(科学备考 必考)高考物理大二轮复习 电磁感应(含2014试题)(7)

P=

由④至式得

P=μmgωr+

解法二 由能量守恒 P=PR+Pf

在竖直方向2N=mg,则N=mg,得f=μN=μmg

Pf=μmgωr+μmg·ω·2r=μmgωr

PR=I2R=

所以P=μmgωr+

、

为

47.（2014重庆一中高三下学期第一次月考理综试题，8）如题8图甲所示，间距

=0.5m足够长的粗糙平行导轨，

间连接有一个

⊥

，导轨的电阻均不计。导轨平面与水平

面间的夹角=37°，向向上，磁感应强度为

=4Ω的电阻。有一匀强磁场垂直于导轨平面且方

=0.05kg、内阻为的金属棒

紧靠

放

=1T。将一根质量为

置在导轨上，且与导轨接触良好。现由静止释放金属棒，当金属棒滑行至处时刚好达到

稳定速度，已知在此过程中通过金属棒截面的电量=0.2C，且金属棒的加速度与速度的关系如图乙所示，设金属棒沿导轨向下运动过程中始终与sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求： （1）金属棒的内阻； （2）金属棒滑行至

处的过程中，电阻

上产生的热量。

平行。（取

=10m/s2，

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[答案] 47.查看解析 [解析] 47.8．解析：（1）当mgsinθ-μmgcosθ=ma① 解得

m/s2时，由牛顿第二定律

当m/s时，由平衡条件 mgsinθ=BIL+μmgcosθ② 且

A，

Ω

③

联立①②③解得

（2）从静止释放到速度稳定的过程中，电量为

④

解得

m，

由能量守恒解得

电阻R产生的热量

⑤

。

48.（2014天津蓟县第二中学高三第一次模拟考试理科综合试题，11）两足够长且不计其电阻的光滑金属轨道，如图所示放置，间距为d=100cm，在左端斜轨道部分高h=1.25m处放置一金属杆a，斜轨道与平直轨道以光滑圆弧连接，在平直轨道右端放置另一金属杆b，杆a、b电阻Ra=2Ω，Rb=5Ω，在平直轨道区域有竖直向上的匀强磁场，磁感强度B=2T。现杆b以初速度v0=5m/s开始向左滑动，同时由静止释放杆a，杆a滑到水平轨道过程中，通过杆b的平均电流为0.3A；a下滑到水平轨道后，以a下滑到水平轨道时开始计时，a、b运动图象如图所示(a运动方向为正) ，其中ma=2kg，mb=1kg，g=10m/s2，求 (1) 杆a落到水平轨道瞬间杆a的速度v； (2) 杆a 在斜轨道上运动的时间；

(3) 在整个运动过程中杆b产生的焦耳热。

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[答案] 48.查看解析

[解析] 48.11．解析：(1) 杆a滑到水平轨道过程中机械能守恒，则

， 。

（2）b棒应用动量定理有 Bd其中

带入数据得

△t＝mb(v0?vb0)

可知杆a 在斜轨道上运动的时间为5s。

（3）对a b组成的系统在a进入磁场区后，动量守恒 mava+mbvb=（ma+mb）v'

共产生的焦耳热为Q=magh+mb

-（ma+mb）v′2=J

带入数据得

B棒中产生的焦耳热为

带入数据得。

49.（2014天津蓟县邦均中学高三模拟理科综合能力测试，11）如图所示，轻绳绕过轻滑轮连接着边长为L的正方形导线框A1和物块A2，线框A1的电阻为R，质量为M，物块A2的质量为m（M> m），两匀强磁场区域I、II的高度也为L，磁感应强度均为B，方向水平与线框平面垂直。线框ab边距磁场边界高度为h。开始时各段绳都处于伸直状态，把它们由静止释放，ab边刚穿过两磁场的分界线CC／进入磁场II时线框做匀速运动。求： （1）ab边刚进入磁场I时线框A1的速度v1； （2）ab边进入磁场II后线框A1其重力的功率P；

（3）从ab边刚进入磁场II到ab边刚穿出磁场II的过程中，线框中产生的焦耳热Q。

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[答案] 49.查看解析

[解析] 49. 11、解析：（1）A1A2机械能守恒：（M-m）gh=1/2 (M+m) v12 V1=2(M-m) gh/ M+m (2) a b 边进入后系统平衡 Mg=mg+F F=2BIL I=2BIL/R

V=（M-m）gh/4B2L2

P=Mgv=M（M-m）g2R/4B2L2

(3) ab从刚进入到出重力势能转换为内能 Q=（M-m）gh。

50.（2014山东青岛高三第一次模拟考试理综物理，23）如图所示，两条平行的金属导轨相距L = lm，金属导轨的倾斜部分与水平方向的夹角为37°，整个装置处在竖直向下的匀强磁场中．金属棒MN和PQ的质量均为m=0.2kg，电阻分别为RMN =1Ω和RPQ = 2Ω ．MN置于水平导轨上，与水平导轨间的动摩擦因数μ=0.5，PQ置于光滑的倾斜导轨上，两根金属棒均与导轨垂直且接触良好．从t=0时刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由静止开始以a =1m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，PQ则在平行于斜面方向的力F2作用下保持静止状态．t=3s时，PQ棒消耗的电功率为8W，不计导轨的电阻，水平导轨足够长，MN始终在水平导轨上运动．求： （1）磁感应强度B的大小；

（2）t=0～3 s时间内通过MN棒的电荷量； （3）求 t =6s时F2的大小和方向；

（4）若改变F1的作用规律，使MN棒的运动速度v与位移s满足关系：

，PQ棒

仍然静止在倾斜轨道上．求MN棒从静止开始到s=5m的过程中，系统产生的热量．

[答案] 50.查看解析

[解析] 50.：（1）t=3s时MN棒的速度为

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MN切割磁感线产生的电动势为

由闭合电路的欧姆定律可得

PQ棒消耗的电功率为

代入数据得B = 2T 。

(2) 根据法拉第电磁感应定律可得

t=0～3 s时间内通过MN棒的电荷量为

代入数据可得q = 3C。

(3) t =6s时MN棒的速度为

MN切割磁感线产生的电动势为

由闭合电路的欧姆定律可得

规定沿斜面向上为正方向，对PQ进行受力分析可得

代入数据：F2=-5.2N （负号说明力的方向沿斜面向下）。 （4）MN棒做变加速直线运动，当s=5m时，

因为速度v与位移s成正比，所以电流I、安培力也与位移s成正比，

。

51.（2014江苏南通高三2月第一次调研测试物理试题，14）如图所示，间距为L的平行

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