高考物理專項總復習專題04變力作用下直線運動電磁學

高考物理專項總復習專題04變力作用下直線運動電磁學高考物理專項總復習專題04變力作用下直線運動電磁學高考物理專項總復習專題04變力作用下直線運動電磁學高中物理學習資料金戈鐵騎整理制作專題04變力作用下的直線運動-電磁學(A)一．單項選擇題(每題給出的四個選項中，只有一個選項吻合題目的要求；每題4分)1．(2010汕頭高三期末)以下列圖，在一個粗糙水平面上，相互湊近地放置兩個帶同種電荷的小物塊。由靜止釋放后，兩個物塊向相反方向運動，并最后停止。在物塊的運動過程中，以下表述正確的選項是A．兩個物塊的電勢能逐漸減少+q1+q2B．物塊碰到的庫侖力不做功C．兩個物塊的機械能守恒D．物塊碰到的摩擦力向來小于其碰到的庫侖力2．(2012潮州二模)以下列圖，電場中一正離子只受電場力作用從A點運動到B點。離子在A點的速度大小為v0，速度方向與電場方向相同。能定性反響該離子從A點到B點運動情況的速度—時間(v-t)圖象是3．(2013汕頭一模)如圖，在正點電荷Q形成的電場中，在某點M放入一電荷量為q的正點電荷P，P受到的庫侖力為F，以下表述正確的選項是MA．P、Q之間相互吸引B．若將P移走，則M點的電場強度為零C．若將P移近Q，則P所受庫侖力減小D．若將P的電荷量增大為2q，則P所受庫侖力增大為2F4．(2013梅州二模)以下列圖，足夠長的圓滑金屬導軌固定在豎直平面內，勻強磁場垂直導軌所在的平面里。金屬棒AC與導軌垂直且接觸優(yōu)異?，F(xiàn)將導軌接上電阻R，導軌和金屬棒的電阻忽略不計，則金屬棒AC由靜止釋放后A．電流方向沿棒由C指向A．金屬棒所受安培力的最大值與其重力大小相等C．在金屬棒加速下落的過程中，金屬棒減少的重力勢能全部轉變成在電阻上產生的熱量．金屬棒達到牢固速度后的下落過程中，金屬棒的機械能守恒二．雙項選擇題(每題給出的四個選項中，有兩個選項吻合題目的要求；每題6分，全選對得6分，只選1個且正確得3分，錯選、不選得0分)5．(2008清遠一模)A、B是一條電場線上的兩點，若在某點釋放一初速為零的電子，電子僅受電場力作用，并沿電場線從A運動到B，其速度隨時間變化的規(guī)律以下列圖．則vvBA．電場力FAFBB．電場強度EAEBABvAtC．電勢ABD．電勢能AB6．(2011湛江一模)一電場分布以下列圖，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB=BC，一電子在此電場中僅受電場力作用，則以下說法中正確的有．電子可能在該電場中做勻加速直線運動．電子可能在該電場中做加速度逐漸增大的直線運動C．電子從C運動到B和從B運動到A的過程中，電場力做功相等D．電子從A運動到C的過程中，電勢能增加7．(2009全國高考卷)以下列圖，在粗糙的斜面上固定一點電荷Q，在M點無初速度的釋放帶有恒定電荷的小物塊，小物塊在Q的電場中沿斜面運動到N點靜止，則從M到N的過程中．A．小物塊所受的電場力減小B．小物塊的電勢能可能增加C．小物塊電勢能變化量的大小必然小于戰(zhàn)勝摩擦力做的功D．M點的電必然定高于N點的電勢8．(2013潮州二模)如圖，上表面粗糙U金屬導軌abcd固定在絕緣水平面上，導體棒ef放在導軌右端，導體棒與金屬導軌接觸優(yōu)異，整個裝置處一豎直向上的磁場，磁場的變化以下列圖，導體棒ef總處于靜止狀態(tài)，則beaBdfcA．t=0時回路電流I=0B．湊近1s時ef受安培力最大C．0—5s過程導體棒ef素來有向右滑動的趨勢D．0-1s回路感覺電流與3-5s感覺電流方向相反9．(2010惠州三模)以下列圖，質量分別為m1和m2的兩個小球A、B，帶有等量異種電荷，經過絕緣輕彈簧相連結，置于絕緣圓滑的水平面上.當突然加一水平向右的勻強電場后，兩小球A、B將由靜止開始運動，在今后的運動過程中，對兩個小球和彈簧組成的系統(tǒng)(設整個過程中不考慮電荷間庫侖力的作用且彈簧不超過彈性限度)，以下說法正確的選項是A．因電場力分別對球A和球B做正功，故系統(tǒng)機械能不斷增加ABEB．因兩個小球所受電場力等大反向，故系統(tǒng)動量守恒-+-C．當小球所受電場力與彈簧的彈力相等時，系統(tǒng)動能最大D．當彈簧長度達到最大值時，系統(tǒng)機械能最小三．非選擇題(除實驗專題外為三個計算題)10．(2013年深圳二模)如圖甲所示，電阻不計的圓滑平行金屬導軌相距，上端連結Ω的電阻，下端連著電阻不計的金屬卡環(huán)，導軌與水平面的夾角θ=300，導軌間虛線地域存在方向垂直導軌平面向上的磁場，其上、下界線之間的距離s=1Om，磁感覺強度B-t圖如圖乙所示.長為L且質量為的金屬棒ab的電阻不計，垂直導軌放置于距離磁場上界線處，在t=O時辰由靜止釋放，棒與導軌向來接觸優(yōu)異，滑至導軌底端被環(huán)卡住不動.g取10m/s2，求：(1)棒運動到磁場上界線的時間；(2)棒進人磁場時碰到的安培力；(3)在0-5s時間內電路中產生的焦耳熱.11．(2013年佛山一模

)以下列圖以下列圖，質量為

m的

U型金屬框

MMNN

，靜放在傾角為

θ的粗糙絕緣斜面上，與斜面間的動摩擦因數(shù)為

μ，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力；

MM′、NN′邊相互平行，相距

L，電阻不計且足夠長；底邊

MN

垂直于

MM′，電阻為

r；圓滑導體棒

ab電阻為

R，橫放在框架上；整個裝置處于垂直斜面向上、磁感覺強度為B的勻強磁場中。在沿斜面向上與ab垂直的拉力作用下，ab沿斜面向上運動。若導體棒ab與MM′、NN′向來保持優(yōu)異接觸，且重力不計。則：(1)當導體棒ab速度為v0時，框架保持靜止，求此時底邊MN中所經過的電流I0，以及MN邊所受安培力的大小和方向。(2)當框架恰好將要沿斜面向上運動時，經過底邊MN的電流I多大？此時導體棒ab的速度v是多少？M'BN'aMbθ12．(2012

年汕頭一模

)兩根足夠長的固定的平行金屬導軌位于同一水平面內，兩導軌間距為

l．導軌上邊橫放著兩根導體棒PQ和MN，組成矩形回路，以下列圖．導體棒PQ的質量為m、MN的質量為者的電阻皆為R，回路中其余部分的電阻可不計．在整個導軌平面內都有豎直向上的勻強磁場，磁感覺強度為B．設兩導體棒均可沿導軌無摩擦地滑行．開始時，棒MN靜止處于距導軌右端為d處，PQ小為v0的初速度從導軌左端開始運動(如圖)．忽略回路的電流對磁場產生的影響．

2m，兩棒以大(1)求

PQ棒剛開始運動時，回路產生的電流大?。?2)若棒

MN

走開導軌時的速度大小為

v0

，則回路中產生的焦耳熱是多少？4若原來回路中湊近MN棒一側的導軌中串通接有一個恒流電源，該電源使回路中的電流大小向來保持為I0(沿PMNQP方向)，試談論MN棒走開導軌時速度v的大小與d的關系．QBNlv0PMd專題

04變力作用下的直線運動

-電磁學

A．參照答案——題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9選項

A

C

D

B

AC

BD

AC

BD

BC10.解：(1)由牛頓第二定律：得：2分由運動學公式：得：3分(2)由法拉第電磁感覺定律：且2分而得：3分(3)因為，所以金屬棒進入磁場后做勻速直線運動，運動至導軌底端的時間為：。由圖可知，棒被卡住1s后磁場才開始均勻變化。2分由法拉第電磁感覺定律：2分所以在05s時間內電路中產生的焦耳熱為：所以4分11．(共18分)(1)(共9分)ab中的感覺電動勢E0BLv0①E0②回路中電流I0Rr聯(lián)立得I0BLv0③Rr此時底邊MN所受的安培力F安④BILF安BI0LB2L2v0⑤Rr安培力方向沿斜面向上⑥(2)(共9分)當框架恰好將要沿斜面向上運動時，MN碰到的安培力F安mgsinmgcos⑦F安⑧BIL故ImgsincosBL⑨E又I⑩rEBLv11○解得vmg(Rr)(sincos)B2L2○1212．解答：(1)由法拉第電磁感覺定律，棒PQ產生的電動勢EBlv0①則回路產生的電流大小IBlv0②2R(2)棒PQ和MN在運動過程中向來碰到等大反向的安培力，系統(tǒng)的動量守恒，得mv0mv12mv0③4由能量守恒定律，回路中產生的焦耳熱為Q1mv021mv1212m(v0)2④2224解得Q5mv02⑤16(3)回路中的電流向來保持為I0，則棒PQ和MN所受的安培力大小保持不變．若d足夠長，則棒PQ先向右勻減速運動再向左勻加速運動，返回軌道左端時速度大小仍為v0，而這個過程棒MN素來向右勻加速運動，由動量守恒定律得mv0m(v0)2mv2'⑥設這個過