2011届高考物理 专题模拟演练电路与电磁感应 计算题训练 新人教版

用心 爱心 专心1 20112011 届新课标高考物理专题模拟演练 电路与电磁感应届新课标高考物理专题模拟演练 电路与电磁感应 计算题训计算题训 练练 1 2010 扬州四模 扬州四模 如图所示 两根足够长 电阻不计的光滑平行金属导轨相距为 L 1m 导轨平面与水平面成 30 角 上端连接 5 1R 的电阻 质量为 m 0 2kg 阻值 5 0r 的金属棒 ab 放在两导轨上 与导轨垂直并接触良好 距离导轨最上端 d 4m 整个装置处于匀强磁场中 磁场的方向垂直导轨平面向上 1 若磁感应强度 B 0 5T 将金属棒释放 求金属棒匀速下滑时电阻 R 两端的电压 2 若磁感应强度的大小与时间成正比 在外力作用下 ab 棒保持静止 当 t 2s 时外力 恰好为零 求 ab 棒的热功率 3 若磁感应强度随时间变化的规律是 100cos05 0 TtB 在平行于导轨平面的外 力 F 作用下 ab 棒保持静止 求此外力 F 的大小范围 解 1 金属棒匀速下滑时 0sin 22 rR vLB mg 2 分 BLvE 1 分 E rR R UR 1 分 解得 VUR3 1 分 2 回路中的电动势KLdS t B t E 1 分 回路中的电流 rR E I 1 分 当外力为零时 0sin BILmg 1 分 ab 上消耗的功率rIP 2 1 分 解得 WP2 1 分 用心 爱心 专心2 3 回路中的电动势tLdBS t B t E sin 0 1 分 回路中的电流 rR E I 1 分 BILF 安 1 分 解得 2 2sin 22 0 rR tdLB F 安 1 分 安培力的最大值NF 8 安 1 分 外力的大小范围 NFN 8 5 0 8 5 0 1 分 2 2010 2010 上饶市二模 上饶市二模 相距 L 1 5m 的足够长金属导轨竖直放置 质 量为 m1 1kg 的金属棒 ab 和质量为 m2 0 27kg 的金属棒 cd 均通过 棒两端的套环水平地套在金属导轨上 如右图所示 虚线上方磁场方向垂 直纸面向里 虚线下方磁场方向竖直向下 两处磁场磁感应强度大小相同 ab 棒光滑 cd 棒与导轨间动摩擦因数为 0 75 两棒总电阻为 1 8 导轨 电阻不计 ab 棒在方向竖直向上 大小按右图所示规律变化的外力 F 作用下 从静止开始 沿导轨向上做匀加速运动 同时 cd 棒也由静止自由释放 g 取 10m s2 1 求磁感应强度 B 为多少及 ab 棒加速度为多大 2 求 cd 棒达到最大速度所需的时间 t0 3 在 2s 内外力 F 做功 26 8J 求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热 4 求 0 2s 时间内通过 ab 棒的电荷量 解 1 用心 爱心 专心3 法一 经过时间t 金属棒ab的速率 atv 1 分 此时 回路中的感应电流为 EBLv I RR 1 分 对金属棒ab 由牛顿第二定律得 11 FBILm gm a 1 分 又由图象可得 t 2 11 14 6 11F 1 分 联立以上各式代入数据可得 taa 1 25B 1 81 2 1 分 当01 25B 1 8 2 a时 ab 棒做匀加速度直线运动 此时a 1 m s2 B 1 2T 1 分 法二 经过时间t 金属棒ab的速率 atv 1 分 此时 回路中的感应电流为 EBLv I RR 1 分 对金属棒ab 由牛顿第二定律得 11 FBILm gm a 1 分 或联立以上各式 并在图线上取两点 1122 0 11 2 14 6tFN ts FN 1 分 代入上式可解得 2 1m sa B 1 2T 2 分 2 当cd棒速度达到最大时 有 2N m gF 2 分 又 N FF 安 F BIL 安 1 分 用心 爱心 专心4 m BLvE I RR 1 分 0m vat 1 分 整理解得 2st0 1 分 3 在 2s 末金属棒ab的速率 2m satv 1 分 所发生的位移 2 1 2m 2 sat 1 分 由动能定律得 2 11 1 2 Ft Wm gsWmv 安 2 分 又 QW 安 联立以上方程 解得 Q 4 8J 1 分 4 法一 2s 内 ab 棒扫过的磁场面积 S sL 1 分 由闭合电路欧姆定律 E I R 且 Q电量 It 1 分 由法拉弟电磁感应定律可得 E t S B 1 分 联立以上各式可解得 CQ2 电量 1 分 直接用 C R Q2 电量 扣 1 分 法二 由图象围成的面积可得 Ft 25 6N s 1 分 用心 爱心 专心5 以 ab 为研究对象 据动量定理可得 0 1 vmLtIBmgtFt 1 分 t I 电量 Q 1 分 3 2010 2010 红桥区二模 红桥区二模 如图所示 两条无限长且光滑的平行金属导轨 MM NN 的 电阻为零 相距 l 0 4m 水平放置在方向竖直向下 磁感应强度 B 0 5T 的匀强磁场中 abcd 两金属棒长度与导轨宽度相同 电阻均为 R 0 5 垂直地跨放在导轨上 ab的质最为 m1 0 4kg cd的质量为 m2 0 1 kg 开始将cd棒锁定在导轨上 给ab棒一 个向左的瞬时冲量 以初速度 1 v5 m s 开始滑动 当速度降为 0 v 10 m s 时 将对cd棒 的锁定解除 1 在解除对cd棒的锁定前 电路中一共产生了多少焦耳热 2 在cd刚开始运动时 cd棒的加速度多大 3 cd棒能获得的最大速度是多大 解 1 在解除对cd棒的锁定前 电路中产生的焦耳热为 22 1 01 1 11 22 Qmvmv 3 分 15J 2 分 2 在cd刚开始运动时 ab棒产生的感应电动势为 1 1VEBlv 2 分 回路中的感应电流为1A 2 E I R 2 分