2019年高考物理 考綱解讀與熱點難點突破 專題05 功能關(guān)系在電磁學(xué)中的應(yīng)用熱點難點突破.doc
《2019年高考物理 考綱解讀與熱點難點突破 專題05 功能關(guān)系在電磁學(xué)中的應(yīng)用熱點難點突破.doc》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年高考物理 考綱解讀與熱點難點突破 專題05 功能關(guān)系在電磁學(xué)中的應(yīng)用熱點難點突破.doc(13頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
專題05 功能關(guān)系在電磁學(xué)中的應(yīng)用 1.如圖2所示,足夠長的U形光滑金屬導(dǎo)軌平面與水平面成θ角(0<θ<90)其中MN與PQ平行且間距為L,導(dǎo)軌平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直,導(dǎo)軌電阻不計。金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好,ab棒接入電路的電阻為R,當(dāng)流過ab棒某一橫截面的電荷量為q時,棒的速度大小為v,則金屬棒ab在這一過程中( ) 圖2 A.運動的平均速度大小為v B.下滑的位移大小為 C.產(chǎn)生的焦耳熱為qBLv D.受到的最大安培力大小為sin θ 【答案】B 2. 如圖3所示,一帶正電小球穿在一根絕緣粗糙直桿上,桿與水平方向夾角為θ,整個空間存在著豎直向上的勻強電場和垂直紙面向外的勻強磁場,先給小球一初速度,使小球沿桿向下運動,在A點時的動能為100 J,在C點時動能減為零,D為AC的中點,那么帶電小球在運動過程中( ) 圖3 A.到達C點后小球不可能沿桿向上運動 B.小球在AD段克服摩擦力做的功與在DC段克服摩擦力做的功不等 C.小球在D點時的動能為50 J 6.如圖4所示,絕緣斜面處在一個豎直向上的勻強電場中,一帶電金屬塊由靜止開始沿斜面滑到底端。已知在金屬塊下滑的過程中動能增加0.3 J,重力做功1.5 J,電勢能增加0.5 J,則以下判斷正確的是( ) 圖4 A.金屬塊帶負電荷 B.電場力做功0.5 J C.金屬塊克服摩擦力做功0.8 J D.金屬塊的機械能減少1.2 J 【答案】D 7.半圓形光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在豎直平面內(nèi),導(dǎo)軌左端通過單刀雙擲開關(guān)S接在電路中,如圖7甲所示,電源內(nèi)阻不計,導(dǎo)軌所在空間有如圖乙所示的磁場,金屬棒電阻為R、質(zhì)量為m,其他電阻不計。整個操作過程經(jīng)歷兩個階段:①開始時開關(guān)接位置1,金屬棒ab從導(dǎo)軌上M、P位置由靜止釋放,當(dāng)金屬棒從N、Q豎直向上飛出時,開關(guān)S改接位置2,金屬棒恰能上升到離N、Q為h的高度處;②之后金屬棒又從N、Q落回導(dǎo)軌內(nèi)并恰好能回到M、P位置。重力加速度為g。下列關(guān)于金屬棒運動過程的描述正確的是( ) 圖7 A.階段①消耗的電能等于階段②產(chǎn)生的電能 B.階段①安培力做的功等于階段②金屬棒克服安培力做的功 C.階段②克服安培力做的功小于mgh D.階段②回路中產(chǎn)生的熱量小于mgh 【答案】B 8.如圖1所示,固定在傾角為θ=30的斜面內(nèi)的兩根平行長直光滑金屬導(dǎo)軌的間距為d=1 m,其底端接有阻值為R=2 Ω的電阻,整個裝置處在垂直斜面向上、磁感應(yīng)強度大小為B=2 T的勻強磁場中。一質(zhì)量為m=1 kg(質(zhì)量分布均勻)的導(dǎo)體桿ab垂直于導(dǎo)軌放置,且與兩導(dǎo)軌保持良好接觸。現(xiàn)桿在沿斜面向上、垂直于桿的恒力F=10 N作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌向上運動距離L=6 m時,速度恰好達到最大(運動過程中桿始終與導(dǎo)軌保持垂直)。設(shè)桿接入電路的電阻為r=2 Ω,導(dǎo)軌電阻不計,重力加速度大小為g=10 m/s2。則此過程( ) 圖1 A.桿的速度最大值為4 m/s B.流過電阻R的電荷量為6 C C.在這一過程中,整個回路產(chǎn)生的熱量為17.5 J D.流過電阻R的電流方向為由c到d 【答案】C 【解析】當(dāng)桿達到最大速度時滿足F=+mgsin θ,解得vm=5 m/s,選項A錯誤;流過電阻R的電荷量q=== C=3 C,選項B錯誤;回路產(chǎn)生的熱量Q=FL-mgLsin θ-mv=17.5 J,選項C正確;由右手定則可知流過R的電流方向從d到c,選項D錯誤。 11.一帶電小球在空中由A點運動到B點的過程中,只受重力、電場力和空氣阻力三個力的作用。若重力勢能增加5 J,機械能增加1.5 J,電場力做功2 J,則小球( ) A.重力做功為5 J B.電勢能減少2 J C.空氣阻力做功0.5 J D.動能減少3.5 J 【答案】BD 12.如圖4所示,兩個足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌傾斜放置,上端接有一定值電阻,勻強磁場垂直導(dǎo)軌平面向上。一導(dǎo)體棒以平行導(dǎo)軌向上的初速度從ab處上滑,到最高點后又下滑回到ab處。下列說法中正確的是( ) 圖4 A.上滑過程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功大于下滑過程中克服安培力做的功 B.上滑過程中導(dǎo)體棒克服安培力做的功等于下滑過程中克服安培力做的功 C.上滑過程中安培力對導(dǎo)體棒的沖量大小大于下滑過程中安培力對導(dǎo)體棒的沖量大小 D.上滑過程中安培力對導(dǎo)體棒的沖量大小等于下滑過程中安培力對導(dǎo)體棒的沖量大小 【答案】AD 13.如圖5所示,半徑為R的光滑半圓弧絕緣軌道固定在豎直平面內(nèi),磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場方向垂直軌道平面向里。一可視為質(zhì)點、質(zhì)量為m、電荷量為q(q>0)的小球由軌道左端A處無初速度滑下。當(dāng)小球滑至軌道最低點C時,給小球再施加一始終水平向右的外力F,使小球能保持不變的速率滑過軌道右側(cè)的D點。若小球始終與軌道接觸,重力加速度為g,則下列判斷中正確的是( ) 圖5 A.小球在C點受到的洛倫茲力大小為qB B.小球在C點對軌道的壓力大小為3mg-qB C.小球從C到D的過程中,外力F的大小保持不變 D.小球從C到D的過程中,外力F的功率逐漸增大 【答案】BD 【解析】小球從A到C過程機械能守恒有mgR=mv2,解得v=,所以小球在C點受到的洛倫茲力大小為F洛=qB,故選項A錯誤;在C點由牛頓第二定律有FN-mg+F洛=m,解得FN=3mg-qB,故選項B正確;小球從C到D的過程中,合外力始終指向圓心,所以外力F的大小發(fā)生變化,故選項C錯誤;小球從C到D的過程中,由能量守恒定律可知外力F的功率等于重力功率大小,所以外力F的功率逐漸增大,故選項D正確。 14.如圖6所示,固定的豎直光滑U型金屬導(dǎo)軌,間距為L,上端接有阻值為R的電阻,處在方向水平且垂直于導(dǎo)軌平面、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與勁度系數(shù)為k的固定輕彈簧相連放在導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌的電阻忽略不計。初始時刻,彈簧處于伸長狀態(tài),其伸長量為x1=,此時導(dǎo)體棒具有豎直向上的初速度v0。在沿導(dǎo)軌往復(fù)運動的過程中,導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸。則下列說法正確的是( ) 圖6 A.初始時刻導(dǎo)體棒受到的安培力大小F= B.初始時刻導(dǎo)體棒加速度的大小a=2g+ C.導(dǎo)體棒往復(fù)運動,最終靜止時彈簧處于壓縮狀態(tài) D.導(dǎo)體棒開始運動直到最終靜止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q=mv+ 【答案】BC 15如圖7所示,質(zhì)量m=2 kg、帶電荷量q=+210-3 C的小物塊A與質(zhì)量不計的絕緣木板B疊放在水平面上,A位于B的最左端且與豎直固定于水平面上的擋板P相距s0=3 m,已知A與B間的動摩擦因數(shù)μ1=0.8,B與水平面間的動摩擦因數(shù)μ2=0.5,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,與擋板相撞沒有機械能損失,且A帶電荷量始終保持不變。整個裝置處在大小E=6103 N/C、方向水平向右的勻強電場中,現(xiàn)將A、B同時由靜止釋放,重力加速度g取10 m/s2。求: 圖7 (1)A、B釋放時,物塊A的加速度大小; (2)若A與擋板不相碰,木板的最小長度L0; (3)若木板長度為L=0.8 m,整個過程中木板運動的總路程s。 【答案】(1)1 m/s2 (2)1 m (3)2.32 m 【解析】(1)A和B一起做勻加速運動,由牛頓第二定律得a===1 m/s2。 (3)因為L小于L0,故物塊與擋板碰撞,然后原速返回,與木板B共同反向做勻減速運動,直到速度為零,再共同加速向右滑動,不斷往復(fù),最終A、B都停在擋板P處。物塊A和木板B間產(chǎn)生熱量Q1=μ1mgL,木板與水平面間產(chǎn)生的熱量Q2=μ2mgs,整個過程由能量守恒定律得Eqs0=Q1+Q2,代入數(shù)據(jù)解得s=2.32 m。 聯(lián)立方程,代入數(shù)值求得 Q=2 J 18.如圖7,ABD為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道,其中AB段是水平的,BD段為半徑R=0.2 m的半圓,兩段軌道相切于B點,整個軌道處在豎直向下的勻強電場中,場強大小E=5.0103V/m。一不帶電的絕緣小球甲,以速度v0沿水平軌道向右運動,與靜止在B點帶正電的小球乙發(fā)生彈性碰撞。已知甲、乙兩球的質(zhì)量均為m=1.010-2kg,乙所帶電荷量q=2.010-5C,g取10 m/s2。(水平軌道足夠長,甲、乙兩球可視為質(zhì)點,整個運動過程無電荷轉(zhuǎn)移) 圖7 (1)甲乙兩球碰撞后,乙恰能通過軌道的最高點D,求乙在軌道上的首次落點到B點的距離; (2)在滿足(1)的條件下,求甲的速度v0。 【答案】(1)0.4 m (2)2 m/s (2)設(shè)碰撞后甲、乙的速度分別為v甲、v乙,根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律有: mv0=mv甲+mv乙⑤ mv=mv+mv⑥ 聯(lián)立⑤⑥得:v乙=v0,v甲=0⑦ 由動能定理得: 聯(lián)立解得q== C=0.65 C。 23.如圖9所示,質(zhì)量為100 g的鋁框,用細線懸掛起來,框中央離地面h為0.8 m,有一質(zhì)量為200 g的磁鐵以10 m/s的水平速度射入并穿過鋁框,落在距鋁框原位置水平距離3.6 m處,則在磁鐵與鋁框發(fā)生相互作用時,求: 圖9 (1)鋁框向哪邊偏斜,它能上升多高; (2)在磁鐵穿過鋁框的整個過程中,框中產(chǎn)生了多少熱量。 【答案】(1)0.2 m (2)1.7 J 鋁框作用后獲得的速度向右,則將向右偏斜。根據(jù)機械能守恒,有m2gh′=m2v2′2 故h′===0.2 m。 (2)根據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒定律,磁鐵的動能一部分轉(zhuǎn)化為電能,另一部分轉(zhuǎn)化為鋁框的動能,即 m1v=m1v1′2+m2v2′2+W電 解得W電=m1v-m1v1′2-m2v1′2 =0.2102-0.292-0.122=1.7 J。 即Q=1.7 J。 (3)若油滴恰不能撞到a板,且再返回并穿過M點,由動能定理得 0-mv=-mgL-qUba′ 得Uba′=U1+ 考慮到油滴返回時速度方向已經(jīng)相反,為了使油滴沿原路與細管無接觸地返 回并穿過M孔,磁感應(yīng)強度的大小不變,方向相反,即B′=-B. 28.如圖所示,xOy平面為一光滑水平面,在此區(qū)域內(nèi)有平行于xOy平面的勻強電場,場強大小E=100 V/m;同時有垂直于xOy平面的勻 強磁場.一質(zhì)量m=210-6 kg、電荷量q=210-7 C的帶負電粒子從坐標(biāo)原點O以一定的初動能入射,在電場和磁場的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn),到達P(4,3)點時,動能變?yōu)槌鮿幽艿?.5倍,速度方向垂直O(jiān)P向上.此時撤去磁場, 經(jīng)過一段時間該粒子經(jīng)過y軸上的M(0,6.25)點,動能變?yōu)槌鮿幽艿?.625倍,求: (1)粒子從O到P與從P到M的過程中電場力做功的大小之比; (2)OP連線上與M點等電勢的點的坐標(biāo); (3)粒子由P點運動到M點所需的時間. 【答案】(1)4∶1 (2)(3 m,2.25 m) (3)0.5 s 【解析】(1)設(shè)粒子在P點時的動能為Ek,則初動能為2Ek,在M點的動能為 1.25Ek. 由于洛倫茲力不做功,粒子從O點到P點和從P點到M點的過程中,電場 力做的功大小分別為W1、W2 由動能定理得:-W1=Ek-2Ek W2=1.25Ek-Ek 則W1∶W2=4∶1 (3)由于OD=3.75 m而OMcos∠MOP=3.75 m所以MD垂直于OP 由于MD為等勢線,因此OP為電場線,方向從O指向P 帶負電粒子從P到M過程中做類平拋運動,設(shè)運動時間為t 則DP=t2 又DP=OP-OD=1.25 m 解得t=0.5 s- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請點此認領(lǐng)!既往收益都歸您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該PPT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計者僅對作品中獨創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019年高考物理 考綱解讀與熱點難點突破 專題05 功能關(guān)系在電磁學(xué)中的應(yīng)用熱點難點突破 2019 年高 物理 解讀 熱點 難點 突破 專題 05 功能 關(guān)系 電磁學(xué) 中的 應(yīng)用
鏈接地址:http://m.jqnhouse.com/p-4594428.html