高考题和高考模拟题物理分项汇编：电学计算题(含解析).pdf

全真高考 +名校模拟物理试题分项解析 1 ．如图所示，真空中四个相同的矩形匀强磁场区域，高为 4 d，宽为 d，中间两个磁场区域间隔为 2 d ，中轴线与 磁场区域两侧相交于 O、O ′点，各区域磁感应强度大小相等．某粒子质量为 m、电荷量为 + q，从 O 沿轴线射入磁 d 场．当入射速度为 v0 时，粒子从 O 上方 处射出磁场．取 sin53 °=0.8 ，cos53 °=0.6 ． 2 （1）求磁感应强度大小 B； （2 ）入射速度为 5v0 时，求粒子从 O 运动到 O′的时间 t ； （3）入射速度仍为 5v0，通过沿轴线 OO′平移中间两个磁场（磁场不重叠） ，可使粒子从 O 运动到 O′的时间增加 Δ，求 Δ 的最大值． t t 【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷） 4mv0 53 π+72 d d 【答案】 （1） B （2 ） t （ ） （3 ） t m qd 180 v0 5v0 53 π+72 d 则 t 4t1 t2 （ ） 180 v0 点睛：本题考查带电粒子在组合磁场中的运动，第（ 1 ）小题先确定粒子圆周运动的半径，再根据洛伦兹力提供 向心力列式求解；第（ 2 ）小题解答关键是定圆心、画轨迹，分段分析和计算；第（ 3 ）小题求 Δ 的最大值，关 t 键是要注意带电粒子在磁场中运动的时间不变和速度大小不变， 所以中间磁场移动后改变的是粒子在无磁场区域 运动的倾斜轨迹的长度，要使 Δt 最大，则要倾斜轨迹最长，所以粒子轨迹跟中间磁场的上边相切时运动时间最 长，再根据运动的对称性列式求解。 2 ．如图所示，两条平行的光滑金属导轨所在平面与水平面的夹角为 ，间距为 d ．导轨处于匀强磁场中，磁感应 强度大小为 B，方向与导轨平面垂直．质量为 m 的金属棒被固定在导轨上，距底端的距离为 s，导轨与外接电源 相连，使金属棒通有电流．金属棒被松开后，以加速度 a 沿导轨匀加速下滑，金属棒中的电流始终保持恒定，重 力加速度为 g ．求下滑到底端的过程中，金属棒 （1）末速度的大小 v ； （2 ）通过的电流大小 I ； （3）通过的电荷量 Q． 【来源】2018 年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷） （ ） （ ） m gsin –a 2asm gsin a 【答案】 （1） v 2as （2 ） I （3 ）Q dB dBa 【解析】（1）匀加速直线运动 v2 =2 as 解得 v 2as 点睛：本题是通电金属棒在磁场中匀加速运动的问题，考生易误认为是电磁感应问题而用电磁感应规律求解。 3 ．（1）静电场可以用电场线和等势面形象描述。 a ．请根据电场强度的定义和库仑定律推导出点电荷 Q 的场强表达式； b ．点电荷的电场线和等势面