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1、2022年高考物理二輪復(fù)習(xí) 高考題型三 考情題型練題組4
24.(12分)(2018山西太原三模)為研究電磁制動(dòng)的效果,在小車的水平底面安裝寬為L,長為2L的矩形線圈abcd,線圈匝數(shù)為N,總電阻為R,水平直軌道上虛線PQ和MN之間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場,其間距為2L,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,如圖所示,沿軌道運(yùn)動(dòng)的總質(zhì)量為m的小車,受到地面的阻力為f,當(dāng)車頭(ab邊)進(jìn)入磁場時(shí)的速度為v0,車尾(cd邊)離開磁場時(shí)速度恰好減為零,求:
(1)車頭進(jìn)入磁場時(shí),小車加速度的大小;
(2)從ab進(jìn)入到ab離開磁場的過程中,通過導(dǎo)線截面的電荷量;
(3)電磁制動(dòng)過程中線圈產(chǎn)生的焦耳熱。
2、
25.(20分)(2018山西太原三模)如圖所示,水平面上有質(zhì)量mA=1 kg的木板A,其上右端點(diǎn)放有質(zhì)量mB=1 kg的物塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))。A的左側(cè)用長度l=3.6 m的輕繩懸吊一質(zhì)量為mC=0.5 kg的小球C,C靜止時(shí)恰好與A接觸但無擠壓且不觸地,現(xiàn)將C沿A、B所在豎直平面向左拉起,當(dāng)細(xì)線與豎直方向成θ=60°角時(shí)由靜止釋放,C運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)與A發(fā)生碰撞,碰后C立即靜止,最后物塊B沒有從A上滑出,已知B與A間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.10,A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.15,g取10 m/s2,不考慮C與A碰撞的時(shí)間,求:
(1)碰后瞬間A速度的大小;
3、
(2)碰后木板A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。
題組4
24.答案 (1) (2) (3)-4fL
解析 (1)車頭進(jìn)入磁場時(shí),加速度的大小為a;電路中的感應(yīng)電動(dòng)勢為E,電流為I,安培力的大小為F;
E=NBLv0,I=,F=NBIL;
由牛頓運(yùn)動(dòng)定律F+f=ma,聯(lián)立解得a=;
(2)ab剛進(jìn)入磁場到ab剛出磁場的過程中,線圈中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢為E平均,平均電流為I平均,時(shí)間為t,通過線圈截面的電荷量為q;
E平均=N,I平均=,q=I平均t,聯(lián)立解得q=
(3)電磁制動(dòng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q,由能量守恒:Q=-4fL
25.答案 (1)3.0 m/s (2)0.9 s
解析 (1)
4、設(shè)C與A碰撞時(shí)的速度大小為vC,mCgl(1-cos 60°)=mC;
碰后木板A的速度大小為vA,mCvC=mAvA,解得vA=3.0 m/s
(2)設(shè)C與A碰撞后A運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1,B運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2,經(jīng)過時(shí)間t1,A、B兩物體速度相等,設(shè)為v;μ1mBg+μ2(mA+mB)g=mAa1,μ1mBg=mBa2
解得a1=4.0 m/s2,a2=1.0 m/s2,
v=vA-a1t1=a2t1,
解得v=0.6 m/s,t1=0.6 s;
接下來B相對A向右滑動(dòng),設(shè)A加速度為a1'得μ2(mA+mB)g-μ1mBg=mAa1',
解得a1'=2.0 m/s2
0=v-a1't2,
解得t2=0.3 s
此后木板A保持靜止,故碰后木板A運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t=t1+t2=0.9 s
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