时间:2017-08-22 03:14:21
1、简答题 在平面直角坐标系
内，第一、第三象限有大小相等、垂直平面朝里的匀强磁场，第二象限有平行于平面沿-
方向的匀强电场E2?，第四象限有平行于平面沿+方向的匀强电场E1。一质量为
，电量为-
的带电粒子（不计重力），从轴上的（
）点以速度
沿-
方向进入第四象限的电场中，后由轴上的某点
沿+方向进入第二象限的电场中，最后从轴上的某点
沿-方向再度进入第四象限。已知
，
。求
（1）磁感应强度B的大小
（2）带电粒子从第一象限进入第四象限时点的坐标
（3）带电粒子第一次经过全部四个象限的时间
参考答案：（1）
?（2）?（
）?（3）
本题解析：（1）带电粒子在第四象限中做类平抛运动
由?
?
得
?……………①（1分）
?
……………②（2分）
与x轴的夹角
?即
……………③（1分）
?
?……………④（1分）
圆周半径
?故
?……………⑤（2分）
（2）
?在第二象限中做类平抛运动
由?
?
得
……………⑥（1分）
?
?……………⑦（2分）
方向与x轴正向成
?
圆周半径
?
……………⑧（3分）
故
?即
点的坐标为（）……………⑨（2分）
（3）从
点到的时间为
……………⑩（5分）
本题难度：一般
2、计算题 (16分)如图所示，高h =0.8m的绝缘水平桌面上方的区域Ⅰ中存在匀强电场，场强E的方向与区域的某一边界平行，区域Ⅱ中存在垂直于纸面的匀强磁场B。现有一质量m=0.01kg，带电荷量q=+10-5C的小球从A点以v0=4m/s的初速度水平向右运动，匀速通过区域Ⅱ后落在水平地面上的B点，已知小球与水平桌面间的动摩擦因数
，L=1m，h = 0.8m，x =0.8m，取g =10m/s2。试求：
（1）小球在区域Ⅱ中的速度；
（2）区域Ⅱ中磁感应强度B的大小及方向；
（3）区域Ⅰ中电场强度E可能的大小及方向。
参考答案：（1）
（2）
?垂直纸面向里?（3）电场方向水平向左
或者电场方向竖直向下
本题解析：（1）小球离开磁场后做平抛运动，设小球在磁场中匀速运动的速度为v，则有
? ……①1分
? ……②1分
联立①②解得：? ……③ 2分
（2）由于小球在磁场中作匀速运动，只能受重力和洛仑兹力作用
? ……④ 2分
又?
? ……⑤ 2分
联立④⑤解得：
? ……⑥ 1分
代入数值得：? ……⑦ 1分
根据左手定则可判断磁感应强度B的方向垂直纸面向里。
（3）由于v＜v0，所以小球在电场中作减速运动。电场方向有两种可能
（i）电场方向水平向左。小球在电场中，由动能定理
? ……⑧ 2分
解得??……⑨ 1分
（ii）电场方向竖直向下。小球在电场中，由动能定理
? ……⑩ 2分
解得?? ……(11)1分
本题难度：一般
3、计算题 轻质细线吊着一质量为m=0.42kg，边长为L=1m、匝数n=10的正方形线圈，其总电阻为r=l
。在框的中间位置以下区域分布着矩形磁场，如图甲所示．磁场方向垂直纸面向里，大小随时间变化如图乙所示，
求：
(1)判断线圈中产生的感应电流的方向是顺时针还是逆时针？
(2)线圈的电功率；
(3)在t=4s时轻质细线的拉力大小
参考答案：（1）逆时针（2）P=0.25W（3）1.2N
本题解析：（1）由楞次定律可知：电流的方向为逆时针方向?
（2）由法拉第电磁感应定律得：
?且
，
所以
?即
V，根据
所以P=0.25W?
(3) 根据
?且
?根据受力分析
?
所以
?
点评：此类题型考察楞次定律，通过法拉第电磁感应定律，求出感应电动势并最终利用牛顿第二定律求解
本题难度：一般
4、计算题 （14分）如图所示，足够长的间距为L=0.2m光滑水平导轨EM、FN与PM、QN相连，PM、QN是两根半径为d=0.4m的光滑的
圆弧导轨，O、P连线水平，M、N与E、F在同一水平高度，水平和圆弧导轨电阻不计，在其上端连有一阻值为R=8W的电阻，在PQ左侧有处于竖直向上的有界匀强磁场，磁感应强度大小为B0=6T。现有一根长度稍大于L、质量为m=0.2kg、电阻为r=2W的金属棒从轨道的顶端P处由静止开始下滑，到达轨道底端MN时对轨道的压力为2mg，取g=10m/s2，求：
（1）棒到达最低点MN时金属棒两端的电压；
（2）棒下滑到MN过程中金属棒产生的热量；
（3）从棒进入EM、FN水平轨道后开始计时，磁场随时间发生变化，恰好使棒做匀速直线运动，求磁感应强度B随时间变化的表达式。
参考答案：（1）
；（2）0.08J；（3）
本题解析：在导轨最低点MN处，
由牛顿第二定律得：
且N=2mg? 2分
解得
? 1分
金属棒产生的电动
? 1分
金属棒两端的电压
? 1分
联立得
? 1分
（2）由能量守恒（功能关系）得：
? 2分
金属棒产生的热量：
? 1分
联立得：Qr="0.08J" ?1分
(3) 因为棒做匀速直线运动，故棒和电阻R组成的回路磁通量不变
在t=0时刻，回路磁通量Ф０=B０Ld ?2分
在t时刻，回路磁通量Ф=BL(d+vt)? 1分
由Ф０=Ф可得 
?1分
本题难度：一般
5、填空题 正方形导线框abcd，匝数为10匝，边长为20来源:91考试网cm，在磁感强度为0.2T的匀强磁场中围绕与B方向垂直的转轴匀速转动，转速为120 r／min。当线框从平行于磁场位置开始转过90°时，线圈中磁通量的变化量是____wb，平均感应电动势为____V。
参考答案：0.008.? 0.64
本题解析：当线框从平行于磁场位置开始转过90°时，线圈中磁通量的变化量是
wb，平均感应电动势
故答案为：0.008? 0.64
本题难度：简单