江苏职高对口单招物理模拟考试题03(含答案)

2014届江苏职高对口单招物理模拟考试题03(含答案)专题：电磁感应一一功能问题.分析：(1)已知磁感应强度B的变化率第Lks齿⑴t，由法拉第电磁感应定律求得感应电动势瞬时表达式，由欧姆定律求得感应电流瞬时表达式，得到感应电流的最大值Im.由于交变电流是正弦式的，所以感应电流的有效值I=Am.(2)当磁感应强度B随时间t变化的关系式为B=kt,回路中产生恒定的感应电流，CD棒所受的安培力均匀增大，当安培力等于最大静摩擦力时，棒刚要运动.根据法拉第电磁感应定律、欧姆定律得到安培力与时间的关系式，由安培力等于最大静摩擦力求出时间，由焦耳定律求Q.(3)先推导出安培力与时间的关系式，根据牛顿第二定律外力F与时间的关系式，作出图象，图象的“面积”等于外力的冲量，即可由几何知识求得冲量I.解答：解：(1)根据法拉第电磁感应定律回路中的感应电动势e=-^1-=k1L12sin^t所以，电动势的最大值Em=klJ2由闭合电路欧姆定律.二^二上祟由于交变电流是正弦式的，所以感应电流的有效值I苧m(2)根据法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势E=l1l2-^^=k].1l2根据闭合电路欧姆定律1=|上兴CD杆受到的安培力F/BH[J；112t当CD杆将要开始运动时，满足：FA=fm由上式解得：CD棒运动之前，产生电流的时间t二？7由工所以，在时间t内回路中产生的焦耳热Q=I2Rt=fml2(3)CD棒切割磁感线产生的感应电动势E=Bl1V

IKB11at时刻t的感应电流lj=---CD棒在加速过程中，根据由牛顿第二定律F-BI11=ma解得：F=rL+=根据上式，可得到外力F随时间变化的图象如图所示，由图象面积可知：经过时间t0,外力F的冲量I遥［+同tQ解得：答：(1)答：(1)回路中感应电流的有效值I为(2)从t=0到CD棒刚要运动，电阻R上产生的焦耳热Q为fm12;(3)在图2中定性画出外力F随时间t变化的图象如图所示，经过时间t0,外力F的冲量大小I的冲量大小I为华+mato点评：本题是电磁感应与交变电流、力学、电路等多个知识的综合，根据法拉第电磁感应定律求感应电动势，由欧姆定律求感应电流是基本的思路．对于涉及棒的运动问题，安培力的推导是关键．12.(20分).如图1所示，M、N为竖直放置的平行金属板，两板间所加电压为U0,S「S2为板上正对的小孔.金属板P和Q水平放置在N板右侧，关于小孔SrS2所在直线对称，两板的长度和两板间的距离均为1；距金属板P和Q右边缘l处有一荧光屏，荧光屏垂直于金属板P和Q；取屏上与SrS2共线的O点为原点，向上为正方向建立x轴.M板左侧电子枪发射出的电子经小孔S1进入M、N两板间.电子的质量为m,电荷量为e,初速度可以忽略.不计电子重力和电子之间的相互作用.(1)求电子到达小孔S2时的速度大小v；(2)若板P、Q间只存在垂直于纸面向外的匀强磁场，电子刚好经过P板的右边缘后，打在荧光屏上.求磁场的磁感应强度大小B和电子打在荧光屏上的位置坐标x；

(3)若金属板P和Q间只存在电场，P、Q两板间电压u随时间t的变化关系如图2所示，单位时间内从小孔S1进入的电子个数为N.电子打在荧光屏上形成一条亮线.忽略电场变化产生的磁场；可以认为每个电子在板P和Q间运动过程中，两板间的电压恒定.a.试分析在一个周期(即2t0时间)内单位长度亮线上的电子个数是否相同.b.若在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同，求2t0时间内打到单位长度亮线上的电子个数n；若不相同，试通过计算说明电子在荧光屏上的分布规律.考点：带电粒子在混合场中的运动；牛顿第二定律；向心力；动能定理的应用；带电粒子在匀强电场中的运动.专题：带电粒子在电场中的运动专题.分析：(1)电子在加速电场中，电场力做正功，根据动能定理求电子到达小孔S2时的速度大小v；(2)电子在磁场中做匀速圆周运动，画出轨迹，由几何知识求出轨迹半径，由牛顿第二定律求磁感应强度B.电子离开磁场后做匀速运动，由几何关系求x；(3)电子在电场中做类平抛运动，运用运动的分解，由牛顿第二定律和运动学公式结合求得离开电场时偏转的距离x1.电子在偏转电场外做匀速直线运动，也运用运动的分解求出电子打在荧光屏上的位置坐标x.对于有电子穿过P、Q间的时间内进行讨论，在任意At时间内，P、Q间电压变化Au相等，在任意At时间内，亮线长度△*相等.所以在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同.根据电子在P、Q电场中的侧移量，求出偏转电压u再求出电子打在荧光屏上的最大侧移量，求出亮线的长度，即可求得单位长度亮线上的电子数.出①m解答：出①m解：(1)根据动能定理已9口Jin*编得:(2)电子在磁场中做匀速圆周运动，设圆运动半径为R,在磁场中运动轨迹如图1,由几何关系(R- ,解得：R=-1l

解得：R=-1l由此可知：K2电子离开磁场后做匀速运动，满足几何关系：通过上式解得坐标(3)由此可知：K2电子离开磁场后做匀速运动，满足几何关系：通过上式解得坐标(3)a.设电子在偏转电场PQ中的运动时间为t1,PQ间的电压为u垂直电场方向：l=vt1②平行电场方向：町mt，③此过程中电子的加速度大小且等④ml①、②、③、④联立得：叼中上电子出偏转电场时，在x方向的速度vx=at1⑤电子在偏转电场外做匀速直线运动，设经时间t2到达荧光屏.则水平方向：l=vt2⑥竖直方向：x2=vxt2⑦①、⑤、⑥、⑦联立，解得：H2=^4电子打在荧光屏上的位置坐标2U口31对于有电子穿过P、Q间的时间内进行讨论:图I由图2可知，在任意At时间内图2P、Q间电压变化^u相等.?1由⑧式可知，打在荧光屏上的电子形成的亮线长度△篁=^昔-△口.4U口所以，在任意At时间内，亮线长度^x相等.由题意可知，在任意At时间内，射出的电子个数是相同的.也就是说，在任意At时间内，射出的电子都分布在相等的亮线长度^x范围内.因此，在一个周期内单位长度亮线上的电子个数相同．b.现讨论2t0时间内，打到单位长度亮线上的电子个数：当电子在P、Q电场中的侧移量x1=£时，由叼得：u=2U)当偏转电压在0〜±2U0之间时，射入P、Q间的电子可打在荧光屏上.2 4t口由图2可知，一个周期内电子能从P、Q电场射出的时间。 lJ4Nt0所以，一个周期内打在荧光屏上的电子数Nt。2由⑧式，电子打在荧光屏上的最大侧移量。好亮线长度L=2xm=3l所以，从0〜2to时间内，单位长度亮线上的电子数答：l'2eUn(1)电子到达小孔S2时的速度大小v为'——^；vm _ 412mUn . . .11(2)磁场的磁感应强度大小B是白■——