资源描述：
《高考物理模拟题精选分类解析专题21电学综合性问题（第02期）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、2017高考物理最新模拟题糟选分类解析1121第二十一部分电学综合性问题1.（12分）（广东汕头金山中学2017届高三摸底）如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0.2m,长为2d,d=0.5m,上半段d导轨光滑，下半段d导轨的动摩擦因索为卩二迟，导轨平面与水平面的夹角为0=30。・匀强磁场的磁感应强度大小为B二5T,6方向与导轨平面垂直.质量为m-0.2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一-直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为R二3Q,导体棒的电阻为r=lQ,其他部分的电阻均
2、不计，重力加速度取g=10m/s导体棒到达轨道底端时的速度大小；导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q.,求：（1）导体棒在粗糙轨道上受力平衡:由mgsin0=ktmgcos0+BIL得：1=0.5A由BLv=I（R七）代入数据得：v=2m/s⑵进入粗糙导轨前,导体棒中的平均电动势知書莞导体棒中的平均电轨所儿通过导体棒的电勖：3黔.125C（3）由能量守恒定律得:2mgdsin0二Q电+Pmgdcos0+mv在X轴负半轴上由静止释放的粒子的释放位置坐标满足什么条件吋，粒子不能到达磁场区域II;在（1）•屮恰好不能到达磁场区域II的
3、粒子，从释放到第二次经过y轴运.动的时间；在坐标（丰d,0）处释放的粒子从释放至第刀次冋到出发点所需要的时间。【参考答案】（1）x2号得回路中产生的焦耳热为：QfO.35J1.（2016百校联盟猜题卷）如图所示，在M0的区域存在沿丸轴正方向的匀强电场，电场强度大小为启泌，在Q0的区域I、II中存在磁感应强度等大反向的有界匀强磁场，区域Inl的宽度为岀磁感应强度大小为从方向垂直纸面向外。现将一质量为〃人电荷量为g的带正电粒子在X轴上某处由静止释放，不计粒子重力。求：1••
4、XXX••1XXXI1n••
5、XXXxE°0••；XXX••1X
6、XX•••XXX1（1）在X轴上恰好不能到达区域II的粒子运动轨迹如图甲所示，由图可知粒子运动半径为&由洛伦兹力提供向心力得设此粒子在/轴上从（-Ab,0）点处释放，rh动能定理得qEx^inv两式联立解得狗二£因此在/轴负半轴上满足横坐标^7处释放的粒子不能到达区域II⑵设粒子在电场中的运动时间为%由亟三如解得人二蛊粒子在区域I中的运动时间为謁=常因此从释放到第二次经过卩轴粒子运动的时间为t=ti*右二图乙(3)在坐标(冷丛0)处释放的粒子在磁场屮的运动轨迹如图乙所示，设粒子第一次到达y轴时速度为八则^碍=刼严，解得心豊俨粒子从释放
7、至第一次到达F轴需要的时间广产羊=辔7怦设粒子在磁场中运动的半径为八则q加普解得厂警由几何关系得sin&手=¥解得农a因此粒子在区域II中偏转的圆心角为2兀-右f）X2二存—VTJ.~JT粒子第一次回到出发点所需要的时间为亦Fl据,代入得“二©^（齐=1〉因此第R次回到出发点所需要的时间为to二1.（2016西安一中模拟）如图所示，竖直平面内有一半径为r、内阻为心、粗细均匀的光滑半圆形金属环球，在队N处与相距为2门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R】=12R,R2=4R・在MM上方及CD下方有水平方
8、向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为氏现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最髙点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金屈坏及轨道接触良好，且平行轨道足够长.已知导体棒ab下落三■时的速度大小为Vi,下落到MX处的速度大小为v2.（1）求导体棒ab下落到专时的加速度大小.（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之问的距离h和R2上的电功率匕.【考点】电磁感应屮的能量转化；牛顿第二定律；导体切割磁感线时的感应电动势.【名师解析】导体棒在重力作用下切割磁感线，从而产生感应电动势，
9、闭合电路出现感应电流，导致棒受到安培力.由速度可求出此时的安培力大小，再由牛顿第二定律可算出加速度.当电流大小不变吋，则此吋棒做匀速直线运动，所以由受力平衡可算出棒的速度，再根据运动学公式可求出距离h・而&上的电功率与K上的电功率Z和正好等于棒下落过程屮的重力功率.解:(1)以导体棒为研究对象，棒在磁场I中切割磁感线，棒中产生产生感应电动势，导体棒ab从A下落专时，导体棒在重力与安培力作用下做加速运动，由牛顿第二定律，得V3rmg-BIL=ma,式中1=BLvt8RX«HR)1祚貳式中R^8R+(4R+4R)=4R22由心式可得:(2
10、)当导体棒ab通过磁场II•时，若安培力恰好等于重力，棒中电流大小始终不变，即琦BI2尸豐邑式屮呼需辟=贸陀R并3ingR解得：珥二乔异二乔/导体棒从MN到CD做加速度为g的匀加速直线运动，有#-v；=2gh,_9in2
