1)1.92×103 N向右(2)(3)见解析。
广东省龙川一中2014届高三物理第17周综合测试试题粤教版
/(10-1s)高三物理第一学期第17周晚练测试3(时间:50分钟)一、选择题(1-4单选题;5-9为双选题)1、在物理学理论建立的过程中,有许多伟大的科学家做出了贡献.关于科学家和他们的贡献,下列说法中正确的是 ( )A .开普勒进行了“月-地检验”,说明天上和地下的物体都遵从万有引力定律B .哥白尼提出日心说并发现了太阳系中行星沿椭圆轨道运动的规律C .伽利略不畏权威,通过“理想斜面实验”,科学地推理出“力不是维持物体运动的原因”D .奥斯特发现了电磁感应现象,使人类从蒸汽机时代步入了电气化时代 2、、如图所示为某质点运动的v ﹣t 图象,2~4s 内图线为对称弧线,若4s 末质点回到了出发点,则下列说法错误的是( )A .1~2s 内质点的加速度大小为8m/s 2B .2~4s 内质点的位移大小为8mC .3s 末质点的加速度等于零D .3s 末质点的速度为8m/s3.如图所示的是杂技演员表演的“水流星”。
一根细长绳的一端,系着一个盛了水的容器。
以绳的另一端为圆心,使容器在竖直平面内做半径为R 的圆周运动。
N 为圆周的最高点,M为圆周的最低点。
若“水流星”通过最低点时的速度gR v 5 。
则下列判断正确的是 A .“水流星”到最高点时的速度为零 B .“水流星”通过最高点时,有水从容器中流出 C .“水流星”通过最高点时,水对容器底没有压力 D .“水流星”通过最高点时,绳对容器有向下的拉力 4.如图所示,光滑的“U ab 棒突然获得一初速度V 向右运动,下列说法正确的是 A .ab 做匀减速运动 B .回路中电流均匀减小 C .a 点电势比b 点电势低 D .U 形框向右运动5. 2012年4月30日,我国用一枚“长征3号乙”火箭成功发射一颗北斗导航卫星.若该卫星绕地球做匀速圆周运动的半径为r ,地球质量为M ,半径为R ,万有引力常量为G ,下列表述正确的是 ( ).A .卫星的线速度大小为GM r B .卫星的向心加速度大小为GM R 2C .若某一卫星加速,则该卫星将做离心运动D .卫星处于完全失重的状态,不受地球的引力作用6.将阻值为5Ω的电阻接到内阻不计的交流电源上,该电源电动势e 随时间t 变化的规律如图所示,下列说法正确的是 A .电路中交变电流的频率为2.5HzB .通过电阻的电流为2AC .电阻消耗的电功率为2.5WD .电阻两端的电压是5V7.如右图所示,理想变压器副线圈通过输电线接两个相同的灯泡 L 1和L 2,输电线的等效电阻为R .开始时,电键S 断开,当S 闭合时,下列说法中正确的是 A .副线圈两端的输出电压减小 B .灯泡L 1更亮C .原线圈中的电流增大D .变压器的输入功率增大8、绝缘水平面上固定一正点电荷Q ,另一质量为m 、电荷量为-q (q >0)的滑块(可看做点电荷)从a 点以初速度v 0沿水平面向Q 运动,到达b 点时速度减为零.已知a 、b 间距离为s ,滑块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g .以下判断正确的是( ) A .Q 产生的电场中,b 点的电势大于a 点的电势B .滑块在运动过程中所受Q 的库仑力一直都小于滑动摩擦力C .滑块在运动过程的中间时刻,速度的大小等于v 02D .此过程中产生的内能为mv 2029、如图所示,物体A 、B 通过细绳及轻质弹簧连接在轻滑轮两侧,物体B 的质量为2 m ,放置在倾角为30°的光滑斜面上,物体A 的质量为m ,开始时细绳伸直,用手托着物体A 使弹簧处于原长且A 与地面的距离为h ,物体B 静止在斜面上挡板P 处.放手后物体A 下落,与地面即将接触时速度大小为v ,此时物体B 对挡板恰好无压力,则下列说法中正确的是 ( ).A .弹簧的劲度系数为mg hB .此时物体B 的速度为零C .此时弹簧的弹性势能等于mgh +12mv 2D .此时物体A 的加速度大小为g ,方向竖直向上 34、(1)某同学用下图所示装置探究A 、B 两球在 碰撞中动量是否守恒。
高中物理竞赛习题专题之《电磁场典型必练例题》(Word版包含答案详解》
高中物理竞赛习题之电磁场经典例题一、选择题1. 如图所示将一个电量为q 的点电荷放在一个半径为R 的不带电的导体球附近,点电荷距导体球球心为d ,参见附图。
设无穷远处为零电势,则在导体球球心O 点有( )(A )dεq V E 0π4,0==(B )dεq V d εq E 020π4,π4== (C )0,0==V E(D )Rεq V d εq E 020π4,π4== 解析: 达到静电平衡时导体内处处各点电场强度为零。
点电荷q 在导体球表面感应等量异号的感应电荷±q′,导体球表面的感应电荷±q′在球心O 点激发的电势为零,O 点的电势等于点电荷q 在该处激发的电势。
因而正确答案为(A )。
2、在图(a)和(b)中各有一半径相同的圆形回路L1 、L2 ,圆周内有电流I1 、I2 ,其分布相同,且均在真空中,但在(b)图中L2 回路外有电流I3 ,P 1 、P 2 为两圆形回路上的对应点,则( )(A ) ⎰⎰⋅=⋅21L L d d l B l B ,21P P B B = (B ) ⎰⎰⋅≠⋅21L L d d l B l B ,21P P B B = (C ) ⎰⎰⋅=⋅21L L d d l B l B ,21P P B B ≠ (D ) ⎰⎰⋅≠⋅21L L d d l B l B ,21P P B B ≠ 解析:由磁场中的安培环路定律,积分回路外的电流不会影响磁感强度沿回路的积分;但同样会改变回路上各点的磁场分布.因而正确答案为(C ).3、对位移电流,下述四种说法中哪一种说法是正确的是( )(A ) 位移电流的实质是变化的电场(B ) 位移电流和传导电流一样是定向运动的电荷(C ) 位移电流服从传导电流遵循的所有定律(D ) 位移电流的磁效应不服从安培环路定理解析:位移电流的实质是变化的电场.变化的电场激发磁场,在这一点位移电流等效于传导电流,但是位移电流不是走向运动的电荷,也就不服从焦耳热效应、安培力等定律.因而正确答案为(A ).4.将形状完全相同的铜环和木环静止放置在交变磁场中,并假设通过两环面的磁通量随时间的变化率相等,不计自感时则( )(A ) 铜环中有感应电流,木环中无感应电流(B ) 铜环中有感应电流,木环中有感应电流(C ) 铜环中感应电动势大,木环中感应电动势小(D ) 铜环中感应电动势小,木环中感应电动势大分析与解 根据法拉第电磁感应定律,铜环、木环中的感应电场大小相等,但在木环中不会形成电流.因而正确答案为(A ).二、计算题5、如图所示,有三个点电荷Q 1 、Q 2 、Q 3 沿一条直线等间距分布且Q 1 =Q 3 =Q .已知其中任一点电荷所受合力均为零,求在固定Q 1 、Q 3 的情况下,将Q 2从点O 移到无穷远处外力所作的功.解析:由库仑力的定义,根据Q 1 、Q 3 所受合力为零可求得Q 2 .外力作功W ′应等于电场力作功W 的负值,即W ′=-W .求电场力作功的方法有两种:(1)根据功的定义,电场力作的功为l E d 02⎰∞=Q W 其中E 是点电荷Q 1 、Q 3 产生的合电场强度.(2) 根据电场力作功与电势能差的关系,有()0202V Q V V Q W =-=∞其中V 0 是Q 1 、Q 3 在点O 产生的电势(取无穷远处为零电势).解1 由题意Q 1 所受的合力为零()02π4π420312021=+d εQ Q d εQ Q 解得 Q Q Q 414132-=-=由点电荷电场的叠加,Q 1 、Q 3 激发的电场在y 轴上任意一点的电场强度为 ()2/322031π2y d εQ E E E yy y +=+=将Q 2 从点O 沿y 轴移到无穷远处,(沿其他路径所作的功相同,请想一想为什么?)外力所作的功为()d εQ y y d εQ Q Q W y 022/3220002π8d π241d =+⋅⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⋅-='⎰⎰∞∞l E 解2 与解1相同,在任一点电荷所受合力均为零时Q Q 412-=,并由电势的叠加得Q 1 、Q 3 在点O 的电势dεQ d εQ d εQ V 003010π2π4π4=+= 将Q 2 从点O 推到无穷远处的过程中,外力作功dεQ V Q W 0202π8=-=' 比较上述两种方法,显然用功与电势能变化的关系来求解较为简洁.这是因为在许多实际问题中直接求电场分布困难较大,而求电势分布要简单得多.6、在一半径为R 1 =6.0 cm 的金属球A 外面套有一个同心的金属球壳B .已知球壳B 的内、外半径分别为R 2=8.0 cm ,R 3 =10.0 cm .设球A 带有总电荷Q A =3.0 ×10-8C ,球壳B 带有总电荷Q B =2.0×10-8C .(1) 求球壳B 内、外表面上所带的电荷以及球A 和球壳B 的电势;(2) 将球壳B 接地然后断开,再把金属球A 接地,求金属球A 和球壳B 内、外表面上所带的电荷以及球A 和球壳B 的电势.解析:(1) 根据静电感应和静电平衡时导体表面电荷分布的规律,电荷Q A 均匀分布在球A 表面,球壳B 内表面带电荷-Q A ,外表面带电荷Q B +Q A ,电荷在导体表面均匀分布[图(a)],由带电球面电势的叠加可求得球A 和球壳B 的电势.(2) 导体接地,表明导体与大地等电势(大地电势通常取为零).球壳B 接地后,外表面的电荷与从大地流入的负电荷中和,球壳内表面带电-Q A [图(b)].断开球壳B 的接地后,再将球A 接地,此时球A 的电势为零.电势的变化必将引起电荷的重新分布,以保持导体的静电平衡.不失一般性可设此时球A 带电q A ,根据静电平衡时导体上电荷的分布规律,可知球壳B 内表面感应-q A ,外表面带电q A -Q A [图(c )].此时球A 的电势可表示为0π4π4π4302010=-+-+=R εQ q R εq R εq V A A A A A 由V A =0 可解出球A 所带的电荷q A ,再由带电球面电势的叠加,可求出球A 和球壳B 的电势.解 (1) 由分析可知,球A 的外表面带电3.0 ×10-8C ,球壳B 内表面带电-3.0 ×10-8C ,外表面带电5.0 ×10-8C .由电势的叠加,球A 和球壳B 的电势分别为V 106.5π4π4π43302010⨯=-+-+=R εQ Q R εQ R εq V A A A A A V 105.4π4330⨯=+=R εQ Q V B A B (2) 将球壳B 接地后断开,再把球A 接地,设球A 带电q A ,球A 和球壳B 的电势为0π4π4π4302010=+-+-+=R εq Q R εq R εq V A A A A A 30π4R εq Q V A A B +-= 解得C 1012.2831322121-⨯=-+=R R R R R R Q R R q A A 即球A 外表面带电2.12 ×10-8C ,由分析可推得球壳B 内表面带电-2.12 ×10-8C ,外表面带电-0.9 ×10-8C .另外球A 和球壳B 的电势分别为0A V =27.2910V B V =-⨯导体的接地使各导体的电势分布发生变化,打破了原有的静电平衡,导体表面的电荷将重新分布,以建立新的静电平衡.7、如图所示球形金属腔带电量为Q >0,内半径为ɑ,外半径为b ,腔内距球心O 为r 处有一点电荷q ,求球心的电势.解析:导体球达到静电平衡时,内表面感应电荷-q ,外表面感应电荷q ;内表面感应电荷不均匀分布,外表面感应电荷均匀分布.球心O 点的电势由点电荷q 、导体表面的感应电荷共同决定.在带电面上任意取一电荷元,电荷元在球心产生的电势Rεq V 0π4d d = 由于R 为常量,因而无论球面电荷如何分布,半径为R 的带电球面在球心产生的电势为R εq R εq V s 00π4π4d ==⎰⎰由电势的叠加可以求得球心的电势. 解 导体球内表面感应电荷-q ,外表面感应电荷q ;依照分析,球心的电势为bεQ q a εq r εq V 000π4π4π4++-= 8、有一个空气平板电容器,极板面积为S ,间距为d .现将该电容器接在端电压为U 的电源上充电,当(1) 充足电后;(2) 然后平行插入一块面积相同、厚度为δ(δ <d )、相对电容率为εr 的电介质板;(3) 将上述电介质换为同样大小的导体板.分别求电容器的电容C ,极板上的电荷Q 和极板间的电场强度E .解析:电源对电容器充电,电容器极板间的电势差等于电源端电压U .插入电介质后,由于介质界面出现极化电荷,极化电荷在介质中激发的电场与原电容器极板上自由电荷激发的电场方向相反,介质内的电场减弱.由于极板间的距离d 不变,因而与电源相接的导体极板将会从电源获得电荷,以维持电势差不变,并有()δSεεQ δd S εQ U r 00+-= 相类似的原因,在平板电容器极板之间,若平行地插入一块导体板,由于极板上的自由电荷和插入导体板上的感应电荷在导体板内激发的电场相互抵消,与电源相接的导体极板将会从电源获得电荷,使间隙中的电场E 增强,以维持两极板间的电势差不变,并有()δd SεQ U -=0 综上所述,接上电源的平板电容器,插入介质或导体后,极板上的自由电荷均会增加,而电势差保持不变.解 (1) 空气平板电容器的电容dS εC 00= 充电后,极板上的电荷和极板间的电场强度为U dS εQ 00= d U E /0=(2) 插入电介质后,电容器的电容C 1 为()()δd εδS εεδS εεQ δd S εQ Q C r r r -+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-=0001/ 故有()δd εδSU εεU C C r r -+==011 介质内电场强度 ()δd εδU S εεQ E r r -+=='011 空气中电场强度 ()δd εδU εS εQ E r r -+==011 (3) 插入导体达到静电平衡后,导体为等势体,其电容和极板上的电荷分别为δd S εC -=02 U δd S εQ -=02 导体中电场强度 02='E 空气中电场强度δd U E -=2 无论是插入介质还是插入导体,由于电容器的导体极板与电源相连,在维持电势差不变的同时都从电源获得了电荷,自由电荷分布的变化同样使得介质内的电场强度不再等于E 0/εr.9、如图所示,有两根导线沿半径方向接触铁环的a 、b 两点,并与很远处的电源相接。
(完整word版)高考电磁学计算题专练
高三物理复习资料-电磁学计算专练姓名学号班级1.(18分)如图(a)所示,倾斜放置的光滑平行导轨,长度足够长,宽度L= 0。
4m,自身电阻不计,上端接有R= 0.3Ω的定值电阻。
在导轨间MN虚线以下的区域存在方向垂直导轨平面向上、磁感应强度B = 0.5T的匀强磁场。
在MN虚线上方垂直导轨放有一根电阻r = 0。
1Ω的金属棒.现将金属棒无初速释放,其运动时的v-t图象如图(b)所示。
重力加速度取g = 10m/s2.试求:(1)斜面的倾角θ和金属棒的质量m;(2)在2s~5s时间内金属棒动能减少了多少?此过程中整个回路产生的热量Q是多少(结果保留一位小数)?θ2。
(18分)如图所示,一半径为r的圆形导线框内有一匀强磁场,磁场方向垂直于导线框所在平面,导线框的右端通过导线接一对水平放置的平行金属板,两板间的距离为d。
在t=0时,圆形导线框内的磁感应强度B从B0开始均匀增大;同时,有一质量为m、带电量为q的液滴以初速度v0水平向右射入两板间(该液滴可视为质点)。
该液滴恰能从两板间作匀速直线运动,然后液滴在电场强度大小(恒定)、方向未知、磁感应强度为B1、宽为L的(重力场、电场、磁场)复合场(磁场的上下区域足够大)中作匀速圆周周运动.求:⑴磁感应强度B从B0开始均匀增大时,试判断1、2两板哪板为正极板?磁感应强度随时间的变化率K=?⑵(重力场、电场、磁场)复合场中的电场强度方向如何?大小如何?⑶该液滴离开复合场时,偏离原方向的距离。
3.(18分)如图所示,在空间中存在垂直纸面向里的匀强磁场,其竖直边界AB 、CD 的宽度为d ,在边界AB 左侧是竖直向下、场强为E 的匀强电场。
现有质量为m 、带电量为+q 的粒子(不计重力)从P 点以大小为v 0的水平初速度射入电场,随后与边界AB 成45°射入磁场。
若粒子能垂直CD 边界飞出磁场,穿过小孔进入如图所示两竖直平行金属板间的匀强电场中减速至零且不碰到正极板。
广东龙川一中高三物理14届惠州二模前练笔之综合测试第8周(DOC)
ABCD高三物理第一学期第8周综合测试(1)(测试时间:50分钟)一、选择题(1-4为单选题,5-9为双选题)1、小明在做双脚跳台阶的健身运动,若忽略空气阻力,则下列说法正确的是 A 、小明在下降过程中处于失重状态B .小明起跳以后在上升过程处于超重状态C .小明落地时地面对他的支持力小于他的重力D .起跳过程地面对小明的作用力就是他对地面的作用力2、如图所示,跳水运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是( ) A .跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变B 、运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的C .此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大D .此时跳板对运动员的支持力大于运动员对跳板的压力3、如图所示,两木块的质量分别为m 1和m 2,两轻质弹簧的劲度系数分别为k 1和k 2,上面木块压在上面的弹簧上(但不栓接)A 、11k gm B 、12k g m C 21k gm D 、22k g m 4、 的速率v 、加速度a 、水平方向的位移x 和重力的瞬时功率P 随时间t 变化的图象中,正确的是5.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( ) A 、不受外力作用的物体可能做直线运动 B 、物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动 C .受恒定外力作用的物体可能做曲线运动 D .物体在变力作用下速度大小一定发生变化6、已知天宫一号绕地球做圆周运动的半径为r ,周期为T ,万有引力常量为G ,由此可求出A 、天宫一号的线速度B 、天宫一号所需向心力C 、地球的质量D 、地球表面的重力加速度7、物体甲的速度与时间图像和物体乙的位移与时间图像分别如图所示,则这两个物体的运动情况是( )A .甲在4s 时间内有往返运动,它通过的总路程为12mB 、甲在4s 时间内做匀变速直线运动C .乙在t=2s 时速度方向发生改变,与初速度方向相反D 、乙在4s 时间内通过的总位移大小为6m8.两辆发动机功率相同且恒定、质量不同的汽车,在平直路上行驶时,所受的阻力与车重成正比,下列结论正确的是A .两车达到的最大动能相同B 、车的最大速率与质量成反比C .两车具有相同的最大速率D 、车达到最大速率时合外力为零9.如图所示,用恒力F 拉着质量为m 的物体从静止开始沿着粗糙的水平面运动,第一次物体的位移是s ,第二次物体的位移是2s 。
广东省龙川一中高三物理晨练试题粤教版
龙川一中2014届高三晨练物理试题1.放在水平面上的物体,受到水平向右的力F1=7N和水平向左的力F2=2N而处于静止状态,则A、若撤去力F2,物体所受合力一定为零B、若撤去力F2,物体所受摩擦力一定为7NC、若撤去力F1,则物体所受合力为7ND、若撤去力F1,则物体所受合力一定为零2.如图所示,在光滑的轨道上,小球滑下经过圆孤部分的最高点A时,恰好不脱离轨道,此时小球受到的作用力有AA. 重力、弹力、和向心力B. 重力和弹力C.重力和向心力D. 重力3.如图,汽车匀速驶过A B间的圆拱形路面的过程中,有A.汽车牵引力F的大小不变B.汽车对路面的压力大小不变C.汽车的加速度为零D.汽车所受合外力大小不变4.如图所示,一小球静止放在光滑木板与光滑竖直墙面之间,木板一端靠住墙壁。
设墙面对球的压力大小为N1,木板对球的支持力大小为N2,小球的重力为G,则木板缓慢向水平方向倾斜的过程中A.N1始终小于N2B.N1始终大于GC.N1和N2的合力大于GD.N1和N2是一对平衡力5.下列物理量中,属于矢量的是A.加速度B.路程 C.时间D.重力6.质量为60kg的人,站在升降机内的体重计上,测得体重计的读数为48kg,则升降机的运动应是A.加速下降 B.加速上升 C.减速上升 D.减速下降7.某物体沿直线运动,其v-t图象如图所示,则下列说法中正确的有A.第1s末和第5s末的速度方向相反B.0~2s的加速度方向和5s~6s内的加速度方向相反C.5s~6s的加速度大小是5m/s2D.第6s末物体离出发点最远8.关于同步卫星,下面说法中正确的是A.速度大于7.9km/s B.加速度小于9.8m/s2C.运行周期为24h D.可以在龙川一中B栋教学楼上空9.如右图所示,a、b两个小球从不同高度同时沿相反方向水平抛出,其平抛运动轨迹的交点为P,则以下说法正确的是A.a、b两球同时落地B.b球先落地C.a、b两球在P点相遇D.无论两球初速度大小多大,两球总不能相遇10.(1)( 12分) 探究小车加速度与合力、质量关系的实验装置如图甲所示:①(2分)若要探究小车的加速度与合力......的关系,应保持不变,分别改变施加在小车上的拉力F,测出相对应的加速度a。
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高三物理第二学期第7周晚练测试
(时间:6:40—7:40)
1.(2013珠海一模)(18分)如图所示,在平面直角坐标系x o y 的第四象限有垂直纸面向里的匀强磁场,一质量为m =8100.5-⨯kg 、电量为C q 6
100.1-⨯=的带电粒子,从静止开始经100=U V 的电压加速后,从P 点沿图示方向进入磁场,已知OP=30cm ,(粒子重力不计,sin370.6=
,cos370.8=
),求: (1)带电粒子到达P 点时速度v 的大小
(2)若磁感应强度B =2.0T ,粒子从x 轴上的Q 点离开磁场,求QO 的距离 (3)若粒子不能进入x 轴上方,求磁感应强度B '满足的条件
35题图
2.(2012深圳一模)(18分)如图所示,光滑的绝缘平台水平固定,在平台右下方有相互平行的两条边界MN与PQ,其竖直距离为h=1.7m,两边界间存在匀强电场和磁感应强度为B=0.9T且方向垂直纸面向外的匀强磁场,MN过平台右端并与水平方向呈θ=37°.在平台左端放一个可视为质点的A球,其质量为m A=0.17kg,电量为q=+0.1C,现给A球不同的水平速度,使其飞出平台后恰好能做匀速圆周运动。
g取10m/s2.(1)求电场强度的大小和方向?
(2)要使A球在MNPQ区域内的运动时间保持不变,则A球的速度应满足的条件?(A 球飞出MNPQ区域后不再返回)
(3)在平台右端再放一个可视为质点且不带电的绝缘B球,A球以V A0=3m/s的速度水平向右运动,与B球碰后两球均能垂直PQ边界飞出,则B球的质量为多少?
3、如图所示,一个质量为m,带电荷量为+q的粒子以速度v0从O点沿y轴正方向射入磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域,磁场方向垂直纸面向外,粒子飞出磁场区域后,从x轴上的b点穿过,其速度方向与x轴正方向的夹角为30°,粒子的重力可忽略不计,试求:
(1)圆形匀强磁场区域的最小面积;(2)粒子在磁场中运动的时间;(3)b到O 的距离。
4、如图甲所示,建立Oxy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,第一、四象限有磁场,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1/2t0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。
高三物理第二学期第7周晚练测试
1.(18分)解:(1)对带电粒子的加速过程,由
动能定理
2
2
1mv qU =
(4分)代入数据得:20=v m/s (2分) (2)带电粒子仅在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动,有:
R
mv qvB 2
=得qB mv R = (3分)
代入数据得:50.0=R m (1分)
而50.053cos /0
=OP m (1分) 故圆心一定在x 轴上,轨迹如图所示。
由几何关系可知:
53sin R R OQ +=0 (2分)
故OQ =0.90m (1分) (3)带电粒子不从x 轴射出(如图),由几何关系得:
053cos R R OP '+'>① (2分)
mv
R qB '=
'
② (1 分) 由①②并代入数据得:B ' >
T 3
16
=5.33T (1分)
(取“≥”照样给分) 2、解:(1)A 球恰能作匀速圆周运动,有 mg qE = (2分)
得 电场强度 C N q
mg
E /17==
方向竖直向上 (2分,大小方向各1分)
(2)A 球在MNPQ 区域运动时间不变,则A 球必须从MN 边界射出,最大半径满足A 球运动圆周与PQ 相切,则有h R R m
m =+
θ
cos (2分)
A 球受力有 m
m
m R v m B qv 2= (2分) 得s m v m /4.0= (1
分)
即A 球速度满足 s m v A /4.00≤< (1分)
(3)A 、B 碰撞后,A 球垂直边界飞出,则有R=h (1分)
又R
v m qvB 2
= 得 s m v A /9.0= (1分)
B 球平抛,有t v x B B = (1分) 由几何关系可得 2
2
1t a n gt x h B +=θ (1分) (或 22
1gt y B =
θt a n
B B x y ='
h y y B B ='+) 又θθtan tan gt v v yB B == (1分)
联立以上各式可得 s m v B /3= (1分) A 、B 碰撞,有B A A Mv mv mv +=0 (1分) 可得,B 球质量为kg M 119.0= (1分)
3、解:(1)带电粒子在磁场中运动时,洛仑兹力提供向心力
R
v m Bqv 20
= (2分)
其转动半径为qB
mv R 0
=
(2分) 带电粒子在磁场中做匀速圆周运动,连接粒子在磁场区入射点和出射点得弦长为:
R l 3= (2分)
要使圆形匀强磁场区域面积最小,其半径刚好为l 的一半,即:
qB
mv R l r 0
232321===
(2分) 其面积为2
22
22
min
43B q v m r S ππ== (2分)
(2)带电粒子在磁场中轨迹圆弧对应的圆心角为1200
,带电粒子在磁场中运动的时间为转动周期的
3
1
,qB m v R T t 323/2310ππ=== (4分)
(3)带电粒子从O 处进入磁场,转过1200
后离开磁场,再做直线运动从b 点射出时ob 距离:qB
mv R d 0
33=
= (4分) 4、解:(1)t=o 时刻进入两极板的带电粒子在电场中做匀变速曲线运动,t 0时刻刚好从极板边缘射出,在y 轴负方向偏移的距离为l /2,则有
v
U E l
=
① Eq=ma ② l/2=at 02/2 ③
联立以上三式,解得两极板间偏转电压为2
020
ml U qt =④。
(2)t 0/2时刻进入两极板的带电粒子,前t 0/2时间在电场中偏转,后t 0/2时间两极板没有电场,带电粒子做匀速直线运动。
带电粒子沿x 轴方向的分速度大小为v 0=l/t 0
⑤
带电粒子离开电场时沿y 轴负方向的分速度大小为01
2y v a t =⋅
⑥
带电粒子离开电场时的速度大小为v =
⑦
设带电粒子离开电场进入磁场做匀速圆周运动的半径为R ,则有2
v Bqv m R =
⑧
联立③⑤⑥⑦⑧式解得0R =
⑨。
(3)2t 0时刻进入两极板的带电粒子在磁场中运动时间最短。
带电粒子离开磁场时沿y 轴正方向的分速度为0
y v at '= ⑩,
设带电粒子离开电场时速度方向与y 轴正方向的夹角为α,则0
tan y
v v α=
', 联立③⑤⑩式解得4
π
α=,带电粒子在磁场运动的轨迹图如图所示,圆弧所对的圆心
角为22
π
α=
,所求最短时间为min 1
4
t T =
,带电粒子在磁场中运动的周期为2m T qB π=,联立以上两式解得min 2m
t qB
π=。