物理尖子生辅导材料(9周)

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1、高二物理尖子生辅导材料(电磁感应一电量冲量问题)(I1、光滑U型金属框架宽为乙足够长，其上放一质量为刃的金属棒臼方，左端连接有一电容为Q的电容器，现给棒一个初速度畑使棒始终垂直框架并沿框架运动，如图所示，求金属棒从开始运动到达到稳定状态时电容器的带电暈和电容器所储存的能暈。2、如图所示，宽度21.0m的光滑金属框架胚WW固定于水平面内，以M为坐标原点,胚V方向为丸轴正方向建立坐标系，儿y轴与虚线所包围的有界匀强磁场磁感应强度大小伕0.5T,方向竖直向下.现将质量〃尸0.1kg的金属棒曰方放在框架上，与y轴重合，受到F0.7N的力作用后，由静止沿％轴方向运动，经0.5

2、s通过接着一直做ci=2m/s2的匀加速直线运动.只”段电阻为1Q,其他部分电阻不计。求(1)金属棒ab在通过力〃后0.5m的过程屮，框架屮产生的焦耳热；(2)金属棒“在通过力〃后0.4s时，切割磁感线产生的电动势；(3)金属棒"在刚开始运动的0.5s内,回路中流过的电量。3、如图所示，导体棒db质量为0.10kg,用绝缘细线悬挂后，恰好与宽度为50cm的光滑水平导轨良好接触，导轨上还放有质量为0.20kg的另一导体棒ud整个装置处于竖直向上的匀强磁场中。将引?棒向右拉起0.80m高，无初速释放，当引?棒第一次经过平衡位置向左摆起的瞬间，“/棒获得的速度是0.50m

3、/s。在日6棒笫一次经过平衡位置的过程屮,db通过刃棒的电荷量为1C。空气阻力不计，重力加速度g取10m/s2,求:(1)日Z?棒向左摆起的最大高度；(2)匀强磁场的磁感应强度；(3)此过程屮冋路产生的焦耳热。1、当金属棒日方做切割磁力线运动时，要产生感应电动势，这样，电容器U将被充电，ab棒中有充电电流存在，WZ?棒受到安培力的作用而减速，当衣?棒以稳定速度#匀速运动时,有：BLxUuQJC而对导体棒刁0利用动量定理可得：・BLQc-mv-mvQ由上述二式可求得:=CBLv=CBLmv{}m+BlC叫)2m+B2l}CE(=-mv02--mv2=-mv()2一-m

4、(c22222、(1)金属棒在匀加速的过程中，由牛顿第二定律得：F-F安二ma求得F安二0.5NWA=-F安x=-0.25JQ=-W安二0.25J(2)令金属棒到达AB时的瞬时速度为vl,0.4s时棒的速度为v2,在金属棒运动到AB时，由牛顿运动定律得：F-FA=maFL=maR求得：Vj=2m/s由运动学公式得：“2=Vj+a/=2.8m/s此时安培力功率:P=F^v2=0.5x2.8W=1.4W£2同时回路电功率：P=,R两功率和等，可求得：E«1.18V⑶导体棒在从y轴运动到A3的过程中，由牛顿第二定律得：F-BIL-ma在时间上积累，得：工（F-B/L）A/

5、=^maAt即Ft-BLq=mv}求得g=0.3C3、（1）设力棒下落到最低点时速度为辺，由机械能守恒有：尸+加V；…①V）=J2g/q=V2xl0x0.8m/s=4m/s设力棒向左摆动的最大高度为h2,力棒与导轨接触时与“/棒组成的系统，在水平方向动量守恒，定水平向左为正方向mv}=mAv{+m2v[②m}0」x4-0.2x0.50J=3m/s再由机械能守恒尹片W%④322x10=0.45m（2）设匀强磁场的磁感应强度为必"/棒通电时间为Af,对刃棒由动量定理有BIL-=m2v2，⑤q—It⑥叫必_0.2x0.5qL1xQ.5=0.2T（3）设产生的焦耳热为0由

6、能量守恒可知:Q=m}gh}--m]v{--m2v,2Q二0.325J