2012高考考前基礎(chǔ)知識查漏補缺精選精練(71)-物理匯總

1、1. 如圖 15 (a)所示， 一端封閉的兩條平行光滑導(dǎo)軌相距 L,距左端L處的中間一段被 彎成半徑為H的 1/4 圓弧，導(dǎo)軌左右兩段處于高度相差 H的水平面上。圓弧導(dǎo)軌所在區(qū)域無 磁場，右段區(qū)域存在磁場 Bo,左段區(qū)域存在均勻分布但隨時間線性變化的磁場 B(t)，如圖 15( b)所示，兩磁場方向均豎直向上。在圓弧頂端，放置一質(zhì)量為 m的金屬棒ab，與導(dǎo)軌 左段形成閉合回路，從金屬棒下滑開始計時，經(jīng)過時間 to滑到圓弧頂端。設(shè)金屬棒在回路 中的電阻為R,導(dǎo)軌電阻不計，重力加速度為 go 問金屬棒在圓弧內(nèi)滑動時，回路中感應(yīng)電流的大小和方向是否發(fā)生改變？為什么？ 求 0 到時間to內(nèi)，回路中感應(yīng)

2、電流產(chǎn)生的焦耳熱量。 探討在金屬棒滑到圓弧底端進入勻強磁場 Bo的一瞬間，回路中感應(yīng)電流的大小和方向。 2. 如圖甲所示,兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌固定放置在水平面上，間距 L=0.2m, 一端 通過導(dǎo)線與阻值為F=1Q的電阻連接；導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為 m= 0.5kg 的金屬桿，金屬桿與導(dǎo) 軌的電阻均忽略不計.整個裝置處于豎直向上的大小為 B= 0.5T 的勻強磁場中.現(xiàn)用與導(dǎo)軌 平行的拉力F作用在金屬桿上，金屬桿運動的v-t圖象如圖乙所示.(取重力加速度g=10m/s2) 求： (1 )t = 10s 時拉力的大小及電路的發(fā)熱功率 (2)在 010s 內(nèi)，通過電阻 R上的電量. 3. 如圖所

3、示， AB 和 CD 是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為 I，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為 0 o整個裝置處在磁感應(yīng)強度為 B、方向垂直于導(dǎo)軌平面且向上的勻強磁場中。 AC 端連有阻 值為R的電阻。若將一質(zhì)量為 M垂直于導(dǎo)軌的金屬棒 EF 在距 BD 端s處由靜止釋放，則棒滑至底端前會有加速和勻速兩個運動階 段。現(xiàn)用大小為 F、方向沿斜面向上的恒力把金屬棒 EF 從 BD 位 C 置由靜止推至距 BD 端 s 處，此時撤去該力，金屬棒 EF 最后又回 到 BD 端。求： (1) 金屬棒下滑過程中的最大速度。 (2) 金屬棒棒自 BD 端出發(fā)又回到 BD 端的整個過程中， 有多少電 EZ 0 圖乙 能

4、轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能(金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計) ？4 4. 如圖（A）所示，固定于水平桌面上的金屬架 cdef， 處在一豎直向下的勻強磁場中，磁感強 度的大小為B0,金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦地滑動，此時 adeb構(gòu)成一個邊長為I的正 方形，金屬棒的電阻為r，其余部分的電阻不計。從 t=0 的時刻起，磁場開始均勻增加，磁感 B 強度變化率的大小為 k （k=XJ ）。求： 1 用垂直于金屬棒的水平拉力 F使金屬棒保持靜止，寫出 F的大小隨時間t變化的關(guān)系式。 2 如果豎直向下的磁場是非均勻增大的（即 k不是常數(shù)），金屬棒以速度vo向什么方向勻速 運動時，可使金屬棒中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流，寫出該磁感強

5、度 Bt隨時間t變化的關(guān)系式。 3 如果非均勻變化磁場在 0ti時間內(nèi)的方向豎直向下，在 ti 12時間內(nèi)的方向豎直向上， 若t =0 時刻和11時刻磁感強度的大小均為 Bo,且adeb的面積均為I2。當金屬棒按圖（B） 5. 一有界勻強磁場區(qū)域如圖甲所示，質(zhì)量為 m電阻為R的長方形矩形線圈abcd邊長分別 為L和 2L,線圈一半在磁場內(nèi)， 一半在磁場外，磁感強度為 B）o t=0 時刻磁場開始均勻減小， 線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流，在磁場力作用下運動 ，v-t圖象如圖乙，圖中斜向虛線為過 0 點速度 圖線的切線，數(shù)據(jù)由圖中給出，不考慮重力影 響。 磁場磁感強度的變化率。 t3時刻回路電功率。場的磁感

6、強度Bt隨時間變化 l 的圖像(t 1- t 0=t 2- t 1 mg （B0+石-t）ld =mg （2）導(dǎo)體棒 AB 在切割磁感線過程中產(chǎn)生半個周期的正弦交流電 感應(yīng)電動勢的有效值為 E =乜B0lv 2 0 2 mg B B0 t AB Um 1.0 0.5 39.5s 2 7.解析：（1） （6分）a 棒勻速運動，F(xiàn) =mag BI aL b 棒靜止 lb Ia 2 mbg BIaL 當 a 勻速運動時 Ea =BLV! Ia 2 2Ea 3R F 二 mag 2mbg =0.4N Bla 2BlbL=2mbg 解得V1帯 當 b 勻速運動時: mibg =BI 二 B2L2V2 3

7、m)bg 式聯(lián)立得 V2 =5m/s (3) (6 分) E = At BLh SB ：t t E = 2BIL= 2R mag B2 J 2 由式得R=巳_注 3mbg 2 得 h =2 m 3 &解：（1）在 t 時刻 AB 棒的坐標為x = Vt 感應(yīng)電動勢 e = Blv = B0lv sin Vt 2l 回路總電阻R總令R 2B0lvsin 回路感應(yīng)電流 i = e - 2l R總 二 Vt 3R 棒勻速運動 F=F安=Bll 解得：F嚴2曲譯） 3R (0 乞 t E21) V 回路產(chǎn)生的電熱Q =旦七 R總 通電時間th21 v 2、3 解得：Q嚴。1 V R 評分標準：

8、本題共 12 分。、式各 1 分，、式各 2 分。 9. （ 1）變速運動（或變加速運動、加速度減小的加速運動，加速運動） 。 （2）感應(yīng)電動勢:-vBL 由圖線可知金屬桿受拉力、安增力和阻力作用，勻速時合力為零。 2, 2 vB L F 二 （3）由直線的截距可以求得金屬桿受到的阻力 f, f=2 （N） 若金屬桿受到的阻力僅為動摩擦力，由截距可求得動摩擦因數(shù) 10、解： E= BL (vi - V2) I = E/R c E2 B2L2(v1-v2)2 f2R P電路二 R 2 2 可得： fR v2 二 v1 2 2 B L fm 感應(yīng)電流|二 R 安培力FM IBL vB2L2 由圖線

9、可以得到直線的斜率 k=2, . B 二 31 （門 =0.4 F =BIL B2L2(W -v2) R 速度恒定時有: B2L2(w -v2) R B2L2v1 P奉二FV2 fR B2L2 因為 B L (v1 _v2)_ f =ma 導(dǎo)體棒要做勻加速運動，必有 V1 V2為常數(shù)，設(shè)為，則: 11. (1)金屬棒開始下滑的初速為零，根據(jù)牛頓第二定律 mgs in 0 mgcos 0 = ma 可解得： a B2L2vt + fR a 一 B2L2t mR 則: B2L2(at -v2) 由式解得 a = 10X (0.6 0.25X0 .8)m /s2=4m/s2(2 夕設(shè)金屬棒運動達到穩(wěn)

10、定時，速度為 v,所受安培力為 F,棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡 mgs in 0一口 mgcosC 一 F= 此時金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻 R 消耗的電功率 Fv= P p Q 由、兩式解得 v m/s = 10m/s F 0.2 匯 10 匯(0.6 0.25 匯0.8) (3)設(shè)電路中電流為 I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長為 I，磁場的磁感應(yīng)強度為 B vBI R 由、兩式解得 B vl = 40.4T 10 1 磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上 12解析：取 AB 桿為研究對象其受力如圖示建立如圖所示坐標系 FX = mg sin v - FB - f = ma Fg = N -mgcos：

11、 - 0 f = N FB = BIL 聯(lián)立上面解得 a = gsimcos- B2|2v m(R r) (4分)當v = 2m/s時 a =10 1 3 10 -3 2 5 2 2 0.52 1 2 0.1 (2 8) = 1.5(m/s2) (2 分) 由上問可知 a =gs in v - 1 g cos - B2I2 故 AB 做加速度減小的加速運動當 m(R r) c mg (R + r )(sin 0 卩 cos日) a=0“，Vm= B2l2 一 Ab 從靜止開始到運速運動過程中；二 At I Q=r.：t R +r 聯(lián)立可知 E (3 分) R + r 而=BIS. s=Q(R

12、(8 2)=20(m)( 2 分) Bl 0.5 設(shè)兩電阻發(fā)熱和為 QR Qr，由能量守恒可知 QR : Qr = R：r (2 分)QR Qr = QR T 0 R 8 聯(lián)立 0 得 QR = - QR+=漢 0.8 = 0.64(J) (1 分) R+r 8十2 13解析: (1) E= (L d)A B/ t=0.5 X 3X 2/4=0.75V 2 2 l=E/(R+r)=0.75/5=0.15A P=I Rl=0.15 X 4=0.09w (2)由題分析知：桿在勻強磁場中勻速運動，插入磁場區(qū)域之前勻加速運動 / F=F 安=ILB=0.15 X 0.5 X 2=0.15N (3)E =I(R+r)=0.15 X 5=0.75V E =BLV V =0.75/(2 X 0.5)= 0.75m/s F=ma V =at m=F/a=0.15/(0.75/4)=0.8kg 14.解：設(shè)ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 E,回路中電流為I , ab運動距離s所用的時間為t, E s 2 則有：E=