2023届天津市高考物理模拟试题知识点分类训练：电磁学解答题（中档题）（有解析）

2023届天津市高考物理模拟试题知识点分类训练：电磁学解答题（中档题） 一、解答题 1．（2023·天津河东·统考二模）饭卡是学校等单位最常用的辅助支付手段之一，其中一种饭卡其内部主要部分是一个多匝线圈，当刷卡机发出电磁信号时，置于刷卡机上的饭卡线圈的磁通量发生变化，在线圈处引起电磁感应，产生电信号。其原理可简化为如图甲所示，设线圈的匝数为1200匝，每匝线圈面积均为，线圈的总电阻为，线圈连接一电阻组成闭合回路，其余部分电阻不计。线圈处的磁场可视作匀强磁场，其大小按如图乙所示规律变化（设垂直纸面向里为正方向），求： （1）时线圈产生的感应电动势E的大小； （2）时间内，电阻R产生的焦耳热Q； （3）时间内，通过电阻R的电流方向和电荷量q。 2．（2023·天津河东·统考二模）蜜蜂飞行时依靠峰房、采蜜地点和太阳三个点进行定位做“8”字形运动，以此告知同伴蜜源方位。某兴趣小组用带电粒子在电场和磁场中的运动模拟蜜蜂的运动。如图所示，空间存在足够大且垂直纸面、方向相反的匀强磁场Ⅰ、Ⅱ，其上、下边界分别为、，间距为d。与之间存在沿水平方向且大小始终为的匀强电场，当粒子通过进入电场中运动时，电场方向水平向右；当粒子通过进入电场中运动时，电场方向水平向左。现有一质量为m、电荷量为的粒子在纸面内以初速度从A点垂直射入电场，一段时间后进入磁场Ⅱ，之后又分别通过匀强电场和磁场Ⅰ，以速度回到A点，磁场Ⅱ的磁感应强度，不计粒子重力。求： （1）粒子进入磁场Ⅱ时速度v的大小和方向； （2）磁场Ⅰ的磁感应强度大小。 3．（2023·天津·统考二模）如图所示，在平面直角坐标系xOy内，第一象限存在沿y轴负向的匀强电场，在第四象限以P点为圆心的半圆内，存在垂直于坐标平面向外的匀强磁场，P点的坐标为（2h，0）。一质量为m、电荷量为q的带电粒子，从y轴正半轴上y=h的M点以速度v0垂直于y轴射入电场，从P点进入磁场，且粒子刚好不会从磁场的半圆边界离开磁场。 （1）粒子带何种电荷； （2）电场强度的大小； （3）磁感应强度的大小。 4．（2023·天津·统考二模）如图所示，MN和PQ是固定在水平面内的电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，右端接阻值为R的电阻。虚线ab和ef与导轨垂直，距离为d，两条虚线间有垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度为B。虚线ab左侧导轨光滑，右侧导轨粗糙。将一个质量为m、长度为L、电阻也为R的金属棒垂直放在光滑轨道上，给金属棒一个水平向右的恒力F作用，经过一段距离x后撤去F，此时金属棒还没到达虚线ab处，金属棒最后恰好停在虚线ef处。金属棒在运动过程中与导轨接触良好，与粗糙导轨间的动摩擦因数为 ，重力加速度为g。 （1）金属棒的最大速度v； （2）电阻R产生的焦耳热Q0； （3）金属棒在磁场中运动的时间t。 5．（2023·天津红桥·统考一模）如图所示，质量为m电荷量为q的粒子以垂直于磁感应强度B并垂直于磁场边界的速度射入宽度为d的匀强磁场中，穿出磁场时速度方向和原来射入方向的夹角，求：（1）画出偏转图，判断粒子的电性？求粒子的速度大小？ （2）穿过磁场所用的时间是多少。 6．（2023·天津·统考一模）如图所示，坐标系xOy的第一象限内有一条平行于x轴的虚线，与x轴的距离为L，在虚线与x轴之间的区域（包括x轴上）分布有垂直于纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，在虚线上方足够大的区域内分布有竖直向下的匀强电场，一质量为、电荷量为q的带正电的粒子从坐标原点O沿x轴正向以某一速度射入磁场，从P（L，L）点第一次射入电场，当粒子在电场中的速度方向第一次沿x轴正方向时到达Q点（图中未标出），Q点到y轴的距离为2L。不计粒子的重力。求： （1）粒子从O点射入时的速度v的大小； （2）电场强度E的大小； （3）粒子从O点到Q点的时 ... ...