北京各区高考物理专题14第一个计算题专题讲练-电磁学部分(含解析)

专题14第一个计算题——电磁学部分【2019顺义二模】22．（16分）如下图，一静止的电子经过电压为U的电场加快后，立刻射入偏转匀强电场中，射入方向与偏转电场的方向垂直，射入点为A，最后电子从B点走开偏转电场。已知偏转电场的电场强度大小为E，方向竖直向上（如下图），电子的电荷量为e，质量为m，重力忽视不计。求：（1）电子进入偏转电场时的速度v0；（2）若将加快电场的电压提升为本来的2倍，使电子仍从B点经过，则偏转电场的电场强度1应当变成原E来的多少倍？（3）若在偏转电场地区加上垂直纸面向外的匀强磁场，使电子从A点射入该互相垂直的电场和磁场共同存在的地区沿直线运动，求所加磁场的磁感觉强度大小。【答案】：（1）v02Ue（）场强E增大为本来的2；倍；（）m23【考点】：带电粒子在匀强电场中的匀变速直线、类平抛运动，在正交匀强电场和磁场中的匀速直线运动。【分析】：（1）电子在电场中的加快，由动能定理得：Ue1mv0222Ue因此，v0m（2）设电子的水平位移为x，电子的竖直偏移量为y，则有：xv0ty1at2Eema2联立解得：E4yUx2依据题意可知x、y均不变，当U增大到本来的2倍，场强E也增大为本来的2倍。（3）电子做直线运动Bev0Ee【2019海淀二模】22．（16分）电磁轨道炮的加快原理如下图。金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间，并与轨道优秀接触。开始时炮弹在导轨的一端，经过电流后炮弹会被安培力加快，最后从导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离

L＝0.10m

，导轨长

s＝5.0m

，炮弹质量

m＝0.030kg

。导轨上电流

I

的方向如图中箭头所示。能够以为，炮弹在轨道内匀加快运动，它所在处磁场的磁感觉强度一直为

B＝2.0T，方向垂直于纸面向里。若炮弹出口速度为

v＝2.0×103m/s，忽视摩擦力与重力的影响。求：1）炮弹在两导轨间的加快度大小a；2）炮弹作为导体遇到磁场施加的安培力大小F；3）经过导轨的电流I。【答案】：（1）a＝4.0×105m/s2；（2）F＝1.2×104N；（3）I＝6.0×104A。【考点】：乙高科技模型——电磁轨道炮为背景，考察匀变速直线运动规律、牛顿第二定律、安培力的计算。【分析】：（1）炮弹在两导轨间做匀加快运动，因此

v2＝2as则v2a2s解得a＝4.0×105m/s2（6分）（2）忽视摩擦力与重力的影响，合外力则为安培力，因此＝Fma解得F＝1.2×104N（4分）（3）炮弹作为导体遇到磁场施加的安培力为F＝ILB解得I＝6.0×104A（6分）【2019海淀二模反应】22．（16分）电磁轨道炮的加快原理如下图。金属炮弹静止置于两固定的平行导电导轨之间，并与轨道接触优秀。开始时炮弹在导轨的一端，经过电流后炮弹会被安培力加快，最后从导轨另一端的出口高速射出。设两导轨之间的距离L，导轨长s，炮弹质量

m。导轨上电流为

I，方向如图中箭头所示。若炮弹出口速度为

v，忽视摩擦力与重力的影响。求：1）炮弹在两导轨间的加快度大小a；2）轨道间所加匀强磁场的磁感觉强度为多大？3）磁场力的最大功率为多大。【答案】：（1）av2mv2；（3）Pmv3；（2）B。2s2ILS2S【考点】：以高科技模型——电磁轨道炮为背景，考察匀变速直线运动规律、牛顿第二定律、功率的计算等。【分析】：（1）弹体在磁场力的作用下做匀加快直线运动，v202asv2a2sBILmv2（2）aBm2ILS3）【2019昌平二模】22．（16分）如图12所示，水平搁置的两平行金属板间存在着互相垂直的匀强电场和匀强磁场。已知两板间的电势差为U，距离为d；匀强磁场的磁感觉强度为B，方向垂直纸面向里。一质量为m、电荷量为q的带电粒子从A点沿水平方向射入到两板之间，恰巧沿直线从M点射出；假如撤去磁场，粒子从N点射出。、两点间的距MN离为h。不计粒子的重力。求：1）匀强电场场强的大小E；2）粒子从A点射入时的速度大小v0；3）粒子从N点射出时的动能Ek。【答案】：（1）EU；（2）v0U；（3）dBd。【考点】：以带电粒子在正交匀强电、磁场中的匀速直线和匀强电场中的类平抛两种运动形式，考察共点力的均衡条件、动能定理、重要的力电基本公式等知识。【分析】：（1）电场强度EU（4分）d（2）粒子做匀速直线运动，电场力与洛伦兹力大小相等，方向相反。qEqv0B（4分）EU（2解得v0Bd分）B（3）粒子从N点射出，由动能定理得：（4分）解得（2分）【2019丰台二模】22．（16分）如下图，质量为、电荷量为q的带电粒子，以初速度v沿垂直磁场方向射入磁感觉强度为B的匀强磁场，m在磁场中做匀速圆周运动。不计带电粒子所受重力。1）请判断带电粒子的电性；2）求粒子做匀速圆周运动的半径R和周期T；3）为使该粒子进入磁场时做匀速直线运动，还需要同时存在一个与磁场方向垂直的匀强电场，求电场强度E的大小和方向。【答案】：（1）粒子带正电；（2）Rmv，T2m；（3）EvB，方向水平向右。qBqB【考点】：以带电粒子在匀强磁场中的匀速圆周运动、在正交的电磁场中的匀速直线运动为背景，考察左手定章、牛顿第二定律、共点力均衡条件的基本应用。【分析】：1）（2分）由左手定章可判断粒子带正电2）（8分）洛伦兹力供给向心力，有带电粒子做匀速圆周运动的半径RmvqB匀速圆周运动的周期（3）（6分）粒子受电场力FqE，洛伦兹力fqvB粒子做匀速直线运动，有qEqvB。则场强E的大小为EvB方向水平向右。【2019旭日二模】22．（16分）如下图，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加快后射出，进入磁场后经历半个圆周，从P点射出磁场。已知O、P两点间的距离为l，忽视重力的影响，求：（1）匀强电场场强E的大小；2）粒子从电场射出时速度v的大小；3）匀强磁场磁感觉强度B的大小。【答案】：（U；（2）v2qU；（3）。1）Edm【考点】：带电粒子在匀强电场和匀强磁场的组合场中运动【分析】：（1）电场强度U（4分）Ed（2）依据动能定理有因此v2qU（6分）m（3）由题意可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动时，其轨道半径R

l22又依据牛顿第二定律有qvBmvR因此（6分）【2019西城二模】22．（16分）如下图，两根足够长的金属导轨平行搁置在倾角为θ的绝缘斜面上，两导轨间距为l。在M、PMN、PQ两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的平均直金属杆ab放在两导轨上，并与导轨垂直，导轨和金属杆接触优秀，不计它们之间的摩擦，且导轨和金属杆的电阻可忽视,重力加快度为g。1）让ab杆由静止开始沿导轨下滑，求它下滑的加快度大小。2）若在整套装置上施加磁感觉强度大小为B、方向垂直于斜面向下的匀强磁场。让ab杆由静止开始沿导轨下滑。当ab杆速度大小为v时，求此时ab杆中的电流大小；求ab杆下滑过程中的最大速度。【答案】：（1）a=gsinθ；（2）a.i=lvB/R；b.v=mgRsinθ/l22m【考点】：电磁感觉单导体棒模型中不含源不含容恒力作用状况【分析】：1）对ab杆受力剖析:杆只受重力和垂直于斜面的支持力。因此，对杆沿着斜面向下的方向列出的动力学方程为：mgsinθ=ma解得：a=gsinθ（2）