高考物理题《粒子在复合场中运动》高频考点特训(2019年必看版)(九)

时间:2019-06-29 04:52:56

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1、填空题  如图所示是电磁流量计的示意图。圆管由非磁性材料制成、空间有匀强磁场。当管中的导电液体流过磁场区域时,测出管壁上MN两点间的电势差为E,就可以知道管中流体的流量q


参考答案:


本题解析:


本题难度:一般



2、简答题  将导体放在沿x方向的匀强磁场中,导体中通有沿y方向的电流时,在导体的上下两侧面间会出现电势差,这个现象称为霍尔效应.利用霍尔效应的原理可以制造磁强计,测量磁场的磁感应强度.
磁强计的原理如图所示,电路中有一段金属导体,它的横截面为边长等于a的正方形,放在沿x正方向的匀强磁场中,导体中通有沿y方向、电流强度为I的电流,已知金属导体单位体积中的自由电子数为n,电子电量为e,金属导体导电过程中,自由电子所做的定向移动可以认为是匀速运动,测出导体上下两侧面间的电势差为U.求:
(1)导体上、下侧面那个电势较高?
(2)磁场的磁感应强度是多少?91考试网


参考答案:(1)根据左手定则知,电子向下侧偏转,则导体下表面电势较低,上侧电势高.
(2)自由电子做定向移动,视为匀速运动,速度设为v,有I=nea2v
电子受电场力和洛伦兹力平衡,有eUa=Bev
解得B=neaUI.
答:(1)上侧电势高.
(2)磁场的磁感应强度是neaUI.


本题解析:


本题难度:一般



3、计算题  如图所示,两根足够长的直金属导轨MN、PQ平行放置在倾角为θ的绝缘斜面上,两导轨间距为L。M、P两点间接有阻值为R的电阻。一根质量为m的均匀直金属杆ab放在两导轨上,并与导轨垂直。整套装置处于匀强磁场中,磁场方向垂直于斜面向上。导轨和金属杆的电阻可忽略。让金属杆ab沿导轨由静止开始下滑,经过足够长的时间后,金属杆达到最大速度vm,在这个过程中,电阻R上产生的热为Q。导轨和金属杆接触良好,它们之间的动摩擦因数为μ,且μ<tanθ。已知重力加速度为g。

(1)求磁感应强度的大小;
(2)金属杆在加速下滑过程中,当速度达到时,求此时杆的加速度大小;
(3)求金属杆从静止开始至达到最大速度的过程中下降的高度。


参考答案:(1)?(2)?(3)


本题解析:⑴当杆达到最大速度时受力平衡,则电路中电流

解得:

(2)当杆的速度为时,由牛顿第二定律得
此时电路中电流为

解得:

(3)设金属杆从静止开始至达到掖大速度的过程中下降的高度为h,由能虽守恒得

又,,得:
点评:本题的关键是会推导安培力的表达式,根据平衡条件、牛顿第二定律和能量守恒研究电磁感应现象,常规题.


本题难度:一般



4、选择题  (2012·南京外国语学校高二检测)如下图所示,虚线间空间存在由匀强电场E和匀强磁场B组成的正交或平行的电场和磁场,有一个带正电小球(电量为+q,质量为m)从正交或平行的电磁混合场上方的某一高度自由落下,带电小球通过下列电磁混合场时,可能沿直线运动的是(  )


参考答案:CD


本题解析:带电小球做直线运动,要么小球所受合力为零,要么小球所受合力与小球的速度共线。分析小球在四种场中的受力情形,可以很容易得出只有CD两项满足条件。
考点:本题考查重力、电场、磁场三场叠加,及直线运动的条件。


本题难度:一般



5、选择题  如图所示,匀强磁场垂直于纸面向里,匀强电场平行于斜面向下,斜面是粗糙的。一带正电物块以某一初速度沿斜面向上滑动,经a点后到b点时速度减 为零,接着又滑了下来。设物块带电荷量保持不变,则从a到b和从b回到a两过程相比较

A.加速度大小相等
B.摩擦产生热量不相同
C.电势能变化量的绝对值相同
D.动能变化量的绝对值相同


参考答案:BC


本题解析:物块从a到b运动时,由牛顿定律:,受洛伦兹力垂直斜面向上;而由b向a滑动时,由牛顿定律:,受洛伦兹力垂直斜面向下,两次物体对斜面的压力不同,摩擦力不同,即f1<f2, 故两过程的加速度大小不相等,选项A错误;又相对,可知两过程摩擦产生热量不相同,选项B正确;物块从a到b运动时,电场力做负功,电势能增加;物块从b回到a电场力做正功,电势能减小,故电场力做功不相同,但是电势能变化量的绝对值相同,选项C正确;故A错误;上滑过程和下滑过程,都是重力、摩擦力及电场力做功,但是上滑时摩擦力小于下滑时的摩擦力,由动能定理得,动能变化量大小不相同,故D错误.故选:BC.
考点:牛顿定理;电场力做功和电势能;动能定理.


本题难度:一般




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