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2019-2020年高三物理復習 電磁綜合練習 理
1．如圖所示，直角坐標系的ox軸水平，oy軸豎直；M點坐標為（-0.3m，0）、N點坐標為（-0.2m，0）；在-0.3m≤X≤-0.2m的長條形范圍內存在豎直方向的勻強電場E0；在X≥0的范圍內存在豎直向上的勻強電場，場強為E=20N/C；在第一象限的某處有一圓形的勻強磁場區(qū)，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度B=2.5T．有一帶電量q=+1.010-4C、質量m=210-4kg的微粒以v0=0.5m/s的速度從M點沿著x軸正方向飛入電場，恰好垂直經過y軸上的P點（圖中未畫出，yP＞0），而后微粒經過第一象限某處的圓形磁場區(qū)，擊中x軸上的Q點，速度方向與x軸正方向夾角為60．g取10m/s2．求：
（1）場強E0的大小和方向；
（2）P點的坐標及圓形磁場區(qū)的最小半徑r；
（3）微粒從進入最小圓形磁場區(qū)到擊中Q點的運動時間（可以用根號及π等表示）
2. 坐標原點O處有一點狀的放射源，它向xoy平面內的x軸上方各個方向發(fā)射α粒子，α粒子的速度大小都是v0，在0
0）的粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入，當速度方向沿x軸正方向時，粒子恰好從O1點正上方的A點射出磁場，不計粒子重力。
（1）求磁感應強度B的大??；
（2）粒子在第一象限內運動到最高點時的位置坐標；
（3）若粒子以速度v從O點垂直于磁場方向射入第一象限，當速度方向沿x軸正方向的夾角θ=30時，求粒子從射入磁場到最終離開磁場的時間t。
5．如圖所示，在平面內，有一個圓形區(qū)域的直徑與軸重合，圓心的坐標為（，0），其半徑為，該區(qū)域內無磁場。在ｙ軸和直線之間的其他區(qū)域內存在垂直紙面向外的勻強磁場，磁感應強度大小為。一質量為、電荷量為的帶正電的粒子從ｙ軸上某點射入磁場．不計粒子重力．
（1）若粒子的初速度方向與ｙ軸正向夾角為，且粒子不經過圓形區(qū)域就能到達Ｂ點，求粒子的初速度大小；
（2）若粒子的初速度方向與ｙ軸正向夾角為，在磁場中運動的時間為，且粒子也能到達Ｂ點，求粒子的初速度大??；
（3）若粒子的初速度方向與ｙ軸垂直，且粒子從點第一次經過ｘ軸，求粒子的最小初速度．
6．如圖所示，在坐標系右側存在一寬度為、垂直紙面向外的有界勻強磁場，磁感應強度的大小為；在左側存在與y軸正方向成角的勻強電場。一個粒子源能釋放質量為m、電荷量為的粒子，粒子的初速度可以忽略。粒子源在點P（，）時發(fā)出的粒子恰好垂直磁場邊界EF射出；將粒子源沿直線PO移動到Q點時，所發(fā)出的粒子恰好不能從EF射出。不計粒子的重力及粒子間相互作用力。求：
（1）勻強電場的電場強度；
（2）粒子源在Q點時，粒子從發(fā)射到第二次進入磁場的時間。
7．如圖所示，水平放置的足夠長的平行金屬導軌MN、PQ的一端接有電阻，不計電阻的導體棒靜置在導軌的左端MP處，并與MN垂直．以導軌PQ的左端為坐標原點O，建立直角坐標系，軸沿PQ方向．每根導軌單位長度的電阻為r．垂直于導軌平面的非勻強磁場磁感應強度在y軸方向不變，在x軸方向上的變化規(guī)律為：，并且x≥0．現(xiàn)在導體棒中點施加一垂直于棒的水平拉力F，使導體棒由靜止開始向右做勻加速直線運動，加速度大小為a．設導體棒的質量為m，兩導軌間距為L．不計導體棒與導軌間的摩擦，導體棒與導軌接觸良好，不計其余部分的電阻．
（1）請通過分析推導出回路中電流和水平拉力F的大小隨時間t變化的關系式；
（2）如果已知導體棒從x＝0運動到x＝x0的過程中，力F做的功為W，求此過程回路中產生的焦耳熱Q；
（3）若B0＝0.1T，k＝0.2T／m，＝0.1Ω，r＝0.1Ω／m，L＝0.5m，a＝4m／s2，請根據題（1）的結論，進一步計算回路電流與時間t的關系和導體棒從x＝0運動到x＝1m過程中通過電阻R0的電荷量q．
8．磁懸浮列車是一種高速運載工具，它由兩個系統(tǒng)組成。一是懸浮系統(tǒng)，利用磁力使車體在軌道上懸浮起來從而減小阻力。另一是驅動系統(tǒng)，即利用磁場與固定在車體下部的感應金屬線圈相互作用，使車體獲得牽引力，磁懸浮列車電磁驅動裝置的原理示意圖如下圖所示。即在水平面上有兩根很長的平行軌道PQ和MN，軌道間有垂直軌道平面的勻強磁場和，且和的方向相反，大小相等，即。列車底部固定著繞有N匝閉合的矩形金屬線圈（列車的車廂在圖中未畫出），車廂與線圈絕緣。兩軌道間距及線圈垂直軌道的邊長均為L，兩磁場的寬度均與線圈的ad邊長相同。當兩磁場和同時沿軌道方向向右運動時，線圈會受到向右的磁場力，帶動列車沿導軌運動。已知列車車廂及線圈的總質量為M，整個線圈的總電阻為R。
（1）假設用兩磁場同時水平向右以速度作勻速運動來起動列車，為使列車能隨磁場運動，列車所受的阻力大小應滿足的條件；
（2）設列車所受阻力大小恒為f，假如使列車水平向右以速度v做勻速運動，求為維持列車運動，在單位時間內外界需提供的總能量；
（3）設列車所受阻力大小恒為f，假如用兩磁場由靜止開始向右做勻加速運動來起動列車，當兩磁場運動的時間為時，列車正在向右做勻加速直線運動，此時列車的速度為v1，求兩磁場開始運動到列車開始運動所需要的時間。
9．如圖所示，光滑的平行金屬導軌水平放置，電阻不計，導軌間距為l，左側接一阻值為R的電阻．區(qū)域內存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場，磁場寬度為s．一質量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，與導軌垂直且接觸良好，受到F＝0.5v＋0.4（N）（v為金屬棒速度）的水平外力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大．（已知：l＝1 m，m＝1 kg，R＝0.3 Ω，r＝0.2 Ω，s＝1 m）
（1）分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動。
（2）求磁感應強度B的大小。
（3）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足，且棒在運動到處時恰好靜止，則外力F作用的時間為多少？
（4）若在棒未出磁場區(qū)域時撤去外力，畫出棒在整個運動過程中速度隨位移變化所對應的各種可能的圖線。
9．如圖所示，光滑的平行金屬導軌水平放置，電阻不計，導軌間距為l，左側接一阻值為R的電阻．區(qū)域內存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場，磁場寬度為s．一質量為m、電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，與導軌垂直且接觸良好，受到F＝0.5v＋0.4（N）（v為金屬棒速度）的水平外力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大．（已知：l＝1 m，m＝1 kg，R＝0.3 Ω，r＝0.2 Ω，s＝1 m）
（1）分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動。
（2）求磁感應強度B的大小。
（3）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足，且棒在運動到處時恰好靜止，則外力F作用的時間為多少？
（4）若在棒未出磁場區(qū)域時撤去外力，畫出棒在整個運動過程中速度隨位移變化所對應的各種可能的圖線。
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