高考物理电磁感应精讲精练电磁感应的综合应用之动力学问题学案

1、电磁感应中的动力学问题.安培力的大小E= BlveBh 2v-R+ r ? F=R+ rF=BIl感应电动势：感应电流：I安培力公式：2.安培力的方向(1)先用右手定则确定感应电流方向,再用左手定则确定安培力方向.(2)根据楞次定律，安培力方向一定和导体切割磁感线运动方向相反.例题1.如图所示，水平光滑的平行金属导轨，左端接有电阻R,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内，质量一定的金属棒PQ垂直导轨放置.今使棒以一定的初速度V0向右运动，当其通过位置 a、b时，速率分别为 va、vb,到位置c时棒刚好静止，设导轨与棒的电阻均不计，a至ij b与b至ij c的间距相等，则金属棒在由 a到b和

2、由b至ij c的两个过程中()A.回路中产生的内能相等B.棒运动的加速度相等C.安培力做功相等D.通过棒横截面积的电荷量相等解析：选D.棒由a到b再到c的过程中，速度逐渐减小，根据 E= Blv , E减小，故I减小，再根据F = IlB可知安培力减小，根据F= ma可知加速度减小，选项B错误.由于a到b与b到c的间距相等，故从a到b安培力做的功大于从 b到c安培力做的功，故选项A C错误.再根据平均感应电动势 E=4 = A tBASE BASBAS,平均感应电流I,通过棒横截面积的电何量为q=IAt = 一丁，故选项D正确.AtRRR例题2.如图所示，水平面上有两根光滑金属导轨平行固定放置

3、，导轨的电阻不计，间距为l =0.5 m,左端通过导线与阻值 R= 3 Q的电阻连接，右端通过导线与阻值为R=6 Q的小灯泡L连接，在CDFE巨形区域内有竖直向上，磁感应强度B=0.2 T的匀强磁场.一根阻值 r = 0.5 、质量 m= 0.2 kg的金属棒在恒力F=2 N的作用下由静止开始从 AB位置沿导轨向右运动，经过 t = 1 s刚好进入磁场区域.求金 属棒刚进入磁场时：(1)金属棒切割磁感线产生的电动势；(2)小灯泡两端的电压和金属棒受到的安培力.F2解析：(1)01 s棒只受拉力，由牛顿第二定律得F= ma,金属棒进入磁场前的加速度a= %= 10 m/s .设其刚要进入磁场时速

4、度为v, v=at=10X1 m/s = 10 m/s.金属棒进入磁场时切割磁感线，感应电动势E= Blv =0.2X0.5X10 V= 1 V. R.八 一一，一E(2)小灯泡与电阻 R并联，R并=氤二=2 Q,通过金属棒的电流大小I=0.4 A，小灯泡两端R十 2rw + r的电压 U= E-Ir = 1 V -0.4 X0.5 V = 0.8 V.金属棒受到的安培力大小Fa=BI1 =0.2 X 0.4 X 0.5 N= 0.04 N,由右手定则和左手定则可判断安培力方向水平向左.答案：(1)1 V (2)0.8 V 0.04 N ,方向水平向左例题3.(多选)两根足够长的平行光滑导轨竖

5、直固定放置，顶端接一电阻R,导轨所在平面与匀强磁场垂直.将一金属棒与下端固定的轻弹簧的上端拴接，金属棒和导轨接触良好，重力加速度为g,如图所示.现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则 ()R I X X X X X X X X X X XA.金属棒在最低点的加速度小于gb.回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的减少量C.当弹簧弹力等于金属棒的重力时，金属棒下落速度最大D.金属棒在以后运动过程中的最大高度一定低于静止释放时的高度解析：选AD.金属棒先向下做加速运动，后向下做减速运动， 假设没有磁场，金属棒运动到最低点时,根据简谐运动的对称性可知，最低点的加速度等于刚释放时的加速度g,由于金属棒向

6、下运动的过程中产生感应电流，受到安培力，而安培力是阻力，则知金属棒下降的高度小于没有磁场时的高度，故金属棒在 最低点的加速度小于 g.故A正确.根据能量守恒定律得知，回路中产生的总热量等于金属棒重力势能的 减少量与弹簧弹性势能增加量之差，故B错误，金属棒向下运动的过程中，受到重力、弹簧的弹力和安培力三个力作用，当三力平衡时，速度最大，即当弹簧弹力、安培力之和等于金属棒的重力时，金属棒下落 速度最大，故 C错误.由于产生内能，且弹簧具有弹性势能，由能量守恒得知，金属棒在以后运动过程中 的最大高度一定低于静止释放时的高度，故D正确.方法总结1.两种状态及处理方法状态特征处理方法平衡态加速度为零根据

7、平衡条件列式分析非平衡态加速度/、为零根据牛顿第二定律进行动态分析或结合功能关系进行分析2.力学对象和电学对象的相互关系电源*片毋普，氏而II内|加“力)电学助源 外I第：甲，并联I由左;全七四；五二八月+r) VI受力分析:产片，北(2力学对期Lfi5i“，运就过程分析；d - ”3、解决动力学问题关键是做好两个分析受力分析：准确分析运动导体的受力，特别是安培力，求出合力.运动分析：分析导体的运动性质，是加速、减速，还是匀速，从而确定相应的运动规律.高考理综物理模拟试卷注意事项：.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。.选择题必须使用 2B铅笔

8、填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答 题无效。.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题.如图所示，ABC为竖直放置的光滑半圆环，O为圆心，B为最低点。AB为固定在环上的光滑直杆。在AB直杆上和半圆环的 BC部分分别套着两个相同的小环P、Q,现让半圆环绕对称轴 OB匀速转动。当角速度为时，小环P在A、B之间的中间位置与直杆保持相对静止；当角速度为”时，小环Q在B、C之间的中间位置与半圆环保持相对静止。则与：之比为匕）A.

9、E: 1 B .1:1 C .黄：g D . 1 :近一滑块做直线运动的 v-t图象如图所示，下列说法正确的是（）A.滑块在2s末的速度方向发生改变B.滑块在4s末的加速度方向发生改变C.滑块在24s内的位移等于 46s内的位移D.滑块在02s内的平均速度等于 24s内的平均速度2009年11月的低温雨雪冰冻天气给我国北方部分地区造成严重灾害，其中高压输电线路因结冰而损毁严重.为消除高压输电线上的冰，事后有人设想利用电流的热效应除冰的融冰思路.若在正常供电时，高压线上输电电压为 U,输电电流为I ,热耗功率为 A P;除冰时，在输电功率、用户的输入电压和输电线电阻不变的情况下，通过自动调节变压

10、器的变压比，使输电线上的热耗功率变为16A巳则除冰时（）A.输电电流为4IB.输电电流为16IC.输电电压为4UD.输电电压为 U/16.若在某行星和地球上相对于各自水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体，它们在水平方向运动的距离之比为 工、尸。已知该行星质量约为地球的7倍，地球的半径为 R,由此可知，该行星的半径为（）A卜BC . 2R.位于贵州的“中国天眼” （FAST是目前世界上口径最大的单天线射电望远镜，通过FAST可以测量地球与木星之间的距离。当 FAST接收到来自木星的光线传播方向恰好与地球公转线速度方向相同时，测得地球与木星的距离是地球与太阳距离的k倍。若地球和木星绕太

11、阳的运动均视为匀速圆周运动且轨道共面，则可知木星的公转周期为（）A （1十炉，年 A （1+巧;年C. 1 ：年D.二年6.如图所示，AB为光滑竖直杆，ACB为构成直角的光滑 L形直轨道，C处由一小圆弧连接可使小球顺利转弯（即通过转弯处不损失机械能）。套在杆上的两个小球自 A点静止释放，分别沿 AB轨道和ACBa道运动，如果沿 ACB/L道运动的时间是沿 AB轨道运动时间的1 . 5倍，则BA与CA的夹角为D. 30、多项选择题7.图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图，M N两点的坐标分别为（-2 , 0）和（-7 ,（填正确答案标号。选对 1个得20）,已知r=0.6s时

12、，M点第一次出现波峰。下列说法正确的是分，选对2个得4分，选对3个得5分。每选错1个扣3分，最低得分为 0分）4 H I fl IA.该波的周期为 0.8sB.该波的传播速度为 10m/st=0.9s时N点第一次出现波谷N点刚开始振动时，M点已通过的路程为 25cmE.N点振动后，M N两点的振动情况始终相反.下列说法中正确的是 A.气体如果失去了容器的约束就会散开，这是由于气体分子间存在斥力B.液晶显示屏就是利用液晶的光学性质具有各向异性制成的C.如果气体分子总数不变而温度升高，则气体分子的平均动能增大，气体的压强必然增大D.液体的温度越高，表面张力越小E.不可能使热量由低温物体传递到高温物

13、体而不引起其他变化.在如图所示的位移-时间（x-t ）图象和速度-时间（v-t）图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、 丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（）A.甲车做曲线运动，乙车做直线运动B. 0t1时间内，甲车通过的路程等于乙车通过的路程C.丙、丁两车在t 2时刻相遇D. 0t1时间内，甲、乙两车的平均速度相等.由透明材料制成的长方体物块放在水平面上，且长方体物块的下表面涂有水银层面。一束由两种单色光组成的细光束沿|AU的方向斜射到长方体物块的上表面，且 AtJ与上表面的夹角大小为u ,结果在长方体物块的上表面得到三束光线甲、乙、丙。则下列说法正确的是（）A.

14、甲、乙、丙中只有甲为复色光B.光束乙的折射率大于光束丙的折射率C.减小口角，甲、乙、丙不一定平行D.如果用以上两种色光通过相同的双缝，光束丙的条纹间距小于光束乙的条纹间距三、实验题.如图所示，在开口向上、竖直放置的薄壁圆柱形容器内用质量m=2.0kg的活塞密封一部分气体，活塞在容器内能自由滑动且保持水平，容器的底面积S=100cm,开始时气体的温度 Ti=280K,活塞到容器底的距离hi=20.0cm.在气体从外界吸收 Q=40J热量的过程中，活塞缓慢上升的距离h=1.0cm,已知大气压强p0=1.0 x l05Pa,重力加速度 g=10m/s2.求：活塞停止上升时容器内气体的温度T2 ;密闭

15、气体内能的增加量 U.在研究匀变速直线运动规律的实验中，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与穿过打点计时器限位孔的纸带相连，如图（a）所示。起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离。启动打点计时器，释放小车，小车在重物牵引下由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后小车会继续运动一段距离， 打点计时器在纸带上连续打下一系列点，图（b）中a、b、c是纸带上的三段，打点的先后次序是 a-b-c。（打点计时器使用 的交流电频率为 50 Hz ）图(a)君 C 口 E F G H 182 2.QS 2.84 2&12.（1）

16、根据所提供的纸带数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为m/s2,方向与小车的运动方向（填“相同”或“相反”）。（结果保留两位有效数字）（2）打b段纸带时，小车运动的最大速度出现在b纸带中的段。（填图（b）中的相邻两个字母）四、解答题13.如图甲所示，放置在水平桌面上的两条光滑导轨间的距离L=1m质量m=lkg的光滑导体棒放在导轨上，导轨左端与阻值 R=4Q的电阻相连，其他电阻不计，导轨所在位置有磁感应强度B=2T的匀强磁场,磁场的方向垂直导轨平而向下，现在给导体棒施加一个水平向右的恒定拉力F,并每隔0.2s测量一次导v-t图象。(设导轨足够长)求:体棒的速度，乙图是根据所测数据描绘出导体棒的

17、t=1.2s 时，导体棒的加速度；(2)在前1.6s内导体棒的位移 x=8m,试方f算1.6s内电阻上产生的热量。14.资料记载，海啸波浪海啸波是重力长波，波长可达100公里以上；它的传播速度等于重力加速度g与钟后波峰到来，一退一进，造成毁灭性的破坏。海水深度乘积的平方根，使得在开阔的深海区低于几米的一次单个波浪，到达浅海区波长减小，振幅增大， 掀起10-40米高的拍岸巨浪，有时最先到达的海岸的海啸可能是波谷，水位下落，暴露出浅滩海底；几分图中图乙(i)在深海区有一海啸波(忽略海深度变化引起的波形变化)如图甲，实线是某时刻的波形图，虚线是t=900s后首次出现的波形图.已知波沿 x轴正方向传播

18、，波源到浅海区的水平距离S1=1.08万公里，求海啸波到浅海区的时间t1。(ii)在浅海区有一海啸波(忽略海深度变化引起的波形变化)如图乙，海啸波从进入浅海区到达海岸的水平距离为$2,写出该海啸波的表达式和波谷最先到达海岸的关系式。【参考答案】、单项选择题题号123456答案ADACAB、多项选择题BCDBDEBDAB三、实验题(1)(2)( 1) 4.5 相反(2) DE四、解答题(1) 3m/s 2 (2),:jj(ii ) ,丽 + 300高考理综物理模拟试卷注意事项：.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。.选择题必须使用 2B铅笔填涂；

19、非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答 题无效。.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。一、单项选择题.水平面上有质量相等的 a、b两个物体，水平推力 Fi、F2分别作用在a、b。一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下。两物体的v-t图线如图所示，图中 AB/ CD）则整个过程中（）A.水平推力Fi、F2大小可能相等B. a的平均速度大于b的平均速度C.合外力对a物体的冲量大于合外力对b物体的冲量D.摩擦力对a物体做的功小于摩擦力对b

20、物体做的功2.如图,A、B是两列波的波源,t=0时开始垂直纸面做简谐运动，其振动表达式分别为XA=0.1sin（2兀t+兀）m, Xb=0.2 cm （2加I m产生的两列波在同一种均匀介质中沿纸面传播。p是介质中的一点,t=2s时开始振动已知 PA=40cm,PB=50cm贝UA.两列波的波速均为0.25m/B.两列波的波长均为0.2mC.两列波在P点相遇时振动总是加强的P点合振动的振幅为0.lmt=2.25s,P点距平衡位置 0.lm3.真空中两个完全相同、带等量同种电荷的金属小球A和B （可视为点电荷），分别固定在两处，它们之10间的静电力为F,用一个不带电白同样金属球 C先后与A、B球

21、接触，然后移开球 C,此时A B球间的静电力为C.二 D.-824.如图所示，兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况，在电梯地板上放置了一个压力传感器，将质量为4kg的物体放在传感器上。在电梯运动的某段过程中， 传感器的示数为44N。g取10m/s2. 对此过程的分析正确的是（）A.物体受到的重力变大B.物体的加速度大小为 1m/s2C.电梯正在减速上升D.电梯的加速度大小为 4m/s25.物体从A点静止出发，做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到达 B点时恰好停止，在先 后两个运动过程中：A.物体通过的路程一定相等B.平均速度一定相等C.两次的加速度大小一定相等D.所用

22、时间一定相等.如图所示，质量为 M的板置于水平地面，其上放置一质量为m的物体，物体与板，板与地面间的滑动摩榛系数分别为 、2。当作用在板上的水平拉力为 F时能将板从物体下拉出， 则F的取值范围为（）F 二，*F F 卜_F 丫匚二、多项选择题.（如图，粗糙水平面上，两物体 A、B以轻绳相连，在恒力 F作用下做匀速运动。某时刻轻绳断开，在11F牵引下继续前进，B最后静止。则在B静止前，A和B组成的系统动量 （选填“守恒”或“不守恒”）。在B静止后，A和B组成的系统动量 。（选填“守恒”或“不守恒”）.下列说法正确的是 .A. 一定量气体膨胀对外做功100J,同时从外界吸收120J的热量，则它的内

23、能增大 20J.在使两个分子间白距离由很远（r10-9m）减小到很难再靠近的过程中，分子间作用力先减小后增大，分子势能不断增大C.由于液体表面层分子间距离大于液体内部分子间距离，故液体表面存在张力D.单晶体和多晶体的物理性质都是各向异性，非晶体是各向同性E.空气相对湿度越大时，空气中水蒸气压强越接近同温度下水的饱和汽压，水蒸发得就越慢.实验室一台手摇交流发电机产生的电动e=10/sin10兀t （V）,内阻=1.0 ，和R=9.0 Q的电阻连成如图所示有电路，图中电流表A为理想表.闭合开关S,则A.该交变电流的频率为 10HzB.该电动势的有效值为 10VC.电阻R所消耗的电功率为 10WD.

24、电流表A的示数为1.0A10.如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧， 弹簧下端挂一质量为 m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时 间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则甲乙A.升降机停止前在向上运动0-tl时间内小球处于失重状态，t1-t2时间内小球处于超重状态t1-t3时间内小球向下运动，动能先增大后减小t 3- t 4时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量三、实验题.某同学做验证“力的平行四边形定则”实验，其装置如图甲所示，A为固定橡皮筋的图钉，OB OC为细绳，。为

25、橡皮筋与细绳的结点，图乙是根据实验数据画出的力的图示。12乙（1）图甲中弹簧秤 B读数为 N;（2）图乙中的F和F两力中，方向一定沿 AO方向的是 （选填F或F）;（3）本实验采用的科学方法是 。A.理想实验法B .等效替代法C .控制变量法D .建立物理模型法. （1）小明同学分别将黑箱接线柱 AB BC CD接入甲电路中，闭合开关 S,计算机显示出电流传感器的 输出电流随时间变化的图像分别如 a、b、c所示，则（选填：AB BC CD）间接入的是定值电阻。（2）小聪同学为了进一步精确测量黑箱内定值电阻的阻值，设计了如图丙所示的电路，其中:A是电流表（量程为0.20mA,内阻约为100Q）R是电阻箱（阻值范围0999.90）R是滑动变阻器R是保护电阻E是直流电源（电动势4V,内阻不计）单刀单掷开关2只导线若干调节电阻箱，使电阻箱接入电路中的阻值为90.7 ，只闭合S,调节滑动变阻器，电流表读数为0.15mA;然后保持滑动变阻器的滑片位置不动，再闭合S2,调节电阻箱，当电阻箱的阻值为 186.3 Q时，电流表的读数仍为0.15mA,则黑箱内定值电阻的阻值为 Qo上述实验中，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，都要保证电路安全，则在下面提供的四个电阻中，保护电阻R应选用 （选填答