(完整版)计算题+电与磁(提升题)-三年高考(2015-2017)物理试题分项版解析+Word版含解析

由天下分享时间：2024/12/27 15:56:10 加入收藏我要投稿点赞

三年（2015-2017）高考物理试题分项版解析

1．【2017·天津卷】（18分）平面直角坐标系xOy中，第Ⅰ象限存在垂直于平面向里的匀强磁场，第Ⅲ现象存在沿y轴负方向的匀强电场，如图所示。一带负电的粒子从电场中的Q点以速度v0沿x轴正方向开始运动，Q点到y轴的距离为到x轴距离的2倍。粒子从坐标原点O离开电场进入磁场，最终从x轴上的P点射出磁场，P点到y轴距离与Q点到y轴距离相等。不计粒子重力，问：

（1）粒子到达O点时速度的大小和方向；（2）电场强度和磁感应强度的大小之比。

【答案】（1）v?2v0，方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上（2）

Ev0? B2解得：tan??1，即??45?，粒子到达O点时速度方向与x轴方向的夹角为45°角斜向上。粒子到达O点时的速度大小为v?v0?2v0 ?cos451

【考点定位】带电粒子在复合场中的运动

【名师点睛】本题难度不大，但需要设出的未知物理量较多，容易使学生感到混乱，要求学生认真规范作答，动手画图。

2．【2017·天津卷】（20分）电磁轨道炮利用电流和磁场的作用使炮弹获得超高速度，其原理可用来研制新武器和航天运载器。电磁轨道炮示意如图，图中直流电源电动势为E，电容器的电容为C。两根固定于水平面内的光滑平行金属导轨间距为l，电阻不计。炮弹可视为一质量为m、电阻为R的金属棒MN，垂直放在两导轨间处于静止状态，并与导轨良好接触。首先开关S接1，使电容器完全充电。然后将S接至2，导轨间存在垂直于导轨平面、磁感应强度大小为B的匀强磁场（图中未画出），MN开始向右加速运动。当MN上的感应电动势与电容器两极板间的电压相等时，回路中电流为零，MN达到最大速度，之后离开导轨。问：

（1）磁场的方向；

（2）MN刚开始运动时加速度a的大小；

（3）MN离开导轨后电容器上剩余的电荷量Q是多少。

BElB2l2C2E 【答案】（1）磁场的方向垂直于导轨平面向下（2）a?（3）Q2?22mRBlC?m

【解析】（1）电容器充电后上板带正电，下板带负电，放电时通过MN的电流由M到N，欲使炮弹射出，安培力应沿导轨向右，根据左手定则可知磁场的方向垂直于导轨平面向下。（2）电容器完全充电后，两极板间电压为E，根据欧姆定律，电容器刚放电时的电流：I?炮弹受到的安培力：F?BIl 根据牛顿第二定律：F?ma

E R解得加速度a?BEl mR【考点定位】电磁感应现象的综合应用，电容器，动量定理

【名师点睛】本题难度较大，尤其是最后一个小题，给学生无从下手的感觉：动量定理的应用是关键。

3．（18分）【2016·北京卷】如图所示，电子由静止开始经加速电场加速后，沿平行于版面的方向射入偏转电场，并从另一侧射出。已知电子质量为m，电荷量为e，加速电场电压为U0。偏转电场可看作匀强电场，极板间电压为U，极板长度为L，板间距为d。

（1）忽略电子所受重力，求电子射入偏转电场时的初速度v0和从电场射出时沿垂直板面方向的偏转距离Δy；

（2）分析物理量的数量级，是解决物理问题的常用方法。在解决（1）问时忽略了电子所受重力，请利用下列数据分析说明其原因。已知U?2.0?10V，d?4.0?102?2m，

m?9.1?10?31kg，e?1.6?10?19C，g?10m/s2。

（3）极板间既有静电场也有重力场。电势反映了静电场各点的能的性质，请写出电势?的定义式。类比电势的定义方法，在重力场中建立“重力势”?G的概念，并简要说明电势和“重力势”的共同特点。