电磁感应难度较大高考重点题型1

1、电磁感应难度较大高考重点题型11如图甲所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在x轴方向宽度均为a，在y轴方向足够宽。现有一高为a的正三角形导线框从图示位置开始向右匀速穿过磁场区域。若以逆时针方向为电流的正方向，在图乙中，线框中感应电流i与线框移动距离x的关系图象正确的是（）2如图甲所示，绝缘轻质细绳一端固定在方向相互垂直的匀强电场和匀强磁场中的O点，另一端连接带正电的小球，小球电荷量，在图示坐标中，电场方向沿竖直方向，坐标原点O的电势为零。当小球以2ms的速率绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动时，细绳上的拉力刚好为零。在小球从最低点运动到

2、最高点的过程中，轨迹上每点的电势随纵坐标y的变化关系如图乙所示，重力加速度.则下列判断正确的是A匀强电场的场强大小为B小球重力势能增加最多的过程中，电势能减少了2.4JC小球做顺时针方向的匀速圆周运动D小球所受的洛伦兹力的大小为3N3如图所示，匀强磁场分布在平面直角坐标系的整个第I象限内，磁感应强度为B.方向垂直于纸面向里。一质量为m、电荷量绝对值为、不计重力的粒子，以某速度从点沿着与y轴夹角为的方向进入磁场，运动到A点时，粒子速度沿轴正方向。下列判断正确的是A.粒子带正电B.运动过程中，粒子的速度不变C.粒子由O到A经历的时间为D.离开第I象限时，粒子的速度方向与轴正方向的夹角为4如图所示，

3、实线表示电场线，虚线表示带电粒子运动的轨迹带电粒子只受电场力的作用，运动过程中电势能逐渐减小，它运动到b处时的运动方向与受力方向可能的是（）5(10分)如图所示，绝缘直棒上的小球，其质量为m，带电荷量为q，小球可在棒上滑动将此棒竖直放在相互正交的匀强电场和匀强磁场中，电场强度为E，磁感应强度为B，小球与直棒间的动摩擦因数为，求小球由静止沿棒下滑的最大加速度和最大速度(小球带电荷量不变)6如下图所示，一个带正电荷的物块m，由静止开始从斜面上A点下滑，滑到水平面BC上的D点停下来已知物块与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，且不计物块经过B处时的机械能损失先在ABC所在空间加竖直向下的匀强电场，第二次

4、让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块在水平面上的D点停下来后又撤去电场，在ABC所在空间加水平向里的匀强磁场，再次让物块m从A点由静止开始下滑，结果物块沿斜面滑下并在水平面上的D点停下来则以下说法中正确的是( )AD点一定在D点左侧BD点一定与D点重合CD点一定在D点右侧DD点一定与D点重合7如图，固定在水平桌面上的光滑金属导轨cd、eg处于方向竖直向下的匀强磁场中，金属杆ab与导轨接触良好在两根导轨的端点d、e之间连接一电阻，其它部分电阻忽略不计现用一水平向右的外力F1作用在金属杆ab上,使金属杆由静止开始向右沿导轨滑动，滑动中杆ab始终垂直于导轨.金属杆受到的安培力用F安表示，则关于F1

5、与F安随时间t变化的关系图象可能是（）第II卷（非选择题）请8（20分）两根相距为L的足够长的金属直角导轨如图所示放置，它们各有一边在同一水平面内，另一边垂直于水平面质量均为m的金属细杆ab、cd与导轨垂直接触形成闭合回路，杆与水平和竖直导轨之间有相同的动摩擦因数，导轨电阻不计，回路总电阻为2R，整个装置处于磁感应强度大小为B、方向竖直向上的匀强磁场中当ab杆在平行于水平导轨的拉力作用下沿导轨向右匀速运动时，cd杆也正好以某一速度向下做匀速运动，设运动过程中金属细杆ab、cd与导轨接触良好，重力加速度为g，求：（1）ab杆匀速运动的速度v1；（2）ab杆所受拉力F；（3）ab杆以v1匀速运动时

6、，cd杆以v2（v2已知）匀速运动，则在cd杆向下运动过程中，整个回路中产生的焦耳热9（15分）如图所示，虚线左侧有一场强为E1=E的匀强电场，在两条平行的虚线MN和PQ之间存在着宽为L、电场强度为E2=2E的匀强电场，在虚线PQ右侧相距也为L处有一与电场E2平行的屏现将一电子（电荷量e,质量为m）无初速度放入电场E1中的A点，最后打在右侧的屏上，AO连线与屏垂直，垂足为O,求：(1)电子从释放到打到屏上所用的时间；(2)电子刚射出电场E2时的速度方向与AO连线夹角的正切值tan；(3)电子打到屏上的点P到O点的距离x.10(14分)(2013成都检测)如右图所示，一带电微粒质量为m2.010

7、11kg、电荷量q1.0105C，从静止开始经电压为U1100 V的电场加速后，从两平行金属板的中间水平进入偏转电场中，微粒从金属板边缘射出电场时的偏转角30，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D34.6 cm的匀强磁场区域微粒重力忽略不计求：(1)带电微粒进入偏转电场时的速率v1；(2)偏转电场中两金属板间的电压U2；(3)为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强B至少多大？11(8分)如图所示，质量为m，带电量为q的粒子，从两平行电极板正中央垂直电场线和磁感线以速度v飞入已知两板间距为d，磁感应强度为B，这时粒子恰能沿直线穿过电场和磁场区域(重力不计)今将磁感应强度增大到某

8、值，则粒子将落到极板上当粒子落到极板上时的动能为多大？12(8分)如图所示，两根平行金属导轨M、N，电阻不计，相距0.2 m，上边沿导轨垂直方向放一个质量为m5102kg的金属棒ab，ab的电阻为0.5 .两金属导轨一端通过电阻R和电源相连电阻R2 ，电源电动势E6 V，电源内阻r0.5 ，如果在装置所在的区域加一个匀强磁场，使ab对导轨的压力恰好是零，并使ab处于静止(导轨光滑)求所加磁场磁感强度的大小和方向13如图所示，平行金属导轨与水平面间夹角均为=370，导轨间距为lm，电阻不计，导轨足够长。两根金属棒ab和ab的质量都是0.2kg，电阻都是1，与导轨垂直放置且接触良好，金属棒和导轨之

9、间的动摩擦因数为0.25，两个导轨平面处均存在着垂直轨道平面向上的匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度B的大小相同。让ab固定不动，将金属棒ab由静止释放，当ab下滑速度达到稳定时，整个回路消耗的电功率为8W。求：ab达到的最大速度多大？ab下落了30m高度时，其下滑速度已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量Q多大？如果将ab与ab同时由静止释放，当ab下落了30m高度时，其下滑速度也已经达到稳定，则此过程中回路电流的发热量Q为多大？(g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8)14如图所示，光滑平行的水平金属导轨MN、PQ相距d,在M点和P点间接一个阻值为R的电阻，在两导轨

10、间OO1O1O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为l的匀强磁场，磁感应强度大小为B；质量为m，电阻为r的导体棒ab，垂直搁在导轨上，与磁场左边界相距l0，现用一大小为F、水平向右的恒力拉ab棒，使它由静止开始运动，棒ab在离开磁场前已经做匀速直线运动（棒ab与导轨始终保持良好的接触，导轨电阻不计）求：棒ab在离开磁场右边界时的速度；棒ab通过磁场区域的过程中通过电阻R的电荷量15如图所示，真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域，磁感应强度B=0.332T，磁场方向垂直于纸面向里；ab、cd足够长，cd为厚度不计的金箔，金箔右侧有一匀强电场区域，电场强度E=3.32105N/C，方向与金箔

11、成37角。紧挨边界ab放一点状粒子放射源S，可沿纸面向各个方向均匀放射初速率均为v=3.2106m/s的粒子，已知粒子的质量m=6.6410-27kg，电荷量q=3.210-19C。求：粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径R；金箔cd被粒子射中区域的长度L；设打在金箔上d端离cd中心最远的粒子沿直线穿出金箔进入电场，在电场中运动通过N点，SNab且SN=40cm，则此粒子从金箔上穿出时，损失的动能Ek为多少？16一个质量m=0.1kg的正方形金属框总电阻R=0.5，金属框放在表面绝缘且光滑的斜面顶端（金属框上边与AA重合），自静止开始沿斜面下滑，下滑过程中穿过一段边界与斜面底边BB平行、宽度为d的

12、匀强磁场后滑至斜面底端（金属框下边与BB重合），设金属框在下滑过程中的速度为v，与此对应的位移为s，那么v2s图象如图所示，已知匀强磁场方向垂直斜面向上，g10m/s2。根据v2s图象所提供的信息，计算出斜面倾角和匀强磁场宽度d.金属框从进入磁场到穿出磁场所用的时间是多少？匀强磁场的磁感应强度多大？17如图所示，水平方向大小为B的匀强磁场的上下边界分别是MN、PQ，磁场宽度为L，。一个边长为的正方形导线框(L2)从磁场上方竖直下落，线框的质量为m，电阻为R，运动过程中上下两边始终与磁场边界平行，若线框进入磁场过程中感应电流保持不变。（运动过程中空气阻力不计，重力加速度为g。）求：（1）线框下端

13、进入磁场时的速度。（2）线框下端即将离开磁场时线框的加速度。（3）若线框上端离开磁场时线框恰好保持平衡，求线框离开磁场的过程中流经线框电量q和线框完全通过磁场产生的热量Q。18如图所示，在平面坐标系xOy内，第二三象限内存在沿y轴正方向的匀强电场，第一四象限内存在半径为L的圆形匀强磁场，磁场圆心在M（L,0）点，磁场方向垂直于坐标平面向外，一带正电的粒子从第三象限中的Q（-2L,-L）点以速度v0沿x轴正方向射出，恰好从坐标原点O进入磁场，从P(2L,0)点射出磁场，不计粒子重力，求：（1）电场强度与磁感应强度大小之比。（2）粒子在磁场与电场中运动时间之比。19（2009年山东高考题）如图甲所

14、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轴间右连接发射质量为m、电量为+q、速度相同、重力不计的带电粒子在03t时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。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板间的情况）（1）求电压U的大小。（2）求时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。20(13分)如图所示，一

15、对带电平行金属板A、B与竖直方向成30角放置B板中心有一小孔正好位于平面直角坐标系 xOy上的O点，y轴沿竖直方向一比荷为1.0105C/kg的带正电粒子P从A板中心O处静止释放后沿做匀加速直线运动，以速度vo=104m/s，方向与x轴正方向夹30角从O点进入第四象限匀强电场，电场仅分布在轴的下方，场强大V/m，方向与x轴正方向成60角斜向上，粒子的重力不计试求：(1)AB两板间的电势差：(2)粒子P离开第四象限电场时的坐标；(3)若在P进入第四象限匀强电场的同时，在电场中适当的位置由静止释放另一与P完全相同的带电粒子Q，可使两粒子在离开电场前相遇求所有满足条件的释放点的集合（不计两粒子之间的

16、相互作用力）21一质量为m=6kg带电量为q= -0.1C的小球P自动摩擦因数=0.5倾角=53的粗糙斜面顶端由静止开始滑下，斜面高h=6.0m，,斜面底端通过一段光滑小圆弧与一光滑水平面相连。整个装置处在水平向右的匀强电场中,场强E=200N/C，忽略小球在连接处的能量损失，当小球运动到水平面时，立即撤去电场。水平面上放一静止的不带电的质量也为m的1/4圆槽Q，圆槽光滑且可沿水平面自由滑动，圆槽的半径R=3m,如图所示。（sin53=0.8 ，cos53=0.6 ，g=10m/s2。）（1）在沿斜面下滑的整个过程中,P球电势能增加多少？（2）小球P运动到水平面时的速度大小。（3）试判断小球P

17、能否冲出圆槽Q。22如图所示，倾角为、宽度为、长为的光滑倾斜导轨，导轨C1D1、C2D2顶端接有定值电阻，倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场中，磁感应强度为B=5T，C1A1、C2A2是长为S=4.5m的粗糙水平轨道，A1B1、A2B2是半径为R=0.5m处于竖直平面内的光滑圆环（其中B1、B2为弹性挡板），整个轨道对称。在导轨顶端垂直于导轨放一根质量为m=2kg、电阻不计的金属棒MN，当开关S闭合时，金属棒从倾斜轨道顶端静止释放，已知金属棒到达倾斜轨道底端前已达最大速度，当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时断开开关S，（不考虑金属棒MN经过接点C1、C2处和棒与B1、B2处弹性挡板碰撞时的机械

18、能损失，整个运动过程中金属棒始终保持水平，水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为=0.1，g=10m/s2）。求：（1）开关闭合时金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度；（2）金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中，电阻R0上产生的热量Q；（3）当金属棒第三次经过A1A2时对轨道的压力。23（12分）如图所示，一带电微粒质量为m=2.010-11kg、电荷量q=+1.010-5C（重力不计），从静止开始经电压为U1=100V的电场加速后，水平进入两平行金属板间的偏转电场中，微粒射出电场时的偏转角=30，并接着进入一个方向垂直纸面向里、宽度为D=34.6cm的匀强磁场区域。已知偏转电场中金属板长L=20cm，两板间距d=17. 3cm。（注意：计算中取1.73）求：（1）带电微粒进入偏转电场时的速率v1；（2）偏转电场中两金属板间的电压U2；（3）为使带电微粒不会由磁场右边射出，该匀强磁场的磁感应强度B至少多大？24如图所示，一足够长的矩形区域abcd内充满方向垂直纸面向里的、磁感应强度为B的匀强磁场，在ad边中点O，垂直于磁场射入一速度方向跟ad边夹角30、大小为v0的带正电粒子已知粒子质量为m，电荷量为q，ad边长为L，ab边足够长，粒子重力不计，求：（1）粒子能从ab边上射出磁