2011届高考物理-专题模拟演练电路与电磁感应-计算题训练-新人教版VIP免费

2011届新课标高考物理专题模拟演练：电路与电磁感应—计算题训练1.（2010·扬州四模）如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L＝1m，导轨平面与水平面成＝30角，上端连接5.1R的电阻．质量为m＝0.2kg、阻值5.0r的金属棒ab放在两导轨上，与导轨垂直并接触良好，距离导轨最上端d＝4m，整个装置处于匀强磁场中，磁场的方向垂直导轨平面向上．（1）若磁感应强度B=0.5T，将金属棒释放,求金属棒匀速下滑时电阻R两端的电压；（2）若磁感应强度的大小与时间成正比，在外力作用下ab棒保持静止，当t＝2s时外力恰好为零.求ab棒的热功率；（3）若磁感应强度随时间变化的规律是)(100cos05.0TtB，在平行于导轨平面的外力F作用下ab棒保持静止，求此外力F的大小范围.解：（1）金属棒匀速下滑时，0sin22rRvLBmg(2分)BLvE(1分)ErRRUR(1分)解得:VUR3(1分)（2）回路中的电动势KLdStBtE(1分)回路中的电流rREI(1分)用心爱心专心1当外力为零时，0sinBILmg(1分)ab上消耗的功率rIP2(1分)解得:WP2(1分)(3)回路中的电动势tLdBStBtEsin0(1分)回路中的电流rREI（1分）BILF安(1分)解得：)(2)2sin(220rRtdLBF安(1分)安培力的最大值NF8安(1分)外力的大小范围：NFN)85.0()85.0((1分)2.（2010·上饶市二模）相距L＝1.5m的足够长金属导轨竖直放置，质量为m1＝1kg的金属棒ab和质量为m2＝0.27kg的金属棒cd均通过棒两端的套环水平地套在金属导轨上，如右图所示，虚线上方磁场方向垂直纸面向里，虚线下方磁场方向竖直向下，两处磁场磁感应强度大小相同。ab棒光滑，cd棒与导轨间动摩擦因数为μ＝0.75，两棒总电阻为1.8Ω，导轨电阻不计ab棒在方向竖直向上，大小按右图所示规律变化的外力F作用下，从静止开始，用心爱心专心2沿导轨向上做匀加速运动，同时cd棒也由静止自由释放。(g取10m/s2)(1)求磁感应强度B为多少及ab棒加速度为多大？(2)求cd棒达到最大速度所需的时间t0(3)在2s内外力F做功26.8J，求这一过程中两金属棒产生的总焦耳热(4)求0－2s时间内通过ab棒的电荷量解：（1）法一：经过时间t，金属棒ab的速率：atv………………………………………………（1分）此时，回路中的感应电流为：EBLvIRR……………………………………………（1分）对金属棒ab，由牛顿第二定律得：11FBILmgma……………………………（1分）又由图象可得：t211-14.611F……………………………………………………（1分）联立以上各式代入数据可得：taa)1.25B-(1.81-2…………………………………（1分）当01.25B-1.82a时，ab棒做匀加速度直线运动，此时a=1m/s2，B＝1.2T………（1分）法二：经过时间t，金属棒ab的速率：atv………………………………………………（1分）此时，回路中的感应电流为：EBLvIRR……………………………………………（1分）对金属棒ab，由牛顿第二定律得：11FBILmgma……………………………（1分）或联立以上各式，并在图线上取两点：11220,11;2,14.6tFNtsFN………（1分）代入上式可解得：21m/sa，B＝1.2T…………………………………………………（2分）（2）当cd棒速度达到最大时，有：2NmgF………………………………………………………………………………（2分）又：NFF安，FBIL安………………………………………………………………（1分）mBLvEIRR……………………………………………………………………………（1分）0mvat……………………………………………………………………………………（1分）整理解得：2st0………………………………………………………………………（1分）(3)在2s末金属棒ab的速率：2m/satv…………………………………………（1分）用心爱心专心3所发生的位移：212m2sat…………………………………………………………（1分）由动能定律得：21112FtWmgsWmv安……………………………………………（2分）又：QW安联立以上方程，解得：Q＝4.8J……………………………………………………...