题目列表(包括答案和解析)
设在讨论的空间范围内有磁感应强度为B的匀强磁场,B的方向垂直于纸面向里,如图15所示,在纸平面上有一长为h的光滑绝缘空心细管MN,管的M端内有一带正电的小球P1,在纸平面上N端的正右前方2h处有一个不带电的小球P2,开始时P1相对管静止,管向运动,小球P2在纸平面上沿着以于MN延长线方向成
角的速度
运动,设管的质量远大于P1的质量,P1在管内的运动对管的运动的影响可以忽略。
![]()
已知P1离开的管的N端时相对纸面的速度大小恰好为
,且在离开管后最终能与P2相碰,试求:(1)P1的比荷
(2)
和
的比值
设在讨论的空间范围内有磁感应强度为B的匀强磁场,B的方向垂直于纸面向里,如图15所示,在纸平面上有一长为h的光滑绝缘空心细管MN,管的M端内有一带正电的小球P1,在纸平面上N端的正右前方2h处有一个不带电的小球P2,开始时P1相对管静止,管向运动,小球P2在纸平面上沿着以于MN延长线方向成
角的速度
运动,设管的质量远大于P1的质量,P1在管内的运动对管的运动的影响可以忽略。
![]()
已知P1离开的管的N端时相对纸面的速度大小恰好为
,且在离开管后最终能与P2相碰,试求:(1)P1的比荷
(2)
和
的比值
在光滑的直角坐标系xOy水平面的第一象限内分布有磁感应强度的大小为B、方向垂直纸面向内的匀强磁场。在xOy平面内放置一单匝矩形导线框abcd,线框边长ab = L、ad = 2L,电阻为R,质量为m。t = 0时,bc边与Oy轴重合,线框以初速度υ0沿x轴正方向进入磁场,不计空气阻力。
(1)求cd边刚进入磁场时,c、d间的电势差U;
(2)试讨论求线框最终速度大小及对应的初速度υ0的范围;
(3)求线框进入磁场的过程中通过导线横截面的电荷量q大小;
【猜题理由】电磁感应问题是近年江苏高考的必考的内容,往年高考中没有同时考查瞬时感应电动势和平均感应电动势,2010年高考很可能以讨论运动状态、微积分等难度设置高门槛作为压轴题,以法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、动量定理为规律命题。
1. BCD 2. BC 3.D 4.A 5. C
6. AD 7.C 8. CD 9. AB 10.BC
11.(1)CD(2)指零 指零 指零 左偏
12. 电极A与导电纸接触不良
13. 解:(1)小球速度最大时,棒对它的弹力垂直于棒向下,受力分析如图,沿杆方向,
,垂直杆方向:
,
联立以上各式,得电磁学中的“场”.files/image248.gif)
所以:电磁学中的“场”.files/image250.gif)
(2)小球C从斜置的绝缘棒上由静止开始运动,必须满足条件
,而
即
,所以电磁学中的“场”.files/image258.gif)
14. 解:(1)根据牛顿第二定律
,根据库仑定律
,
,解得电磁学中的“场”.files/image266.gif)
(2)当A球受到的合力为零即加速度为零时,动能最大,设此时A球与B点间的距离为R,则
,解得
。
15. 解:(1)、(2)如图所示,设小球在C点的速度大小是
,对轨道的压力大小为
,则对于小球由A
C的过程中,应用动能定理列出:
-0,在C点的园轨道径向应用牛顿第二定律,有
,解得电磁学中的“场”.files/image282.gif)
(3)如图所示,设小球初始位置应在离B点xm的
点,对小球由电磁学中的“场”.files/image284.gif)
D的过程应用动能定理,有:
,在D点的圆轨道径向应用牛顿第二定律,有
,解得电磁学中的“场”.files/image291.gif)
16. 解:(1)F1为P1参与的运动而受到指向N端的洛伦兹力,其值为:
(其中
,为
的电量),
对应有指向N端的加速度:
(其中m为
的质量)
在管中运动会使它受到另一个向左的洛伦兹力,此力与管壁对
向右的力所抵消,
到达N端时具有沿管长方向的速度:电磁学中的“场”.files/image302.gif)
所以,
对纸平面的速度大小为: 电磁学中的“场”.files/image304.gif)
又因为
,故:电磁学中的“场”.files/image308.gif)
即:电磁学中的“场”.files/image310.gif)
所以
的比荷为:电磁学中的“场”.files/image312.gif)
(2)
从M端到N端经历的时间为:电磁学中的“场”.files/image314.gif)
离开管后将在纸平面上做匀速圆周运动,半径与周期分别为:电磁学中的“场”.files/image316.gif)
电磁学中的“场”.files/image318.gif)
经t1时间已随管朝正右方向运动:电磁学中的“场”.files/image320.gif)
的距离
所以
离开N端的位置恰好为
的初始位置
经时间t1已知运动到如图所示的位置S2走过的路程为电磁学中的“场”.files/image325.gif)
只能与
相碰在图中的S处,相遇时刻必为
电磁学中的“场”.files/image327.gif)
且要求
在这段时间内恰好走过2R的路程,因此有
电磁学中的“场”.files/image329.gif)
即得:电磁学中的“场”.files/image331.gif)
所以:电磁学中的“场”.files/image333.gif)
17. 解:
……① 电磁学中的“场”.files/image337.gif)
由于重力和电场力平衡,电粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动,小球平抛且碰时动量守恒,根据条件,碰后
反向
……①
另有
……②
解得
……③
对平抛:电磁学中的“场”.files/image347.gif)
解得电磁学中的“场”.files/image349.gif)
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