《2017上海高三二模物理20题.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2017上海高三二模物理20题.doc(8页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、2017上海高三二模物理20题崇明20(15分)如图所示,足够长的光滑水平平行金属轨道宽m,处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中,磁感应强度T轨道右端接入一灯L,已知L上标有“2V、1W”字样(设灯电阻保持不变),左端有根金属棒搁在水平轨道上,金属棒质量kg,在一平行于轨道平面的外力F作用下,从静止开始向右做匀加速直线运动,加速度m/s2除灯电阻外不考虑其他地方的电阻(第20题图)BLaalb(1)画出金属棒运动过程中流过灯L的电流方向;(2)经过多长时间灯L达到正常发光?正常发光时外力F大小?(3)当灯L达到正常发光后,撤去外力,则金属棒做什么运动?奉贤20.(16分)如图所示,平行导轨置于同一
2、水平面上,导轨间距为L,左端接电阻R。导轨内存在竖直向上的磁感应强度为B的有界匀强磁场,其边界MNPQ为一个边长为a的正方形,正方形的边与导轨成45。以M点为原点,沿MP建x轴。一根质量为m的光滑金属杆(电阻忽略不计)垂直搁在导轨上,在沿x轴拉力F的作用下,从M点处以恒定速度v沿x轴正方向运动。问:(1)金属杆在何处产生的感应电流最大,并求出最大感应电流Im,在图中电阻R上标出感应电流方向;(2)请计算说明金属杆运动过程中拉力F与位置坐标x的关系。虹口20(16分)如图(甲)所示,倾角=30、宽度L=0.5m、电阻不计的光滑金属轨道足够长,在轨道的上端连接阻值R=1.0的定值电阻,金属杆MN的
3、电阻r=0.5,质量m=0.16kg,整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。将金属杆由静止开始释放,在计算机屏幕上同步显示出电流i和时间t的关系如图(乙)所示,已知t=3.2s之后电流渐近于某个恒定的数值,杆与轨道始终保持垂直,03.2s内金属杆下滑的距离s=11m。求:(1)t=2.0s时电阻R中的功率;(2)磁感应强度B的大小;(3)估算1.0s2.0s内通过电阻R的电量;(4)为了求出03.2s内回路中产生总的焦耳热,某同学解法如下:读图得到t=3.2s时电流I=1.6A,此过程的平均电流=I=0.8A,再由2Rt求出电阻R中的电热,进而求出回路产生的焦耳热。该同学解法是否正确?如正
4、确,请求出最后结果;如不正确,请指出错误之处,并用正确的方法求出结果。黄浦B导体棒aMR020如图所示,两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成=53角,导轨宽L=0.8m,导轨间接一阻值为3的电阻R0,导轨电阻忽略不计。在虚线下方区域有一足够大、与导轨所在平面垂直的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。导体棒a的质量为m=0.01kg、电阻为R=2,垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M处将a由静止释放,它恰能匀速进入磁场区域,设M到磁场边界的距离为s0。(sin530.8,重力加速度g取10m/s2),求:(1)s0的大小;(2)调整导体棒a的释放位置,设释放位置到磁场边界的距离为x,
5、分别就x=s0、xs0和 x s0三种情况分析、讨论导体棒进入磁场后,通过电阻R的电流变化情况。静安20(16分)如图所示,一对平行光滑轨道水平放置,轨道间距L0.20 m,电阻R10 W,有一质量为m1kg的金属棒平放在轨道上,与两轨道垂直,金属棒及轨道的电阻皆可忽略不计,整个装置处于垂直轨道平面竖直向下的匀强磁场中,磁感应强度B=5T,现用一拉力F沿轨道方向拉金属棒,使之做匀加速运动,加速度a1m/s2,试求:(1)力F随时间t的变化关系。(2)F3N时,电路消耗的电功率P。(3)若金属棒匀加速运动的时间为T时,拉力F 达到最大值F m5N,此后保持拉力F m5N不变,求出时间T,并简述在
6、时间T前后,金属棒的运动情况。20. 闵行(16分)如图甲所示,质量、电阻的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平固定导轨滑行,导轨足够长,两导轨间宽度,导轨电阻不计。电阻.装置处于竖直向下的匀强磁场当中,磁感应强度为。杆从x轴原点O以水平初速度向右滑行,直到停止。已知杆在整个运动过程中随位移变化的关系如图乙所示。求(1) 杆的整个运动过程中,电阻上产生的热量;(2) 当电阻产生的热量达到2时,杆此时的加速度大小;(3) 杆在整个运动过程中,通过电阻的电量。浦东20(15分)如图所示,导体棒a两端系有两根足够长的、质量和电阻可忽略的柔软导线,导线通过绝缘水平桌面上的轻质小滑轮,穿过立柱P、Q底部的小孔,
7、固定于桌面上的M、N两点。导体棒b置于立柱P、Q左侧,放置在导线上,与两导线接触良好。两导体棒与桌边缘平行,整个装置处于水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场中。已知两根棒的质量均为m,电阻均为R,长度均为L,棒b与导线间的动摩擦因数为(1),其余各处均光滑,重力加速度为g。现同时松开M、N两点,棒a由静止开始向下运动。(1)求棒a向下运动速度为v时,棒b中感应电流的大小及方向;(2)求棒a向下运动速度为v时,棒b所受安培力大小和摩擦力大小;(3)求棒a在下落过程中的最大速度vm;(4)若将桌面以上空间的磁场方向改为水平向左,磁感应强度大小保持不变,桌面以下空间的磁场维持原状,求立柱P、Q对棒b的
8、弹力大小范围。QBNPBMBbBBaBB1 普陀(16分)如图,两根足够长、间距L1m的光滑平行导轨竖直固定。在垂直导轨的虚线a1a2下方有方向如图、磁感应强度B00.5T的匀强磁场,垂直导轨的虚线b1b2上方有垂直纸面、磁感应强度BT(x为离b1b2的距离)、沿水平方向均匀分布的磁场。现用竖直向上的力F拉质量m50g的细金属杆c从b1b2以初速度v0开始向上运动,c杆保持与导轨垂直。同时,释放垂直导轨置于a1a2下质量也为m50g、电阻R20的细金属杆d,d杆恰好静止。其余电阻不计,两杆与导轨接触良好,g取10m/s2。(1)求通过杆d的电流大小及b1b2以上区域磁场的方向;(2)通过分析和
9、计算,说明杆c做什么性质的运动;(3)以杆c从b1b2出发开始计时,求其所受作用力F的大小与时间t的关系式。松江20(14分)如图所示,光滑的平行金属导轨水平放置,电阻不计,导轨间距为L,左侧接一阻值为R的电阻区域cdef内存在垂直轨道平面向下的磁感应强度为B的匀强磁场质量为m、电阻为r的导体棒MN垂直于导轨放置,并与导轨接触良好。棒MN在平行于轨道的水平拉力作用下,由静止开始做加速度为a匀加速度直线运动运动并开始计时,求:(1)棒位移为s时的速度及此时MN两端的电压;(2)棒运动时间t内通过电阻R的电量;(3)棒在磁场中运动过程中拉力F与时间t的关系;(4)若撤去拉力后,棒的速度随位移s的变
10、化规律满足vv0cs,(c为已知的常数)撤去拉力后棒在磁场中运动距离为d时恰好静止,则拉力作用的时间为多少?徐汇 BR lF 20(15分)如图,匀强磁场的磁感应强度大小B0.5T,方向竖直向下。在同一水平面上的两根光滑金属导轨相互平行,相距l0.4m、电阻不计。导轨左端与滑动变阻器相连,变阻器接入电阻的阻值R0.2。一根电阻不计的金属棒置于导轨上,在拉力F的作用下沿导轨向右运动,运动过程中变阻器消耗的功率恒定为P0.8W。(1)分析金属棒的运动情况;(2)求拉力F的大小;(3)若保持拉力不变,迅速向上移动滑动变阻器滑片,分析金属棒的速度变化情况。杨浦20(20分)如图所示,一质量m=2kg的
11、小型四旋翼遥控无人机从地面由静止开始竖直向上匀加速起飞,在t1=6s时的速度大小为v1=6m/s之后,控制遥控器使无人机立即失去升力,当无人机下落到离地面某一高度时,控制遥控器使无人机立即获得与上升时大小相等的升力,结果无人机落回地面时的速度恰好为零,已知无人机上升、下落过程中均受到大小恒为f=4N的空气阻力,取g=10m/s2,求:(1)无人机在0t1时间内受到的升力大小F;(2)无人机上升的最大高度H;(3)无人机再次获得升力时的速度大小v2长宁20.(16分)如图a所示,光滑水平直金属轨道宽L=0.4m,左端连接定值电阻R,轨道电阻不计。轨道内存在有界匀强磁场,磁感应强度B=0.5T。一
12、根质量m=0.2kg、不计电阻的金属杆垂直轨道放置,在轨道上以初速度v0进入磁场向右运动,通过施加一个水平拉力F使金属杆做加速度大小a=1m/s2的匀减速运动直至速度为零。若以F向右为正,金属杆在磁场中运动的过程中F和金属杆运动速度v的关系如图b所示。(1)试分析当v=1m/s时金属杆在水平方向的受力情况;(2)求当v=1m/s时金属杆所受安培力FA的大小;(3)求定值电阻R的大小;vaLBRF(N)v(m/s)01图a图b(4)若金属杆以v0=2m/s进入磁场,恰好运动到磁场右边界时速度为0,试讨论若金属杆以v02m/s的不同数值进入磁场,金属杆从进入磁场到速度为零的过程中,拉力F的大小和方向变化情况。8