天津高考物理大题逐项解析 - 经典

FPQ?B0Il

根据左手定则，MN、PQ边所受的安培力方向相同，此时列车驱动力的大小

20B I l (7) F?FMN?FPQ? 联立解得

4B02l2(v0?v) F? (8)

R

2009年（以选择题形式考查，以天体运动作为压轴题）

9.(18分)（1）如图所示，单匝矩形闭合导线框abcd全部处于磁感应强度为

B的水平匀强磁场中，线框面积为S，电阻为R。线框绕与cd边重合的竖直固定转轴以角速度?匀速转动，线框中感应电流的有效值I=2BS?，。 2R线框从中性面开始转过

2010年

BS?的过程中，通过导线横截面的电荷量q=。

R211．（18分）如图所示，质量m1?0.1kg，电阻R1?0.3?，长度l?0.4m的导体棒ab横放在U型金属框架上。框架质量m2?0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数??0.2，相距0.4m的MM?、NN?相互平行，电阻不计且足够长。电阻R2?0.1?的MN垂直于MM?。整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B?0.5T。垂直于ab施加F?2N的水平恒力，ab从静止开始无摩擦地运动，始终与MM?、NN?保持良好接触。当ab运动到

某处时，框架开始运动。设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。 （1）求框架开始运动时ab速度v的大小；

（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q?0.1J，求该过程ab位移x的大小。

【答案】（1）6m/s （2）1.1m

【解析】(1)ab对框架的压力 F1?m1g………………………………①

框架受水平面的支持力FN?m2g?F1………………………………② 依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力

F2??FN…………………………………………………③

ab中的感应电动势E=Blv……………………………………………④ MN中电流 I?E …………………………………………⑤

R1?R2MN受到的安培力 F安?IlB…………………………………………⑥ 框架开始运动时F安?F2 ……………………………………………⑦ 由上述各式代入数据解得v=6m/s ……………………………………⑧ (2) 闭合回路中产生的总热量： Q总?由能量守恒定律，得：Fx?R1+R2Q……………………⑨ R21m1v2?Q总……………………………⑩ 2代入数据解得x=1.1m …………………………………………………⑾

电磁感应历年试题分析总结：

一、作为选择和填空题的主要考察感应电动势的表达式 二、重点把握动态分析、能量分析。 三、能量之间的转化。 四、及电荷量的计算。

高考物理复合场历年试题解析

2006年

24．（18分）在以坐标原点O为圆心、半径为r的圆形区域内，存在磁感应强度应大小为B、方向垂直于纸面向里的匀强磁场，如图所示。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，它恰好从磁场边界的交点C处沿＋y方向飞出。 （1）判断该粒子带何种电荷，并求出其比荷

q； m （2）若磁场的方向和所在空间范围不变，而磁感应强度的大小变为B/，该粒子仍以A处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，求磁感应强度B/多大？此粒子在磁场中运动手所用时间t是多少？

答案：（1）由粒子的飞行轨迹，利用左手定则可知，该粒子带负电荷。

粒子由A点射入，由C点飞出，其速度方向改变了90°，则粒子轨迹半径

R＝r ①

又

B v O A x C y v2qvB＝m ②

R则粒子的比荷

qv ③ ?mBr （2）粒子从D点飞出磁场速度方向改变60°角，故AD弧所对应的圆心角为60°，粒子做国，圆周运动的半径 R/＝rcot30°＝3r ④

又

R/＝m

mv ⑤ /qB3B ⑥ 3所以 B＝/

粒子在磁场中飞行时间

t＝T?

2007年（压轴题呈现）

1612?m3?r ⑦ ??/6qB3v25.（22分）离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC之间加有恒定电压，正离子进入B时的速度忽略不计，经加速后形成电流为I的离子束后喷出。已知推进器获得的推力为F，单位时间内喷出的离子质量为J。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。

（1）求加在BC间的电压U；

（2）为使离子推进器正常运行，必须在出口D处向正离子束注入电子，试解释其原因。 答案：（1）设一个正离子的质量为m，电荷量为q，加速后的速度为v，根据动能定理，有

12mv ① 2设离子推进器在△t时间内喷出质量为△M的正离子，并以其为研究对象，推进器对 △M的作用力为F′，由动量定理，有

F?△t?△Mv ②

由牛顿第三定律知F′＝F ③

设加速后离子束的横截面积为S，单位体积内的离子数为n，则有

④ I?nqvS

qU?J?nmvS ⑤

由④、⑤可得又J?Iq? Jm⑥

?M ?tF2解得U? ⑦

2JI（2）推进器持续喷出正离子束，会使带有负电荷的电子留在其中，由于库仑力作用将严重阻碍正离子的继续喷出。电子积累足够多时，甚至会将喷出的正离子再吸引回来，致使推进器无法正常工作。因此，必须在出口D处发射电子注入到正离子束，以中和正离子，使推进器获得持续推力。

2008年

23．(16分)在平面直角坐标系xOy中，第1象限存在沿y轴负方向的匀强电场，第Ⅳ象限存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，磁感应强度为B。一质量为m、电荷量为q的带正电的粒子从y轴正半轴上的M点以速度v0垂直于Y轴射入电场，经