高考物理易错--电磁学
高二物理学科常见问题解答电磁学知识点的易错点解析

高二物理学科常见问题解答电磁学知识点的易错点解析高二物理学科常见问题解答——电磁学知识点的易错点解析在高二物理学科的学习中,电磁学是一个重要的知识点。
然而,由于其理论涉及较多且抽象,很多同学在学习过程中会出现易错点。
本文将针对电磁学的常见问题进行解答,并对易错点逐一进行解析。
一、电磁学基础知识1. 什么是电磁感应?电磁感应是指磁场与导体相互作用,导致导体中产生感应电流的现象。
根据法拉第电磁感应定律,当磁通量发生变化时,导体中将产生感应电动势。
2. 什么是洛伦兹力?洛伦兹力是指电荷在磁场中受到的力。
当电荷运动且与磁场垂直时,洛伦兹力的大小与电荷的速度、磁场强度和两者之间夹角有关。
3. 什么是电动势?电动势是指单位正电荷在电路中绕一圈所做的功。
根据电动势的定义可知,电动势与电荷的速度以及磁场强度有关,而与磁场方向无关。
二、易错点解析1. 电磁感应中的楞次定律易错点解析楞次定律是指导体中感应电流产生的方向。
根据楞次定律,感应电流的方向使得其磁场的变化趋势与引起感应电流的磁场变化趋势相反。
易错点解析:很多同学在理解楞次定律时,容易将感应电流的方向与感应电动势的方向混淆。
感应电流的方向是使其磁场变化趋势与引起感应电流的磁场变化趋势相反,而感应电动势的方向是由电场力驱使电荷产生运动的方向。
2. 磁场中的洛伦兹力易错点解析洛伦兹力公式为F=qvBsinθ。
易错点主要包括理解洛伦兹力的方向、影响洛伦兹力大小的因素以及理解洛伦兹力的性质。
易错点解析:在理解洛伦兹力的方向时,需要明确电荷的运动方向、磁场的方向以及两者之间的夹角。
影响洛伦兹力大小的因素包括电荷的速度、磁场强度以及两者之间夹角的大小。
此外,洛伦兹力具有与电磁场相互作用,无论电荷的运动方向如何,总是垂直于其运动方向以及磁场方向。
3. 电动势和电位移的易错点解析电动势和电位移是电路中重要的概念,易错点主要包括理解电动势与电压的区别、电动势的表达式以及电势差的计算和电位移的性质。
新高考物理考试易错题易错点25电磁感应中的动力学和能量问题

易错点25 电磁感应中的动力学和能量问题 易错总结以及解题方法一、电磁感应中的动力学问题电磁感应问题往往与力学问题联系在一起,处理此类问题的基本方法是:(1)用法拉第电磁感应定律和楞次定律求感应电动势的大小和方向.(2)用闭合电路欧姆定律求回路中感应电流的大小.(3)分析导体的受力情况(包括安培力).(4)列动力学方程(a ≠0)或平衡方程(a =0)求解.二、电磁感应中的能量问题1.电磁感应现象中的能量转化2.焦耳热的计算(1)电流恒定时,根据焦耳定律求解,即Q =I 2Rt .(2)感应电流变化,可用以下方法分析:①利用动能定理,求出克服安培力做的功W 安,即Q =W 安.②利用能量守恒定律,焦耳热等于其他形式能量的减少量.【易错跟踪训练】易错类型:分析综合能力欠缺1.(2021·全国)如图所示,宽为a 的矩形金属导线框,从图示位置由静止开始下落,通过一宽度为()b b a <的水平匀强磁场区域,磁场方向垂直于线框平面。
从线框下边进入磁场区域到线框上边离开磁场区域的过程中( )A .线框中一直有感应电流B .线框受安培力时安培力的方向总是竖直向上C .线框可能一直做匀速直线运动D .线框可能一直做匀减速直线运动2.(2021·全国高三专题练习)如图所示,两平行倾斜轨道ab和cd为两根相同的电阻丝,每根电阻丝的电阻与到上端距离的平方根成正比,即R=k x(k为常数),电阻丝平行固定成与地面成θ角,两电阻丝之间的距离为L,上端用电阻不计的导线相连。
有一根质量为m、电阻不计的金属棒跨接在两轨道上,与轨道接触良好,且无摩擦,空间存在垂直轨道向下的匀强磁场,磁场的磁感应强度大小为B,从最上端放开金属棒后发现通过金属棒的电流不变,重力加速度为g,下列判断不正确...的是()A.金属棒一直做匀加速运动B.可求出经过时间t时金属棒产生的电动势C.可求出经过时间t内流经金属棒的电荷量D.不可求出金属棒下降h过程中电阻丝产生的焦耳热3.(2020·上海市青浦高级中学高三期末)如图所示,一金属线圈用绝缘细线挂于O点,O 点正下方有有界水平匀强磁场,磁场宽度大于线圈直径。
高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案

高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结含答案一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.某科研机构在研究磁悬浮列车的原理时,把它的驱动系统简化为如下模型;固定在列车下端的线圈可视为一个单匝矩形纯电阻金属框,如图甲所示,MN 边长为L ,平行于y 轴,MP 边宽度为b ,边平行于x 轴,金属框位于xoy 平面内,其电阻为1R ;列车轨道沿Ox 方向,轨道区域内固定有匝数为n 、电阻为2R 的“”字型(如图乙)通电后使其产生图甲所示的磁场,磁感应强度大小均为B ,相邻区域磁场方向相反(使金属框的MN 和PQ 两边总处于方向相反的磁场中).已知列车在以速度v 运动时所受的空气阻力f F 满足2f F kv =(k 为已知常数).驱动列车时,使固定的“”字型线圈依次通电,等效于金属框所在区域的磁场匀速向x 轴正方向移动,这样就能驱动列车前进.(1)当磁场以速度0v 沿x 轴正方向匀速移动,列车同方向运动的速度为v (0v <)时,金属框MNQP 产生的磁感应电流多大?(提示:当线框与磁场存在相对速度v 相时,动生电动势E BLv =相)(2)求列车能达到的最大速度m v ;(3)列车以最大速度运行一段时间后,断开接在“” 字型线圈上的电源,使线圈与连有整流器(其作用是确保电流总能从整流器同一端流出,从而不断地给电容器充电)的电容器相接,并接通列车上的电磁铁电源,使电磁铁产生面积为L b ⨯、磁感应强度为B '、方向竖直向下的匀强磁场,使列车制动,求列车通过任意一个“”字型线圈时,电容器中贮存的电量Q .【答案】(1) 012() BL v v R -222210122BL B L kR v B L +-24nB Lb R ' 【解析】 【详解】解:(1)金属框相对于磁场的速度为:0v v - 每边产生的电动势:0()E BL v v =-由欧姆定律得:12E I R = 解得:01(2 )BL v v I R -=(2)当加速度为零时,列车的速度最大,此时列车的两条长边各自受到的安培力:B F BIL =由平衡条件得:20B f F F -= ,已知:2f F kv =解得:222210122m BL B L kR v B L v kR +-=(3)电磁铁通过字型线圈左边界时,电路情况如图1所示:感应电动势:n E tφ∆=∆,而B Lb φ∆=' 电流:12E I R =电荷量:11Q I t =∆ 解得:12nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈中间时,电路情况如图2所示:B Lb φ∆=',2222E nI R tφ∆==∆ 22Q I t =∆解得:222nB LbQ R '= 电磁铁通过字型线圈右边界时,电路情况如图3所示:n E tφ∆=∆, B Lb φ∆=',32E I R =33Q I t =∆解得:32nB LbQ R '=, 总的电荷量:123Q Q Q Q =++ 解得:24nB LbQ R '=2.如图()a ,平行长直导轨MN 、PQ 水平放置,两导轨间距0.5L m =,导轨左端MP 间接有一阻值为0.2R =Ω的定值电阻,导体棒ab 质量0.1m kg =,与导轨间的动摩擦因数0.1μ=,导体棒垂直于导轨放在距离左端 1.0d m =处,导轨和导体棒电阻均忽略不计.整个装置处在范围足够大的匀强磁场中,0t =时刻,磁场方向竖直向下,此后,磁感应强度B 随时间t 的变化如图()b 所示,不计感应电流磁场的影响.当3t s =时,突然使ab 棒获得向右的速度08/v m s =,同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力F ,保持ab 棒具有大小为恒为24/a m s =、方向向左的加速度,取210/g m s =.()1求0t =时棒所受到的安培力0F ;()2分析前3s 时间内导体棒的运动情况并求前3s 内棒所受的摩擦力f 随时间t 变化的关系式;()3从0t =时刻开始,当通过电阻R 的电量 2.25q C =时,ab 棒正在向右运动,此时撤去外力F ,此后ab 棒又运动了2 6.05s m =后静止.求撤去外力F 后电阻R 上产生的热量Q .【答案】(1)00.025F N =,方向水平向右(2) ()0.01252?f t N =-(3) 0.195J 【解析】 【详解】 解:()1由图b 知:0.20.1T /s 2B t == 0t =时棒的速度为零,故回路中只有感生感应势为: 0.05V BE Ld t tΦ=== 感应电流为:0.25A EI R== 可得0t =时棒所受到的安培力:000.025N F B IL ==,方向水平向右;()2ab 棒与轨道间的最大摩擦力为:00.10.025N m f mg N F μ==>=故前3s 内导体棒静止不动,由平衡条件得: f BIL = 由图知在03s -内,磁感应强度为:00.20.1B B kt t =-=- 联立解得: ()0.01252(3s)f t N t =-<;()3前3s 内通过电阻R 的电量为:10.253C 0.75C q I t =⨯=⨯=设3s 后到撤去外力F 时又运动了1s ,则有:11BLs q q I t R RΦ-=== 解得:16m s =此时ab 棒的速度设为1v ,则有:221012v v as -= 解得:14m /s v =此后到停止,由能量守恒定律得: 可得:21210.195J 2Q mv mgs μ=-=3.如图甲所示,在一对平行光滑的金属导轨的上端连接一阻值为R =4Ω的定值电阻,两导轨在同一平面内。
新高考物理考试易错题易错点24电磁感应中的电路和图像问题附答案

易错点24 电磁感应中的电路和图像问题易错总结以及解题方法一、电磁感应中的电路问题处理电磁感应中的电路问题的一般方法1.明确哪部分电路或导体产生感应电动势,该部分电路或导体就相当于电源,其他部分是外电路.2.画等效电路图,分清内、外电路.3.用法拉第电磁感应定律E =n ΔΦΔt 或E =Blv sin θ确定感应电动势的大小,用楞次定律或右手定则确定感应电流的方向.注意在等效电源内部,电流方向从负极流向正极. 4.运用闭合电路欧姆定律、串并联电路特点、电功率等公式联立求解. 二、电磁感应中的电荷量问题闭合回路中磁通量发生变化时,电荷发生定向移动而形成感应电流,在Δt 内通过某一截面的电荷量(感应电荷量)q =I ·Δt =E R 总·Δt =n ΔΦΔt ·1R 总·Δt =n ΔΦR 总.(1)由上式可知,线圈匝数一定时,通过某一截面的感应电荷量仅由回路电阻和磁通量的变化量决定,与时间无关.(2)求解电路中通过的电荷量时,I 、E 均为平均值. 三、电磁感应中的图像问题 1.问题类型(1)由给定的电磁感应过程选出或画出正确的图像. (2)由给定的图像分析电磁感应过程,求解相应的物理量. 2.图像类型(1)各物理量随时间t 变化的图像,即B -t 图像、Φ-t 图像、E -t 图像和I -t 图像. (2)导体做切割磁感线运动时,还涉及感应电动势E 和感应电流I 随导体位移变化的图像,即E -x 图像和I -x 图像.3.解决此类问题需要熟练掌握的规律:安培定则、左手定则、楞次定律、右手定则、法拉第电磁感应定律、欧姆定律等.判断物理量增大、减小、正负等,必要时写出函数关系式,进行分析.【易错跟踪训练】易错类型1:挖掘隐含条件、临界条件不够1.(2021·湖北孝感高中高三月考)如图所示,在天花板下用细线悬挂一个闭合金属圆环,圆环处于静止状态。
上半圆环处在垂直于环面的水平匀强磁场中,规定垂直于纸面向外的方向为磁场的正方向,磁感应强度B 随时间t 变化的关系如图乙所示。
高考物理最新电磁学知识点之电磁感应易错题汇编及解析

高考物理最新电磁学知识点之电磁感应易错题汇编及解析一、选择题1.在图中,EF、GH为平行的金属导轨,其电阻不计,R为电阻,C为电容器,AB为可在EF和GH上滑动的导体横杆.有匀强磁场垂直于导轨平面.若用I1和I2分别表示图中该处导线中的电流,则当横杆AB( )A.匀速滑动时,I1=0,I2=0 B.匀速滑动时,I1≠0,I2≠0C.加速滑动时,I1=0,I2=0 D.加速滑动时,I1≠0,I2≠02.如图所示,A、B是两个完全相同的灯泡,D是理想二极管,L是带铁芯的线圈,其电阻忽略不计。
下列说法正确的是A.S闭合瞬间,A先亮B.S闭合瞬间,A、B同时亮C.S断开瞬间,A闪亮一下,然后逐渐熄灭D.S断开瞬间,B逐渐熄灭3.如图所示,一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧,与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场.下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离 ( )A.B.C.D.4.在倾角为θ的两平行光滑长直金属导轨的下端,接有一电阻R,导轨自身的电阻可忽略不计,有一匀强磁场与两金属导轨平面垂直,方向垂直于导轨面向上。
质量为m,电阻可不计的金属棒ab,在沿着导轨面且与棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上滑,上升高度为h,如图所示,则在此过程中()A.恒力F在数值上等于mgsinθB.恒力F对金属棒ab所做的功等于mghC.恒力F与重力的合力对金属棒ab所做的功等于电阻R上释放的焦耳热D.恒力F与重力的合力对金属棒ab所做的功等于零5.如图所示,A、B是相同的白炽灯,L是自感系数很大、电阻可忽略的自感线圈。
下面说法正确的是()A.闭合开关S瞬间,A、B灯同时亮,且达到正常B.闭合开关S瞬间,A灯比B灯先亮,最后一样亮C.断开开关S瞬间,P点电势比Q点电势低D.断开开关S瞬间,通过A灯的电流方向向左6.如图所示,水平绝缘的桌面上放置一个金属环,现有一个竖直的条形磁铁从圆环左上方沿水平方向快速移动经过正上方到达右上方,在此过程中()A.圆环一定向右运动B.圆环中的感应电流方向不变C.圆环受到的摩擦力方向不变D.圆环对桌面的压力先减小后增大7.如图所示两个线圈绕在同一根铁芯上,其中一线圈通过开关与电源连接,另一线圈与远处沿南北方向水平放置在纸面内的直导线连接成回路。
高考物理电磁感应与电路基础考点及易错解析

高考物理电磁感应与电路基础考点及易错解析在高考物理中,电磁感应与电路基础是非常重要的知识点,也是同学们容易出错的部分。
下面我们就来详细探讨一下这部分内容的考点以及常见的易错点。
一、电磁感应考点1、电磁感应现象电磁感应现象是指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中会产生感应电流。
这个考点要求同学们理解电磁感应现象产生的条件,即闭合回路、部分导体切割磁感线、有感应电动势。
2、法拉第电磁感应定律法拉第电磁感应定律指出,感应电动势的大小与穿过闭合电路的磁通量的变化率成正比。
公式为:$E = n\dfrac{\Delta\Phi}{\Delta t}$,其中$E$ 表示感应电动势,$n$ 为线圈匝数,$\Delta\Phi$ 为磁通量的变化量,$\Delta t$ 为时间变化量。
同学们需要熟练掌握这个公式,并能灵活运用它来计算感应电动势的大小。
3、楞次定律楞次定律是判断感应电流方向的重要规律。
其内容为:感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。
简单来说,就是“增反减同,来拒去留”。
同学们在应用楞次定律时,要注意正确判断磁通量的变化以及感应电流产生的磁场方向。
4、自感和互感自感是指由于导体本身电流的变化而产生的电磁感应现象。
自感现象中会产生自感电动势,阻碍电流的变化。
互感则是指两个互相靠近的线圈,当其中一个线圈中的电流发生变化时,在另一个线圈中产生感应电动势的现象。
这两个概念需要同学们理解其原理和特点,并能在实际问题中进行分析。
二、电路基础考点1、电路的基本组成电路由电源、导线、开关和用电器等组成。
同学们要了解电路中各个元件的作用,以及它们在电路中的连接方式。
2、电流、电压和电阻电流是指电荷的定向移动,其大小用单位时间内通过导体横截面的电荷量来表示,公式为$I =\dfrac{Q}{t}$。
电压是形成电流的原因,电阻则是导体对电流的阻碍作用,它们之间的关系由欧姆定律描述:$I =\dfrac{U}{R}$。
高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结word

高考物理电磁感应现象易错题知识归纳总结word一、高中物理解题方法:电磁感应现象的两类情况1.如图甲所示,MN 、PQ 两条平行的光滑金属轨道与水平面成θ = 30°角固定,M 、P 之间接电阻箱R ,导轨所在空间存在匀强磁场,磁场方向垂直于轨道平面向上,磁感应强度为B = 1T .质量为m 的金属杆ab 水平放置在轨道上,其接入电路的电阻值为r ,现从静止释放杆ab ,测得最大速度为v m .改变电阻箱的阻值R ,得到v m 与R 的关系如图乙所示.已知轨距为L = 2m ,重力加速度g 取l0m/s 2,轨道足够长且电阻不计.求:(1)杆ab 下滑过程中流过R 的感应电流的方向及R =0时最大感应电动势E 的大小; (2)金属杆的质量m 和阻值r ;(3)当R =4Ω时,求回路瞬时电功率每增加2W 的过程中合外力对杆做的功W . 【答案】(1)电流方向从M 流到P ,E =4V (2)m =0.8kg ,r =2Ω (3)W =1.2J 【解析】本题考查电磁感应中的单棒问题,涉及动生电动势、闭合电路欧姆定律、动能定理等知识.(1)由右手定则可得,流过R 的电流方向从M 流到P 据乙图可得,R=0时,最大速度为2m/s ,则E m = BLv = 4V (2)设最大速度为v ,杆切割磁感线产生的感应电动势 E = BLv 由闭合电路的欧姆定律EI R r=+ 杆达到最大速度时0mgsin BIL θ-= 得 2222sin sin B L mg mg v R r B Lθθ=+ 结合函数图像解得:m = 0.8kg 、r = 2Ω(3)由题意:由感应电动势E = BLv 和功率关系2E P R r =+得222B L V P R r=+则22222221B L V B L V P R r R r∆=-++ 再由动能定理22211122W mV mV =- 得22()1.22m R r W P J B L +=∆=2.如图所示,质量为4m 的物块与边长为L 、质量为m 、阻值为R 的正方形金属线圈abcd 由绕过轻质光滑定滑轮的绝缘细线相连,已知细线与斜面平行,物块放在光滑且足够长的固定斜面上,斜面倾角为300。
高二物理学科常见问题汇总电磁学考试易错点分析

高二物理学科常见问题汇总电磁学考试易错点分析高二物理学科常见问题汇总:电磁学考试易错点分析电磁学是高中物理中的一门重要学科,也是考试中常见的内容。
然而,由于电磁学的知识点众多,很容易出现一些易错点。
本文将对高二物理学科常见问题进行汇总,并对电磁学考试易错点进行分析,希望能帮助同学们更好地备考和应对考试。
一、静电学易错点分析静电学是电磁学的基础,也是考试中的重点内容。
易错点主要包括电场强度的计算、电势差的理解和平衡位置的判断。
1. 电场强度的计算在计算电场强度时,常常会忽略确定的参考点或受力方向,导致计算结果错误。
在解题过程中,不能忽略这些关键因素,要准确地确定参考点,并注意电场叠加法则的运用。
2. 电势差的理解学生常常将电势差视为电势能差,而忽略了与电势差相关的电场力的作用。
在解题过程中,应注意电势差与电势能的区别,理解电势差是指单位正电荷从一点移动到另一点所做的功。
3. 平衡位置的判断电导体在电场力作用下会发生平衡,学生常常忽略电导体表面处电场强度为零的特点,导致平衡位置判断错误。
在解题过程中,应结合电场力的性质,仔细判断各个部位的电场强度大小,准确判断平衡位置。
二、电磁感应易错点分析电磁感应是电磁学的重要内容,易错点主要包括法拉第电磁感应定律的运用、电磁感应中感应电动势的计算和右手定则的应用。
1. 法拉第电磁感应定律的运用法拉第电磁感应定律描述了磁场与导体之间产生感应电动势的关系。
易错点主要在对定律的具体应用上。
在解题过程中,要准确理解磁场和导体的相对运动情况,并注意导体中电荷的运动方式。
2. 电磁感应中感应电动势的计算感应电动势的计算可以通过改变磁场、改变导体面积或改变导体位置等方式。
学生常常忽略这些影响因素,导致感应电动势计算错误。
在解题过程中,应注意分析导体所受到的影响因素,并正确运用计算公式。
3. 右手定则的应用在电磁感应问题中,经常需要使用右手定则来判断电流方向。
学生容易忽略右手定则的运用,产生错误的结果。
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高考物理易错题 电磁学例16、图中A 、B 是一对中间开有小孔的平行金属板,两小孔的连线与金属板面相垂直,两极板的距离为l 。
两极板间加上低频交流电压,A 板电势为零,B 板电势u=U 0cos ωt 。
现有一电子在t=0时穿过A 板上的小孔射入电场。
设初速度 和重力的影响均可忽略不计。
则电子在两极板间可能 ( ) (A)以AB 间的某一点为平衡位置来回振动(B)时而向B 板运动,时而向A 板运动,但最后穿出B 板(C)一直向B 板运动,最后穿出B 板,如果ω小于某个值ω0,l 小于某个l 0 (D)一直向B 板运动,最后穿出B 板,而不论ω、l 为任何值练习16、图中A 、B 是一对平行的金属板。
在两板间加上一周期为T 的交变电压u 。
A 板的电势UA =0,B 板的电势UB 随时间的变化规律为:在0到T/2的时间内,UB =U0(正的常数);在T/2到T 的时间内,UB =-U0;在T 到3T/2的时间内,UB =U0;在3T/2到2T 的时间内。
UB =-U0……,现有一电子从A 板上的小孔进入两板间的电场区内。
设电子的初速度和重力的影响均可忽略,则( )(A)若电子是在t =0时刻进入的,它将一直向B 板运动;(B)若电子是在t =T/8时刻进入的,它可能时而向B 板运动,时而向A 板运动,最后打在B 板上; (C)若电子是在t =3T/8时刻进入的,它可能时而向B 板运动,时而向A 板运动,最后打在B 板上; (D)若电子是在t =T/2时刻进入的,它可能时而向B 板、时而向A 板运动。
例17、如图,光滑平面上固定金属小球A ,用长L 0的绝缘弹簧将A 与另一个金属小球B 连接,让它们带上等量同种电荷,弹簧伸长量为x 1,若两球电量各漏掉一半,弹簧伸长量变为x 2,则有:( )ABAB练习17、如图所示,真空中AB 两个点电荷的电量分别为+Q 和+q ,放在光滑的绝缘的水平面上,AB 之间用绝缘的轻弹簧连接。
当系统平衡时,弹簧的伸长量为0x .设弹簧均在弹性限度内,则 A.保持Q 不变,将q 变为3q ,平衡时弹簧的伸长量等于30x B.保持q 不变,将Q 变为3Q ,平衡时弹簧的伸长量小于30xC.保持Q 不变,将q 变为-q ,平衡时弹簧的缩短量等于0xD.保持q 不变,将Q 变为-Q ,平衡时弹簧的缩短量小于0x例18、在沿水平方向的匀强磁场中,有一圆形金属线圈可绕沿其直径的竖直轴自由转动。
开始时线圈静止,线圈平面与磁场方向既不平行也不垂直,所成的锐角为α。
在磁场开始增强后的一个极短时间内,线圈平面 A .维持不动B .将向使α减小的方向转动C .将向使α增大的方向转动D .将转动,因不知磁场方向,不能确定α会增大还是会减小练习18、如图,相邻的两个正方形区域内存在垂直于水平面,方向相反的匀强磁场,大小为1T 。
一个正方形线框在光滑水平面上以初速度2m/s 开始向右运动,线框的边长为0.5m ,小于磁场区域边长。
M 、N 分别为ad 、bc 边的中点,则线框从图示位置运动到MN 与PQ 重合时,速度变为1m/s ,则( ) A. 磁通量的变化为0.125Wb B. 磁通量的变化为0.25Wb C. 加速度的最小值为8m/s 2D. 线框中产生的热量为0.75JQ例19、如图所示,下端封闭、上端开口,高h=5m ,内壁光滑的细玻璃管竖直放置,管底有质量m=10g ,电荷量q=0.2C 的小球,整个装置以v=5m/s 的速度沿垂直于磁场方向进入B=0.2T ,方向垂直纸面向内的匀强磁场,由于外力的作用,玻璃管在磁场中的速度保持不变,最终小球从上端管口飞出。
g 取10m/s 2.求 (1) 小球的电性(2) 小球在管中的运动时间。
(3) 小球在管中运动过程中增加的机械能。
练习19、如图所示,在水平正交的匀强电场和匀强磁场中,E=4V/m ,B=2T ,一质量m=1g 的带正电的小物块A ,从绝缘粗糙的竖直墙壁的M 点由静止下滑,当它滑行h=0.8m 到达N 点时,离开墙壁做曲线运动,当A 运动到P 点时恰好处于平衡状态,此时速度方向与水平方向成45°角,若P 与M 的高度差H=1.6m ,求(1) A 沿墙壁下滑时摩擦力做的功(2) P 与M 间的水平距离为多少?(g 取10m/s 2)BMNE例20、如图所示,匀强磁场方向垂直于纸面向里,匀强电场方向水平向右,一质量为m,电量为q的粒子以速度v与磁场方向垂直、与电场方向夹角45°射入复合场中,恰好做直线运动,求电场强度E 和磁感应强度B的大小。
练习20、在空间某一区域中同时存在匀强电场和匀强磁场,匀强磁场方向垂直于纸面向里,大小为B。
匀强电场大小方向未知。
如果要使一质量为m,电量为q的带正电的粒子能够以速度v在复合场中作匀速圆周运动,则电场的大小和方向应该如何?例21、如图所示,两个质量均为m的完全相同的金属球壳a与b,其壳层的厚度和质量分布均匀,将它们固定于绝缘支座上,两球心间的距离为L,为球半径的3倍。
若使它们带上等量异种电荷,使其电量的绝对值均为Q,那么,a、b两球之间的万有引力F引库仑力F库分别为:v练习21、置于真空中的两块正对平行带电的金属板,相距1cm,面积均为10cm2,带电量分别为Q1=2×10-8C,Q2=-2×10-8C,若在两板之间的中点放一个电量q=5×10-9C的点电荷,求金属板对点电荷的作用力是多大?例22、如图所示,把一个不带电的枕型导体靠近带正电的小球,由于静电感应,在a,b端分别出现负、正电荷,则以下说法正确的是:A.闭合K1,有电子从枕型导体流向地B.闭合K2,有电子从枕型导体流向地C.闭合K1,有电子从地流向枕型导体D.闭合K2,没有电子通过K2练习22、如图所示,一个不带电的绝缘导体P正在向带负电的小球Q缓慢靠近,(不接触,且未发生放电现象),是下列说法正确的是()A.B端的感应电荷越来越多B.导体内的电场越来越强C.导体上的感应电荷在C点产生的场强始终大于在D点产生的场强D.感应电荷在CD两点产生的场强相等E.若用一根导线将A端接地一段时间后,移开导线后接着移开小球Q,绝缘导体将对外不显电性。
例23、在平行板电容器之间有匀强电场,一带电粒子以速度v垂直电场线射入电场,在穿越电场的过程中,粒子的动能由Ek 增加到2Ek,若这个带电粒子以速度2v垂直进入该电场,则粒子穿出电场时的动能为多少?QP练习23、A 、B 两支手枪在同一高度沿水平方向各射出一粒子弹,打在前方100m 远处的同一块竖直靶上,如图所示,A 枪击中了a 点,B 枪击中了b 点,a 、b 两点的竖直高度差为5cm 。
若A 枪子弹离开枪口时的速度大小为500m/s ,求B 枪子弹离开枪口时的速度大小。
不计空气阻力,取g =10m/s 2。
例24、一均匀带电金属小球固定在空间A 点,小球带电量为-2Q ,设无穷远处电势为0,电场中某点B的电势为B ,若将金属球的带电量由-2Q 变为-Q ,则B 点的电势将如何变化?练习24、A ,B 两块平行带电金属板,A 板带负电,B 板带正电,并与大地相连接,P 为两板间一点。
若将一块玻璃板插入A ,B 两板间,则P 点电势将怎样变化。
例25、一个质量为m ,带有电荷-q 的小物块,可在水平轨道Ox 上运动,O 端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强大小为E ,方向沿Ox 轴正方向,如图所示,小物体以初速v 0从x 0沿Ox 轨道运动,运动时受到大小不变的摩擦力f 作用,且f <qE 。
设小物体与墙碰撞时不损失机械能且电量保持不变。
求它在停止运动前所通过的总路程s 。
练习25、如图所示,在绝缘水平面上,相距为L 的AB 两点分别固定着两个带电量相等的正电荷,a 、O 、b 三点将L 分为四等份。
一质量为m 带电量为+q 的小滑块(可视为质点)以初动能0E 从a 点出发,沿直线AB 向b 点运动,其中小滑块第一次经过O 点时的动能为初动能的n 倍(n>1),到达b 点时动能恰好为0,小滑块最终停在O 点,求 (1) 小滑块与水平面间的动摩擦因数。
(2) O 、b 两点间的电势差 (3) 小滑块运动的总路程例26、如图所示,在水平向右的匀强电场中,一长为L 的绝缘轻杆,一端固定于O 点,杆可绕O 点在竖直平面内转动。
杆的另一端连接一质量为m 的带正电小球,小球受到的电场力是重力的33倍,要使小球能在竖直平面内做圆周运动,则小球经过最高点的速度最小为多少?BO【小结】用等效的观点解决陌生的问题,能收到事半功倍的效果。
然而等效是有条件的。
在学习交流电的有效值与最大值的关系时,我们在有发热相同的条件将一个直流电的电压(电流)等效于一个交流电。
本题中,把两个场叠加成一个等效的场,前提条件是两个力做功都与路径无关。
练习26、如图所示,长为L 的绝缘细线,一端悬于O 点,另一端连接一质量为m 的带负电小球,置于水平向右的匀强电场中,在O 点正下方钉一个钉子O ′,已知小球受到的电场力是重力的31,现将细线向右水平拉直后从静止释放,细线碰到钉子后要使小球刚好饶钉子O′在竖直平面内作圆周运动,求OO′长度。
例27、闭合铜环与闭合金属框接触良好,放在匀强磁场中,如图所示,当铜环向右移动时,金属框不动,下列说法正确的是( )A. 铜环内没有感应电流,因为磁通量没有发生变化B. 金属框内没有感应电流,因为磁通量没有发生变化C. 金属框ab 边中有感应电流,因为回路abfgea 中磁通量增加了D. 铜环的半圆egf 中有感应电流,因为回路egfcde 中的磁通量减小了ab cdef gh练习27、图中均匀金属环半径是10cm ,电阻是4Ω,绝缘导线Oa 和Ob 的电阻均为2Ω,其中Oa 和b端则接在环上,一垂直环面的匀强磁场,它的磁感应强度为4T ,当Oa 转动角速度ω=100rad/s 时,若Oa 与Ob 重合,流过Oa 的电流为 ;若Oa 与Ob 处于同一直径上时流过Oa 的电流为 。
例28、如图所示,两个大小相同的小球带有同种电荷,质量分别为1m 和2m ,带电量分别为1q 和2q ,用细绝缘线悬挂后,分别与竖直线成夹角1α和2α,且两球处于同一水平线上,若12αα=,则下述结论正确的是( ) A .1q 一定等于2q B .一定满足1212q q m m =C .1m 一定等于2mD .必须同时满足1212,q q m m ==练习28、如图所示,ACB 是一光滑的足够长的、固定在竖直平面内的∧型框架,其中CA 、CB 边与竖直方向的夹角均为θ。
P 、Q 两个轻质小环分别套在CA 、CB 上,两根细绳的一端分别系在PQ 环上,另一端和一绳套系在一起,结点为O 。