《专题05+电磁感应与能量综合题-决胜2014年高考物理大题冲刺(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题05+电磁感应与能量综合题-决胜2014年高考物理大题冲刺(1)（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！1 11 （15 分） （上海市徐汇松江金山三区 2014 届高三学习能力诊断（二模） ）如图，两根相距 d1m 的平行金属导轨 OC、OC，水平放置于匀强磁场中，磁场方向水平向左，磁感应强度 B15/6T。导轨右端O、O连接着与水平面成 30的光滑平行导轨 OD、OD，OC 与OD、OC与 OD分别位于同一竖直平面内，OO垂直于OC、OC。倾斜导轨间存在一匀强磁场，磁场方向垂直于导轨向上，磁感应强度 B21T。两根与倾斜导轨垂直的金属杆 M、N 被固定在导轨上，M、N 的质量均为 m1kg，电阻均为 R0.5，杆与水平导轨间的动摩擦因数为0.4。
2、现将 M 杆从距 OO边界x10m 处静止释放，已知 M 杆到达 OO边界前已开始做匀速运动。当 M 杆一到达 OO边界时，使 N杆在一平行导轨向下的外力 F 作用下，开始做加速度为 a6m/s2的匀加速运动。导轨电阻不计，g 取10m/s2。（1）求 M 杆下滑过程中，M 杆产生的焦耳热 Q；（2）求 N 杆下滑过程中，外力 F 与时间 t 的函数关系；（3）已知 M 杆停止时，N 杆仍在斜面上，求 N 杆运动的位移 s；（4）已知 M 杆进入水平轨道直到停止的过程中，外力 F 对 N 杆所做的功为 15J，求这一过程中系统产生的总热量 Q总。（2）N 杆下滑时做匀加速运动maRatdBmg
3、F230sin22 20（2 分） ，解得16 tF（1 分）0a（m/s2）t(s)MNB230OOB1xCFCDD汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！2 2（3）N 杆在斜轨道滑行中，M 杆在水平面上作减速运动MNmaRvLBBmgNf)2(2 21（1 分）代入得taM24 （1 分）2 （14 分） （上海市浦东新区 2014 年高考预测（二模） ）如图（a） ，平行长直导轨 MN、PQ 水平放置，两导轨间距 L=0.5m，导轨左端 MP 间接有一阻值为 R=0.2 的定值电阻，导体棒 ab 质量 m=0.1kg，与导轨间的动摩擦因数 =0.1，导体棒垂直于导轨放在距离左端
4、d=1.0m 处，导轨和导体棒电阻均忽略不计。整个装置处在范围足够大的匀强磁场中，t=0 时刻，磁场方向竖直向下，此后，磁感应强度 B 随时间 t 的变化如图（b）所示，不计感应电流磁场的影响。当 t=3s 时，突然使 ab 棒获得向右的速度 v0=8 m/s，同时在棒上施加一方向水平、大小可变化的外力 F，保持 ab 棒具有大小为恒为 a=4m/s2、方向向左的加速度，取g=10m/s2。（1）求前 3s 内电路中感应电流的大小和方向；（2）求前 3s 内 ab 棒所受的摩擦力随时间变化的关系式；（3）求 ab 棒的位移 s1=3.5m 时外力 F；（4）从 t=0 时刻开始，当通过电阻 R
5、 的电量 q=2.25C 时，ab 棒正在向右运动，此时撤去外力 F，此后 ab棒又运动了 s2=6.05m 后静止。求撤去外力 F 后电阻 R 上产生的热量 Q。汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！3 3MNPQabLd图(a)BR图(b)B/Tt/sO0.20.1-0.11.02.03.0【参考答案】 （1）0.25A（2）f=0.0125(2-t)N（t3s）（3）向右运动时， F=0.225N；方向向左向左运动时，F=0.575N；方向向左（4）0.195J2222 10.10.56N0.075N0.2AB L vFBILR向右运动时，F+mg+FA=maF+0.1+0.07
6、5=0.14F=0.225N；方向向左向左运动时，F-mg-FA=ma汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！4 4F-0.1-0.075=0.14F=0.575N；方向向左3、 （14 分） （上海市崇明县 2014 届高三 4 月高考模拟）如图，足够长的两平行金属导轨，间距m，0.2L 导轨平面与水平面成角，定值电阻导轨上停放着一质量kg、电阻的37R0.40.1m 0.1r 金属杆 CD，导轨电阻不计，整个装置处于磁感应强度T 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平0.5B 面向上导轨与金属杆间的摩擦系数现用一垂直于金 属杆 CD 的外力，沿导轨斜面方向0.5F向上拉杆，使之由静止开始沿
7、导轨向上做加速度为m/s2的匀加速直线运动，并开始计时（2a ，）cos370.8 sin370.6 试求：（1）推导外力随时间 t 的变化关系；F（2）在s 时电阻 R 上消耗功率和 2 秒内通过电阻的电量；2t （3）若s 末撤销拉力，求电阻 R 上功率稳定后的功率大小2F【参考答案】 （1）tFA04. 02 . 1（2）q=0.8C（3）WRIPMM6 . 12【名师解析】 （14 分）BCDRr汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！5 5（1 1）安培力）安培力来源:学科网 ZXXKBILFAmaFmgmgFAcossin解得：tFA04. 02 . 1vm=10m/s Ar
8、RBLvIm m2WRIPMM6 . 12【考点定位】考查电磁感应定律、热量、功及其相关知识。4 （22 分） （2014 浙江省宁波市模拟）如图所示，有一与地面平行的、沿水平方向的有界匀强磁场，磁场区域高度为 h，有一宽度为 b（bh） 、电阻为 R、质量为 m 的矩形金属线框（导线粗细均匀），紧贴磁场区域的上边界从 静止起竖直下落，结果线框下边刚出磁场下边界时，线框就做匀速运动。已知线框穿出磁场过程产生的热量是穿入磁场过程产生热量的 2 倍。重力加速度为 g，求：来源:学科网rRBLatI汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！6 6（1）线框匀速穿出磁场时的速度大小； （2）线框穿
9、出磁场过程中，线框中感应电流大小；（3）线框下落速度2gbv 时，线框的加速度大小；（4）换用相同材料的导线较粗的线框，其它条件均不变，试描述线框穿出磁场过程的运动情况，并比较粗、细两个线框穿越整个磁场过程产生热量的大小关系。【参考答案】 （1）2mvghb（2）1 23422mgm gIhbBlR线框匀速穿出时，由平衡条件可得：IBlmg （1 分）又由： mEBlvIR （1 分）即： mBlvmgIBlR 来源:学.科.网 Z.X.X.K bh第 25 题图汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！7 7将2mvghb代入上式得： 2 2gBlmRhb（1 分）代入上式得：1 234
10、22mgm gIhbBlR（2 分）（3）设线框恰好完全进入磁场时的速度为 v1，对线框由恰好完全进入磁场到刚要穿出磁场过程研究，线框只受重力作用，由动能定理可得：22 111 22mmg hbmvmv可得：12gbvgb，说明当2gbv 时，线框还未完全进入磁场。 （2 分）可见，此时加速度 a 与导线横截面积 s 无关，由此类推，便可知速度 v 与导线横截面积 s 无关。故粗线框穿出磁场过程也是匀速运动，速度大小也为2mvghb。 （2 分）设全过程线框产生的热量为 Q，取线框从静止开始到完全离开磁场过程研究，由动能定理得：2102mmg hbQmv可得：2211 22mmQm g hbv
11、Lsg hbv（2 分）由上式可得：线框穿越整个磁场过程产生的热量与导线横截面积 s 有关且成正比，而上式的其他物理汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！8 8量均与线框粗细无关，因此粗线框产生的热量大于细线框产生的热量。 （1 分）【考点定位】考查电磁感应定律、热量、功及其相关知识。5 （19 分） （2014 年 4 月武汉调研）如图所示，在空中有一水平方向的匀强磁场区域，区域的上下边缘间距为 h，磁感应强度为 B。有一长度为 L、宽度为 b（bh） 、电阻为 R、质量为 m 的矩形线圈紧贴磁场区域的 上边缘从静止起竖直下落，当线圈的下边穿出磁场时，恰好以速率 v 匀速运动。已知重
12、力加速度为 g，求：（1）线圈匀速运动的速率 v；（2）穿过磁场区域过程中，线圈中产生的热量 Q ；（3）线圈穿过磁场区域所经历的时间 t。来源:学&科&网 Z&X&X&K【参考答案】 （1）22mgRvB L（2）32244()2m g RQmg bhB L（3）线圈进入磁场过程中，下边进入磁场时线圈的速率为 0，上边进入磁场时线圈的速率为 v1。当其速率为 V 时，由牛顿运动定律汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！9 9（1 分）22B LVmgmaR又 （1 分）来源:学+科+网Vat整理，得22B Lmg tV tm VR 6 （18 分） （2014 广东模拟）如图所示，两
13、足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为 L, 一理想电流表与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直。一质量为 m、有效电阻为 R 的导体棒在距磁场上边界 h 处静止释放。导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为 I 。整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻。求： （1）磁感应强度的大小 B；（2）电流稳定后，导体棒运动速度的大小 v；（3）流经电流表电流的最大值。mI【参考答案】 （1）B=mg Il汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！1010（2）2I Rvmg（3）2mmgghIIR【名师解析】 、 （18 分）（1）电流稳定后，导体棒做匀速
14、运动 （2 分）BIlmg解得：B= （2 分）mg Il7如图所示，相距 L 的光滑金属导轨，半径为 R 的 圆弧部分竖直放 置、直的部分固定于水平地面，14MNQP 范围内有方向竖直向下、磁感应强度为 B 的匀强磁场金属棒 ab 和 cd 垂直导轨且接触良好，cd 静止在磁场中；ab 从圆弧导轨的顶端由静止释放，进入磁场后与 cd 没有接触已知 ab 的质量为 m、电阻为 r，cd 的质量为 3m、电阻为 r.金属导轨电阻不计，重力加速度为 g.(1)求 ab 到达圆弧底端时对轨道的压力大小；汇聚名校名师，奉献精品资源，打造不一样的教育！1111(2)在图中标出 ab 刚进入磁场时 cd
15、棒中的电流方向；(3)若 cd 离开磁场时的速度是此刻 ab 速度的一半求 cd 离开磁场瞬间，ab 受到的安培力大小【参照答案】(1)3mg (2)dc (3)B2L2 2gR5r【名师解析】：(1)设 ab 到达圆弧底端时受到的支持力大小为 FN，ab 下滑过程机械能守恒，有 mgR mv212由牛顿第二定律 FNmgmv2R8 （18 分） （2014 年呼伦贝尔市高考模拟统一考试）如图甲所示，一对足够长的平行粗糙导轨固定在水平面上，两导轨间距L=1m，左端之间用R=3 的电阻连接，导轨的电阻忽略不计。一根质量m=0.5kg、电阻r=1 的导体杆静止置于两导轨上，并与两导轨垂直。整个装置处于磁感应强度B=2T 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向上。现用水平向右的拉力F拉导体杆，拉力F与时间t的关系如图乙所示，导体杆恰好做匀加速直线运动。在 02s 内拉力F
