高考物理之复合场

1、高考物理之复合场第1页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图所示，坐标空间中有场强为E的匀强电场和磁感应强度为B的匀强磁场，y轴为两种场的分界面，图中虚线为磁场区域的右边界.现有一质量为m，电荷量为-q的带电粒子从电场中坐标位置(-L，0)处，以初速度v0沿x轴正方向开始运动，且已知L= .试求:要使带电粒子能穿越磁场区域而不再返回电场中，磁场的宽度d应满足的条件. (忽略带电粒子重力作用)v0(-L,0)OBm,-qxEy答案上题答案(1) (2) 与正轴方向成 （3）第2页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图所示，在xoy坐标平面内的第一象限内

2、有沿-y方向的匀强电场。在第四象限内有垂直平面向外的匀强磁场。现有一质量为m，带电量为+q的粒子（重力不计）以初速度v0沿-x方向从坐标为（3L,L）的P点开始运动，接着进入磁场后由坐标原O点射出，射出的速度与y轴方向夹角为45，求：（1）粒子从O点射出的速度v和电场强度E；（2）粒子从P点运动到O电过程所需要的时间？yxPOV0（3L,L）V45（1） （2） 第3页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图所示，x轴上方存在磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外（图中未画出）。x轴下方存在匀强电场，场强大小为E，方向沿与x轴负方向成60角斜向下。一个质量为

3、m，带电量为e的质子以速度v0从O点沿y轴正方向射入匀强磁场区域。质子飞出磁场区域后，从b点处穿过x轴进入匀强电场中，速度方向与x轴正方向成30，之后通过了b点正下方的c点。不计质子的重力。（1）求出圆形匀强磁场区域的最小半径和最小面积；（2）求出b点到c点的距离。（1）（2）第4页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图5-19所示的理想变压器的原、副线圈电路中分别接有4个完全相同的灯泡，而且全都正常发光，那么，这三个线圈的匝数之比=；如果 两端的输出电压为U，则变压器的输入电压 =，电源的输出电压 =。321；3U；4U第5页，共30页，2022年，5月20日，23点2

4、1分，星期四面积为S的矩形线圈，在匀强磁场中以其一边为轴匀速转动，转轴与磁感线垂直，线圈中感应电动势e与时间t的关系如图所示，感应电动势最大值和周期可由图中读出求：（1）该匀强磁场的磁感强度的大小（2）在tT/12时刻，线圈平面与磁感线的夹角图11-8te0m-mT/2T（1）（2）第6页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图所示，一个匝数为10匝的矩形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，周期为T，若把万用表的选择开关拨到交流电压挡，测得a,b两点间的电压为20V ，则可知：从中性面开始计时，当t=T/8时，穿过线圈的磁通量的变化率约为（ ）A,1.41Wb/s

5、；B. 2.0Wb/s；C. 14.1Wb/s；baB第7页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图所示，一个匝数为100匝的正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，其边长为0.2m，角速度为10rad/s，线圈自身电阻为2，负载电阻为6，磁场的磁感应强度为2T,若线圈从中性面开始转动，则从开始转动的1/20秒内（ ）A产生的热量为150J；B. 产生的热量为120J；C. 通过的电量为1C；D. 通过的电量为 CC第8页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四一单匝线圈在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动，在转动过程中，线圈中的最大磁通量为

6、 ，最大感应电动势为 ，下列说法中正确的是（ ）A 当磁通量最大时，感应电动势也最大；B 角速度等于 ；C 当磁通量减小时，感应电动势也减小；D 当磁通量等于时 ，感应电动势等于 第9页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为L，它在磁感应强度为B、方向如图的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路连有额定功率为P的小灯泡且正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（ ）(2 L 2nB)2/P2( L 2nB)2/P(L 2nB)2/2P(L 2nB)2/PbaBl第10页，共30

7、页，2022年，5月20日，23点21分，星期四在变电站里，经常要用交流电表去监测电网上的强电流，所用的器材叫电流互感器。如下所示的四个图中，能正确反应其工作原理的是 AAAA地线火线火线地线地线火线地线火线A A D CB第11页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四理想变压器初、次级线圈的匝数比n1:n2=2:1，分别接有完全相同的纯电阻，如图二所示电源电压为U，则次级线圈的输出电压为A、3/4U B、 U/3 C、 U/2 D、 2/5U第12页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图所示，抛物线的方程是yx2，下半

8、部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是ya的直线（图中的虚线所示）一个小金属块从抛物线上yb（ba）处以速度v沿抛物线下滑假设抛物线足够长，金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是 ( )Amgb BMv2/2Cmg（ba）Dmg（ba） mv2/2第13页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图甲所示， abcd为导体做成的框架，其平面与水平面成角，质量为m金棒棒PQ与ad、 bc接触良好，回路的总电阻为R，整个装置放在垂直于框架平面的变化磁场中，磁感应强度B随时间变化情况如图乙所示（设图甲中B的方向为正方向）。若PQ始终静止，关于PQ与框架的摩擦力在时间0t1内的

9、变化情况，可能正确的是 ( )A一直增大B一直减小C先减小后增大D先增大后减小abcdpQBtBt1o甲乙AC第14页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图所示，由粗细相同的导线制成的正方形线框边长为L，每条边的电阻均为R，其中ab边材料的密度较大，其质量为m，其余各边的质量均可忽略不计线框可绕与cd边重合的水平轴自由转动，不计空气阻力及摩擦若线框从水平位置由静止释放，经历时间t到达竖直位置，此时ab边的速度大小为v若线框始终处在方向竖直向下、磁感强度为B的匀强磁场中，重力加速度为g求：（1）金属框摆到竖直位置时，重力的即时功率。（2）线框在竖直位置时，ab边两端的电压及

10、所受安培力的大小（3）在这一过程中，线框中感应电动势的有效值（4）在时间t内流过金属框的电量。0 第15页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图所示，金属直杆MN和PQ相互平行，构成一个与水平面成角的导轨，上面放一个质量为m1的金属棒a。金属直杆MR和PS相互平行，构成一个与水平面成角的导轨，上面放一个质量为m2的金属棒b。金属棒a和b既与各自导轨垂直，又呈水平状态。两导轨的间距相等且足够长，不计一切摩擦，金属棒与导轨接触良好。整个装置放在竖直向上的匀强磁场中。释放a和b后，最终它们沿导轨匀速运动。关于a和b的质量，下列关系正确的是（ ）Am1sin=m2sinBm1co

11、s=m2cos Cm1tan=m2tan Dm1cot=m2cotBQNRMPSabB第16页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图483所示，导体杆op可绕o轴沿半径为r的光滑的半圆形框架在匀强磁场中以角速度转动，磁感应强度为B，ao 间接有电阻R，杆和框架电阻不计，则所施外力的功率为 C 第17页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四 如图示，U形导体框架的宽度L=0.5m，电阻忽略不计，其所在平面与水平面成=30，一根质量m=0.1kg、有效电阻R=0.5的导体棒MN垂直跨放在U形框架上，离PQ的距离为b=0.2m，整个装置处于与滑轨平面正交、磁感

12、应强度按B=0.2t2 T规律变化的磁场中，t=0时导体恰好静止，（g=10m/s2）求： 经过多少时间导体开始滑动 这段时间内通过导体棒横截面的电量BNMQP t=5秒q= I t=BLb/R=0.2250.50.2/0.5=1库仑第18页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四 水平放置的导轨处于垂直轨道平面的匀强磁场中，今从静止起用力拉金属棒ab，若拉力为恒力，经t1 秒ab的速度为v，加速度为a1 ，最终速度为2v, 若拉力的功率恒定，经t2秒ab的速度为v，加速度为a2 ，最终速度为2v, 求 a1和a2的关系 BbaRa2 = 3a1第19页，共30页，2022年，

13、5月20日，23点21分，星期四如图所示，abcd是由粗细均匀的电阻丝制成的矩形线框水平放置，导体MN有电阻，其电阻大小与ab边电阻大小相同，可在ab边及dc边上无摩擦滑动，且接触良好。匀强磁场（图中未画出）垂直于线框平面，当MN在水平拉力作用下由紧靠ad边向bc边匀速滑动的过程中，以下说法中正确的是（ ）AMN中电流先减小后增大BMN两端电压先减小后增大C作用在MN上的拉力先减小后增大D矩形线框中消耗的电功率先减小后增大dabcNMACD 第20页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图4-102所示，在倾角为的光滑斜面上，存在着两个磁感强度大小相等的匀强磁场，其中一个的

14、方向垂直斜面向下，另一个的方向垂直斜面向上，宽度均为L，一个质量为m、边长为L的正方形线框以速度v刚进入上边磁场时恰好做匀速直线运动当ab边到达gg和ff的中间位置时，线框又恰好做匀速直线运动，问：线框从开始进入上边的磁场至ab边到达gg和ff中间位置时，产生的热量为多少？第21页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图4-90 所示，正方形金属框abcd的边长为L，在拉力作用下以速率v匀速通过匀强磁场已知电阻Rab=Rcd=Ref=R（其余电阻不计）长度Lae=2Led，磁场宽度大于L，磁感应强度为B求把金属框从图示位置开始到全部拉进磁场的过程中拉力所做的功 第22页，共

15、30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四 如图所示，两根相距为的足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面内，一端接有阻值为的电阻在x 0 的一侧存在沿竖直方向的非均匀磁场，磁感强度B随x的增大而增大，Bx，式中的是一常量一金属直杆与金属导轨垂直，可在导轨上滑动当0 时位于x 0处，速度为，方向沿x轴的正方向在运动过程中，有一大小可调节的外力作用于金属杆以保持金属杆的加速度恒定，大小为，方向沿x轴的负方向设除外接的电阻R外，所有其他电阻都可以忽略问： （1）该回路中的感应电流持续的时间多长？ （2）当金属杆的速度大小为2 时，回路中的感应电动势有多大？dBOxy v0RT22EBd3

16、16 第23页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图示， 、 为两匀强磁场区，磁感应强度均为B，方向如图示，两区域中间为宽L/2的无磁场区，有一边长为L、粗细均匀、各边电阻为R的正方形金属框abcd置于区域，ab 边与磁场边界平行，现拉着金属框以速度v水平向右匀速运动，则（1）分别求出当ab边刚进入中央无磁场区和进入磁场区时，通过ab 边的电流大小和方向.（2）画出金属框从区域刚出来到完全拉入区域过程中水平拉力与时间的关系图象.（3）求上述 （2）过程中拉力所做的功dabcI1= BLv/4R 顺时针方向 I2= 2BLv/4R 逆时针方向 0tFB2L2v/RB2L2v

17、/4RL/2vL/v3L/2v（3） W=F1L/2+ F2L/2+ F3L/2 = 3B2L3v/4R第24页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四有两个匀强磁场区域，宽度都为L，磁感应强度大小都是B，方向如图7所示。单匝正方形闭合线框由均匀导线制成，边长为L。导线框从左向右匀速穿过与线框平面垂直的两匀强磁场区。规定线框中感应电流逆时针方向为正方向。则线框从位置I运动到位置II的过程中，感应电流i随时间变化的图线正确的是( )C 第25页，共30页，2022年，5月20日，23点21分，星期四如图所示，光滑的平行导轨P、Q相距l=1m，处在同一水平面中，导轨左端接有如图所示

18、的电路，其中水平放置的平行板电容器C两极板间距离d=10mm，定值电阻R1=R3=8，R2=2，导轨电阻不计，磁感应强度B=0.4T的匀强磁场竖直向下穿过导轨平面，当金属棒ab沿导轨向右匀速运动（开关S断开）时，电容器两极板之间质量m=11014kg，带电荷量q=11025C的粒子恰好静止不动；当S闭合时，粒子以加速度a=7m/s2向下做匀加速运动，取g=10m/s2，求：（1）金属棒ab运动的速度多大？电阻多大？（2）S闭合后，使金属棒ab做匀速运动的外力的功率多大？ R3R2qSmR1vaPbQ速度为3m/s，电阻r=2P=Fv=0.063=0.18第26页，共30页，2022年，5月20

19、日，23点21分，星期四如图所示，PR是一块长为L=4米的绝缘平板固定在水平地面上，整个空间有一个平行于PR的匀强电场E，在板的右半部分有一个垂直于纸面向外的匀强磁场B，一个质量为m=0.1千克、带电量为q=0.5库仑的物体，从板的P端由静止开始在电场力和摩擦力的作用下向右做匀加速运动，进入磁场后恰能做匀速运动。当物体碰到板R端挡板后被弹回，若在碰撞瞬间撤去电场，物体返回时在磁场中仍做匀速运动，离开磁场后做匀减速运动停在C点，PC=L/4，物体与平板间的动摩擦因素为=0.4。求：判断物体带电性质，正电还是负电荷？物体与挡板碰撞前后的速度v1和v2；磁感强度B的大小；电场强度E的大小和方向 。 qv1B=2N qv2B=1N qE=1.2N v1=5.66m/s v2=2.83m/s B=0.71T E=2.4V/m 方向向右第27页，共30页