2015高考物理一轮复习题及答案解析-电磁学综合

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1、解答题专练卷(二)　电磁学综合1．如图1所示，质量m＝2.0×10－4kg、电荷量q＝1.0×10－6C的带正电微粒静止在空间范围足够大的电场强度为E1的匀强电场中。取g＝10m/s2。图1(1)求匀强电场的电场强度E1的大小和方向；(2)在t＝0时刻，匀强电场强度大小突然变为E2＝4.0×103N/C，且方向不变。求在t＝0.20s时间内电场力做的功；(3)在t＝0.20s时刻突然撤掉电场，求带电微粒回到出发点时的动能。2．如图2所示，水平放置的平行金属板之间电压大小为U，距离为d，其间还有垂直纸面向里的匀强磁场。质量为m、带电量为＋q的带电粒子，以水平速度v

2、0从平行金属板的正中间射入并做匀速直线运动，然后又垂直射入场强大小为E2，方向竖直向上的匀强电场，其边界a、b间的宽度为L(该电场竖直方向足够长)。电场和磁场都有理想边界，且粒子所受重力不计，求图2(1)该带电粒子在a、b间运动的加速度大小a；(2)匀强磁场对该带电粒子作用力的大小F；(3)该带电粒子到达边界b时的速度大小v。3．如图3是磁流体发电工作原理示意图。发电通道是个长方体，其中空部分的长、高、宽分别为l、a、b，前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可略的导体电极，这两个电极与负载电阻R相连。发电通道处于匀强磁场里，磁感应强度为B，方向如图。发电通道

3、内有电阻率为ρ的高温等离子电离气体沿导管高速向右流动(单位体积内离子数为n)，运动的电离气体受到磁场作用，产生了电动势。发电通道两端必须保持一定压强差，使得电离气体以不变的流速v通过发电通道。不计电离气体所受的摩擦阻力。根据提供的信息完成下列问题：图3(1)判断发电机导体电极的正负极，求发电机的电动势E；(2)发电通道两端的压强差Δp；(3)若负载电阻R阻值可以改变，当R减小时，电路中的电流会增大；但当R减小到R0时，电流达到最大值(饱和值)Im；当R继续减小时，电流就不再增大，而保持不变。设变化过程中，发电通道内电离气体的电阻率保持不变。求R0和Im。4．如图

4、4所示，真空中直角坐标系xOy，在第一象限内有垂直纸面向外的匀强磁场，在第四象限内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度的大小均为B，在第二象限内有沿x轴正方向的匀强电场，第三象限内有一对平行金属板M、N，两板间距为d，所加电压为U，两板间有垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场。一个正离子沿平行于金属板的轴线射入两板间并做直线运动，从A点(－L,0)垂直于x轴进入第二象限，从P点(0,2L)进入第一象限，然后离子垂直于x轴离开第一象限，不计离子的重力，求：图4(1)离子在金属板间运动速度v0的大小；(2)离子的比荷q/m；(3)从离子进入第一象限开始计时，离子

5、穿越x轴的时刻。5．如图5为实验室筛选带电粒子的装置示意图，竖直金属板MN之间加有电压，M板有一电子源，可不断产生速度可忽略不计的电子，电子电荷量为e，质量为m，N板有一与电子源正对的小孔O。金属板的右侧是一个半径为R的圆筒，可以围绕竖直中心轴逆时针转动，圆筒直径两端的筒壁上有两个正对的小孔O1、O2，电子通过两孔所需要的时间是t＝0.2s。现圆筒内部有竖直向下的磁场，匀速转动以后，凡是能进入圆筒的电子都能从圆筒中射出来。试求：图5(1)金属板MN上所加电压U的大小；(2)圆筒转动的最小角速度；(3)若要求电子从一个孔进入圆筒后必须从另一个孔射出来，圆筒转动的角

6、速度多大？6．静电喷漆技术具有效率高、浪费少、质量好、有益于健康等优点，其装置可简化如图6甲所示。A、B为水平放置的间距d＝1.6m的两块足够大的平行金属板，两板间有方向由B指向A的匀强电场，场强为E＝0.1V/m。在A板的中央放置一个安全接地的静电油漆喷枪P，油漆喷枪可向各个方向均匀地喷出初速度大小均为v0＝6m/s的油漆微粒，已知油漆微粒的质量均为m＝1.0×10－5kg、电荷量均为q＝－1.0×10－3C，不计油漆微粒间的相互作用、油漆微粒带电对板间电场和磁场的影响及空气阻力，重力加速度g＝10m/s2。求：(1)油漆微粒落在B板上所形成的图形面积；(2)

7、若让A、B两板间的电场反向，并在两板间加垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度B＝0.06T，调节喷枪使油漆微粒只能在纸面内沿各个方向喷出，其它条件不变。B板被油漆微粒打中的区域的长度；(3)在满足(2)的情况下，打中B板的油漆微粒中，在磁场中运动的最短时间。图6答案1．解析：(1)根据微粒受力平衡，则E1q＝mgE1＝＝N/C＝2.0×103N/C，方向竖直向上(2)在t＝0时刻，电场强度突然变化为E2＝4.0×103N/C，设微粒的加速度为a1，在t＝0.20s时间内上升高度为h，电场力做功为W，则qE2－mg＝ma1，解得：a1＝10m/s2h＝a1t2，解

8、得：h＝0.20mW＝q