（新课标）2013年高考物理 考前预测计算题冲刺训练四 电磁学

新课标2013年高考考前预测计算题冲刺训练四（电磁学）1如图所示，两条光滑的绝缘导轨，导轨的水平部分与圆弧部分平滑连接，两导轨间距为L，导轨的水平部分有n段相同的匀强磁场区域（图中的虚线范围），磁场方向竖直向上，磁场的磁感应强度为B,磁场的宽度为s，相邻磁场区域的间距也为s，、大于L，磁场左、右两边界均与导轨垂直现有一质量为m，电阻为r，边长为L的正方形金属框，由圆弧导轨上某高度处静止释放，金属框滑上水平导轨，在水平导轨上滑行一段时间进人磁场区域，最终线框恰好完全通过n段磁场区域地球表面处的重力加速度为g，感应电流的磁场可以忽略不计，求：(1)刚开始下滑时，金属框重心离水平导轨所在平面的高度；(2)整个过程中金属框内产生的电热；(3)金属框完全进人第k(kR)，电子经电场加速后射入圆筒，在圆筒壁上碰撞n次后回到出发点，求电子运动的周期（不计重力，设碰撞过程无动能损失）解：， 电子在圆筒内经n次碰撞转过的角度为所以所以电子运动的周期为T=2t,+2t2+7喷墨打印机的原理示意图如图所示，其中墨盒可以发出墨汁液滴，此液滴经过带电室时被带上负电，带电多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制带电后液滴以一定的初速度进入偏转电场，带电液滴经过偏转电场发生偏转后打到纸上，显示出字体计算机无信号输入时，墨汁液滴不带电，径直通过偏转板最后注入回流槽流回墨盒设偏转极板长L1=1.6 cm，两板间的距离d=0.50 cm,两板间的电压U=8.0103 V，偏转极板的右端距纸的距离L2=3.2 cm若一个墨汁液滴的质量m=1.610-10 kg,墨汁液滴以v0=20 m/s的初速度垂直电场方向进入偏转电场，此液滴打到纸上的点距原入射方向的距离为2. 0 mm不计空气阻力和重力作用求：(1)这个液滴通过带电室后所带的电量q(2)若要使纸上的字体放大可通过调节两极板间的电压或调节偏转极板的右端距纸的距离L2来实现，现调节L2使纸上的字体放大10%，调节后偏转极板的右端距纸的距离L2为多大？解：(1)液滴以速度v0进入电场后，在v0方向做匀速直线运动，在垂直于v0方向做初速度为零的匀加速直线运动，设其加速度为a，在这个方向上的位移为y1，在电场中的运动时间为t1，有，液滴射出电场瞬间的垂直于v0方向速度为v，则v= at1,液滴射出电场后的运动时间为t2，有液滴射出电场后在垂直于v0方向的位移为y2 =vt2 ，液滴打到纸上的点距原入射方向的距离为y，则y=y1+y2 ,由以上各式可得,对上式整理并代入数据得q=1. 310-13C（或1.2510-13C).(2）字体增大10%即y增大10%，由（1)结果知y与成正比，所以需要增大10%有10%，解得=3.6 cm.8如图所示是示波器的示意图，竖直偏转电极的极板长L1=4 cm，板间距离d=1 cm，板右端距离荧光屏为L2=18 cm,（水平偏转电极上不加电压，没有画出）电子沿中心线进入竖直偏转电场的速度是v=1. 6107m/s，电子电量e1. 610-19 C，质量m=0. 9110-30 kg。(1)要使电子束不打在偏转电极上，加在竖直偏转电极上的最大偏转电压U不能超过多大？(2)若在偏转电极上加u=27.3sin 100t ( V）的交变电压，在荧光屏的竖直坐标轴上能观察到多长的线段？解：（1） ，由以上三式，解得(2)偏转电压的最大值U1=27. 3 V，电子通过偏转极板后，在垂直极板方向上的最大偏转距离，设打在荧光屏上时，亮点距的距离为，则，荧光屏上亮线的长度为，代入数据，解得l=3 cm.- 6 -