(浙江)浙江省2016年高考物理复习专题13力学、电学、汇总

1、1六、力学、电学、电磁场、电磁感应知识的综合题力学、电学、电磁场、电磁感应知识的综合题主标题：力学、电学、电磁场、电磁感应知识的综合题副标题：剖析考点规律，明确高考考查重点，为学生备考提供简洁有效的备考策略。 关键词：力学、电学、电磁场、电磁感应难度：3重要程度：5内容：考点剖析：这类涉及力学、电路、电磁学、电磁感应等知识的综合题，一般难度较大。解此类题要 注意分析物体的运动过程，根据物体的运动过程，运用牛顿第二定律、动能定理、电路知识和电磁学知识解题。典型例题例 1. （2013 四川卷）如图所示，边长为L、不可形变的正方形导线框内有半径为r的圆形磁场区域，其磁感应强度B随时间t的变化关系为

2、B=kt（常量k0）。回路中滑动变 阻器R的最大阻值为R）,滑动片P位于滑动变阻器中央，定值电阻R=Fb、Fl=旦。闭合2开关 S,电压表的示数为U,不考虑虚线MN&侧导体的感应电动势，则（）A. R两端的电压为7B.电容器的 a 极板带正电C.滑动变阻器 R 的热功率为电阻 R 的 5 倍D.正方形导线框中的感应电动势为kL2【解析】AC.Ra 先与滑动变阻器右半部分并联，后与左半部分串联，再与R串联，R 所1U在并联电路的电阻占外电阻的丄，故R两端的电压为U, A 对；通过F2的电流与通过滑动77变阻器右半部分的电流相等，故通过滑动变阻器左半部分的电流是通过 R 的电流的 2 倍，

3、其热功率是R的4倍，滑动变阻器右半部分又与Ra的热功率相等，所以滑动变阻器的热功率是F2的 5 倍，C 对；由楞次定律、安培定则可判断a极板带负电，B 错；由法拉第电磁感2应定律得E=kS,其中回路面积为圆的面积，所以感应电动势为knr2, D 错。3例 2. （2013 江苏卷）如图所示，匀强磁场中有一矩形闭合线圈abed，线圈平面与磁场垂直。已知线圈的匝数N=100，边长ab= 1. 0 m、be= 0.5 m，电阻r= 2Q。磁感应强 度B在 01 s 内从零均匀变化到 0.2 T。在 15 s 内从 0.2 T 均匀变化到0.2 T，取垂E和感应电流的方向;在 15 s 内通过线圈的电

4、荷量q；在 05s 内线圈产生的焦耳热 Q【解析】（1）感应电动势E=磁通量的变化1=ABS,解得E=,代入数据得E= 10 V ,感应电流的方向为aCTa。同理可得巳=,2感应电流电量q=12A12,解得q=,r代入数据得q= 10 C。2（3）01 s 内的焦耳热Q=1订At1,E1215 s 内的焦耳热Q= 12rAt2,由 Q=Q+Q,代入数据得Q= 100 J。例 3.（2014 山东卷）如图所示，一端接有定值电阻的平行金属轨道固定在水平面内， 通有恒定电流的长直绝缘导线垂直并紧靠轨道固定，导体棒与轨道垂直且接触良好，在向右匀速通过M N两区的过程中，导体棒所受安培力分别用FMFN表

5、示。不计轨道电阻。以下叙述正确的是（）导#L/LV1直纸面向里为磁场的正方向。求:（1）0.5 s 时线圈内感应电动势的大小4A.FM向右B.FN向左C.FM逐渐增大D.FN逐渐减小【解析】BCD 根据安培定则可判断出， 通电导线在M区产生竖直向上的磁场， 在N区产生竖直向下的磁场。当导体棒匀速通过M区时，由楞次定律可知导体棒受到的安培力向左。当导体棒匀速通过N区时，由楞次定律可知导体棒受到的安培力也向左。选项 B 正确。设导体棒的电阻为r，轨道的宽度为L,导体棒产生的感应电流为I，则导体棒所受到的安培增大；在导体棒从左到右匀速通过N区时，磁场由强到弱，所以FN逐渐减小。选项 C、D 正确。例

6、 4. (2014 浙江卷) 某同学设计一个发电测速装置，工作原理如图所示。一个半径为 R= 0.1 m 的圆形金属导轨固定在竖直平面上，一根长为R的金属棒OA A端与导轨接触R良好，0端固定在圆心处的转轴上。转轴的左端有一个半径为r=勺的圆盘，圆盘和金属棒能随转轴一起转动。圆盘上绕有不可伸长的细线，下端挂着一个质量为 m= 0.5 kg 的铝块。在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向右的匀强磁场，磁感应强度B= 0.5 Toa点与导轨相连，b点通过电刷与O端相连。测量a、b两点间的电势差U可算得铝块速度。铝块由静 止释放，下落h= 0.3 m 时，测得 U= 0.15 Vo(细线与圆盘间没有滑

7、动，金属棒、导轨、导 线及电刷的电阻均不计，重力加速度g取 10 m/s2)测U时，与a点相接的是电压表的“正极”还是“负极”？求此时铝块的速度大小；求此下落过程中铝块机械能的损失。【解析】(1)正极(2)2 m/s (3)0.5 J本题考查法拉第电磁感应定律、右手定则等知识和分析综合及建模能力。(1)正极由电磁感应定律得U= E=tA=BRA0 ,U=BwR所以v= 3BR=2 m/s力F安=BIB2L2vR r在导体棒从左到右匀速通过M区时，磁场由弱到强，所以FM逐渐5(3) E=mghr12mv6E= 0.5 J例 5. (2014 新课标n卷)半径分别为r和 2r的同心圆形导轨固定在同

8、一水平面内，长为r、质量为m且质量分布均匀的直导体棒AB置于圆导轨上面，BA的延长线通过圆导轨中心O,装置的俯视图如图所示。整个装置位于一匀强磁场 中，磁感应强度的大小为B,方向竖直向下。在内圆导轨的C点和外圆导轨的D点之间接有一阻值为R的电阻(图中未画 出)。直导体棒在水平外力作用下以角速度3绕O逆时针匀速转动，在转动过程中始终与导重力加速度大小g。求:通过电阻R的感应电流的方向和大小;(1)在t时间内，导体棒扫过的面积为12 2S=23 t(2r)r根据法拉第电磁感应定律，导体棒上感应电动势的大小为BASt根据右手定则，感应电流的方向是从B端流向A端。因此，通过电阻R的感应电流的方向是从C端流向D端。由欧 姆定律可知，通过电阻R的感应电流的大小I满足联立式得233Br2R(2)在竖直方向有mgr2N= 0式中，由于质量分布均匀，内、外圆导轨对导体棒的正压力大小相等，其值为 轨对运行的导体棒的滑动摩擦力均为f=卩N在t时间内，导体棒在内、外圆轨上扫过的弧长为11=r3 t和12=2r3 t克服摩擦力做的总功为轨保持良好接触。设导体棒与导轨之间的动摩擦因