北京各区2015年高考物理模拟简单计算题

北京各区模拟简单计算题（1）

1、如图所示，光滑金属直轨道MN和PQ固定在同一水平面内，MN、PQ平行且足够长，两轨道间的宽度L＝0.50m。平行轨道左端接一阻值R=0.50Ω的电阻。轨道处于磁感应强度大小B＝0.40T，方向垂直导轨平面向下的匀强磁场中。一导体棒ab垂直于轨道放置。导体棒在垂直导体棒且水平向右的外力F作用下向右匀速运动，速度大小v=5.0m/s，导体棒与轨道始终接触良好并且相互垂直。不计轨道和导体棒的电阻，

不计空气阻力。求

（1）通过电阻R的电流大小I；

（2）作用在导体棒上的外力大小F；

（3）导体棒克服安培力做功的功率

安

P。

答案：（1）2A; （2）0.4N; （3）2.0W

2、如图所示，一个匝数n=100、边长L=0.1m的正方形导线框abcd，以v=1m/s的速度向右匀速进入磁感应强度B=0.5T的匀强磁场，在运动过程中线框平面始终与磁场垂直，已知线框的总电阻R=25Ω。求在进入磁场的整个过程中

（1）导线中感应电流的大小；

（2）ab边所受安培力的大小；

（3）线框中产生的热量。

答案：（1）0.2A; （2）1N; （3）0.1J

c

d b

a

B

M a

b

B R F

P Q

N

3、 如图所示，在与水平方向成θ=30°角的平面内放置两条平行、光滑且足够长的金属轨道，其电阻可忽略不计。空间存在着匀强磁场，磁感应强度B =0.20T ，方向垂直轨道平面向上。导体棒ab 、cd 垂直于轨道放置，且与金属轨道接触良好构成闭合回路，每根导

体棒的质量m =2.0×10-2kg 、电阻r =5. 0×10-2

Ω，金属轨道宽度l =0.50m 。现对导体棒ab 施加平行于轨道向上的拉力，使之沿轨道匀速向上运动。在导体棒ab 运动过程中，导

体棒cd 始终能静止在轨道上。g 取10m/s 2

， 求： （1）导体棒cd 受到的安培力大小； （2）导体棒ab 运动的速度大小； （3）拉力对导体棒ab 做功的功率。 （0.10N ；1.0m/s ；0.20W ）

4、如图所示，两根竖直放置的足够长的光滑平行金属导轨间距l ＝0.50m ，上端接有阻值R ＝0.80Ω的定值电阻，导轨的电阻可忽略不计。导轨处于磁感应强度B =0.40T 、方向垂直于金属导轨平面向外的有界匀强磁场中，磁场的上边界如图中虚线所示，虚线下方的磁场范围

足够大。一根质量m=4.0×10-2

kg 、电阻r ＝0.20Ω的金属杆MN ，从距磁场上边界h=0.20m 高处，由静止开始沿着金属导轨下落。已知金属杆下落过程中始终与两导轨垂直且接触良好，

重力加速度g =10m/s 2

，不计空气阻力。

（1）求金属杆刚进入磁场时通过电阻R 的电流大小； （2）求金属杆刚进入磁场时的加速度大小；

（3）若金属杆进入磁场区域一段时间后开始做匀速直线运动，则金属杆在匀速下落过程中其所受重力对它做功的功率为多大？

答案：（1）0.4A; （2）8.0m/s 2

; （3）4.0W

a

b

c d

θ

B

F R

N

M

B

北京各区模拟简单计算题（2）

1、如图所示为一对带电平行金属板，两板间距为d ，两板间电场可视为匀强电场；两金属板间有匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直纸面向里。一带电粒子以初速度v 0沿平行于金属板面、垂直于磁场的方向射入金属板之间，该粒子沿直线运动，粒子的重力不计。

（1）求金属板间电场强度E 的大小； （2）求金属板间的电势差U ；

（3）撤去两板间的电场，带电粒子仍沿原来的方向以初速度v 0射入磁场，粒子做半

径为r 的匀速圆周运动，求该粒子的比荷q

m 。

答案：（1）0Bv ；（2）0Bdv ；（3）0

v Br

2、如图所示，电子从灯丝K 发出（初速度不计），在KA 间经加速电压U 1加速后，从A 板中心小孔射出，进入由M 、N 两个水平极板构成的偏转电场， M 、N 两板间的距离为d ，电压为U 2，板长为L ，电子进入偏转电场时的速度与电场方向垂直，射出时没有与极板相碰。已知电子的质量为m ，电荷量为e ，不计电子的重力及它们之间的相互作用力。求： （1）电子穿过A 板小孔时的速度大小v ； （2）电子在偏转电场中的运动时间t ；

（3）电子从偏转电场射出时沿垂直于板方向偏移的距离y

。 答案：（1）m eU v 12=（2）1

2eU m

L v L t ==（3）d U L U y 1224=

M

N

K

A

3、有一种质谱仪的工作原理图如图所示。静电分析器是四分之一圆弧的管腔, 内有沿圆弧半径方向指向圆心O1的电场, 且与圆心O1等距各点的电场强度大小相等。磁分析器中以O2为圆心、圆心角为90°的扇形区域内, 分布着方向垂直于纸面的匀强磁场, 其左边界与静电分析器的右边界平行。由离子源发出一个质量为m、电荷量为q的正离子(初速度为零, 重力不计), 经加速电场加速后, 从M点沿垂直于该点的电场方向进入静电分析器, 在静电分析器中, 离子沿半径为R的四分之一圆弧做匀速圆周运动, 并从N点射出静电分析器。而后离子由P点射入磁分析器中, 最后离子沿垂直于磁分析器下边界的方向从Q点射出, 并进入收集器。已知加速电场的电压为U, 磁分析器中磁场的磁感应强度大小为B。

(1) 请判断磁分析器中磁场的方向;

(2) 求静电分析器中离子运动轨迹处电场强度E的大小;

(3) 求磁分析器中Q点与圆心O2的距离d。

[答案] (1) 磁场方向垂直纸面向外(2) (3)