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《2018届高考物理二轮专题复习文档：“应用三大观点破解力电综合问题”学前诊断Word版含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、“应用三大观点破解力电综合问题”学前诊断1・两根足够长的固定的平行金属导轨位于同一水平面内，两导轨间的距离为人导轨上面横放着两根导体棒血和构成矩形回路，如图所示。两根导体棒的质量皆为加，电阻皆为回路中其他部分的电阻可不计。在整个导轨平面内都有竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B。设两导体棒均可沿导轨无摩擦地滑行，开始时，棒皿静止，棒血有指向棒c〃的初速度％。若两导体棒在运动中始终不接触，求：(1)在运动中产生的焦耳热最多是多少？(2)当棒ab的速度变为初速度的:时，棒cd的加速度是多大？解析:(1)从开始到两棒达到相同速度e的
2、过程中，两棒的总动量守恒，有mvQ=lmvf根据能量守恒定律，整个过程中产生的焦耳热小12—2】23(2)设棒血的速度变为孑巾时，棒的速度为o',则由动量守恒可知mvQ=~^mvQ+mv,得灯此时棒M所受的安培力F=BH=4R°由牛顿第二定律可得：棒M的加速度大小为FB2l2vQ"=石=石疋。答案：(l)
3、/MV02测定金属棒的最大速度"“，得到才于的关Um八2.如图所示，两根足够长的光滑金属导轨ab.cd与水平面成〃=30。固定，导轨间距离为/=lm,电阻不计，一个阻值为局的定值电阻与电阻箱并联接在两金属导轨的上端，整个系
4、统置于匀强磁场中，磁感应强度方向与导轨所在平面垂直，磁感应强度大小为〃=1To现将一质量为加、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放。金属棒下滑过程中与导轨接触良好。改变电阻箱的阻值人，系如图乙所示。取^=10m/s2o求：甲(1)金属棒的质量m和定值电阻心的阻值;(2)当电阻箱/?取2Q,且金属棒的加速度为子时，金属棒的速度。解析:⑴金属棒以速度如下滑时，根据法拉第电磁感应定律有E=BlvmO由闭合电路欧姆定律有E=I当金属棒以最大速度vm下滑时，根据平衡条件有川gsin0O，AV乂一小1B2l21・B2!21由
5、以上各式整理得——=:—•万+:—•石。vmmgsin0Rmgsin0Rq]1d2J2*2/2
6、由亍■万图像可知:—=1,・万"=0・5,解得/w=0.2kg,R()=2QovmRntgsin6'mgsinBRq9uR.R(2)设此时金属棒下滑的速度为c,根据法拉第电磁感应定律有£=r爪匚盂，又£'=BlVo当金属棒下滑的加速度为f时，根据牛顿第二定律有〃炉in"—〃卩/="巧，联立解得q=0.5m/So答案：(1)0.2kg2Q(2)0.5m/s2.如图所示，单匝圆形线圈与匀强磁场垂直，匀强磁场的磁感应强度大小为〃，圆形线
7、圈的电阻不计。导体棒“绕圆心O匀速转动，以角速度e旋转切割磁感线，导体棒的长度为/,电阻为几定值电阻&、備和线圈构成闭合回路，P、0是两个平行金属板，两极板间的距离为d,金属板的长度为E。在金属板的上边缘，有一质量为皿且不计重力的带负电粒子竖直向下射入极板间，并从金属板。的下边缘离开。带电粒子进入电场的位置到P板的距离为彳,离开电场的位置到。板的距离为£心、%r均为未知量。(1)求导体棒“顺时针转动还是逆时针转动；(2)若&=/?2=2”试求P、Q间的电场强度大小；(3)若&=3几R2=2r,试求带电粒子的电荷量。解析：(1
8、)依题意，带电粒子受到的电场力水平向右。带电粒子带负电，所以P板带负电，0板带正电。由右手定则可知，导体棒a逆时针方向转动。(2)由法拉第电磁感应定律得电动势大小=詢®由闭合电路欧姆定律得.f+忌+「由欧姆定律可知，定值电阻人2两端的电压UPQ=IR1联工可得UpQ=Bl2coR22(Ri+R1+r)故PQ间匀强电场的电场强度大小E=—联立并代入乩=&=2r,可得E=晋。⑶若Ri=3rtRi=2r,Up©=~—带电粒子在极板间做类平抛运动j_.$_丄1qUpoLf3-2加，"一md才…-TP4孑加vf联工可得q=—Tj7-o
9、答案：⑴逆时针转动(2)辔⑶甥茫4•如图所示，两根半径为r的占圆弧轨道间距为L,其顶端a.bora4逊…二与圆心处等高，轨道光滑且电阻不计，在其上端连有一阻值为的电巴严阻，整个装置处于辐向磁场中，圆弧轨道所在处的磁感应强度大小均寢/为B。将一根长度稍大于L、质量为，”、电阻为R.的金属棒从轨道顶L端ab处由静止释放。已知当金属棒到达如图所示的M位置(金属棒与轨道圆心连线和水平面夹角为0)时，金属棒的速度达到最大；当金属棒到达轨道底端旷时，对轨道的压力为1.5/m^o求：(1)当金属棒的速度最大时，流经电阻R的电流大小和方向；
10、(2)金属棒滑到轨道底端的整个过程中流经电阻/?的电量；(3)金属棒滑到轨道底端的整个过程中电阻R上产生的热量。解析：(1)金属棒速度最大时，在轨道切线方向所受合力为0,则有：吨cosB=BIL解得：1=〃烬os8BL流经R的电流方向为QfRfb。(2)金属棒滑到轨道底端的整个过程中，穿过
