2015年高考物理真题分项解析：专题20 计算题2（电与磁）

【2015·全国新课标Ⅱ·24】1．如图所示，一质量为m、电荷量为q（q>0）的例子在匀强电场中运动，A、B为其运动轨迹上的两点。已知该粒子在A点的速度大小为v0，方向与电场方向的夹角为60°；它运动到B点时速度方向与电场方向的夹角为30°。不计重力。求A、B两点间的电势差。

1．【答案】UAB2mv0 ?q

【学优高考网考点定位】动能定理；带电粒子在电场中运动

【方法技巧】本题主要是动能定理在带电粒子在电场中运动的应用和类平抛运动

【2015·重庆·7】2．音圈电机是一种应用于硬盘、光驱等系统的特殊电动机.题7图是某音圈电机的原理示意图，它由一对正对的磁极和一个正方形刚性线圈构成，线圈边长为L，匝数为n，磁极正对区域内的磁感应强度方向垂直于线圈平面竖直向下，大小为B，区域外的磁场忽略不计.线圈左边始终在磁场外，右边始终在磁场内，前后两边在磁场内的长度始终相等.某时刻线圈中电流从P流向Ｑ，大小为I． （１）求此时线圈所受安培力的大小和方向。

（２）若此时线圈水平向右运动的速度大小为v，求安培力的功率．

2．【答案】（1）F?nBIL，方向水平向右 ；（2）P?nBILv

【考点定位】考查安培力、功率。

【方法技巧】三大定则和一个定律的运用通电受力用左手，运动生流用右手，磁生电和电生磁都用右手握一握。

【2015·全国新课标Ⅰ·24】3．如图，一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中；磁场的磁感应强度大小为0.1T，方向垂直于纸面向里；弹簧上端固定，下端与金属棒绝缘，金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连，电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm；闭合开关，系统重新平衡后，两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm，重力加速度大小取10m/s2。判断开关闭合后金属棒所受安培力的方向,并求出金属棒的质量。

3．【答案】m?0.01kg

【学优高考网考点定位】 安培力

【方法技巧】开关断开前后弹簧长度变化了0.3cm是解题的关键，变化的原因是安培力的出现，从而把安培力和金

属棒重力联系起来。

【2015·浙江·24】4．小明同学设计了一个“电磁天平”，如图1所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡。线圈的水平边长L=0.1m，竖直边长H=0.3m，匝数为N1。线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B0?1.0T，方向垂直线圈平面向里。线圈中通有可在0~2.0A范围内调节的电流I。挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使得天平平衡，测出电流即可测得物体的质量。（重力加速度取g?10m/s2）

（1）为使电磁天平的量程达到0.5kg，线圈的匝数N1至少为多少

（2）进一步探究电磁感应现象，另选N2?100匝、形状相同的线圈，总电阻R?10?，不接外电流，两臂平衡，如图2所示，保持B0不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度d?0.1m。当挂盘中放质量为0.01kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率

?B。 ?t?B?0.1T/s ?t4．【答案】（1）N1?25匝（2）

【学优高考网考点定位】法拉第电磁感应，欧姆定律，安培力， 【方法技巧】该题的关键是分析好安培力的方向，列好平衡方程，基础题

【2015·海南·13】5．如图，两平行金属导轨位于同一水平面上，相距l，左端与一电阻R相连；整个系统置于匀强磁场中，磁感应强度大小为B，方向竖直向下。一质量为m的导体棒置于导轨上，在水平外力作用下沿导轨以速度v匀速向右滑动，滑动过程中始终保持与导轨垂直并接触良好。已知导体棒与导轨间的动摩擦因数为?，重力加速度大小为g，导轨和导体棒的电阻均可忽略。求

（1）电阻R消耗的功率； （2）水平外力的大小。

B2L2v2B2l2v??mg 5．【答案】（1）P?（2）F?RR【学优高考网考点定位】导体切割磁感线运动

【方法技巧】安培力是联系力与电磁感应的桥梁，分析好导体棒的运动情况，结合欧姆定律，分析解题。 【2015·安徽·23】6．在xOy平面内，有沿y轴负方向的匀强电场，场强大小为E（图中未画出），由A点斜射出一质量为m，带电荷量为+q的粒子，B和C是粒子运动轨迹上的两点，如图所示，其中l0为常数。粒子所受重力忽略不计。求：

（1）粒子从A到C过程中电场力对它做的功； （2）粒子从A到C过程所经历的时间； （3）粒子经过C点时的速率。 6．【答案】（1）WAC?3qEl0（2）t?317qEl02ml0（3）vC? 2mqE

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