2021届高考百题大战：攻破高考理综物理电学计算题（一）

高考物理全国卷突破电学计算题 (一) 1．(2020·湖北宜昌市3月调研)如图6所示，在第一、四象限有垂直于纸面向里和向外的磁场区域Ⅰ和Ⅱ，OM是两磁场区域的交界线，两区域磁场磁感应强度大小相同，B＝0.1T，OM与x轴正方向夹角为α.在第二、三象限存在着沿x轴正方向的匀强电场，电场强度大小E＝1×104V/m.一带正电的粒子，质量m＝1.6×10－24kg、电荷量q＝1.6×10－15C，由x轴上某点A静止释放，经电场加速后从O点进入Ⅱ区域磁场(带电粒子的重力不计)． 图6 (1)若OA距离l1＝0.2m，求粒子进入磁场后，做圆周运动的轨道半径大小R1； (2)要使经电场加速后，从O点进入磁场的所有带电粒子仅在第一象限区域内运动，设计两磁场区域大小时，角α最大不能超过多少？ (3)若α＝30°，OM上有一点P(图中未画出)，距O点距离l2＝0.3πm．上述带正电的粒子从x轴上某一位置C由静止释放，以速度v运动到O点后能够通过P点，v等于多大时，该粒子由C运动到P点总时间最短，并求此最短时间． 2.(2020·河南非凡吉创联盟调研)如图4所示，较大的平行金属板正对水平放置，P板在上、Q板在下，距离为d.质量为m，电荷量为＋q的带电小球自距P板d处的O点静止释放，运动时间t，在PQ两板间加未知电压U，又经过2t小球返回出发点，该过程中小球未与下板Q接触．已知重力加速度为g，小球运动过程中电荷量保持不变，忽略空气阻力．求： 图4 (1)PQ两板电势差； (2)欲使小球不与下板Q接触，t的最大值； (3)当t取(2)最大值，为使小球不与P板接触，当小球返回O点时，改变PQ两板电势差，求PQ两板电势差U′满足的条件． 3.如图6所示，两根足够长的光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的绝缘斜面上，导轨宽度为L，下端接有阻值为R的电阻，导轨处于方向垂直于斜面向上、磁感应强度大小为B0的匀强磁场中．轻绳一端跨过光滑定滑轮，悬吊质量为m的小物块，另一端平行于导轨系在质量为m的金属棒的中点，现将金属棒从PQ位置由静止释放，金属棒与导轨接触良好且电阻均忽略不计，重力加速度为g. 图6 (1)求金属棒匀速运动时的速度大小； (2)若金属棒速度为v0且距离导轨底端x时开始计时，磁场的磁感应强度B的大小随时间t发生变化，使回路中无电流，请推导出磁感应强度B的大小随时间t变化的关系式． 4．(2