(浙江)浙江省2016年高考物理復(fù)習(xí)專題13力學(xué)、電學(xué)、匯總

1、1六、力學(xué)、電學(xué)、電磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)知識(shí)的綜合題力學(xué)、電學(xué)、電磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)知識(shí)的綜合題主標(biāo)題：力學(xué)、電學(xué)、電磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)知識(shí)的綜合題副標(biāo)題：剖析考點(diǎn)規(guī)律，明確高考考查重點(diǎn)，為學(xué)生備考提供簡(jiǎn)潔有效的備考策略。 關(guān)鍵詞：力學(xué)、電學(xué)、電磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)難度：3重要程度：5內(nèi)容：考點(diǎn)剖析：這類涉及力學(xué)、電路、電磁學(xué)、電磁感應(yīng)等知識(shí)的綜合題，一般難度較大。解此類題要 注意分析物體的運(yùn)動(dòng)過程，根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)過程，運(yùn)用牛頓第二定律、動(dòng)能定理、電路知識(shí)和電磁學(xué)知識(shí)解題。典型例題例 1. （2013 四川卷）如圖所示，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場(chǎng)區(qū)域，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t的變化關(guān)系為

2、B=kt（常量k0）。回路中滑動(dòng)變 阻器R的最大阻值為R）,滑動(dòng)片P位于滑動(dòng)變阻器中央，定值電阻R=Fb、Fl=旦。閉合2開關(guān) S,電壓表的示數(shù)為U,不考慮虛線MN&側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，則（）A. R兩端的電壓為7B.電容器的 a 極板帶正電C.滑動(dòng)變阻器 R 的熱功率為電阻 R 的 5 倍D.正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為kL2【解析】AC.Ra 先與滑動(dòng)變阻器右半部分并聯(lián)，后與左半部分串聯(lián)，再與R串聯(lián)，R 所1U在并聯(lián)電路的電阻占外電阻的丄，故R兩端的電壓為U, A 對(duì)；通過F2的電流與通過滑動(dòng)77變阻器右半部分的電流相等，故通過滑動(dòng)變阻器左半部分的電流是通過 R 的電流的 2 倍，

3、其熱功率是R的4倍，滑動(dòng)變阻器右半部分又與Ra的熱功率相等，所以滑動(dòng)變阻器的熱功率是F2的 5 倍，C 對(duì)；由楞次定律、安培定則可判斷a極板帶負(fù)電，B 錯(cuò)；由法拉第電磁感2應(yīng)定律得E=kS,其中回路面積為圓的面積，所以感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為knr2, D 錯(cuò)。3例 2. （2013 江蘇卷）如圖所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一矩形閉合線圈abed，線圈平面與磁場(chǎng)垂直。已知線圈的匝數(shù)N=100，邊長(zhǎng)ab= 1. 0 m、be= 0.5 m，電阻r= 2Q。磁感應(yīng)強(qiáng) 度B在 01 s 內(nèi)從零均勻變化到 0.2 T。在 15 s 內(nèi)從 0.2 T 均勻變化到0.2 T，取垂E和感應(yīng)電流的方向;在 15 s 內(nèi)通過線圈的電

4、荷量q；在 05s 內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱 Q【解析】（1）感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=磁通量的變化1=ABS,解得E=,代入數(shù)據(jù)得E= 10 V ,感應(yīng)電流的方向?yàn)閍CTa。同理可得巳=,2感應(yīng)電流電量q=12A12,解得q=,r代入數(shù)據(jù)得q= 10 C。2（3）01 s 內(nèi)的焦耳熱Q=1訂At1,E1215 s 內(nèi)的焦耳熱Q= 12rAt2,由 Q=Q+Q,代入數(shù)據(jù)得Q= 100 J。例 3.（2014 山東卷）如圖所示，一端接有定值電阻的平行金屬軌道固定在水平面內(nèi)， 通有恒定電流的長(zhǎng)直絕緣導(dǎo)線垂直并緊靠軌道固定，導(dǎo)體棒與軌道垂直且接觸良好，在向右勻速通過M N兩區(qū)的過程中，導(dǎo)體棒所受安培力分別用FMFN表

5、示。不計(jì)軌道電阻。以下敘述正確的是（）導(dǎo)#L/LV1直紙面向里為磁場(chǎng)的正方向。求:（1）0.5 s 時(shí)線圈內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小4A.FM向右B.FN向左C.FM逐漸增大D.FN逐漸減小【解析】BCD 根據(jù)安培定則可判斷出， 通電導(dǎo)線在M區(qū)產(chǎn)生豎直向上的磁場(chǎng)， 在N區(qū)產(chǎn)生豎直向下的磁場(chǎng)。當(dāng)導(dǎo)體棒勻速通過M區(qū)時(shí)，由楞次定律可知導(dǎo)體棒受到的安培力向左。當(dāng)導(dǎo)體棒勻速通過N區(qū)時(shí)，由楞次定律可知導(dǎo)體棒受到的安培力也向左。選項(xiàng) B 正確。設(shè)導(dǎo)體棒的電阻為r，軌道的寬度為L(zhǎng),導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I，則導(dǎo)體棒所受到的安培增大；在導(dǎo)體棒從左到右勻速通過N區(qū)時(shí)，磁場(chǎng)由強(qiáng)到弱，所以FN逐漸減小。選項(xiàng) C、D 正確。例

6、 4. (2014 浙江卷) 某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)電測(cè)速裝置，工作原理如圖所示。一個(gè)半徑為 R= 0.1 m 的圓形金屬導(dǎo)軌固定在豎直平面上，一根長(zhǎng)為R的金屬棒OA A端與導(dǎo)軌接觸R良好，0端固定在圓心處的轉(zhuǎn)軸上。轉(zhuǎn)軸的左端有一個(gè)半徑為r=勺的圓盤，圓盤和金屬棒能隨轉(zhuǎn)軸一起轉(zhuǎn)動(dòng)。圓盤上繞有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，下端掛著一個(gè)質(zhì)量為 m= 0.5 kg 的鋁塊。在金屬導(dǎo)軌區(qū)域內(nèi)存在垂直于導(dǎo)軌平面向右的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B= 0.5 Toa點(diǎn)與導(dǎo)軌相連，b點(diǎn)通過電刷與O端相連。測(cè)量a、b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U可算得鋁塊速度。鋁塊由靜 止釋放，下落h= 0.3 m 時(shí)，測(cè)得 U= 0.15 Vo(細(xì)線與圓盤間沒有滑

7、動(dòng)，金屬棒、導(dǎo)軌、導(dǎo) 線及電刷的電阻均不計(jì)，重力加速度g取 10 m/s2)測(cè)U時(shí)，與a點(diǎn)相接的是電壓表的“正極”還是“負(fù)極”？求此時(shí)鋁塊的速度大小；求此下落過程中鋁塊機(jī)械能的損失?！窘馕觥?1)正極(2)2 m/s (3)0.5 J本題考查法拉第電磁感應(yīng)定律、右手定則等知識(shí)和分析綜合及建模能力。(1)正極由電磁感應(yīng)定律得U= E=tA=BRA0 ,U=BwR所以v= 3BR=2 m/s力F安=BIB2L2vR r在導(dǎo)體棒從左到右勻速通過M區(qū)時(shí)，磁場(chǎng)由弱到強(qiáng)，所以FM逐漸5(3) E=mghr12mv6E= 0.5 J例 5. (2014 新課標(biāo)n卷)半徑分別為r和 2r的同心圓形導(dǎo)軌固定在同

8、一水平面內(nèi)，長(zhǎng)為r、質(zhì)量為m且質(zhì)量分布均勻的直導(dǎo)體棒AB置于圓導(dǎo)軌上面，BA的延長(zhǎng)線通過圓導(dǎo)軌中心O,裝置的俯視圖如圖所示。整個(gè)裝置位于一勻強(qiáng)磁場(chǎng) 中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,方向豎直向下。在內(nèi)圓導(dǎo)軌的C點(diǎn)和外圓導(dǎo)軌的D點(diǎn)之間接有一阻值為R的電阻(圖中未畫 出)。直導(dǎo)體棒在水平外力作用下以角速度3繞O逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)重力加速度大小g。求:通過電阻R的感應(yīng)電流的方向和大小;(1)在t時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒掃過的面積為12 2S=23 t(2r)r根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為BASt根據(jù)右手定則，感應(yīng)電流的方向是從B端流向A端。因此，通過電阻R的感應(yīng)電流的方向是從C端流向D端。由歐 姆定律可知，通過電阻R的感應(yīng)電流的大小I滿足聯(lián)立式得233Br2R(2)在豎直方向有mgr2N= 0式中，由于質(zhì)量分布均勻，內(nèi)、外圓導(dǎo)軌對(duì)導(dǎo)體棒的正壓力大小相等，其值為 軌對(duì)運(yùn)行的導(dǎo)體棒的滑動(dòng)摩擦力均為f=卩N在t時(shí)間內(nèi)，導(dǎo)體棒在內(nèi)、外圓軌上掃過的弧長(zhǎng)為11=r3 t和12=2r3 t克服摩擦力做的總功為軌保持良好接觸。設(shè)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因