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高三电磁学专题复习.doc

上传人:weiwoduzun 文档编号:2941756 上传时间:2018-09-30 格式:DOC 页数:5 大小:317.46KB
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资源描述

1、高三电磁学专题复习1 如图所示,在第一象限有一均强电场,场强大小为 E,方向与 y 轴平行;在 x 轴下方有一均强磁场,磁场方向与纸面垂直。一质量为 m、电荷量为-q(q0)的粒子以平行于 x 轴的速度从 y 轴上的 P 点处射入电场,在 x 轴上的 Q 点处进入磁场,并从坐标原点 O 离开磁场。粒子在磁场中的运动轨迹与 y 轴交于M 点。已知 OP=l, lQ32。不计重力。求(1)M 点与坐标原点 O 间的距离;(2)粒子从 P 点运动到 M 点所用的时间。2 如图 18(a)所示,一个电阻值为 R ,匝数为 n 的圆形金属线与阻值为 2R 的电阻 R1 连结成闭合回路。线圈的半径为 r1

2、 . 在线圈中半径为 r2 的圆形区域存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度 B 随时间 t 变化的关系图线如图 18(b)所示。图线与横、纵轴的截距分别为 t0和 B0 . 导线的电阻不计。求0 至 t1时间内(1)通过电阻 R1上的电流大小和方向;(2)通过电阻 R1上的电量 q 及电阻 R1 上产生的热量。3 1932 年,劳伦斯和利文斯设计出了回旋加速器。回旋加速器的工作原理如图所示,置于高真空中的 D 形金属盒半径为 R,两盒间的狭缝很小,带电粒子穿过的时间可以忽略不计。磁感应强度为 B 的匀强磁场与盒面垂直。A 处粒子源产生的粒子,质量为 m、电荷量为+q ,在加速器中被加速

3、,加速电压为 U。加速过程中不考虑相对论效应和重力作用。(1) 求粒子第 2 次和第 1 次经过两 D 形盒间狭缝后轨道半径之比;(2) 求粒子从静止开始加速到出口处所需的时间 t ;(3) 实际使用中,磁感应强度和加速电场频率都有最大值的限制。若某一加速器磁感应强度和加速电场频率的最大值分别为 Bm、f m,试讨论粒子能获得的最大动能 E 。4 如图,匀强磁场的磁感应强度方向垂直于纸面向里,大小随时间的变化率 , Bkt为负的常量。用电阻率为 、横截面积为 的硬导线做成一边长为 的方框。将方框固定Sl于纸面内,其右半部位于磁场区域中。求(1) 导线中感应电流的大小;(2) 磁场对方框作用力的

4、大小随时间的变化5 如图,在宽度分别为 和 的两个毗邻的条形区域分别有匀强磁场和匀强电场,磁场方向1l2垂直于纸面向里,电场方向与电、磁场分界线平行向右。一带正电荷的粒子以速率 v 从磁场区域上边界的 P 点斜射入磁场,然后以垂直于电、磁场分界线的方向进入电场,最后从电场边界上的 Q 点射出。已知 PQ 垂直于电场方向,粒子轨迹与电、磁场分界线的交点到PQ 的距离为 d。不计重力,求电场强度与磁感应强度大小之比及粒子在磁场与电场中运动时间之比。6 单位时间内流过管道横截面的液体体积叫做液体的体积流量(以下简称流量) 。由一种利用电磁原理测量非磁性导电液体(如自来水、啤酒等)流量的装置,称为电磁

5、流量计。它主要由将流量转换为电压信号的传感器和显示仪表两部分组成。传感器的结构如图所示,圆筒形测量管内壁绝缘,其上装有一对电极 和 c,a,c 间的距a离等于测量管内径 D,测量管的轴线与 a、c 的连接放像以及通过电线圈产生的磁场方向三者相互垂直。当导电液体流过测量管时,在电极 a、c 的间出现感应电动势 E,并通过与电极连接的仪表显示出液体流量 Q。设磁场均匀恒定,磁感应强度为 B。(1)已知 ,330.4,2510,.2/mBTs设液体在测量管内各处流速相同,试求 E 的大小( 去3.0)(2)一新建供水站安装了电磁流量计,在向外供水时流量本应显示为正值。但实际显示却为负值。经检查,原因

6、是误将测量管接反了,既液体由测量管出水口流入,从如水口流出。因为已加压充满管道。不便再将测量管拆下重装,请你提出使显示仪表的流量指示变为正直的简便方法;(3)显示仪表相当于传感器的负载电阻,其阻值记为 .Ra、c 间导电液体的电阻 r 随液体电阻率色变化而变化,从而会影响显示仪表的示数。试以 E、R。r 为参量,给出电极 a、c 间输出电压 U 的表达式,并说明怎样可以降低液体电阻率变化对显示仪表示数的影响。7w.图为可测定比荷的某装置的简化示意图,在第一象限区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,磁感应强度大小 B=2.010-3T,在 X 轴上距坐标原点 L=0.50m 的 P 处为离子的入射口

7、,在 Y 上安放接收器,现将一带正电荷的粒子以 v=3.5104m/s 的速率从 P 处射入磁场,若粒子在 y 轴上距坐标原点 L=0.50m 的 M 处被观测到,且运动轨迹半径恰好最小,设带电粒子的质量为 m,电量为 q,不记其重力。(1)求上述粒子的比荷 ;qm(2)如果在上述粒子运动过程中的某个时刻,在第一象限内再加一个匀强电场,就可以使其沿 y 轴正方向做匀速直线运动,求该匀强电场的场强大小和方向,并求出从粒子射入磁场开始计时经过多长时间加这个匀强电场;(3)为了在 M 处观测到按题设条件运动的上述粒子,在第一象限内的磁场可以局限在一个矩形区域内,求此矩形磁场区域的最小面积,并在图中画

8、出该矩形。8 如图 20 所示,绝缘长方体 B 置于水平面上,两端固定一对平行带电极板,极板间形成匀强电场 E。长方体 B 的上表面光滑,下表面与水平面的动摩擦因数 =0.05(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相同) 。B 与极板的总质量=1.0kg.带正电的小滑块 A 质量 =0.60kg,其Bmm受到的电场力大小 F=1.2N.假设 A 所带的电量不影响极板间的电场分布。t=0 时刻,小滑块 A 从 B 表面上的 a 点以相对地面的速度 =1.6m/s 向左运动,v同时,B(连同极板)以相对地面的速度=0.40m/s 向右运动。问(g 取 10m/s2)v(1)A 和 B 刚开始运动时的加速度大

9、小分别为多少?(2)若 A 最远能到达 b 点, a、b 的距离 L 应为多少?从 t=0 时刻至 A 运动到 b 点时,摩擦力对 B 做的功为多少?9 如图所示,直线形挡板 p1p2p3与半径为 r 的圆弧形挡板 p3p4p5平滑连接并安装在水平台面 b1b2b3b4上,挡板与台面均固定不动。线圈 c1c2c3的匝数为 n,其端点 c1、c 3通过导线分别与电阻 R1和平行板电容器相连,电容器两极板间的距离为 d,电阻 R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的 2 倍,其余电阻不计,线圈 c1c2c3内有一面积为 S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场,磁场的磁感应强度 B 随时间均匀增大。质量为

10、m 的小滑块带正电,电荷量始终保持为 q,在水平台面上以初速度 v0从 p1位置出发,沿挡板运动并通过 p5位置。若电容器两板间的电场为匀强电场,p 1、p 2在电场外,间距为 L,其间小滑块与台面的动摩擦因数为 ,其余部分的摩擦不计,重力加速度为 g.求:(1)小滑块通过 p2位置时的速度大小。(2)电容器两极板间电场强度的取值范围。(3)经过时间 t,磁感应强度变化量的取值范围。10 如题 25 图,离子源 A 产生的初速为零、带电量均为 e、质量不同的正离子被电压为 U0 的加速电场加速后匀速通过准直管,垂直射入匀强偏转电场,偏转后通过极板 HM上的小孔 S 离开电场,经过一段匀速直线运

11、动,垂直于边界 MN 进入磁感应强度为 B 的匀强磁场。已知 HO=d,HS=2d, MNQ=90。 (忽略粒子所受重力)(1)求偏转电场场强 E0 的大小以及 HM 与 MN 的夹角 ;(2)求质量为 m 的离子在磁场中做圆周运动的半径;(3)若质量为 4m 的离子垂直打在 NQ 的中点 1S处,质量为 16m 的离子打在 2S处。求1S和 2之间的距离以及能打在 NQ 上的正离子的质量范围。11 制备纳米薄膜装置的工作电极可简化为真空中间距为的两平行极板,如图甲所示,加在极板 A、B 间的电压d作周期性变化,其正向电压为 ,反向电压为ABU0U,-k(1)0电压变化的周期为 2r,如图乙所示 .在 t=0 时,极板 B 附近的一个电子,质量为 m、电荷量为 e,受电场作用由静止开始运动.若整个运动过程中,电子未碰到极板 A,且不考虑重力作用.(1)若 ,电子在 02r 时间内不能到达极板 ,求54k应满足的条件;d(2)若电子在 时间内未碰到极板 B,求此运动过2t程中电子速度 随时间 t 变化的关系;v(3)若电子在第 个周期内的位移为零,求 k 的值。N

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