2022年高三物理高考第一轮专题复习电磁场.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载高三物理第一轮专题复习电磁场例 1. （高考题） 在以坐标原点 O 为圆心、半径为 r 的圆形区域内,存在磁感应强度大小为 B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场,如下列图；一个不计重力的带电粒子从磁场边界与 x 轴的交点 A 处以速度 v 沿 x 方向射入磁场,恰好从磁场边界与 y 轴的交点 C 处沿 y 方向飞出；（1）请判定该粒子带何种电荷,并求出其比荷 q/m；（2）如磁场的方向和所在空间范畴不变,而磁感应强度的大小变为 B,该粒子仍从 A 处以相同的速度射入磁场,但飞出磁场时的速度方向相对于入射方向改变了 60 角,求磁感

2、应强度 B多大？此次粒子在磁场中运动所用时间 t 是多少？例 2（调研） 电子自静止开头经 M、N 板间（两板间的电压为 U）的电场加速后从A 点垂直于磁场边界射入宽度为d 的匀强磁场中,0=80m/sa v0d 电子离开磁场时的位置P 偏离入射方向的距离为L,如下列图求匀强磁场的磁感应强度 （已知电子的质量为m,电量为 e）例 3（高考）如下列图,abcd 为一正方形区域, 正离子束从a 点沿 ad 方向以的初速度射入,如在该区域中加上一个沿 ab 方向的匀强电场,电场强度为 E,就离子束刚好从 c 点射出；如撒去电场,在该区域中加上一个垂直于 abcd 平面的匀强磁砀,磁感应强度为 B,就

3、离子束刚好从 bc 的中点 e 射出,忽视离子束中离子间的相互作用,不计离子的重力,试判定和运算：（1）所加磁场的方向如何？（2）E 与 B 的比值E /B为多少？b e c 例 4（北京市西城区）在高能物理争论中,粒子回旋加速器起着重要作用,如图甲为它的示意图；它由两个铝名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载制 D 型金属扁盒组成, 两个 D 形盒正中间开有一条窄缝；两个 D 型盒处在匀强磁场中并接有高频交变电压；图乙为俯视图,在 D 型盒上半面中心 S 处有一正离子源,它发出的正离子,经狭缝电压加

4、速后,进入 D 型盒中；在磁场力的作用下运动半周,再经狭缝电压加速；如此周而复始,最终到达 D 型盒的边缘,获得最大速度,由导出装置导出；已知正离子的电荷量为 q,质量为 m,加速时电极间电压大小为 U,磁场的磁感应强度为 B,D型盒的半径为 R；每次加速的时间很短,可以忽视不计；正离子从离子源动身时的初速度为零；（1）为了使正离子每经过窄缝都被加速,求交变电压的频率；（2）求离子能获得的最大动能；（3）求离子第1 次与第 n 次在下半盒中运动的轨道半径之比；M A y 例 5（高考题） 如图甲所示, 图的右侧 MN 为一竖直放置的荧光屏,O 为它的中点, OO 与荧光屏垂直,且长度为l；在

5、MN 的左侧空间内存在着方向水平向里的匀强电场,场强大小为E；乙图是从甲图的左边去看荧光屏得到的平面图,在荧光屏上以O 为原点建立如图的直角坐标系； 一细束质量为m、电荷为 q 的带电粒子以相同的初速度OO O x v0从 O 点沿 OO方向射入电场区域；粒子的重力和粒子间的相互作用都可忽视不计；（1）如再在MN 左侧空间加一个匀强磁场,使得荧光屏上的亮E d 乙l N 点恰好位于原点O 处,求这个磁场的磁感强度的大小和方向；（2）假如磁感强度的大小保持不变,但把方向变为与电场方向相甲同,就荧光屏上的亮点位于图中A 点处,已知A 点的纵坐标y3l,求它的横坐标的数值；3例 6如下列图, 空间分

6、布着有抱负边界的匀强电场和匀强磁场；左侧匀强电场L 的场强大小为 E、方向水平向右,电场宽度为 L；中间区域匀强磁场的磁感应强 E B B 度大小为 B,方向垂直纸面对里；一个质量为 m、电量为 q、不计重力的带正电的粒子从电场的左边缘的 O 点由静止开头运动,穿过中间磁场区域进入右侧磁 O 场区域后,又回到 O 点,然后重复上述运动过程；求：（1）中间磁场区域的宽度 d；（2）带电粒子从 O 点开头运动到第一次回到 O 点所用时间 t；例 7（高考模拟） 如下图所示, PR 是一块长为 L= 4m 的绝缘平板,固定在水平地面上,整个空间有一个平行名师归纳总结 于 PR 的匀强电场E,在板的右

7、半部分有一个垂直于纸面对里的匀强磁场B,一个质量为0.1Kg ,带电量为0.5C第 2 页,共 16 页的物体,从板的P 端由静止开头在电场力和摩擦力的作用下向右作匀加速直线运动,进入磁场后恰能作匀速运动,当物体遇到板R 端竖直绝缘挡板后被弹回,如在碰撞瞬时撤去- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载C 点, PC=L ,物体与平板间的动摩 4电场,物体返回时在磁场中仍做匀速运动,离开磁场后做匀减速运动停在擦因数 =0.4,（g=10m/s2）求：（1）判定物体带正电仍是带负电以及电场强度E 的方向（说明理由） ；L 且与导轨垂直的金属棒ab

8、（2）物体与挡板碰撞后的速度V 2 和磁感应强度B 的大小；（3）物体与挡板碰撞前的速度V 1 和电场强度E 的大小；例 8两根水平平行固定的光滑金属导轨宽为L,足够长,在其上放置两根长也为和 cd,它们的质量分别为 2m、m,电阻阻值均为 R（金属导轨及导线的电阻均可忽视不计）,整个装置处在磁感应强度大小为 B、方向竖直向下的匀强磁场中；a c a c （1）现把金属棒 ab 锁定在导轨的左端,如F B v0 图甲,对 cd 施加与导轨平行的水平向右的恒力 F,使金属棒动状态稳固时,金属棒此时拉力 F 瞬时功率多大？cd 向右沿导轨运动,当金属棒cd 的运动速度是多大？cd 的运b d 甲

9、b d 乙 B （2）如当金属棒 cd 的速度为最大速度的一半时,金属棒 cd 的加速度多大？（3）如对金属棒 ab 解除锁定,如图乙,使金属棒 cd 获得瞬时水平向右的初速度 v0,当它们的运动状态达到稳固的过程中,流过金属棒 ab 的电量 q 是多少？整个过程中 ab 和 cd 相对运动的位移 s是多大？整个过程中回路中产生的焦耳热 Q 是多少？例 9如图,光滑平行的水平金属导轨 MN 、PQ 相距 l,在 M 点和 P 点间接一个阻值为 R 的电阻,在两导轨间名师归纳总结 OO1O1O矩形区域内有垂直导轨平面竖直向下、宽为d 的匀强磁场,磁感强度为B；一质量为m,电阻为 r第 3 页,共

10、 16 页O1O1N 的导体棒ab,垂直搁在导轨上,与磁场左边界相距d0；现用一大M a B 在小为 F、水平向右的恒力拉ab 棒,使它由静止开头运动,棒abO OQ R F P b d0d - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 离开磁场前已经做匀速直线运动（棒学习必备欢迎下载；求：ab 与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计）（1）棒 ab 在离开磁场右边界时的速度；（2）棒 ab 通过磁场区的过程中整个回路所消耗的电能；（3）试分析争论ab 棒在磁场中可能的运动情形；MN、PQ 放在竖直平面内,相距为L =0.4m ,左例 10（江苏高考） 如图 12

11、 所示,两相互平行的水平金属导轨端接平行板电容器,板间距离为 d=0.2m,右端接滑动变阻器 RR 的最大阻值为 2 ,整个空间有水平匀强磁场,磁感应强度为 B=10T,方向垂直于导轨所在平面；导体棒 CD 与导轨接触良好,棒的电阻为 r=1 ,其它电阻及摩擦均不计, 现用与导轨平行的大小为 运动,取 g=10m/s2；求：F=2N 的恒力作用, 使棒从静止开头1导体棒处于稳固状态时,拉力的最大功率是多大 . 2 导体棒处于稳固状态时,当滑动触头在滑动变阻器中点时,一带电小球从平行板电容器左侧沿两极板的正中间入射,在两极板间恰好做匀速直m,电线运动； 当滑动触头在滑动变阻器最下端时,该带电小球

12、以同样的方式和速度入射,在两极间恰好能做匀速圆周运动,求圆周的半径是多大. 图 12 例 11（北京朝阳区）如图 1 所示, abcd 是位于竖直平面内的正方形闭合金属线框,金属线框的质量为阻为 R；在金属线框的下方有一匀强磁场区域,MN 和 M N 是匀强磁场区域的水平边界,并与线框的 bc 边平行,磁场方向与线框平面垂直；现金属线框由距 MN 的某一高度从静止开头下落,图 2 是金属线框由开头下落到完全穿过匀强磁场区域瞬时的速度时间图象,图像中坐标轴上所标出的字母均为已知量；求：名师归纳总结 （1）金属框的边长；（ 2）磁场的磁感应强度；（3）金属线框在整个下落过程中所产生的热量；tN M

13、adNv2 v3 vbcv1M N P 0 l t1 t2 O1 t3 t4 图 1 图 2 例 12如下列图,光滑平行的金属导轨MN 、PQ 相距 l,其框架R M B a b d0 O O1d OQ 第 4 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载平面与水平面成 角,在 M 点和 P 点间接一个阻值为 R 的电阻,在两导轨间 OO1O1O 矩形区域内有垂直导轨平面对下、宽为 d 的匀强磁场,磁感应强度为 B；一质量为 m、电阻为 r 的导体棒 ab,垂直搁置于导轨上,与磁场上边界相距 d0,现使它由静止开头运动,在棒 a

14、b 离开磁场前已经做匀速直线运动（棒 ab 与导轨始终保持良好的接触,导轨电阻不计）；求：棒 ab 在离开磁场下边界时的速度；棒 ab 通过磁场区的过程中整个电路所消耗的电能；例 13如图15 甲所示,空间存在着一个范畴足够大的竖直向下的匀强磁场,磁场的磁感强度大小为B；边长为 l 的正方形金属框 abcd（下简称方框）放在光滑的水平地面上,其外侧套着一个与方框边长相同的 U 型金属框架 MNPQ（下简称 U 型框）,U 型框与方框架之间接触良好且无摩擦；两个金属框每条边的质量均为 m,每条边的电阻均为 r；（1）将方框固定不动,用力拉动 U 型框使它以速度 v0 垂直 NP 边向右匀速运动,

15、当 U 型框的 MQ 端滑至方框的最右侧（如下列图）时,方框上的 bc 两端的电势差为多大？此时方框的热功率为多大？（2）如方框不固定, 给 U 型框垂直 NP 边向右的初速度 v 0,假如 U 型框恰好不能与方框分别,就在这一过程中两框架上产生的总热量为多少？（3）如方框不固定, 给 U 型框垂直 NP 边向右的初速度vvv0,U 型框最终将与方框分别；假如从 U 型框和方 各为多大？N 框不再接触开头,经过时间t 方框最右侧和U 型框最左侧距离为s；求两金属框分别时的速度M N M a b a b v0 名师归纳总结 d 甲c 图 15 d c 乙P 第 5 页,共 16 页Q P Q -

16、 - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 例 14如下列图,导体棒学习必备欢迎下载50cm 的光滑水平导轨MN、PQab 质量为 100g,用绝缘细线悬挂后,恰好与宽度为良好接触,导轨上放有质量为 200g 的另一导棒 cd,整个装置处于竖直向上的磁感强度 B = 0.2T 的匀强磁场中,现将 ab 棒拉起 0.8m 高后无初速释放；当 ab 棒第一次摆到最低点与导轨瞬时接触后仍能向左摆到 0.45m 高处,（取 g = 10m/s 2）求：（1）cd 棒获得的速度大小（2）瞬时通过 ab 棒的电量（3）此过程中回路中产生的焦耳热h2 h1 例 15如图 7 所

17、示,水平的平行虚线间距为d=50cm,其间有 B= 1.0T 的匀强磁场；一1 l 个正方形线圈边长为l=10cm,线圈质量m= 100g,电阻为 R=0.020 ；开头时,线圈的2 v0h 下边缘到磁场上边缘的距离为h=80cm；将线圈由静止释放,其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度相等；取g=10m/s2,求：线圈进入磁场过程中产生的电热Q；3 v d 线圈下边缘穿越磁场过程中的最小速度v；4 v0线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a；图 7 例 16（北京市宣武区）如下列图, abcd 为沟通发电机的矩形线圈,其面积为S,匝数为 n,线圈电阻为 r ,外电阻为 R；线圈在磁感应强度

18、为 B 的匀强磁场中绕垂直于磁场的转轴 OO匀速转动,角速度为；如图中的电压表、电流表均为抱负交流电表,求：（1）此沟通发电机产生感应电动势的最大值Em；（2）如从图示位置开头计时,写出感应电流随时间变化的函数表达式；（3）沟通电压表和沟通电流表的示数；名师归纳总结 （4）此沟通发电机的输出功率P出 ；第 6 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载r；与副线圈相连的负载电阻为R；如图所例 17加在抱负变压器原线圈上的沟通电源的电动势为E,内阻为示,求解以下各题：（1）原线圈中 I1多大时,负载上获得的功率最大？最大功率是多少

19、？（2）负载电阻获得最大功率时,变压器的匝数比多大？例 18如下列图,小型沟通发电机的电动势为E=20V,内阻不计,它通过一个阻值R6 的指示灯连接到一个抱负降压变压器的输入端；在变压器的输出端并联着 常发光,导线电阻不计；求：1原线圈中的电流；2降压变压器初级、次级线圈的匝数比；24 只规格都是 “ 6V,0.25W彩色小灯泡,每只灯泡都正3如只使用18 盏彩色小灯泡,通过运算说明这时每盏小灯泡的工作1 的发电机向全校22 个教室 每个教室有状态如何 .设小灯泡的电阻不随温度变化 例 19右图所示为某学校一套校内备用供电系统, 由一台内阻为“ 220V , 40W 的白炽灯 6 盏 供电 .

20、 假如输电线的总电阻R 是 4 , 升压变压器和降压变压器 都认为是抱负变压器的匝数比分别是1： 4 和 4：1, 那么： 1 发电机的输出功率应是多大. 2 发电机的电动势是多大. 3 输电效率是多少 . 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载AB 射向介质球的C 点, DC 与例 20（盐城市调研）如下列图,透亮介质球半径为R,光线 DC 平行于直径AB 的距离 H=0.8R ；1试证明： DC 光线进入介质球后,第一次再到达介质球的界面时,界面上不会发生全反射 要求说明理由 ；2如 DC 光线进入

21、介质球后,其次次再到达介质球的界面时,从球内折射出的光线与入射光线平行,求介质球 的折射率D C 例 21直角玻璃三棱镜置于空气中,已知A60, C90,一束极细的光于H A B AC 边的中点垂直AC 面入射,AC2a,棱镜的折射率为n2求：（1）、光在棱镜内经一次全反射后第一次射入空气时的折射角（2）、光从进入棱镜到第一次射入空气时所经受的时间（设光在真空中传播速度为c）PH 的右侧是一磁感应强度为B、方向垂直纸面对里的匀强例 22如下列图,在某一足够大的真空室中,虚线磁场,左侧是一场强为E、方向水平向左的匀强电场；在虚线PH 上的一点 O 处有一质量为M 、电荷量为Q 的镭核 226 8

22、8Ra；某时刻原先静止的镭核水平向右放出一个质量为m、电荷量为q 的 粒子而衰变为氡Rn核,设 粒子与氡核分别后它们之间的作用力忽视不计,涉及动量问题时,亏损的质量可不计；1写出镭核衰变为氡核的核反应方程；2经过一段时间 粒子刚好第一次到达虚线PH 上的 A 点,测得 OA=L ；求此时刻氡核的速率；PE AB OH算题部分参考答案：名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1解：（1）由几何学问知带电粒子在磁场中运动的半径为 r,就有： qvB=mv 2/r 解得： q/mv/Br （2）由几何学问得带

23、电粒子在磁场 B 中做匀速圆周运动的圆心角 =60 0,半径为： R= 3 r,就有：qvB =mv 2/R,t= T m / 3 qB 解得：B 3 B/3 t3 r/3v61 22解：设电子在 M、N 两板间经电场加速后获得的速度为 v,由动能定理得：mv eU 22电子进入磁场后做匀速圆周运动,设其半径为 r,就：evB m vr2 2 2作电子在磁场中的轨迹如图,由几何关系得：r r L d 联解式得：B 2 2 L2 2 mu L d e3解：磁场方向垂直于纸面对外离子在电场中运动时,设正方形的边长为L, 离子的质量为m,电量为 q 5v0 =100 依据 L=v 0 ,L=1Eq2

24、t解得： E=2mv20qL=R2解得 R =5L2m离子在磁场中运动时,设半径为R,满意：（L-R ）2+L228由依据 qvB=mv2得 R =mv即5L=mv 0解得： B=8mv 0故ERqB8qB5qLB44解（ 1）使正离子每经过窄缝都被加速,交变电压的频率应等于离子做圆周运动的频率正离子在磁场中做匀速圆周运动,由洛仑兹力供应向心力名师归纳总结 Bqvmv2又T2r解得T2m所以fqB第 9 页,共 16 页rvqB2m（2）当离子从D盒边缘离开时速度最大,此时离子做圆周运动的半径为D盒的半径有：vmqBRm离子获得的最大动能为E1mv2q2B2R22m2m（3）离子从 S点经电场

25、加速1 次后,以速度v1第 1 次进入下半盒,由动能定理：Uq1 mv 1 22解得v 12 Uqr1mv 1m2 qUmqBqBm离子从 S 点经电场加速3 次后,以速度v3 第 2 次进入下半盒：3 Uq12 mv 32解得v332 Uqr 2mv 3m32 UqmqBqBm- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 离子经电场加速（2n1）次后,第学习必备欢迎下载rnm2 n1 2 Uqn 次进入磁场,同理可得qBm所以r 111O 处,说明带电粒子所受的电场力与洛仑兹力大小相等,设所加磁场的磁感应强rn2 n5解：（1）亮点恰好位于原点度为 B,就qE=

26、qv0B 解得B=E / v 0由电场力以及左手定就判定磁场方向竖直向上；（2）以 OO 方向为 z轴正方向,与x、y 组成空间直角坐标系；磁场转变方向后,粒子在 yOz 平面内的运动是匀速圆周运动,轨迹如图 2 所示；设圆半径为 R,依据几何关系有：R2-l 2=（R-y）2 由于 y 3l,可解出 R 2 3l,可知 =6060R 3 3粒子沿 x 方向的分运动是初速为零的匀加速直线运动,时间：t T m y 6 3 qB O2 2 l O1 2 1 Eq m 2 mv 0x at 图 2 2 2 m 3 qB 18 qE6解：（1）带电粒子在电场中加速,由动能定理,可得：qEL 1 mv

27、 2（1）22带电粒子在磁场中偏转,由牛顿其次定律,可得：B q v m v（2）R由（ 1）（2）两式,可得 R 1 2 mEL；B q可见在两磁场区粒子运动半径相同,如下列图,三段圆弧的圆心组成的三角形 O1O2O3是等边三角形,其边长为 2R；所以中间磁场区域的宽度为：d R sin 60 02 1B 6 mELq O3 0 60（2）在电场中 t 1 2 v 2 mv 2 2 mL,O O2 a qE qEO1 名师归纳总结 在中间磁场中运动时间t2T2m,在右侧磁场中运动时间t35T5m；第 10 页,共 16 页33 qB63 qB就粒子第一次回到O 点的所用时间为tt1t2t32

28、2 mL7m.qE3qB7解：（1）进入磁场后向右匀速,阻力增大 ,所以洛伦兹力向下,由左手定就知物块带负电,电场力向右 ,电场向左；由受力平稳有：Eq=qBv1+mg（ 1）（2）碰后在磁场中 ,匀速向左 ,速度为 V 2,就不受摩擦力的作用洛人权兹力与重力qv2B=mg （2）- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 出磁场后 ,向左匀减速学习必备1欢迎下载（3）mgL 42 mv 222联立（ 2）（3）解得： v2=2 2 m/s ,B T2（3）物块在电场中匀加速向右： Eq mg l 1 mv 1 2（4）2 2由（ 1）（2）（3）（4）解得：1

29、v 4 2 m/s,E 2.4 N/C8解：当 cd 棒稳固时,恒力 F 和安培力大小相等,方向相反,以速度 v 匀速度运动,有：F=BIL 又 I BLv 联立得：v 2 FR2 22 R B Lab 棒在安培力作用下加速运动,而 cd 在安培力作用下减速运动,当它们的速度相同,达到稳固状态时,回路中的电流消逝,ab,cd 棒开头匀速运动；设这一过程经受的时间为 t,最终 ab、cd 的速度为 v ,通过 ab 棒的电量为 Q；就对于 ab 棒由动量守恒：BILt 2mv即： BLQ2 mv同理,对于 cd 棒： BILt mv mv0 即：BLQm（v0-v ）得：Q 2 mv 03 BL

30、设整个过程中 ab 和 cd 的相对位移为 S,由法拉第电磁感应定律得：E B L St t流过 ab 的电量：Q E t 得：S 4 mv2 0 R22 R 3 B LE9解：（1）ab 棒离开磁场右边界前做匀速运动,速度为 v ,就有 E Blv m IR r对 ab 棒 FBIl 0 解得 v m F R2 2 r B l2 2（2）由能量守恒可得：F d 0 d W 电 12 mv 2m 解得：W 电 F d 0 d mF2 B l R4 4 r （3）设棒刚进入磁场时速度为 v,由 F d 0 1m v 2可得 v 2Fd 02 m棒在进入磁场前做匀加速直线运动,在磁场中运动可分三种

31、情形争论：名师归纳总结 如2Fd0F R2r（或F24 d B l42）,就棒做匀速直线运动；BLV；由闭合电路第 11 页,共 16 页m2 B lm Rr如2Fd0F R2r（或 F24 d B l 042）,就棒先加速后匀速；m2 B lm Rr如2 Fd0F R2r（或 F24 d B l 042,就棒先减速后匀速；m2 B lm Rr10解： 1导体棒 CD 在 F 作用下向左作切割磁感线运动,在棒中产生的感应电动势为的欧姆定律得导体棒CD 中的电流为：IBLVrR 外- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载当导体棒 CD 处于稳

32、固状态时 ,CD 棒所受合外力为零,即有：FBIL 此时拉力 F 的功率为：PFV 2F R 外 r解得： P2 2 B L要使拉力的功率最大,就外电阻 R 外最大 ,即 R 外2 时：2 F R 外 rPmax2 20.75W B L2当滑动触头在滑动变阻器中点时,R11 ,且导体棒 CD 处于稳固状态时 ,由式得 CD 棒中产生的感应电动势为：1 F R 1 rBL此时电容器两极板间的电压为：U 1 1 R 1 R 1 r带电小球受到平稳力作用而做匀速直线运动,即：qV0Bq U 1mg d当滑动触头在滑动变阻器的最下端时,R22 ；且当导体棒 CD 再次处于稳固状态时,由式得 CD 棒中

33、F R 2 r产生的感应电动势为：2 BL此时电容器两极板间的电压为：U 2 2 R 2 R 2 r由于带电小球恰好能做匀速圆周运动,就应有：q U 2 mg d2V 0qV0Bm r 0解联立方程组得轨道的半径为：r 00.0125m 11解：（1）由图象可知,金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动,速度为 v1,运动时间为 t2t1,所以金属框的边长 l v 1 t 2 t 1 （2）在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力mgBIlIBlv1解得Bv 1 t1t 1mgRR2v 1（3）金属框在进入磁场过程中金属框产生的热为 W重W安0 Q1W 安 Q1W 重mglQ1,重力对其

34、做正功,安培力对其做负功,由动能定理得名师归纳总结 金属框在离开磁场过程中金属框产生的热为Q2,重力对其做正功,安培力对其做负功,由动能定理得第 12 页,共 16 页W重W / 安12 mv 1mv 2222/ Q2 W 安- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载B 线框产生的总热量QQ1Q2解得：Q2 mgv 1t2t 11m 2 v 22 v 3212解：导体棒ab 切割磁感线产生的电动势EBLv,产生的电流为IEr,R导体棒受到的安培力为：FBIl导体棒出磁场时作匀速运动,受力平稳,即mgsinF联立解得vmgR2rsinB2 L由能

35、量转化守恒得E电EGEK即 E 电mgd0dsin1mv2mgd0dsinm3g2Rr2sin222B4L413解：（1）当方框固定不动,U 型框以 v0滑至方框最右侧时,感应电动势为E,有： E=BLV 0 1 bc 间并联电阻R并=r 3r r+3r =3 4r2 M N bc 两端的电势差U bc=E R并+2r+r R 并（3）Q a b B N 4 d c 由123 得 U bc=1 5 BLV；P M 此时方框的热功率P=（E R并+2r +r）2 R 并5 a b 由125 得：p42 2B l v26 v,由动量守恒可知：d c P 075 r（2）如方框不固定,当Q U 型框

36、恰好不与方框分别时速度设为3 mv03m4m v7 由能的转化和守恒可知总热量Q 为Q=1 2 3m v0 2 - 1 2 3m+4mv 28 由78 可知, Q=6 7 mv0 2 9 （3）如方框不固定,设U 型框与方框分别时速度分别为v1、v2由动量守恒可知：3mv=3mv1+4mv210 在 t 时间内相距S 可知： s=v1-v2t11 由（ 10）（11）可知v1=1 7 3v+4s v2=3 7 v- s t 14解：（1）设导体棒 ab 的质量为 m1,下落到最低点的速度为v1,离开最低点的速度为1v ；导体棒 cd 的质量为 m2,速度为v 2,相互作用的时间为t；导体棒 a

37、b 下落过程和跳起过程都机械能守恒,就有：名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - m1gh1 =1 mv ,解得： v1 = 22gh 12学习必备欢迎下载100 . 8m/s= 4 m/sm1gh2 =1m 1 v 12,解得：1v =2gh 22100 . 45m/s= 3 m/s2导体棒 ab、cd 在水平面相互作用过程中,由动量守恒定律有：m1v1 = m1 1v+ m2 2v,解得：v = m 1 v 1 m 1 v 1 0 . 1 4 3 m / s 0 . 5 m / sm 2 0 . 2（2）设通过导体

38、棒 ab 电量为 q,在水平方向受安培力作用,由动量定理有：BIL t m 1 v 1 m 1 v 1, q = I t解得： q = m 1 v 1 m 1 v 1 0 . 1 4 3 C 1 CBL 0 . 2 .0 5（3）设产生的热能为 Q,由导体棒 ab、cd 系统全过程能量守恒,就有：m1gh1 = m1gh2 + 1m 2 v 2 2Q 就： Q = m1g h1 h2 1m 2 v 2 2= 0.1 10 0.8 0.45 1 0.2 0.5 2J = 0.32J 2 2 215解由于线圈完全处于磁场中时不产生电热,所以线圈进入磁场过程中产生的电热 Q 就是线圈从图中 2 位置到 4 位置产生的电热,而 2、4 位置动能相同,由能量守恒得：Q=mgd=0.50J 3 位置时线圈速度肯定最小,而 3 到 4 线圈是自由落体运动因此有：v0 2-v 2=2g（d-l）,得 v=2 2 m/s 2 22 到 3 是减速过程,因此安培力 F B l v 减小,由 F-mg=ma