高中物理微元法解決物理試題模擬試題含解析-資料下載頁
2025-04-05 04:52本頁面
【正文】 方向豎直向下的勻強磁場區(qū)域。給金屬桿一個瞬時沖量使它水平向右運動，它從左邊界進入磁場區(qū)域的速度為v0，經(jīng)過時間t，到達磁場區(qū)域右邊界（圖中虛線位置）時速度為。金屬桿與導軌始終保持垂直且接觸良好，它們之間的動摩擦因數(shù)為μ。除左端所連電阻和金屬桿電阻外，其他電阻忽略不計。求：(1)金屬桿剛進入磁場區(qū)域時的加速度大?。?2)金屬桿在滑過磁場區(qū)域的過程中金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮?1) ；(2)【解析】【分析】【詳解】(1)金屬桿剛進入磁場時，有金屬桿受到的摩擦力由牛頓第二定律聯(lián)立以上各式解得(2)當金屬桿速度為時，產(chǎn)生的感應電動勢感應電流金屬桿受到的安培力由動量定理得，在短暫的時間內(nèi)有即對上式從金屬桿進入磁場到離開磁場，求和得式中為磁場區(qū)域左、右邊界的距離，解得設此過程中金屬桿克服安培力做功為，由動能定理聯(lián)立以上各式，解得此過程中回路產(chǎn)生的焦耳熱為則金屬桿產(chǎn)生的焦耳熱為13．如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸繩的長為L，把懸繩拉到水平位置后放手。設在擺球運動過程中空氣阻力f的大小不變，求擺球從A點運動到豎直位置B時，繩的拉力F，空氣阻力f各做了多少功？【答案】，【解析】【分析】【詳解】拉力F始終與運動方向垂直，不做功，所以將分成許多小弧段，使每一小弧段小到可以看成是直線，在每一小弧段上，可以認為f的大小，方向是不變的（即為恒力），這樣就把變力做功轉換為恒力做功，如圖所示f做的總功就等于每個小弧段上f所做功的代數(shù)和，即14．如圖所示，一個滑塊質(zhì)量為2kg，從斜面上A點由靜止下滑，經(jīng)過BC平面又沖上另一斜面到達最高點D．已知AB=100cm，CD=60cm，∠α=30176。，∠β=37176。，（g取10m/s2）試求： （1）滑塊在A和D點所具有的重力勢能是多少？（以BC面為零勢面）（2）若AB、CD均光滑，而只有BC面粗糙，BC=28cm且BC面上各處粗糙程度相同，則滑塊最終停在BC面上什么位置？ 【答案】(1) (2)【解析】 功能關系得：A到D: ① 設滑塊在BC上的 路程為: , A到最后停止,由動能定理得: ② 解出， 故距C點的距離為：. 15．CD、EF是水平放置的電阻可忽略的光滑平行金屬導軌，兩導軌距離水平地面高度為H，導軌間距離為L，在水平導軌區(qū)域存在磁感強度方向垂直導軌平面向上的有界勻強磁場（磁場區(qū)域為CPQE），磁感應強度大小為B，如圖所示，導軌左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接，彎曲的光滑軌道的上端接有一電阻R，將一阻值也為R質(zhì)量m的導體棒從彎曲軌道上距離水平金屬導軌高度h處由靜止釋放，導體棒最終通過磁場區(qū)域落在水平地面上距離水平導軌最右端水平距離x處。已知導體棒與導軌始終接觸良好，重力加速度為g，求：(1)電阻R中的最大電流和整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱；(2)磁場區(qū)域的長度d。【答案】（1），；（2）【解析】【分析】【詳解】(1)由題意可知，導體棒剛進入磁場的瞬間速度最大，產(chǎn)生的感應電動勢最大，感應電流最大， 由機械能守恒定律有解得由法拉第電磁感應定律得由閉合電路歐姆定律得聯(lián)立解得由平拋運動規(guī)律解得由能量守恒定律可知整個電路中產(chǎn)生的焦耳熱為(2)導體棒通過磁場區(qū)域時在安培力作用下做變速運動。由牛頓第二定律有又所以有兩邊求和得聯(lián)立解得
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