《高考物理第一轮精编复习资料008.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理第一轮精编复习资料008.doc（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考物理第一轮精编复习资料008【摘要】：N置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F0.5v0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大(已知：l1m，m1kg，R0.3，r0.2，s1m)图512甲(1)分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动(2)求磁感应 文章来自 3 e d u 教育网N置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F0.5v0.4(N)(v为金属棒速度)的水平外力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大(已知：l1 m，m1 kg，R0.3 ，r0.2 ，s1 m) 图512甲(1)分析并说明
2、该金属棒在磁场中做何种运动(2)求磁感应强度B的大小(3)若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足vv0B2l2m(Rr)x，且棒在运动到ef处时恰好静止，则外力F作用的时间为多少？(4)若在棒未出磁场区域时撤去外力，画出棒在整个运动过程中速度随位移变化所对应的各种可能的图线2009年高考上海物理卷【解析】(1)金属棒做匀加速运动，R两端的电压UIEv，U随时间均匀增大，即v随时间均匀增大，故加速度为恒量(2)FB2l2Rrvma，将F0.5v0.4代入源： 得：0.5B2l2Rrv0.4ma因为加速度为恒量，与v无关，m1 kg所以0.5B2l2Rr0，a0.4 m/s2代入数据得：B0
3、.5 T(3)x112at2v0B2l2m(Rr)x2atx1x2s故12at2m(Rr)B2l2ats代入数据得：0.2t20.8t10解方程得：t1 s(4)速度随位移变化的可能图象如图510乙所示 图512乙答案(1)略(2)0.5 T(3)1 s(4)如图512乙所示4电磁感应中的动力学、功能问题电磁感应中，通有感应电流的导体在磁场中将受到安培力的作用，因此电磁感应问题往往和力学、运动学等问题联系在一起电磁感应中的动力学问题的解题思路如下： 例7如图513所示，光滑斜面的倾角为，在斜面上放置一矩形线框abcd，ab边的边长为l1，bc边的长为l2，线框的质量为m、电阻为R，线框通过细线
4、与重物相连， 重物的质量为M，斜面上ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场(磁场宽度大于l2)，磁感应强度为B如果线框从静止开始运动，且进入磁场的最初一段时间是做匀速运动，则() 图513A线框abcd进入磁场前运动的加速度为 Mgmgsin mB线框在进入磁场过程中的运动速度v(Mgmgsin )RB2l12C线框做匀速运动的时间为B2l12l2(Mgmgsin )RD该过程产生的焦耳热Q(Mgmgsin )l1【解析】设线框进入磁场前运动的加速度为a，细线的张力为FT，有：MgFTMaFTmgsin ma解得：aMgmgsin Mm设线框进入磁场的过程中的速度为v，由平衡条件
5、得：Mgmgsin B2l12vR解得：v(Mgmgsin )RB2l12故线框做匀速运动的时间t1B2l12l2(Mgmgsin )R这一过程产生的焦耳热等于电磁感应转化的电能，等于克服安培力做的功，等于系统机械能的减小量，即：QMgl2mgl2sin (Mgmgsin )l2答案BC【点评】求线框受恒定拉力作用下进入匀强磁场后达到的最大速度在高中物理试题中较为常见这类问题求转化的电能往往有三种方法：一是2R总t；二是，克服安培力做的功；三是，根据能量的转化与守恒定律例8如图514所示，虚线右侧为一有界的匀强磁场区域，现有一匝数为n、总电阻为R的边长分别为L和2L的闭合矩形线框abcd，其线
6、框平面与磁场垂直，cd边刚好在磁场外(与虚线几乎重合)在t0时刻磁场开始均匀减小，磁感应强度B随时间t的变化关系为BB0kt 图514(1)试求处于静止状态的线框在t0时刻其ad边受到的安培力的大小和方向(2)假设在t1B02k时刻，线框在如图所示的位置且具有向左的速度v，此时回路中产生的感应电动势为多大？(3)在第(2)问的情况下，回路中的电功率是多大？【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律可得，t0时刻线框中的感应电动势为：E0ntn2L2Bt2nkL2根据闭合电路的欧姆定律可得，t0时刻线框中感应电流的大小为：I0E0R2nkL2R根据安培力公式可得，线框的ad边受到的安培力大小为：F2n
7、B0I0L4n2B0kL3R根据楞次定律可知，感应电流的方向沿顺时针方向，再根据左手定则可知，ad边受到的安培力的方向为竖直(或垂直于ad边)向上(2)在t1B02k时刻，磁感应强度B1B02线框中由于线框的运动而产生的动生电动势的大小为：E1nB1LvnB0Lv2，方向沿顺时针方向线框中由于磁场变化而产生的感应电动势的大小为：E2nSBt2nL2Bt2nkL2，方向沿顺时针方向故此时回路的感应电动势为：EE1E2nB0Lv22nkL2(3)由(2)知线框中的总感应电动势大小为：EnB0Lv22nkL2此时回路中的电功率为：PE2R(nB0Lv4nkL2)24R答案(1)4n2B0kL3R，方
8、向竖直(或垂直于ad边)向上(2)nB0Lv22nkL2(3)(nB0Lv4nkL2)24R【点评】感生电动势可表示为E1nSBt，动生电动势可表示为E2nBSt，要注意这两式都是Ent的推导式或写成Entn(SBtBSt)例9磁流体动力发电机的原理图如图515所示一个水平放置的上下、前后均封闭的横截面为矩形的塑料管的宽度为l，高度为h，管内充满电阻率为的某种导电流体(如电解质)矩形塑料管的两端接有涡轮机，由涡轮机提供动力使流体通过管道时具有恒定的水平向右的流速v0管道的前后两个侧面上各有长为d的相互平行且正对的铜板M和N实际流体的运动非常复杂，为简化起见作如下假设：在垂直于流动方向的横截面上
9、各处流体的速度相同；流体不可压缩 源： 图515(1)若在两个铜板M、N之间的区域内加有方向竖直向上、磁感应强度为B的匀强磁场，则当流体以稳定的速度v0流过时，两铜板M、N之间将产生电势差求此电势差的大小，并判断M、N两板中哪个板的电势较高(2)用电阻不计的导线将铜板M、N外侧相连接，由于此时磁场对流体有阻力的作用，使流体的稳定速度变为v(vv0)，求磁场对流体的作用力(3)为使流体的流速增大到原来的值v0，则涡轮机提供动力的功率必须增大假设流体在流动过程中所受到的来自磁场以外的阻力与它的流速成正比，试导出涡轮机新增大的功率的表达式【解析】(1)由法拉第电磁感应定律得：两铜板间的电势差EBlv
10、0由右手定则可判断出M板的电势高(2)用电阻不计的导线将铜板M、N外侧相连接，即使两铜板的外侧短路，M、N两板间的电动势EBlv短路电流IER内又R内lhd磁场对流体的作用力FBIl解得：FvB2hld，方向与v的方向相反(或水平向左)(3)解法一设流体在流动过程中所受到的其他阻力与流速成正比的比例系数为k，在外电路未短路时流体以稳定速度v0流过，此时流体所受到的阻力(即涡轮机所提供的动力)为：F0kv0涡轮机提供的功率P0F0v0kv02外电路短路后，流体仍以稳定速度v0流过，设此时磁场对流体的作用力为F安，根据第(2)问的结果可知：F安v0B2hld此时，涡轮机提供的动力FtF0F安kv0
11、v0B2hld涡轮机提供的功率PtFtv0 kv02v02B2hld所以涡轮机新增大的功率PPtP0v02B2hld解法二由能量的转化和守恒定律可知，涡轮机新增大的功率等于电磁感应产生的电功率，即PE2R内v02B2hld答案(1)Blv0M板的电势高(2)vB2hld，方向与v的方向相反(或水平向左)(3)v02B2hld【点评】磁流体发电机的原理可以当做导体连续切割磁感线来分析，此时有EBLv；也可用外电路开路时，洛伦兹力与电场力平衡，此时有qvBqU0L，得EU0BLv磁流体发电机附加压强做功等于克服安培力做功，等于转化的总电能经典考题1某实物投影机有10个相同的强光灯L1L10(24
12、V200 W)和10个相同的指示灯X1X10(220 V2 W)，将其连接在220 V交流电源上，电路图如图所示若工作一段时间后L2灯丝烧断，则2009年高考重庆理综卷() AX1的功率减小，L1的功率增大BX1的功率增大，L1的功率增大CX2的功率增大，其他指示灯的功率减小DX2的功率减小，其他指示灯的功率增大【解析】显然L1和X1并联、L2和X2并联然后他们再串联接在220 V交流电源上L2灯丝烧断，则总电阻变大，电路中电流I减小，又L1和X1并联的电流分配关系不变，则X1和L1的电流、功率都减小同理可知，除X2和L2外各灯功率都减小，A、B均错由于I减小，各并联部分的电压都减小，交流电源
13、电压不变，则X2上电压增大，根据PU2R可知，X2的功率变大，C正确、D错误答案C2一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示已知发电机线圈内阻为5.0 ，现外接一只电阻为95.0 的灯泡，如图乙所示，则2009年高考福建理综卷() A电压表 的示数为220 VB电路中的电流方向每秒钟改变50次C灯泡实际消耗的功率为484 WD发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2 J【解析】电压表的示数为灯泡两端电压的有效值，由图象知电动势的最大值Em2202 V，有效值E220 V，灯泡两端电压URERr209 V，A错误；由图象知T0.02 s，一个周期内电流方向变化两次，可知1
14、s内电流方向变化100次，B错误；灯泡的实际功率PU2R209295 W459.8 W，C错误；电流的有效值IERr2.2 A，发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热QI2rt2.2251 J24.2 J，D正确答案D3如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为15，原线圈两端的交变电压为u202sin 100t V氖泡在两端电压达到100 V时开始发光，下列说法中正确的有2009年高考江苏物理卷() A开关接通后，氖泡的发光频率为100 HzB开关接通后，电压表的示数为100 VC开关断开后，电压表的示数变大D开关断开后，变压器的输出功率不变【解析】由交变电压的瞬时值表达式知，原线圈两端电压的有效值U12022 V20 V，由n1n2U1U2得，副线圈两端的电压U2100 V，电压表的示数为交变电流的有效值，B项正确；交变电压的频率f100250 Hz，一个周期内电压两次大于100 V，即一个周期内氖泡能发两次光，所以其发光频率为100 Hz，A项正确；开关断开前后，输入电压不变，变压器的变压比不变，故输出电压不变，C项错误；断开后，
