物理 高三：高中物理第1轮专题复习全套学案-第9章 高考热点探究

图1图2高考热点探究一、楞次定律的应用12008山东理综22两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻将质量为M的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好，导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图1所示除电阻R外其余电阻不计现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则A释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度GB金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为ABC金属棒的速度为V时，所受的安培力大小为FB2L2VRD电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少22011上海单科20如图2，磁场垂直于纸面，磁感应强度在竖直方向均匀分布，水平方向非均匀分布一铜制圆环用丝线悬挂于O点，将圆环拉至位置A后无初速释放，在圆环从A摆向B的过程中A感应电流方向先逆时针后顺时针再逆时针B感应电流方向一直是逆时针C安培力方向始终与速度方向相反D安培力方向始终沿水平方向二、自感现象32011北京理综19某同学为了验证断电自感现象，自己找来带铁芯的线圈L、小灯泡A、开关S和电池组E，用导线将它们连接成如图3所示的电路检查电路后，闭合开关S，小灯泡发光；再断开开关S，小灯泡仅有不显著的延时熄灭现象虽经多次重复，仍未见老师演示时出现的小灯泡闪亮现象，他冥思苦想找不出原因你认为最有可能造成小灯泡未闪亮的原因是图4图5图3A电源的内阻较大B小灯泡电阻偏大C线圈电阻偏大D线圈的自感系数较大三、电磁感应中的功能关系及能量守恒42011山东理综22如图4所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且电阻不计两质量、长度均相同的导体棒C、D，置于边界水平的匀强磁场上方同一高度H处磁场宽为3H，方向与导轨平面垂直先由静止释放C，C刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放D，两导体棒与导轨始终保持良好接触用AC表示C的加速度，EKD表示D的动能，XC、XD分别表示C、D相对释放点的位移下列图中正确的是四、导轨滑杆类电磁感应问题力学与电磁感应的综合52011海南单科16如图5，AB和CD是两条竖直放置的长直光滑金属导轨，MN和MN是两根用细线连接的金属杆，其质量分别为M和2M竖直向上的外力F作用在杆MN上，使两杆水平静止，并刚好与导轨接触；两杆的总电阻为R，导轨间距为L整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与导轨所在平面垂直导轨电阻可忽略，重力加速度为G在T0时刻将细线烧断，保持F不变，金属杆和导轨始终接触良好求1细线烧断后，任意时刻两杆运动的速度之比；2两杆分别达到的最大速度解析1AB棒受力平衡，则FF安MGTAN372分F安B2IABL1分07502T05IAB10110075得IAB04TA1分CD棒上电流ICD2IAB08TA1分则回路中电源电动势EICDR总1分CD棒切割磁感线，产生的感应电动势为EB1LV1分联立得，CD棒的速度V8TM/S1分所以，CD棒做初速度为零，加速度为A8M/S2的匀加速直线运动1分2CD棒的加速度为A8M/S2,1S内的位移为XAT2812M4M1分1212根据，1分IER总R总TB1LSR总T得通过CD棒的电量为QTC04C1分IB1LSR总05145由串联、并联知识得通过AB棒的电量为Q02C1分3T2S时，CD棒的速度VAT16M/S1分根据动能定理得WW安MV202分12图7得2S内克服安培力做功W安2133J01162J853J1分12回路中产生总的焦耳热QW安853J1分电阻R上产生的焦耳热QRQ/100853J2分答案1做初速度为零、加速度为8M/S2的匀加速直线运动202C30853J试题分析高考对本部分内容的要求较高，在选择题中考查楞次定律、电磁感应中的图象问题、能量转化问题在计算中，难度中等偏上，往往以导体棒或导线框为背景，综合应用电路知识、法拉第电磁感应定律、牛顿运动定律和能的转化与守恒分析解决问题命题特征1楞次定律的应用判断感应电流的方向2图象类问题分析判断E、I，、EK及电荷量Q等物理量随位移X、时间T的变化过程3导体棒框运动问题计算求解切割磁感线产生的感应电动势的大小、最终稳定时速度、产生的电能及有关能量转化知识链接1电磁感应的条件及应用右手定则、楞次定律判断感应电流的方向2电路结构分析、闭合电路欧姆定律3利用法拉第电磁感应定律及EBLV求感应电动势4导体棒框的动态分析5安培力做功涉及的能量转化1如图7所示的电路中，电源电动势为E内阻不可忽略，线圈L的电阻不计以下判断正确的是A闭合S稳定后，电容器两端电压为EB闭合S稳定后，电容器的A极板带正电C断开S的瞬间，通过R1的电流方向向右D断开S的瞬间，通过R2的电流方向向右2如图8甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角为60的斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度B随时间T的变化规律如图乙所示规定斜向下为正方向，导体棒AB垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒AB在水平外力F作用下始终处于静止状态规定AB的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力F的正方向，则在0T1时间内，能正确反映通过导体棒AB的电流I和导体棒AB所受水平外力F随时间T变化的图象是图9图10图83如图9所示，有两个相邻的有界匀强磁场区域，磁感应强度的大小均为B，磁场方向相反，且与纸面垂直，磁场区域在X轴方向宽度均为A，在Y轴方向足够宽现有一高为A的正三角形导线框从图示位置开始向右沿X轴方向匀速穿过磁场区域若以逆时针方向为电流的正方向，则下列线框中感应电流I与线框移动的位移X的关系图象正确的是4如图10所示，在一水平桌面上有竖直向上的匀强磁场，已知桌面离地高H125M，现有宽为1M的U形金属导轨固定在桌面上，导轨上垂直导轨放有一质量为2KG、电阻为2的导体棒，其他电阻不计，导体棒与导轨间的动摩擦因数为02，将导体棒放在CE左侧3M处，CE与桌面重合，现用F12N的力作用于导体棒上，使其从静止开始运动，经过3S导体棒刚好到达导轨的末端在此之前导体棒的运动已达到稳定状态，随即离开导轨运动，其落地点距桌子边缘的水平距离为2M，G取10M/S2，则A导体棒先做匀加速运动，再做匀速运动，最后做平抛运动B所加磁场的磁感应强度B2TC导体棒上产生的焦耳热为24JD整个过程中通过导体棒横截面的电荷量为3C5如图11甲所示，一边长为L，质量为M，电阻为R的正方形金属方框竖直放置在磁场中，图12磁场方向垂直方框平面，磁感应强度的大小随Y的变化规律为BB0KY，K为恒定常数，同一水平面上磁感应强度相同现将方框以初速度V0从O点水平抛出，重力加速度为G，不计阻力1通过计算确定方框最终运动的状态；2若方框下落过程中产生的电动势E与下落高度Y的关系如图乙所示，求方框下落H高度时产生的内能图116如图12所示，在竖直面内有两平行金属导轨MN、PQ导轨间距为L，电阻不计一根电阻不计的金属棒AB可在导轨上无摩擦地滑动棒与导轨垂直，并接触良好导轨之间有垂直纸面向外的匀强磁场，磁感应强度为B导轨右边与电路连接电路中的三个定值电阻阻值分别为2R、R和R在NQ间接有一水平放置的平行板电容器C，板间距离为D，电容器中有一质量为M的带电微粒，求1当AB以速度V0匀速向左运动时，电容器中质量为M的带电微粒恰好静止，试判断微粒的带电性质及带电荷量的大小；2AB棒由静止开始以恒定的加速度A向左运动，讨论电容器中带电微粒的加速度如何变化设带电微粒始终未与极板接触答案考题展示1AC2AD3C4BD512124MGR3B2L22MGR3B2L2预测演练1C2D3C4BD51见解析2MGHM3R2G22K4L8解析1因为方框各条边中的电流大小相等，根据对称性可知方框在水平方向所受合力为0，沿水平方向做匀速运动设方框运动T时间，下落H高度，竖直方向速度为VY，切割磁感线产生的电动势为EB下LVYB上LVYIE/RMGB下LIB上LIMAAGK2L4VYMR竖直方向上做变加速运动，最终做匀速运动，且VYMMRGK2L4所以最终方框做匀