高中电磁学实验热力学物理错题.pdf

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1、二、电磁学1、传送带和水平面的夹角为37°，完全相同的两轮和皮带的切点A、B间的距离为24m，B点右侧（B点在场的边缘）有一上下无限宽左右边距为d的正交匀强电场和匀强磁场，电场方向竖直向上，匀强磁场垂直于纸面向里，磁感应强度B=103T.传送带在电机带动下，以4m/s速度顺时针匀速运转，现将质量为m=0.1kg，电量q=+10-2C的物体(可视为质点)轻放于传送带的A点，已知物体和传送带间的摩擦系数为μ=0.8，物体在运动过程中电量不变，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6cos37°=0.8求：（1）物体从A点传送到B点的时间？

2、（2）若物体从B点进入混合场后做匀速圆周运动，则所加的电场强度的大小E应为多少？物体仍然从混合场的左边界出混合场，则场的右边界距B点的水平距离d至少等于多少？解：（1）物体在斜面上做加速运动，由牛顿第二定律有μmgcos370-mgsin37°=ma○1物体做匀加速运动到与传送带有相同速度，有v=at1○2物体运动位移为x=at2○3物体继续与传送带以相同速度匀速运动，有L-X=vt○4AB2物体在传送带上运动总时间t=t+t=11s○512（2）物体在混合场中做匀速圆周运动，有qE=mg○6解得电场强度应为：E=100N/CqvB=m○7物体

3、离开混合场有sin370=○8代入数据，解得水平距离为：d=0.016m注意事项：○1物体在传送带上运动时是先加速后匀速，但由于不确定物体在运动到传送带最上端时是否已经与传送带共速，所以应先在草稿纸上验算一下。当验算发现在到达最上端之前就已经与传送带共速时，则应分阶段算出加速的时间和共速的时间，再把两段时间加起来。○2由“若物体从B点进入混合场后做匀速圆周运动”这句话就可判断出物体的重力和电场力相等，抵消掉了，只剩下洛伦兹力提供向心力。○3第(2)问中的○8式要求我们答题的时候能够想到“当物体刚好与右边界相切的时候d最小”这种临界情况，同时需要

4、我们充分利用好图中的几何关系。2、（10）分如图所示，两根平行且光滑的金属轨道固定在斜面上，斜面与水平面之间的夹角，轨道上端接一只阻值为R=0.4的电阻器，在导轨间存在垂直于导轨平面的匀强磁场，磁场的磁感应强度B=0.5T，两轨道之间的距离为L=40cm，且轨道足够长，电阻不计。现将一质量为m=3g，有效电阻为r=1.0的金属杆ab放在轨道上，且与两轨道垂直，然后由静止释放，求：(1)金属杆ab下滑过程中可达到的最大速率；(2)金属杆ab达到最大速率以后，电阻器R每秒内产生的电热。解：（1）释放后，沿斜面方向受到重力向下的分力和安培力，当达到最

5、大速率v时，加速度为0，根据牛顿第二定律得m2分安根据法拉第电磁感应定律此时1分根据闭合电路欧姆定律，1分根据安培力公式1分解得1分（2）根据能的转化和守恒定律，达到最大速度后，电路中产生的焦耳热就等于重力做的功，电路中每秒钟产生的热量为2分金属杆每秒钟产生的热量为=5.76×10-32分注意事项：○1对于电磁感应的问题，特别是金属棒在导轨上运动的，应分清楚当速度稳定时是哪个力跟安培力平衡了，再由二力平衡的公式来求相关的最大速度等。○2读题时要看好导轨的电阻是否忽略，金属棒的电阻是否忽略，如果没有则应该注意问题问的是哪一部分的相关问题，像这道题

6、问的是电阻器R的电热，所以当我们求出总电热之后还得按照电阻之比来换算。3、如图，一半径为R的圆表示一柱形区域的横截面（纸面）。在柱形区域内加一方向垂直于纸面的匀强磁场，一质量为m、电荷量为q的粒子沿图中直线在圆上的a点射入柱形区域，在圆上的b点离开该区域，离开时速度方向与直线垂直。圆心O到直线的距离为l。现将磁场换为平等于纸面且垂直于直线的匀强电场，同一粒子以同样速度沿直线在a点射入柱形区域，也在b点离开该区域。若磁感应强度大小为B，不计重力，求电场强度的大小。解：粒子在磁场中做圆周运动。设圆周的半径为r，由牛顿第二定律和洛仑兹力公式得①其中v

7、为粒子在a点的速度过b点和O点作直线的垂线，分别与直线交于c和d点。由几何关系知，线段和过a、b两点的轨迹圆弧的两条半径（未画出）围成一正方形。因此有②设由几何关系得③④联立②③④式得⑤再考虑粒子在电场中的运动。设电场强度的大小为E，粒子在电场中做类平抛运动。设其加速度大小为a，由牛顿第二定律和带电粒子在电场中的受力公式得qE=ma⑥粒子在电场方向和直线方向所走的距离均为r，有运动学公式得水平方向有，⑦竖直方向有，r=vt⑧其中t是粒子在电场中运动的时间。联立①⑤⑥⑦⑧式得电场强度的大小为：⑨注意事项：○1先读题，抓出关键点“圆形区域中加电场或

8、磁场”“入射方向与出射方向垂直”“磁场改为电场后粒子只受水平方向的电场力，所以粒子做类平抛运动”“已知入射点和出射点，可以确定类平抛运动的大概轨迹和各