4. 如图所示，相距为d的平行金属板M、N间存在匀强电场和垂直纸面向里、磁感应强度为B0的匀强磁场;在xoy直角坐标平面内，第一象限有沿y轴负方向场强为E的匀强电场，第四象限有垂直坐标平面向里、磁感应强度为B的匀强磁场。一质量为m、电量为q的正离子(不计重力)以初速度v0沿平行于金属板方向射入两板间并做匀速直线运动。从P点垂直y轴进入第一象限，经过x轴上的A点射出电场，进入磁场。已知离子过A点时的速度方向与x轴成45o角。求：

(1)金属板M、N间的电压U;

(2)离子运动到A点时速度V的大小和由P点运动到A点所需时间t;

(3)离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C(图中未画出)与坐标原点的距离OC。

解析(1)设平行金属板M、N间匀强电场的场强为Eo，则有：

因为离子在金属板方向射入两板间并做匀速直线运动有：

解得：金属板M、N间的电压

(2)在第一象限的电场中离子做平抛运动，有：

故离子运动到A点时的速度： 又

解得离子在电场E中运动到A点所需时间：

(3)在磁场洛伦兹力提供向心力有： 得

由几何知识可得 又

因此离子第一次离开第四象限磁场区域的位置C与坐标原点的距离：

5.如图(a)所示，斜面倾角为37°，一宽为d=0.43m的有界匀强磁场垂直于斜面向上，磁场边界与斜面底边平行。在斜面上由静止释放一长方形金属线框，线框沿斜面下滑，下边与磁场边界保持平行。取斜面底部为零势能面，从线框开始运动到恰好完全进入磁场的过程中，线框的机械能E和位移s之间的关系如图(b)所示，图中①、②均为直线段。已知线框的质量为m=0.1kg，电阻为R=0.06Ω，重力加速度取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。

(1)求金属线框与斜面间的动摩擦因数μ;

(2)求金属线框刚进入磁场到恰完全进入磁场所用的时间t;

(3)求金属线框穿越磁场的过程中，线框中产生焦耳热的最大功率Pm;

(4)请在图(c)中定性地画出：在金属线框从开始运动到完全穿出磁场的过程中，线框中感应电流I的大小随时间t变化的图像。

解析 (1)减少的机械能=克服摩擦力所做的功ΔE1=Wf1=μmgcos37°s1(2分)

其中s1=0.36m，ΔE1=(0.900-0.756)J=0.144J可解得μ=0.5(1分)[来源:学§科§网]

(2)金属线框进入磁场的过程中，减小的机械能等于克服摩擦力和安培力所做的功，机械能仍均匀减小，因此安培力也为恒力，线框做匀速运动。(1分)

v12=2a s1 ，其中a= gsin37°-μgcos37°=2m/s2

可解得线框刚进磁场时的速度大小为：υ1=1.2m/s(1分)ΔE2= Wf2+WA=(f+FA)s2

其中ΔE2=(0.756-0.666)J=0. 09J，f+FA= mgsin37°=0.6N， s2为线框的侧边长，即线框进入磁场过程运动的距离，可求出s2=0.15m(2分)t= s2v1 = 0.151.2 s = 0.125s(1分)

(3)线框出刚出磁场时速度最大，线框内的焦耳热功率最大Pm=I2R= B2L2v22R

由v22=v12+2a(d-s2)可求得v2=1.6 m/s(1分)

根据线框匀速进入磁场时，FA+μmgcos37°=mgsin37°，可求出

FA=0.2N，又因为FA=BIL= B2L2v1R，可求出B2L2=0.01T2m2(1分)

将υ2、B2L2的值代入，可求出Pm=I2R= B2L2v22R =0.43W(2分)

(4)图像如图所示。(2分)

6. 如图(甲)所示，光滑的平行水平金属导轨MN、PQ相距l，在M点和P点间连接一个阻值为R的电阻，一质量为m、电阻为r、长度也刚好为l的导体棒垂直搁在导轨上a、b两点间，在a点右侧导轨间加一有界匀强磁场，磁场方向垂直于导轨平面，宽度为d0，磁感应强度为B，设磁场左边界到ab距离为d。现用一个水平向右的力F拉导体棒，使它从a、b处静止开始运动，棒离开磁场前已做匀速直线运动，与导轨始终保持良好接触，导轨电阻不计，水平力F-x的变化情况如图(乙)所示，F0已知。求：

(1)棒ab离开磁场右边界时的速度;

(2)棒ab通过磁场区域的过程中整个回路所消耗的电能E;

(3)d满足什么条件时，棒ab进入磁场后一直做匀速运动;

(4)若改变d的数值，定性画出棒ab从静止运动到d+d0的过程中v2-x的可能图线(棒离开磁场前已做匀速直线运动)。

(1)设离开右边界时棒ab速度为v，则有

对棒有 解得：

(2)在ab棒运动的整个过程中，根据动能定理：

由功能关系： 解得：

(3)设棒刚进入磁场时的速度为v0，则有

当v0= v，即 时，进入磁场后一直匀速运动

(4)可能的图像如下图所示

三种可能的示意图，每画出一种可能的图形得1分(要求注明相应的坐标值)。

【总结】高考物理答题卷就是小编为大家整理的内容，希望大家好好复习，备战即将到来的期中考试，大家加油。

浏览了本文的读者也浏览了：

高三物理月考试题整理

高三物理竞赛试题：质量检测测试

更多精彩内容尽在：首页 > 高中 > 高三 > 高三物理 > 高三物理试题