【特色專項訓(xùn)練 優(yōu)化方案】高考物理二輪專題精煉 第一篇專題三 電學(xué)計算題巧練.doc

電學(xué)計算題巧練建議用時：40分鐘1.如圖所示，ab是勻強(qiáng)電場中的一條水平線段，長度為l，它與電場方向成角，某時刻一質(zhì)量為m，帶電荷量為q的小球在電場中的a點由靜止釋放，小球沿直線ab運(yùn)動到b點時離開電場，然后落到傾角為的絕緣彈性斜面上的c點，c點距離ab高度為h，小球恰好能夠沿原路返回a點，已知重力加速度為g，求：(1)電場強(qiáng)度e的大??；(2)角的正切值；(3)小球從a點出發(fā)到返回a點的時間2.電學(xué)中有些儀器經(jīng)常用到下述電子運(yùn)動的物理原理某一水平面內(nèi)有一直角坐標(biāo)系xoy，x0和xl10 cm的區(qū)間內(nèi)有一沿x軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場e11.0104 v/m，xl和x3l的區(qū)間內(nèi)有一沿y軸負(fù)方向的有理想邊界的勻強(qiáng)電場e21.0104 v/m，一電子(為了計算簡單，比荷取e/m21011c/kg)從直角坐標(biāo)系xoy平面內(nèi)的坐標(biāo)原點o以很小的速度進(jìn)入勻強(qiáng)電場e1，計算時不計此速度且只考慮xoy平面內(nèi)的運(yùn)動求：(1)電子從o點進(jìn)入到離開x3l處的電場所需的時間；(2)電子離開x3l處的電場時的y坐標(biāo)；(3)電子離開x3l處的電場時的速度大小和方向3. 如圖所示，在矩形區(qū)域cdnm內(nèi)有沿紙面向上的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)的大小e1.5105 n/c；在矩形區(qū)域mngf內(nèi)有垂直于紙面向外的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小b0.2 t已知cdmnfg0.6 m，cmmf0.20 m在cd邊中點o處有一放射源，沿紙面向電場中各方向均勻地發(fā)射速率均為v01.0106 m/s的某種帶正電的粒子，粒子質(zhì)量m6.4 1027kg，電荷量q3.21019 c，粒子可以無阻礙地通過邊界mn進(jìn)入磁場，不計粒子的重力求：(1)粒子在磁場中做圓周運(yùn)動的半徑；(2)邊界fg上有粒子射出磁場的范圍的長度；(3)粒子在磁場中運(yùn)動的最長時間4.如圖所示，兩根等高光滑的圓弧軌道，半徑為r、間距為l，軌道頂端連接有一阻值為r的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度為b現(xiàn)有一根長度稍大于l、質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑，到達(dá)軌道底端cd時受到軌道的支持力為2mg.整個過程中金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好，導(dǎo)軌電阻不計(1)求棒到達(dá)最低點時通過電阻r的電流；(2)求棒從ab下滑到cd的過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱和通過r的電荷量；(3)若棒在拉力作用下，從cd開始以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運(yùn)動，則在到達(dá)ab的過程中拉力做的功為多少？電學(xué)計算題巧練1解析(1)出電場后小球做平拋運(yùn)動，小球在電場內(nèi)運(yùn)動，受力如圖：其速度方向是水平的，即合外力是水平的，由qesin mg得：e.(2)小球在電場中運(yùn)動的加速度：agcot 故小球出電場時的速度：v0小球落到斜面上時，在豎直方向獲得的速度：v小球與斜面碰撞后沿原路返回，可知小球與斜面碰撞時，其速度方向與斜面垂直，所以tan .(3)小球在電場中做勻加速運(yùn)動，故小球在電場中運(yùn)動的時間t1出電場后小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動，落到斜面上的時間為t2所以往返時間：t2(t1t2)2.答案見解析2解析設(shè)電子離開邊界xl時的位置記為p點，離開邊界x3l時的位置記為q點，則(1)vp2107 m/s，t11108s運(yùn)動到q點時：t21108s所以總時間為tt1t22108s.(2)電子從p點運(yùn)動到q點時：yqt0.1 m.(3)電子離開x3l處的電場時：vxvp2107 m/svyt22107m/svq2107 m/sq點處速度方向與x軸正方向的夾角為，則tan ，解得45.答案見解析3解析(1)設(shè)帶電粒子射入磁場時的速度為v，由動能定理得qecmmv2mv，解得v2106m/s帶電粒子在磁場中做勻速圓周運(yùn)動，有qvbmr0.2 m.(2)如圖所示，垂直電場方向射入電場中的粒子在該方向的位移最大，離開電場時，設(shè)其速度方向與電場方向的夾角為1粒子在電場中的加速度大小為a沿電場方向的位移y1at2cm垂直電場方向的位移x1v0tm離開電場時sin 1，130因為x1r(1cos 30)0.30 m上述粒子從s點射入磁場偏轉(zhuǎn)后從邊界fg射出時的位置p即為射出范圍的左邊界，且psmn；垂直mn射入磁場的粒子經(jīng)磁場偏轉(zhuǎn)后恰好與邊界fg相切，切點q是射出范圍的右邊界，帶電粒子從邊界fg射出磁場時的范圍的長度為lx1rm0.43 m.(3)帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期t6.28107s帶電粒子在磁場中運(yùn)動時，沿oqr運(yùn)動的軌跡最長，運(yùn)動的時間最長sin 2，230即帶電粒子在磁場中運(yùn)動的最大圓心角為120，對應(yīng)的最長時間為tt2.09107s.答案(1)0.2 m(2)0.43 m(3)2.09107s4解析(1)到達(dá)最低點時，設(shè)棒的速度為v，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為e，感應(yīng)電流為i，則2mgmgmeblvi，聯(lián)立解得速度v，i.(2)設(shè)產(chǎn)生的焦耳熱為q，由能量守恒定律有qmgrmv2得qmgr設(shè)產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢為，平均感應(yīng)電流為，通過r