导体棒切割磁感线问题分类解析
电磁感应中,“导体棒”切割磁感线问题是高考常见命题。解此类型问题的一般思路是:先解决电学问题,再解决力学问题,即先由法拉第电磁感应定律求感应电动势,然后根据欧姆定律求感应电流,求出安培力,再往后就是按力学问题的处理方法,如进行受力情况分析、运动情况分析及功能关系分析等。
导体棒切割磁感线的运动一般有以下几种情况:匀速运动、在恒力作用下的运动、恒功率运动等,现分别举例分析。
传送带问题分类解析
传送带是应用比较广泛的一种传送装置,以其为素材的物理题大都具有情景模糊、条件隐蔽、过程复杂的特点。2003年高考最后一题的传送带问题,让很多考生痛失22分,也使传送带问题成为人民关注的热点。但不管传送带如何运动,只要我们分析清楚物体所受的摩擦力的大小、方向的变化情况,就不难分析物体的状态变化情况。因为不同的放置,传送带上物体的受力情况不同,导致运动情况也不同,现将传送带按放置情况分析如下:
下面就此类问题分析总结如下:
北京四中2009届高三物理落实训练7
第I卷(选择题 共8题 每题6分 共48分)(以下选择题可能有不止一个答案)
15.设月球绕地球运动的周期为27天,则地球的同步卫星到地球中心的距离r与月球中心到地球中心的距离R之比r/R为
A.1/3 B.1/
16.一人从泊在码头边的船上往岸上跳,若该船的缆绳并没拴在码头上,下列说法中正确的有
A.船越轻小,人越难跳上岸 B.人跳时对船速度大于对地速度
C.船越重越大,人越难跳上岸 D.人跳时对船速度大于对地速度
17.如图,沿波的传播方向上有间距均为
A.质点c的加速度逐渐增大
B.质点a的速度逐渐增大
C.质点d向下运动
D.质点f保持静止
18.在如图所示的电路中,导线ab可以沿金属导轨在匀强磁场中做切割磁力线的运动。为了使电流表的指针向右偏转(电流从“+”接线柱流入电流表),导线ab应做的运动是
A.向左加速 B.向右加速 C.向左减速 D.向右减速
19.一个电热器接在10V的直流电源上产生一定大小的热功率,把它接在某一交流电源上时的热功率为加直流电的两倍,这个交流电的电压有效值为
A.7.0V B.10V C.14V D.20V
20.只要知道下列哪一组物理量,就可以估算出气体中分子间的平均距离?
A.阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和质量
B.阿伏伽德罗常数、该气体的摩尔质量和密度
C.阿伏伽德罗常数、该气体的质量和体积
D.该气体的密度、体积和摩尔质量
21.如图所示,有一光投射到放在空气中的平行玻璃砖的第Ⅰ表面,下面说法中可能的是
A.如果在第Ⅰ界面上入射角大于临界角,光将不会进入玻璃砖
B.无论入射角多大,光都能从第Ⅰ界面进入玻璃砖
C.光进入第Ⅰ界面后可能不从第Ⅱ界面射出
D.不论光从什么角度入射,都能从第Ⅱ界面射出
22.某重金属用紫光照射时能产生光电效应,下列哪种电磁波对该金属作用一定能产生光电效应
A.红外线 B.X射线 C.γ射线 D.微波
第II卷(非选择题 共4题 共72分)
31.(1)(5分)如图为用螺旋测微器测量工件直径时的结果,从图中可读出工件直径为 mm
(2).(12分)某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带。
他已在每条纸带上按每5个点取好一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1s,依打点先后编为0、1、2、3、4、5。由于不小心,几条纸带都被撕断了,如图所示。请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答:在B、C、D三段纸带中选出从纸带A上撕下的那段应该是 ;打A纸带时,物体的加速度大小是 m/s2。
32.(17分)如图所示,匀强磁场的磁感应强度为B特,方向竖直向下,在磁场中有一个边长为L米的正方形刚性金属框。ab边质量为m千克,其它三边的质量不计,金属框的总电阻为R欧,cd边上装有固定的水平轴,现在将金属框从水平位置由静止释放,不计一切摩擦。金属框经t秒钟恰好通过竖直位置a'b'cd。
(1)在图中标出ab通过最低位置时,金属框中的感应电流的方向;
(2)求上述t秒内金属框中的平均感应电动势;
(3)若在上述t秒内,金属框中产生的焦耳热为Q焦耳,求ab边通过最低位置时受到的安培力。
33.(18分)如图所示,一带电为+q质量为m的小球,从距地面高h处以一定的初速水平抛出, 在距抛出点L处有根管口比小球大的竖直细管,管的上口距地面h/2。为了使小球能无碰撞地通过管子,可在管子上方整个区域内加一水平向左的匀强电场,求:
(1)小球的初速度;
(2)应加电场的场强;
(3)小球落地时的动能。
34.(20分)如图所示,质量为M=
(1)第一颗弹丸射入砂箱后,砂箱能否做完整的圆周运动?计算并说明理由。
北京四中2009届高三物理落实训练6
第I卷(选择题 共8题 每题6分 共48分)(以下选择题可能有不止一个答案)
15.如图所示,一个物体A静止于斜面上,现用一竖直向下的外力压物体A,下列说法正确的是
A.物体A所受的摩擦力可能减小
B.物体A对斜面的压力可能保持不变
C.不管F怎样增大,物体A总保持静止
D.当F增大到某一值时,物体可能沿斜面下滑
16.如图所示,在坡度一定的斜面顶点以大小相同的初速v同时水平向左与水平向右抛出两个小球A和B,两侧斜坡的倾角分别为37°和53°,小球均落在坡面上,若不计空气阻力,则A和B两小球的运动时间之比为
A.3 : 4
B.4 : 3
C.9 : 16
D.16 : 9
17.如图所示,一定质量的理想气体完成由状态A到B的变化或完成由状态A到C的变化。图中的两条曲线是等温线,比较发生的两个过程,下列说法正确的是
A.A到C比A到B放热多
B.A到C比A到B放热少
C.A到C比A到B外界对气体做功多
D.A到B比A到C气体内能变化大
18.如图所示,A、B为平行金属板,两板相距为d,分别与电源两极相连,两板的中央各有一小孔M和N。今有一带电质点,自A板上方相距为d的P点由静止自由下落(P、M、N在同一竖直线上),空气阻力忽略不计,到达N孔时速度恰好为零,然后沿原路返回,若保持两极板间的电压不变,则
A.把A板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回
B.把A板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
C.把B板向上平移一小段距离,质点自P点自由下落后仍能返回
D.把B板向下平移一小段距离,质点自P点自由下落后将穿过N孔继续下落
19.在如图所示的电路中,电源的电动势为16V,内阻不计。R1=R4=3Ω,R2=R3=5Ω,电容C=1μF,电容器上极板的带电量为
A.-6×10
C.-4×10
20.如图所示,两个完全相同的灵敏电流计按图中所示的方式连接,开始时表针都在中间位置。当用手向左拨动一块表的表针时,另一块表的表针将
A.向左运动 B.向右运动
C.不动 D.无法判断
21、如图所示,abc为一全反射棱镜,它的主截面是等腰直角三角形。一束白光垂直入射到ac面上,在ab面上发生全反射。若入射点O的位置保持不变,改变光线的入射方向,则(不考虑自bc面反射的光线)
A、入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果 有色光射出ab面,则红光将首先射出
B、使入射光按图中所示的顺时针方向逐渐偏转,如果有色光射出ab面,则紫光将首先射出
C、使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,则红光将首先射出ab面
D、使入射光按图中所示的逆时针方向逐渐偏转,则紫光将首先射出ab面
22.放射源放出的三种射线在通过匀强磁场时呈现不同的轨迹1、2、3,其中
A、2的电离本领最强
B、3的穿透本领最强
C、1的穿透本领最强
D、1的电离本领最强
第II卷(非选择题 共4题 共72分)
31.(1)(5分)用游标为50分度的卡尺(测量值可准确到
(2).(12分)图甲、乙是两组同样的器材实物图,用来测量待测电阻R的阻值,每组器材中包括:电池,电键,变阻器,电压表,电流表,待测电阻R,若干导线。
如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多,但R的阻值比电流表的内阻大很多,试在图甲中连线使之成为测量电路;如果待测电阻R的阻值比电流表的内阻不是大很多,但R的阻值比电压表的内阻小很多,试在图乙中连线使之成为测量电路。
32.(17分)风洞实验室中可以产生水平方向的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径。
(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上做匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数。
(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需时间为多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
33.(18分)如图所示,物体A、B位于光滑水平面上,它们的质量分别为mA和mB,B上固定一轻弹簧。A、B碰撞前的总动能为E0。要求A、B在碰撞过程中弹簧的压缩量最大,求碰撞前A、B的动能各是多大?
34.(20分)如图所示,质量为m的小球带有电量q的正电荷。中间有一孔套在足够长的绝缘杆上。杆与水平成α角。与球的摩擦系数为μ。此装置放在沿水平方向磁感应强度为B的匀强磁场之中。从高处将小球无初速释放。小球下滑过程中加速度的最大值是多少?小球运动速度的最大值是多少?
北京四中2009届高三物理落实训练5
第I卷(选择题 共8题 每题6分 共48分)(以下选择题可能有不止一个答案)
15. 一个物体沿竖直放置圆环内的不同倾角的斜面下滑,如图所示,若物体均由A点从静止开始释放,则到达圆环上另一点的时间为t,那么
A.若斜面光滑,则斜面越陡(α角越小),t越小
B.若斜面光滑,t均相等
C.若斜面粗糙(动摩擦因数相同),则斜面越陡,t越小
D.若斜面粗糙(动摩擦因数相同),则斜面越陡,t越大
16.某船在静水中的速率为
A.该船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸
B.该船渡河的速度最小速度是
C.该船渡河所用时间至少是10s
D.该船渡河所经位移的大小至少是
17.在圆轨道上质量为m的人造地球卫星,它距地面的高度等于地球的半径为R,地面上的重力加速度为g,则:
A.卫星运动的速度为 B.卫星运动的加速度为
C.卫星运动的周期为 D.卫星运动的动能为
18.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是
A.带电粒子所带电荷的符号
B.带电粒子在a、b两点的受力方向
C.带电粒子在a、b两点的速度何处较大
D.带电粒子在a、b两点的电势能何处较大
19.如图所示,在半径为R的范围内有匀强磁场。一个电子从M点沿半径方向以速度v垂直于磁力线射入磁场,从N点射出时的速度方向偏转了60°。电子从M运行到N的时间是
A.2πR/v
B.2πR/(3v)
C.πR/(3v)
D.πR/(3v)
20.如图所示,在磁感应强度为B的匀强磁场中,有一边长为a的正方形线框在磁场中做速度为v的匀速运动,不计线框的内阻。在线框的AD边串一个内阻为R的伏特表,则AD两点间的电势差和伏特表的读数分别为
A.Bav,Bav B.Bav,
21.如图所示,小球位于距墙MO和地面NO等远的一点A,在球的右边紧靠小球有一点光源S. 当小球以速度v水平抛出后,恰好落在墙角O处,当小球在空中运动时,在墙上就有球的影子由上向下运动,其
影子中心的运动是
A.匀速直线运动
B.初速度为零的匀加速直线运动,加速度小于g
C.自由落体运动
D. 变加速运动
22.天然放射现象中的β射线是
A.原子电离出的自由电子 B.原子核内的自由电子
C.中子分裂出的电子 D.原子核内的质子
第II卷(非选择题 共4题 共72分)
31.(1)(8分)用图示的电路测定未知电阻Rx的值。图中电源电动势未知,电源内阻与电流表的内阻均可忽略不计,R为电阻箱。
(a)若要测得Rx的值,R至少需要取_____个不同的数值。
(b)若电流表每个分度表示的电流值未知,但指针偏转角度与通过的电流成正比,则在用此电路测Rx时,R至少需取_____个不同的数值。
(c)若电源内阻不可忽略,能否应用此电路测量Rx?答:_____。
(2).(9分)如图所示,在“研究平抛物体的运动”的实验时,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长=
32.(17分)质量为m的滑块与倾角为θ的斜面间的动摩擦因数为μ,μ<tgθ。斜面底端有一个和斜面垂直放置的弹性挡板,滑块滑到底端与它碰撞时没有机械能损失,如图所示,若滑块从斜面上高度为h处以速度v0开始沿斜面下滑,设斜面足够长,求:
(1)滑块最终停在何处?
(2)滑块在斜面上滑行的总路程是多少?
33.(18分)一单相发电机的电枢为n匝线圈,内阻为r,边长各为l1和l2,处在磁感应强度为B的匀强磁场中,转轴与磁场垂直,旋转的角速度为ω,如果线圈两端连接一个电阻为R的用电器,求:
(1)要使线圈匀速转动,外力做功的平均功率是多大?
(2)用伏特表测出的R两端的电压为多少伏?
34.(20分)有一带电液滴在互相垂直的匀强电场和匀强磁场中运动。已知电场强度为E方向竖直向下,磁感应强度为B方向水平且垂直于纸面向里,如图所示。若液滴在垂直于B的竖直平面内(即在纸面内)做半径为R的匀速圆周运动。设液滴的质量为m,空气影响不计。
(1)液滴的速度大小应是多少?绕行方向如何?
(2)若液滴运动到最低点A时分裂成两个大小相等的液滴,其中一个仍在原平面内做半径R'=3R的匀速圆周运动绕行方向不变,而且它的最低点还是A。那么另一液滴将如何运动?
北京四中2009届高三物理落实训练4
第I卷(选择题 共8题 每题6分 共48分)(以下选择题可能有不止一个答案)
15.假设地球表面不存在大气层,那么人们观察到的日出时刻与实际存在大气层的情况相比
A.将提前 B.将延后
C.在某些地区将提前,在另一些地区将延后 D.不变
16.在X射线管中,由阴极发射的电子被加速后打到阳极,会产生包括X光在内的各种能量的光子,其中光子能量的最大值等于电子的动能。已知阳极与阴极之间的电势差U、普朗克常数h、电子电量e和光速c,则可知该X射线管发出的X光的
A.最短波长为 B.最长波长为
C.最小频率为 D.最大频率为
17.图中活塞将气缸分成甲、乙两气室,气缸、活塞(连同拉杆)是绝热的,且不漏气。以E甲、E乙分别表示甲、乙两气室中气体的内能,则在将拉杆缓慢向外拉的过程中
A.E甲不变,E乙减小 B.E甲增大,E乙不变
C.E甲增大,E乙减小 D.E甲不变,E乙不变
18.如图两电路中,当a、b两端与e、f两端分别加上220V的交流电压时,测得c、d间与g、h间的电压均为110V。若分别在c、d两端与g、h两端加上110V的交流电压,则a、b间与e、f间的电压分别为
A.220V,220V
B.220V,110V
C.110V,110V
D.220V,0
19.图为空间探测器的示意图,P1、P2、P3、P4是四个喷气发动机,P1、P3的连线与空间一固定坐标系的x轴平行,P2、P4的连线与y轴平行。每台发动机开动时,都能向探测器提供推力,但不会使探测器转动。开始时,探测器以恒定的速率v0向正x方向平动,要使探测器改为向正x偏负y60°的方向以原来的速率v0平动,则可
A.先开动P1适当时间,再开动P4适当时间
B.先开动P3适当时间,再开动P2适当时间
C.开动P4适当时间
D.先开动P3适当时间,再开动P4适当时间
7.在光滑水平面上,动能为E0、动量的大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1,球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2,则必有
A.E1<E0 B.p1<p
21.一根张紧的水平弹性长绳上的a、b两点,相距
A.
C.
22.一匀强磁场,磁场方向垂直纸面,规定向里的方向为正。在磁场中有一细金属圆环,线圈平面位于纸面内,如图1所示。现令磁感强度B随时间t变化,先按图2中所示的Oa图线变化,后来又按图线bc和cd变化, 令ε1、ε2、ε3分别表示这三段变化过程中感应电动势的大小,I1、I2、I3分别表示对应的感应电流,则
A.ε1>ε2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向
B.ε1<ε2,I1沿逆时针方向,I2沿顺时针方向
C.ε1<ε2,I2沿顺时针方向,I3沿逆时针方向
D.ε2=ε3,I2沿顺时针方向,I3沿顺时针方向
第II卷(非选择题 共4题 共72分)
31.(17分)图1中E为电源,其电动势为ε,R1为滑线变阻器,R2为电阻箱,A为电流表,用此电路,经以下步骤可近似测得A的内阻RA;①闭合R1,断开K2,调节R1,使电流表读数等于其量程I0;②保持R1不变,闭合K2,调节R2,使电流表读数等于I0/2,然后读出R2的值,取RA≈R2
(1)按图1所示电路在图2所给出的实物图中画出连接导线。
(2)真实值与测量值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差,即。试导出它与电源电动势ε,电流表量程I0及电流表内阻RA的关系式
(3)若I0=10mA,真实值RA约为30Ω,要想使测量结果的相对误差不大于5%,电源电动势最小应为多少伏?
32.(17分)宇航员站在一星球表面上的某高处,沿水平方向抛出一个小球。经时间t,小球落到星球表面,测得抛出点与落地点之间的距离为L。若抛出时的初速增大到2倍,则抛出点与落地点之间的距离为L。已知两落地点在同一水平面上,该星球的半径为R,万有引力常数为G。求该星球的质量M。
33.(18分)在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电细线的一端连着一个质量为m的带电小球,另一端固定于O点。把小球拉起直至细线与场强平行,然后无初速释放。已知小球摆到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,如图所示。求小球经过最低点时细线对小球的拉力。
34.(20分)图中虚线MN是一垂直纸面的平面与纸面的交线,在平面右侧的半空间存在一磁感强度为B的匀强磁场,方向垂直纸面向外。O是MN上的一点,从O点可以向磁场区域发射电量为+q、质量为m、速率为v的粒子,粒子射入磁场时的速度可在纸面内各个方向。已知先后射人的两个粒子恰好在磁场中给定的P点相遇,P到O的距离为L,不计重力及粒子间的相互作用。
(1)求所考察的粒子在磁场中的轨道半径。
(2)求这两个粒子从O点射人磁场的时间间隔。
北京四中2009届高三物理落实训练3
第I卷(选择题 共8题 每题6分 共48分)
15.如图所示,光滑水平面上一小球以某一速度运动到A点,通过一段半径为R的1/4圆弧面AB后,落到水平地面的C点。已知小球没有跟随圆弧曲面的任何点接触,则BC的最小距离为:
A.R B. C. D.
16.如图,两个物体1和2置于光滑的水平面上,它们的质量分别为m1和m2,且m1<m2。现将两个大小均为F、但方向相反的恒力F,同时作用在1和2上,经相同的距离后(两物体还没有接触),撤去两个力,此后两物体碰撞并粘在一起,碰撞后,两物体将
A.向左运动
B.向右运动
C.停止运动
D.运动,但方向不能确定
17.如图所示,P、S、Q是一列频率为100Hz、波速为
A.P在波峰,Q在波谷
B.P在波谷,Q在波峰
C.P和Q都在波谷
D.P和Q都在波峰
18.两相同带电小球,带有等量的同种电荷,用等长的绝缘细线悬挂于O点,如图所示。平衡时,两小球相距r,两小球的直径比r小得多,若将两小球的电量同时各减少一半,当它们重新平衡时,两小球间的距离
A.大于r/2 B.等于r/2
C.小于r/2 D.无法确定
19.地磁场磁感线在北半球的水平分量向北。飞机在我国上空匀速巡航,机翼保持水平,飞行高度不变。由于地磁场的作用,金属机腹、机背有电势差。设飞机机腹电势为U1,机背电势为U2,则:
A.若飞机从西往东飞,U1比U2高 B.若飞机从东往西飞,U1比U2高
C.若飞机从南往北飞,U1比U2高 D.若飞机从北往南飞,U2比U1高
20.一定质量的理想气体,当它发生如图所示的状态变化时,哪一个状态变化过程中,气体吸收热量全部用来对外界做功
A.由A至B状态变化过程 B.由B至C状态变化过程
C.由C至D状态变化过程 D.由D至A状态变化过程
21.平面圆形发光片甲的直径为D1,圆形遮光板乙的直径为D2,已知D1<D2。如图所示,现把甲、乙与足够大的光屏MN平行,放置在暗室内,在光屏上可看到乙的本影与半影,则
A.当甲的直径稍稍增大时,光屏上的本影的面积将增大
B.当甲的直径稍稍增大时,光屏上的半影的面积将增大
C.当甲向左移动时,光屏上的本影面积将增大
D.当甲向右移动时,光屏上的半影面积将增大
22.静止的镭核发生α衰变,释放出的α粒子的动能为E0,真空中的光速为c。假定衰能量全部以动能的形释放出去,则衰变过程中的质量亏损是
A. B. C. D.
第II卷(非选择题 共4题 共72分)
31(1)(5分)如图,表示用游标卡尺测量一根金属棒长度时的结果,游标尺共有20个等分刻度。从图中可读出金属棒的长度为 cm。
(2)(12分)一个盒子里装有由导线和几个阻值相同的电阻组成的电路,盒外有接线柱1、2、3、4,已知1、2间的电阻是1、3间电阻的1.5倍,是2、4间电阻的3倍。而3、4间没有明显的电阻。欲使盒内电路所含电阻数最少,画出盒内的电路图。
32.如图所示,一块长木板质量为M,其左端放一质量为m的小木块。木块与木板一起以速度v0在光滑的水平面上向右运动,木板碰撞后被原速率弹回,木板与木块间的动摩擦因数为μ,若木板足够长,求木板被弹回后经过多长时间后两者有共同的速度。
33.(18分)一个面积S=
34.如图所示,两个界面S1和S2互相平行,间距为d,将空间分为三个区域。I和III两区域内有方向指向纸内的匀强磁场,磁感应强度分别为B1和B2。区域II内是匀强电场E,方向从S1垂直指向S2。一质量为m、电量为-q的粒子(重力不计)以平行于电场线的初速度v0,从与S1相距为d/4的O点开始运动,为使该粒子沿图中的轨迹(轨迹的两个半圆的半径相等)求:(1)磁感应强度B1:B2之比应是多少;(2)场强E应满足什么条件?