高考物理微元法解決物理試題專項訓練100(附答案)(編輯修改稿)
2025-04-05 04:38 本頁面
【文章內容簡介】 條光滑足夠長的金屬導軌，平行置于勻強磁場中，軌道間距，兩端各接一個電阻組成閉合回路，已知,，磁感應強度，方向與導軌平面垂直向下，導軌上有一根電阻的直導體，桿以的初速度向左滑行，求：（1）此時桿上感應電動勢的大小，哪端電勢高？（2）此時兩端的電勢差。（3）此時上的電流強度多大？（4）若直到桿停下時上通過的電量，桿向左滑行的距離?！敬鸢浮浚?）桿上感應電動勢為，a點的電勢高于b點；（2）ab兩端的電勢差為 （3）通過R1的電流為；（4）?！窘馕觥俊驹斀狻浚?）ab棒切割產生的感應電動勢為根據(jù)右手定則知，電流從b流向a，ab棒為等效電源，可知a點的電勢高于b點；（2）電路中的總電阻則電路中的總電流所以ab兩端的電勢差為（3）通過R1的電流為（4）由題意知，流過電阻和的電量之比等于電流之比，則有流過ab棒的電荷量ab棒應用動量定理有：或兩邊求和得：或以上兩式整理得：代入數(shù)據(jù)解得：9．如圖所示，有兩根足夠長的平行光滑導軌水平放置，右側用一小段光滑圓弧和另一對豎直光滑導軌平滑連接，導軌間距L＝1m。細金屬棒ab和cd垂直于導軌靜止放置，它們的質量m均為1kg。cd棒右側lm處有一垂直于導軌平面向下的矩形勻強磁場區(qū)域，磁感應強度B＝1T，磁場區(qū)域長為s。以cd棒的初始位置為原點，向右為正方向建立坐標系?，F(xiàn)用向右的水平恒力F＝，作用4s后撤去F。撤去F之后ab棒與cd棒發(fā)生彈性碰撞，cd棒向右運動。金屬棒與導軌始終接觸良好，導軌電阻不計，空氣阻力不計。（g=10m/s2）求：(1) ab棒與cd棒碰撞后瞬間的速度分別為多少；(2)若s＝1m，求cd棒滑上右側豎直導軌，距離水平導軌的最大高度h；(3)若可以通過調節(jié)磁場右邊界的位置來改變s的大小，寫出cd棒最后靜止時與磁場左邊界的距離x的關系。（不用寫計算過程）【答案】（1）0，；（2） m；（3）見解析【解析】【詳解】(1)對ab棒，由動量定理得ab棒與cd棒碰撞過程，取向右方向為正，對系統(tǒng)由動量守恒定律得由系統(tǒng)機械能守恒定律得解得，(2)由安培力公式可得對cd棒進入磁場過程，由動量定理得設導體棒cd進出磁場時回路磁通量變化量為以上幾式聯(lián)立可得。對cd棒出磁場后由機械能守恒定律可得聯(lián)立以上各式得。(3)第一種情況如果磁場s足夠大，cd棒在磁場中運動距離時速度減為零，由動量定理可得設磁通量變化量為 流過回路的電量聯(lián)立可得即s≥6 m，x=6 m，停在磁場左邊界右側6m處。第二種情況cd棒回到磁場左邊界仍有速度，這時會與ab再次發(fā)生彈性碰撞，由前面計算可得二者速度交換，cd會停在距磁場左邊界左側1m處，設此種情況下磁場區(qū)域寬度，向右運動時有返回向左運動時通過回路的電量聯(lián)立可得即s＜3 m時，x=1 m，停在磁場左邊界左側1m處；第三種情況3 m≤s＜6 m，向右運動時有通過回路的電量返回向左運動時通過回路的電量聯(lián)立可得x=(2s－6）m，在磁場左邊界右側。1
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