高考物理微元法解決物理試題解題技巧及經(jīng)典題型及練習(xí)題(參考版)
2025-04-05 05:12本頁面
【正文】 求：(1)金屬桿剛進(jìn)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。金屬桿與導(dǎo)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。一根質(zhì)量為m、電阻也為R的金屬桿置于導(dǎo)軌上，金屬桿右側(cè)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。求（1）飛機(jī)在阻攔減速過程中獲得的加速度a的最大值；（2）從飛機(jī)與金屬棒共速到它們停下來的整個過程中R上產(chǎn)生的焦耳熱QR；（3）從飛機(jī)與金屬棒共速到它們停下來的整個過程中運(yùn)動的距離x。一個長為L、質(zhì)量為m、阻值為r的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好。在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向如圖所示的勻強(qiáng)磁場中，兩根平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L，電阻不計。重力加速度為g．假設(shè) 水不可壓縮，而且沒有粘滯性．a(chǎn)．推理說明：容器中液面下降的速度比細(xì)管中的水流速度小很多，可以忽略不計：b．在上述基礎(chǔ)上，求：當(dāng)液面距離細(xì)管的高度為h時， 細(xì)管中的水流速度v．【答案】（1）a. ；b. ；（2）；（3）：水面下降速度為，細(xì)管內(nèi)的水流速度為v．按照水不可壓縮的條件，可知水的體積守恒或流量守恒，即：,由，可得．所以：液體面下降的速度比細(xì)管中的水流速度可以忽略不計．b. 【解析】【分析】【詳解】(1)，電量粒子數(shù), 可知在距粒子源、兩處粒子的速度之比：極短長度內(nèi)可認(rèn)為速度不變，根據(jù)，得根據(jù)電荷守恒，這兩段粒子流中所含粒子數(shù)之比：(2)根據(jù)能量守恒，相等時間通過任一截面的質(zhì)量相等，即水的質(zhì)量相等.也即：處處相等故這兩個截面處的水流的流速之比：(3)：水面下降速度為，細(xì)管內(nèi)的水流速度為v.按照水不可壓縮的條件，可知水的體積守恒或流量守恒，即：由，可得:.所以液體面下降的速度比細(xì)管中的水流速度可以忽略不計.：液面上質(zhì)量為m的薄層水的機(jī)械能等于細(xì)管中質(zhì)量為m的小水柱的機(jī)械能．又根據(jù)上述推理：液面薄層水下降的速度忽略不計，即.設(shè)細(xì)管處為零勢面，所以有：解得:10．隨著電磁技術(shù)的日趨成熟，新一代航母已準(zhǔn)備采用全新的電磁阻攔技術(shù)，它的原理是，飛機(jī)著艦時利用電磁作用力使它快速停止?！敬鸢浮浚?）桿上感應(yīng)電動勢為，a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)；（2）ab兩端的電勢差為 （3）通過R1的電流為；（4）。4．如圖所示，擺球質(zhì)量為m，懸線的長為L，把懸線拉到水平位置后放手設(shè)在擺球運(yùn)動過程中空氣阻力的大小不變，則下列說法正確的是A．重力做功為mgLB．繩的拉力做功為0C．空氣阻力做功0D．空氣阻力做功為【答案】ABD【解析】A、如圖所示，重力在整個運(yùn)動過程中始終不變，小球在重力方向上的位移為AB在豎直方向上的投影L，所以WG=mgL．故A正確．B、因?yàn)槔T在運(yùn)動過程中始終與運(yùn)動方向垂直，故不做功，即WFT=0．故B正確．C、F阻所做的總功等于每個小弧段上F阻所做功的代數(shù)和，即，故C錯誤，D正確；故選ABD．【點(diǎn)睛】根據(jù)功的計算公式可以求出重力、拉力與空氣阻力的功．5．如圖所示，兩條光滑足夠長的金屬導(dǎo)軌，平行置于勻強(qiáng)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(yīng)強(qiáng)度，方向與導(dǎo)軌平面垂直向下，導(dǎo)軌上有一根電阻的直導(dǎo)體，桿以的初速度向左滑行，求：（1）此時桿上感應(yīng)電動勢的大小，哪端電勢高？（2）此時兩端的電勢差。2πR＝20πJ，．【點(diǎn)睛】本題應(yīng)注意，力雖然是變力，但是由于力一直與速度方向相同，故可以直接由W=FL求出．3．如圖所示，半徑為R的1/8光滑圓弧軌道左端有一質(zhì)量為m的小球，在大小恒為F、方向始終與軌道相切的外力作用下，小球在豎直平面內(nèi)由靜止開始運(yùn)動，軌道左端切線水平，當(dāng)小球運(yùn)動到軌道的末端時立即撤去外力，此時小球的速率為v，已知重力加速度為g，則( )A．此過程外力做功為FRB．此過程外力做功為C．小球離開軌道的末端時，拉力的功率為D．小球離開軌道末端時，拉力的功率為Fv【答案】B【解析】【詳解】AB、將該段曲線分成無數(shù)段小段,每一段可以看成恒力，可知此過程中外力做功為：，故B正確，A錯誤；CD、因?yàn)镕的方向沿切線方向，與速度方向平行，則拉力的功率P=Fv，故C、D錯誤；故選B。Δ
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