2013高考物理 考點訓(xùn)練例題精析 專題15 電磁感應(yīng)力學(xué)綜合題

上傳人:wu****ei 文檔編號:147502832 上傳時間:2022-09-02 格式:DOC 頁數(shù):6 大?。?.03MB
收藏 版權(quán)申訴 舉報 下載
2013高考物理 考點訓(xùn)練例題精析 專題15 電磁感應(yīng)力學(xué)綜合題_第1頁
第1頁 / 共6頁
2013高考物理 考點訓(xùn)練例題精析 專題15 電磁感應(yīng)力學(xué)綜合題_第2頁
第2頁 / 共6頁
2013高考物理 考點訓(xùn)練例題精析 專題15 電磁感應(yīng)力學(xué)綜合題_第3頁
第3頁 / 共6頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

9.9 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《2013高考物理 考點訓(xùn)練例題精析 專題15 電磁感應(yīng)力學(xué)綜合題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2013高考物理 考點訓(xùn)練例題精析 專題15 電磁感應(yīng)力學(xué)綜合題(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題 電磁感應(yīng)中中學(xué)物理的一個重要“節(jié)點”,不少問題涉及到力和運動、動量和能量、電路和安培力等多方面的知識,綜合性強,也是高考的重點和難點,往往是以“壓軸題”形式出現(xiàn).因此,在二輪復(fù)習(xí)中,要綜合運用前面各章知識處理問題,提高分析問題、解決問題的能力.   本學(xué)案以高考題入手,通過對例題分析探究,讓學(xué)生感知高考命題的意圖,剖析學(xué)生分析問題的思路,培養(yǎng)能力. 例1.【2003年高考江蘇卷】如右圖所示,兩根平行金屬導(dǎo)端點P、Q用電阻可忽略的導(dǎo)線相連,兩導(dǎo)軌間的距離l=0.20 m.有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面,已知磁感應(yīng)強度B與時間t的關(guān)系為B=kt

2、,比例系數(shù)k=0.020 T/s.一電阻不計的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直.在t=0時刻,軌固定在水平桌面上,每根導(dǎo)軌每m的電阻為r0=0.10Ω/m,導(dǎo)軌的金屬桿緊靠在P、Q端,在外力作用下,桿恒定的加速度從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒?,求在t=6.0 s時金屬桿所受的安培力. [解題思路] 以a示金屬桿運動的加速度,在t時刻,金屬桿與初始位置的距離L=at2 此時桿的速度v=at 這時,桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的面積S=Ll 回路中的感應(yīng)電動勢E=S+Blv 而 回路的總電阻 R=2Lr0 回路中的感應(yīng)電流,

3、 作用于桿的安培力F=BlI 解得 代入數(shù)據(jù)為F=1.44×10-3N 例2. (2000年高考試題)如右上圖所示,一對平行光滑R軌道放置在水平地面上,兩軌道間距L=0.20 m,電阻R=1.0 Ω;有一導(dǎo)體桿靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,桿與軌道的電阻皆可忽略不計,整個裝置處于磁感強度B=0.50T的勻強磁場中,磁場方向垂直軌道面向下.現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運動.測得力F與時間t的關(guān)系如下圖所示.求桿的質(zhì)量m和加速度a. 解析:導(dǎo)體桿在軌道上做勻加速直線運動,用v表示其速度,t表示時間,則有v=at ① 桿切割磁感線,將產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=B

4、Lv ② 在桿、軌道和電阻的閉合回路中產(chǎn)生電流I=E/R ③ 桿受到的安培力為F安=IBL ④ 根據(jù)牛頓第二定律,有F-F安=ma   ?、? 聯(lián)立以上各式,得    ?、? 由圖線上各點代入⑥式,可解得 a=10m/s2,m=0.1kg 例3. (2003年高考新課程理綜)兩根平行的金屬導(dǎo)軌,固定在同一水平面上,磁感強度B=0.05T的勻強磁場與導(dǎo)軌所在平面垂直,導(dǎo)軌的電阻很小,可忽略不計.導(dǎo)軌間的距離l=0.20 m.兩根質(zhì)量均為m=0.10 kg的平行金屬桿甲、乙可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,滑動過程中與導(dǎo)軌保持垂直,每

5、根金屬桿的電阻為R=0.50Ω.在t=0時刻,兩桿都處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)有一與導(dǎo)軌平行、大小為0.20 N的恒力F作用于金屬桿甲上,使金屬桿在導(dǎo)軌上滑動.經(jīng)過t=5.0s,金屬桿甲的加速度為a=1.37 m/s,問此時兩金屬桿的速度各為多少? 本題綜合了法拉第電磁感應(yīng)定律、安培力、左手定則、牛頓第二定律、動量定理、全電路歐姆定律等知識,考查考生多角度、全方位綜合分析問題的能力. 設(shè)任一時刻t,兩金屬桿甲、乙之間的距離為x,速度分別為vl和v2,經(jīng)過很短的時間△t,桿甲移動距離v1△t,桿乙移動距離v2△t,回路面積改變 △S=[(x一ν2△t)+ν1△t]l—lχ=(ν1-ν2) △

6、t 由法拉第電磁感應(yīng)定律,回路中的感應(yīng)電動勢 E=B△S/△t=Bι(νl一ν2) 回路中的電流 i=E/2 R 桿甲的運動方程 F—Bli=ma 由于作用于桿甲和桿乙的安培力總是大小相等、方向相反,所以兩桿的動量(t=0時為0)等于外力F的沖量. Ft=mνl+mν2 聯(lián)立以上各式解得 ν1=[Ft/m+2R(F一ma)/B2l2]/2 ν2=[Ft/m一2R(F一ma)/B2l2]/2 代入數(shù)據(jù)得移νl=8.15 m/s,v2=1.85 m/s 練

7、習(xí) 1、.如圖l,ab和cd是位于水平面內(nèi)的平行金屬軌道,其電阻可忽略不計.a(chǎn)f之間連接一阻值為R的電阻.ef為一垂直于ab和cd的金屬桿,它與ab和cd接觸良好并可沿軌道方向無摩擦地滑動.ef長為l,電阻可忽略.整個裝置處在勻強磁場中,磁場方向垂直于圖中紙面向里,磁感應(yīng)強度為B,當(dāng)施外力使桿ef以速度v向右勻速運動時,桿ef所受的安培力為( A ). 圖1 圖2 2、如圖2所示·兩條水平虛線之間有垂直于紙面向里、寬度為d、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場.質(zhì)量為m、電阻為R的正方形

8、線圈邊長為L(L

9、方式隨時問變化時,導(dǎo)體圓環(huán)將受到向上的磁場力作用?( A ). 圖3 A B C D 4、如圖4所示,磁感應(yīng)強度的方向垂直于軌道平面傾斜向下,當(dāng)磁場從零均勻增大時,金屬桿ab始終處于靜止?fàn)顟B(tài),則金屬桿受到的靜摩擦力將( D ). A.逐漸增大 B.逐漸減小 C.先逐漸增大,后逐漸減小 D.先逐漸減小,后逐漸增大 圖4 5、如圖所示,一閉合線圈從高處自由落下,穿過一個有界的水平方向的勻強磁場區(qū)(磁場方向與線圈平面垂直),線圈的一個邊始終與磁場區(qū)的邊界平行,且保持

10、豎直的狀態(tài)不變.在下落過程中,當(dāng)線圈先后經(jīng)過位置I、Ⅱ、Ⅲ時,其加速度的大小分別為a1、a2、a3( B ). A. a1g,a3

11、度會趨近于一個最大速度Vm ,則( BC ). A.如果B增大,Vm將變大 B.如果a變大, Vm將變大 C.如果R變大,Vm將變大 D.如果M變小,Vm將變大 7、超導(dǎo)磁懸浮列車是利用超導(dǎo)體的抗磁作用使列車車體向上浮起,同時通過周期性地變換磁極方向而獲得推進(jìn)動力的新型交通工具.其推進(jìn)原理可以簡化為如圖6所示的模型:在水平面上相距L的兩根平行直導(dǎo)軌問,有豎直方向等距離分布的勻強磁場B1和B2,且B1=B2=B,每個磁場的寬都是ι,相間排列,所有這些磁場都以速度V向右勻速運動.這時跨在兩導(dǎo)軌間的長為L、寬為ι的金屬框abcd(懸浮在導(dǎo)軌上方)在磁場力作用下也將會向

12、右運動.設(shè)金屬框的總電阻為R,運動中所受到的阻力恒為f,則金屬框的最大速度可表示為( C ). 圖7 A、 B、 C、 D、 8、水平面上兩根足夠長的金屬導(dǎo)軌平行固定放置,間距為L,一端通過導(dǎo)線與阻值為R的電阻連接;導(dǎo)軌上放一質(zhì)量為m的金屬桿(見圖),金屬桿與導(dǎo)軌的電阻不計;均勻磁場豎直向下.用與導(dǎo)軌平行的恒定力F作用在金屬桿上,桿最終將做勻速運動.當(dāng)改拉力的大小時,相對應(yīng)的勻速運動速度v也會改變,v和F的關(guān)系如圖 (取重力加速度g=10m/s 2) (1)金屬桿

13、在勻速運動之前做作什么運動? (2)若m=0.5 kg,L=0.5 m,R=0.5 Ω,磁感應(yīng)強度B為多大? (3)由ν-F圖線的截距可求得什么物理量?其值為多少? 解: (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E—vBL,感應(yīng)電流I=E/R 安培力 由圖可知金屬桿受拉力、安培力和阻力作用,勻速時合力為零 由圖線可以得到直線的斜率k=2 (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)   μ=0.4 9、如圖所示,兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌

14、MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L,M、P兩點間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直斜面向下,導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略·讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦. (1)由b向a方向看到的裝置如圖1 5—2所示,請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖; (2)在加速下滑過程中,當(dāng)桿ab的速度大小為v時,求此時ab桿中的電流及其加速度的大小; (3)求在下滑過程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值. 解:(1)重力

15、mg,豎直向下;支撐力N,,垂直斜面向上;安培力F,沿斜面向上. (2)當(dāng)ab桿速度為v時,感應(yīng)電動勢E=BLv,此時電路電流 桿受到安培力 根據(jù)牛頓運動定律,有: (3)當(dāng)時,ab桿達(dá)到最大速度 10.如圖所示,電阻不計的平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置,MO間接有阻值為R的電阻,導(dǎo)軌相距為d,其間有豎直向下的勻強磁場,磁感強度為B.質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置,并接觸良好.用平行于MN的恒力F向右拉動CD,CD受恒定的摩擦阻力.f,已知F>f.問: (1)CD運動的最大速度是多少? (2)當(dāng)CD達(dá)到最大速度后,電阻R消耗的電功率是多少? (3)當(dāng)CD的速度是最大速度的1/3時,CD的加速度是多少? 解析:(1)以金屬棒為研究對象,當(dāng)CD受力:F=FA+f時,CD速度最大, 即: (2)CD棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為: 回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流為: 則R中消耗的電功率為: (3)當(dāng)CD速度為最大速度的1/3即時,CD中的電流為最大值的1/3即則CD棒所受的安培力為: CD棒的加速度為:

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號:ICP2024067431-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!