2018年高考物理四轮复习押高考物理第25题

5月18日 押高考物理第25题 高考频度：★★★★ 难易程度：★★★★ 如图所示，M1NlPlQl和M2N2P2Q2为在同一竖直面内足够长的金属导轨，处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。导轨的M1Nl段与M2N2段相互平行，距离为L；PlQl段与P2Q2段也是平行的，距离为L/2。质量为m金属杆a、b垂直与导轨放置，一不可伸长的绝缘轻线一端系在金属杆b，另一端绕过定滑轮与质量也为m的重物c相连，绝缘轻线的水平部分与PlQl平行且足够长。已知两杆在运动过程中始终垂直于导轨并与导轨保持光滑接触，两杆与导轨构成的回路的总电阻始终为R，重力加速度为g。 （1）若保持a固定。释放b，求b的最终速度的大小； （2）若同时释放a、b，在释放a、b的同时对a施加一水平向左的恒力F=2mg，当重物c下降高度为h时，a达到最大速度，求：21教育网 ①a的最大速度； ②才释放a、b到a达到最大速度的过程中，两杆与导轨构成的回来中产生的电能。 【参考答案】（1） （2）① ② 【试题解析】（1）当b的加速度为零时，速度最大，设此时速度为，则 电流 分别以b、c为研究对象， 联立解得 （2）①在加速过程的任一时刻，设ab的加速度大小分别为、，电流为i，轻绳的拉力为T，分别以a、b、c为研究对象，根据牛顿第二定律21*cnjy*com ，， 联立解得 设a达到最大速度时，b的速度为，由上式可知 当a的集散地为零时，速度达到最大： 根据法拉第电磁感应定律 联立解得， ②设重物下降的高度为h时，a的位移为，故 根据功能关系： 联立解得 【知识补给】 应用电磁感应定律应注意的问题 1．公式求的是一个回路中某段时间内的平均电动势，磁通量均匀变化时，瞬时值等于平均值。 2．利用公式求感应电动势时，S为线圈在磁场范围内的有效面积。 3．通过回路截面的电荷量q仅与n、ΔΦ和回路电阻R有关，与时间长短无关。推导如下：。 4．公式E=n与E=Blvsin θ的区别与联系 两个公式项目 E=Blvsin θ 区别 求的是Δt时间内的平均感应电动势，E与某段时间或某一个过程相对应 求的是瞬时感应电动势，E与某个时刻或某一个位置相对应 求的是整个回路的感应电动势；整个回路的感应电动势为零时，其回路中某段导体的感应电动势不一定为零 求的回路中的部分导体切割磁感线时产生的感应电动势 由于是整个回路的感应电动势，所以电源部分不容易确定 由于是部分导体切割磁感线时产生的，因此导体部分就是电源 联系 公式和E=Blvsin θ是统一的，当Δt→0时，E为瞬时感应电动势，而公式E=Blvsin θ中的v若代入，则求出的E为平均感应电动势 如图甲所示，两根平行金属导轨MN、PQ固定在倾角为θ的绝缘斜面上，顶部接有一阻值为R的定值电阻，下端开口，轨道间距为L，图甲中虚线所示边长为L的正方形区域内存在垂直斜面向上的匀强磁场，磁场与导轨重合的两边界的中点分别为a、b，在t=0时刻将质量为m的金属棒无初速放置于导轨上与ab连线重合的位置（电路中除电阻R外其余部分电阻不计，金属棒沿导轨运动时始终垂直于导轨，且与导轨接触良好，不计空气阻力，设在以下讨论的过程中金属棒始终在磁场区域内），请分别针对下列两种情况求解：21世纪教育网版权所有 （1）若导轨光滑，磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示，求金属棒中电流的方向和金属棒在磁场中运动的最大速度vm； （2）若金属棒与导轨间动摩擦因数为μ（μ>tan θ），磁感应强度B随时间t变化的图象如图丙所示，求t=0时刻穿过回路MPba的磁通量Ф和金属棒开始运动时刻的磁感应强度B。2·1·c·n·j·y 如图所示，完全相同的正方向单匝铜质线框型货件abcd，通过水平，绝缘且足够长的传送带输送一系列该货件通过某一固定匀强磁场区域进行“安检”程序，即便筛选“次品”（不闭合）与“正品”（闭合），“安检”程序简化为如下物理模型，各 ... ...