湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 单杆专题（A班）新人教版.doc

湖北省咸宁市鄂南高级中学高二物理 优质预习全案 单杆专题（a班）新人教版2. 如图，一直导体棒质量为m、长为l、电阻为r，其两端放在位于水平面内间距也为l的光滑平行导轨上，并与之密接；棒左侧两导轨之间连接一可控制的负载电阻（图中未画出）；导轨置于匀强磁场中，磁场的磁感应强度大小为b，方向垂直于导轨所在平面。开始时，给导体棒一个平行于导轨的初速度v0。在棒的运动速度由v0减小至v1的过程中，通过控制负载电阻的阻值使棒中的电流强度i保持恒定。导体棒一直在磁场中运动。若不计导轨电阻，求此过程中导体棒上感应电动势的平均值和负载电阻上消耗的平均功率。mnabvb3如图所示，足够长的的两光滑导轨水平放置，两条导轨相距为d，左端mn用阻值不计的导线相连，金属棒ab可在导轨上滑动，导轨单位长度的电阻为r0，金属棒ab的电阻不计。整个装置处于竖直身下的匀强磁场中，磁场的磁感应随时间均匀增加，b=kt，其中k为常数。金属棒ab在水平外力的作用下，以速度v沿导轨向右做匀速运动t=0时，金属棒ab与mn相距非常近。求当t=t0时：（1）水平外力的大小f；（2）闭合回路消耗的功率。4如图所示，abcd为质量m的u形导轨，ab与cd平行，放在光滑绝缘的水平面上，另有一根质量为m的金属棒pq平行bc放在水平导轨上，pq棒右边靠着绝缘竖直光滑且固定在绝缘水平面上的立柱e、f,u形导轨处于匀强磁场中，磁场以通过e、f的o1o2为界，右侧磁场方向竖直向上，左侧磁场方向水平向左，磁感应强度大小都为b，导轨的bc段长度为l,金属棒pq的电阻r，其余电阻均可不计，金属棒pq与导轨间的动摩擦因数为，在导轨上作用一个方向向右，大小f=mg的水平拉力，让u形导轨从静止开始运动设导轨足够长求： (1)导轨在运动过程中的最大速度m (2)若导轨从开始运动到达到最大速度m的过程中，流过pq棒的总电量为q，则系统增加的内能为多少?5如图所示，间距为l的光滑平行金属导轨，水平放置在竖直向下的磁感应强度为b的匀强磁场中，一端接阻值为r的电阻，一电阻为r、质量为m的导体棒放置在导轨上，在外力f的作用下从t=0时刻开始运动，其速度随时间变化规律是v=vmsint，不计电动轨电阻，求：(1)从t=0到t=2/时间内电阻r上产生的热量；(2) 从t=0到t=/2时间内外力f所做的功afbsdbrmnpmnp6如图所示，两根正对的平行金属直轨道mn、mn位于同一水平面上，两轨道之间的距离l=0.50m，轨道的mm端之间接一阻值r=0.40的定值电阻，nn端与两条位于竖直面内的半圆形光滑金属轨道np、np平滑连接，两半圆轨道的半径均为r0=0.50m直轨道的右端处于竖直向下、磁感应强度b=0.64 t的匀强磁场中，磁场区域的宽度d=0.80m，且其右边界与nn重合现有一质量m=0.20kg、电阻r=0.10的导体杆ab静止在距磁场的左边界s=2.0m处在与杆垂直的水平恒力f=2.0n的作用下ab杆开始运动，当运动至磁场的左边界时撤去f，结果导体杆ab恰好能以最小速度通过半圆形轨道的最高点pp已知导体杆ab在运动过程中与轨道接触良好，且始终与轨道垂直，导体杆ab与直轨道之间的动摩擦因数=0.10，轨道的电阻可忽略不计，取g=10m/s2，求：（1）导体杆刚进入磁场时，通过导体杆上的电流大小和方向；（2）导体杆穿过磁场的过程中通过电阻r上的电荷量；（3）导体杆穿过磁场的过程中整个电路中产生的焦耳热7如图甲所示，足够长的光滑平行金属导轨mn、pq竖直放置，其宽度l1 m，一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端m与p之间连接阻值为r0.40 的电阻，质量为m0.01 kg、电阻为r0.30 的金属棒ab紧贴在导轨上现使金属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距离x与时间t的关系如图乙所示，图象中的oa段为曲线，ab段为直线，导轨电阻不计，g10 m/s2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响)，试求：(1)当t1.5 s时，重力对金属棒ab做功的功率；(2)金属棒ab在开始运动的1.5 s内，电阻r上产生的热量；(3)磁感应强度b的大小8如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长l为1m、质量m为0.1kg的导体棒mn上升，导体棒的电阻r为1，架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度b为1t的匀强磁场中，磁场方向与框架平面垂直。当导体棒上升h=3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上产生的热量为2j，电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7v、1a，电动机内阻r为1，不计框架电阻及一切摩擦，求：（1）棒能达到的稳定速度；（2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。9如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为r1、粗细均匀的光滑半圆形金属球，在m、n处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道me、nf相接，ef之间接有电阻r2，已知r112r，r24r。在mn上方及cd下方有水平方向的匀强磁场i和ii，磁感应强度大小均为b。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab，从半圆环的最高点a处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，高平行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1，下落到mn处的速度大小为v2。（1）求导体棒ab从a下落r/2时的加速度大小。（2）若导体棒ab进入磁场ii后棒中电流大小始终不变，求磁场i和ii之间的距离h和r2上的电功率p2。（3）若将磁场ii的cd边界略微下移，导体棒ab刚进入磁场ii时速度大小为v3，要使其在外力f作用下做匀加速直线运动，加速度大小为a，求所加外力f随时间变化的关系式。mpqcndr10如图所示，两足够长平行光滑的金属导轨mn、pq相距为l，导轨平面与水平面夹角30，导轨上端跨接一定值电阻r，导轨电阻不计整个装置处于方向竖直向上的匀强磁场中，长为l的金属棒cd垂直于mn、pq放置在导轨上，且与导轨保持电接触良好，金属棒的质量为m、电阻为r，重力加速度为g，现将金属棒由静止释放，当金属棒沿导轨下滑距离为s时，速度达到最大值vm求：（1）金属棒开始运动时的加速度大小；（2）匀强磁场的磁感应强度大小；（3）金属棒沿导轨下滑距离为s的过程中，电阻r上产生的电热11如图所示，间距l=0.3m的平行金属导轨a1b1c1和a2b2c2分别固定在两个竖直面内，在水平面a1b1b2a2区域内和倾角=的斜面c1b1b2c2区域内分别有磁感应强度b1=0.4t、方向竖直向上和b2=1t、方向垂直于斜面向上的匀强磁场。电阻r=0.3、质量m1=0.1kg、长为l 的相同导体杆k、s、q分别放置在导轨上，s杆的两端固定在b1、b2点，k、q杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好。一端系于k杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质滑轮自然下垂，绳上穿有质量m2=0.05kg的小环。已知小环以a=6 m/s2的加速度沿绳下滑，k杆保持静止，q杆在垂直于杆且沿斜面向下的拉力f作用下匀速运动。不计导轨电阻和滑轮摩擦，绳不可伸长。取g=10 m/s2，sin=0.6，cos=0.8。求 （1）小环所受摩擦力的大小； （2）q杆所受拉力的瞬时功率。12如图所示，质量为m的导体棒曲垂直放在光滑足够长的u形导轨的底端，导轨宽度和棒长相等且接触良好，导轨平面与水平面成角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中现给导体棒沿导轨向上的初速度v0，经时间t0导体棒到达最高点，然后开始返回，到达底端前已经做匀速运动，速度大小为已知导体棒的电阻为r，其余电阻不计，重力加速度为g，忽略电路中感应电流之间的相互作用求：(1)导体棒从开始运动到返回底端的过程中，回路中产生的电能；(2)导体棒在底端开始运动时的加速度大小；(3)导体棒上升的最大高度1（1）（2）a = （3） 2。 3。 4。（1）（2） 5。(1) (2)