（2018-2022）五年高考物理真题分类汇编专题15 电磁学综合计算题（PDF版含解析）

专题15电磁学综合计算题（学生版）
一近5年（2018-2022)高考物理试题分类解析
1、(2022全国乙卷T24)如图，一不可伸长的细绳的上端固定，下端系在边长为1=0.40m
的正方形金属框的一个顶点上。金属框的一条对角线水平，其下方有方向垂直于金属框所在
平面的匀强磁场。己知构成金属框的导线单位长度的阻值为入=5.0×1032/m:在t=0到
t=3.0s时间内，磁感应强度大小随时间t的变化关系为B(t)=03-0.1t(SD。求：
(1)t=2.0s时金属框所受安培力的大小：
(2)在t=0到1=2.0s时间内金属框产生的焦耳热。
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2、(2022全国甲卷T25)光点式检流计是一种可以测量微小电流的仪器，其简化的工作原
理示意图如图所示。图中A为轻质绝缘弹簧，C为位于纸面上的线圈，虚线框内有与纸面垂
直的匀强磁场：随为置于平台上的轻质小平面反射镜，轻质刚性细杆D的一端与M固连且
与镜面垂直，另一端与弹簧下端相连，PQ为圆弧形的、带有均匀刻度的透明读数条，PQ
的圆心位于M的中心使用前需调零，使线圈内没有电流通过时，M竖直且与纸面垂直：入
射细光束沿水平方向经PQ上的O点射到M上后沿原路反射。线圈通入电流后弹簧长度改
变，使M发生倾斜，入射光束在M上的入射点仍近似处于PQ的圆心，通过读取反射光射
到PQ上的位置，可以测得电流的大小。已知弹簧的劲度系数为k,磁场磁感应强度大小为
B,线圈C的匝数为N。沿水平方向的长度为l,细杆D的长度为d,圆弧PQ的半径为r,
r>d,d远大于弹簧长度改变量的绝对值。
(1)若在线圈中通入的微小电流为1，求平衡后弹簧长度改变量的绝对值△x及PQ上反射
光点与O点间的弧长s:
(2)某同学用此装置测一微小电流，测量前未调零，将电流通入线圈后，PQ上反射光点
出现在O点上方，与O点间的弧长为51.保持其它条件不变，只将该电流反向接入，则反射
光点出现在O点下方，与O点间的弧长为52。求待测电流的大小。
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反射光
D
入射光
3、(2022湖南卷T13)如图，两个定值电阻的阻值分别为R和R2,直流电源的内阻不计，
平行板电容器两极板水平放置，板间距离为d,板长为√3d,极板间存在方向水平向里的
匀强磁场。质量为m、带电量为+9的小球以初速度V沿水平方向从电容器下板左侧边缘A
点进入电容器，做匀速圆周运动，恰从电容器上板右侧边缘离开电容器。此过程中，小球未
与极板发生碰撞，重力加速度大小为g,忽略空气阻力。
(1)求直流电源的电动势E。:
(2)求两极板间磁场的磁感应强度B:
(3)在图中虚线的右侧设计一匀强电场，使小球离开电容器后沿直线运动，求电场强度的
最小值E。
R
d xx
R
A
-w3d→
4、(2022广东卷·T14)密立根通过观测油滴的运动规律证明了电荷的量子性，因此获得了
1923年的诺贝尔奖。图是密立根油滴实验的原理示意图，两个水平放置、相距为d的足够
大金属极板，上极板中央有一小孔。通过小孔喷入一些小油滴，由于碰撞或摩擦，部分油滴
带上了电荷。有两个质量均为m。、位于同一竖直线上的球形小油滴A和B,在时间t内都
匀速下落了距离h。此时给两极板加上电压U(上极板接正极)，A继续以原速度下落，B
经过一段时间后向上匀速运动。B在匀速运动时间1内上升了距离h,(h,≠h),随后与A
合并，形成一个球形新油滴，继续在两极板间运动直至匀速。已知球形油滴受到的空气阻力
大小为f=mv,其中k为此例系数，m为油滴质量，v为油滴运动速率，不计空气浮力，
重力加速度为g。求：
(1)比例系数k:
(2)油滴A、B的带电量和电性；B上升距离h,电势能的变化量：
(3)新油滴匀速运动速度的大小和方向。
小孔
●A
d,U
●B
5、(2022山东卷T17)中国“人造太阳”在核聚变实验方而取得新突破，该装置中用电磁场约
束和加速高能离子，其部分电磁场简化模型如图所示，在三维坐标系Oz中，0<乙，d空
间内充满匀强磁场I,磁感应强度大小为B,方向沿x轴正方向：-3d,z<0,火.0的空间