高考物理相互作用解题技巧及练习题.docx

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1、高考物理相互作用解题技巧及练习题一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，在匀强磁场中有一倾斜的平行金属导轨，导轨间距为L=0．2m，长为2d，d=0．5m，上半段d导轨光滑，下半段d导轨的动摩擦因素为3，导轨平面与水平6面的夹角为θ=30°．匀强磁场的磁感应强度大小为B=5T，方向与导轨平面垂直．质量为m=0．2kg的导体棒从导轨的顶端由静止释放，在粗糙的下半段一直做匀速运动，导体棒始终与导轨垂直，接在两导轨间的电阻为R=3Ω，导体棒的电阻为r=1Ω，其他部分的电阻均不计，重力加速度取g=10m/s

2、2，求：（1）导体棒到达轨道底端时的速度大小；（2）导体棒进入粗糙轨道前，通过电阻R上的电量q；（3）整个运动过程中，电阻R产生的焦耳热Q．【答案】（1）2m/s（2）0．125C（3）0．2625J【解析】试题分析：（1）导体棒在粗糙轨道上受力平衡：mgsinθ="μmgcos"θ+BILE=BLv解得：v=2m/s（2）进入粗糙导轨前：解得：q=0．125C（3）由动能定理得：考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡；动能定理【名师点睛】本题实质是力学的共点力平衡与电磁感应的综合，都要求正确分析受力情况，运用平衡条件

3、列方程，关键要正确推导出安培力与速度的关系式，分析出能量是怎样转化的．2．如图所示，倾角为θ45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为＝B，整个轨道处在竖直平面内．一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h＝3R的D处无初速下滑进入圆环轨道．接着小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计空气阻力．求：（1）滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小（2）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小（3）滑块与斜轨之间的动摩擦因数．【答案】（1）v0Rg（2）6mg（3）0.18【解析】试题

4、分析：对滑块进行运动过程分析，要求滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小，我们要知道滑块运动到圆环最低点时的速度大小，小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，运用平抛运动规律结合几何关系求出最低点时速度．在对最低点运用牛顿第二定律求解．从D到最低点过程中，再次运用动能定理求解μ．解：（1）小滑块从C点飞出来做平抛运动，水平速度为v0．2R=v0t解得：v0=（2）小滑块在最低点时速度为V由机械能守恒定律得mv2=mg?2R+mv02v=根据牛顿第二定律：FN﹣mg=mFN=6mg根据牛顿第

5、三定律得：FN′=6mg（3）DB之间长度L=（2+1）R从D到最低点过程中，由动能定理：mgh﹣μmgcosθL=mv2μ==0.18答：（1）滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小为；（2）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小为6mg；（3）滑块与斜轨之间的动摩擦因数为0.18．3．如图所示，水平面上有两根相距0.5m的足够长的光滑平行金属导轨MN和PQ，之间有一导体棒ab，导轨和导体棒的电阻忽略不计，在M和P之间接有阻值为R=2Ω的定值电阻。质量为0.2kg的导体棒ab长l＝0.5m，与导轨接触良好。整个装

6、置处于方向竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.4T。现在在导体棒ab上施加一个水平向右，大小为0.02N的恒力F，使导体棒ab由静止开始运动，求：⑴当ab中的电流为多大时，导体棒ab的速度最大？⑵ab的最大速度是多少？⑶若导体棒从开始到速度刚达到最大的过程中运动的位移的热量是多少？s=10m，则在此过程中R上产生【答案】（1）0.1A（2）1m/s（3）0.1J【解析】试题分析：（1）当金属棒上所受的拉力等于安培力时，加速度为零，速度最大，则F=BIL，解得：I=0.1A（2）根据E=BLv；E

7、=IR可解得：IRms0.1/mvmBL（3）由能量守恒关系可得：FS1mv2Q解得：Q=0.1J2m考点：法拉第电磁感应定律；能量守恒定律.4．如图，将一木块置于电子平台秤上，台秤的读数如图甲所示．然后用一个斜向上的拉力作用于木块上，当木块刚要运动时台秤的读数如图乙所示，已知拉力与水平方向的夹角为37°，最大静摩擦力等于滑动摩擦力．sin37=0°.6，cos37=0°.8，g=10m/s2，求：（1）拉力的大小为多少牛顿？（2）木块与台秤间的动摩擦因数μ（3）如果保持拉力的大小不变，将拉力与水平方向的夹角变为53

8、°，木块能否被拉动，请通过计算说明原因？【答案】（1）F=30N（2）μ=0.75（3）不会被拉动【解析】试题分析：（1）（2）在图甲中，物体受重力和支持力，处于平衡状态，故台秤读数等于质量；图乙中，物体受重力、拉力、支持力和静摩擦力，根据平衡条件列式求解静摩擦力和拉力；（3）受力分析后采用正交分解法求解支持力，根据f=μN求解最大静摩擦力，与