高考链接物理思与行

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1、高考链接第7期物理思与行校对、整理：小草帽电磁感应类力电综合题是考查学生综合运用电磁感应、电路、安培力、力学规律与方法的常见试题，是高考中的必考题型。这类试题的一般思路是：运用法拉第电磁感应定律列出感应电动势，分析闭合电路做出等效电路，运用安培力公式列出安培力或运用电场与电势关系式列出电场强度，对运动通电导体或带电粒子进行受力分析和运动分析，选用适当力学规律列式，最后对所列各式联立求解。1．电磁感应──电路──安培力──匀变速直线运动例1（09上海物理-24）如图1所示，光滑的平行金属导轨水平放置，电阻不计，导轨间距为l，左侧接一阻值为R的电阻。区域cdef内存在垂直轨道平面向下的有界匀强磁

2、场，磁场宽度为s。一质量为m，电阻为r的金属棒MN置于导轨上，与导轨垂直且接触良好，受到F＝0．5v＋0．4（N）（v为金属棒运动速度）的水平力作用，从磁场的左边界由静止开始运动，测得电阻两端电压随时间均匀增大。（已知l＝1m，m＝1kg，R＝0．3，r＝0．2，s＝1m）（1）分析并说明该金属棒在磁场中做何种运动；（2）求磁感应强度B的大小；22Bl（3）若撤去外力后棒的速度v随位移x的变化规律满足vvx，且棒在运动到ef处时恰好静止，om(Rr)则外力F作用的时间为多少？图1解析：（1）金属棒运动中，由欧姆定律、法拉第电磁感应定律可知R两端电压UIv，由于U随时间均匀增

3、大，即v随时间均匀增大，所以加速度为恒量，金属棒在磁场中做匀加速直线运动。E（2）金属棒运动时产生的感应电动势为：EBlv，金属棒中的电流为：I，金属棒所受安培力为：RrFBIl，对金属棒运用牛顿第二定律有：FFma，又有：F0.5v0.4，由以上几式得：2222BlBl(0.5)v0.4ma，由于金属棒做匀加速直线运动，即a与v无关，令：(0.5)0，代入已知数据RrRr2解得：B＝0．5T。a0.4m/s。1[人教网·初中物理·高中物理版权所有]高考链接第7期物理思与行校对、整理：小草帽12（3）设F的作用时间为t，则这段时间金属棒的位移为：x1＝at

4、，末速度为：vat。设撤去F后，金属棒2122Bl的运动位移为x2，这段运动的初速度为：vv，末速度为v0，依题意有：vvx，xxs，o122o112m(Rr)2代入已知数据解以上几式得：t4t50，解得：t=1s点评：对金属棒的匀变速运动，从力与运动角度进行分析，力学规律选用牛顿第二定律。2．电磁感应──电路──匀强电场──圆周运动例2（09四川理综-24）如图2所示，直线形挡板p1p2p3与半径为r的圆弧形挡板p3p4p5平滑连接并安装在水平台面b1b2b3b4上，挡板与台面均固定不动。线圈c1c2c3的匝数为n，其端点c1、c3通过导线分别与电阻R1和平行板电容器

5、相连，电容器两极板间的距离为d，电阻R1的阻值是线圈c1c2c3阻值的2倍，其余电阻不计，线圈c1c2c3内有一面积为S、方向垂直于线圈平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度B随时间均匀增大。质量为m的小滑块带正电，电荷量始终保持为q，在水平台面上以初速度vo从p1位置出发，沿挡板运动并通过p5位置。若电容器两板间的电场为匀强电场，p1、p2在电场外，间距为l，其间小滑块与台面的动摩擦因数为μ，其余部分的摩擦不计，重力加速度为g。求：图2（1）小滑块通过p2位置时的速度大小。（2）电容器两极板间电场强度的取值范围。（3）经过时间t，磁感应强度变化量的取值范围。1212解析：（1）设小滑块过位置

6、P2时速度为v1，由动能定理有mglmvmv1o222解得：vv2gl1o（2）由题意可知，电场方向如图3，若小滑块能通过位置p，则小滑块可沿挡板运动且通过位置p5，设小滑块在位置p的速度为v，受到的挡板的弹力为N，匀强电场的电场强度为E，由动能定理有：21212vmgl2rEqmvmv，当滑块在位置p时，由牛顿第二定律有：NEqm，由题意有：N≥0，o22r2[人教网·初中物理·高中物理版权所有]高考链接第7期物理思与行校对、整理：小草帽22m(v2gl)m(v2gl)oo由以上三式可得：E，E的取值范围：0<≤。5qr5qr图3（3）设线圈产生的电动

7、势为E1，其电阻为R，平行板电容器两端的电压为U，t时间内磁感应强度的变化量为BSΔB。对平行板电容器间的匀强电场有：U=Ed，对线圈由法拉第电磁感应定律有：En，线圈c1c2c3与电阻1t2m(v2gl)oR1组成的闭合回路及电阻R1由欧姆定律有：E1=I（R+2R），U=2RI。代入0