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《2018年高考：物理定义推导类题型》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、定义推导类题型1.（1）如图1所示，固定于水平面上的金属框架abed,处在竖直向下的匀强磁场中。金属棒M/V沿框架XXXXXXX8XXVxXXXXXXXXXXbA4T3Z图1以速度"向右做匀速运动。框架的ab与de平行，be与ab、垂直。M/V与be的长度均为/,在运动过程中MN始终与be平行，且与框架保持良好接触。磁场的磁感应强度为3。a.请根据法拉第电磁感应定律E=—f推导金属棒MN中的感应电Ar动势E;b.在上述情景中，金屈棒M/V相当于一个电源，这时的非静电力与棒中口由电子所受洛伦兹力有关。请根据电动势的定
2、义，推导金属棒M/V中的感应电动势E。（2）为进一步研究导线做切割磁感线运动产生感应电动势的过程，现构建如卞情景：如图2所示，在垂直于纸面向里的匀强磁场中，一内壁光滑长为/的绝缘细管M/V,沿纸面以速度“向右做匀速运动。在管的N端固定一个电量为q的带正电小球（可看做质点）。某时刻将小球释放，小球将会沿管运动。己知磁感应强度大小为B,小球的重力可忽略。在小球沿管从N运动到M的过程中，求小球所受各力分别对小球做的功。图22.有一条横截面积S=1mm2的铜导线，通过的电流/=1A。已知铜的密度p=8.9x103kg/m3
3、,铜的摩尔质量p=64g/mol,阿伏常量7VA=6.02xIO23mol-1,电子的电量e=-1.6x1019C,在这个问题屮可以认为导线屮每个铜原子贡献一个自由电子，自由电子的定向移动速度戶.3.试研究长度为/、横截面积为S,单位体积自rti电子数为门的均匀导体中电流的流动，在导体两端加上电压U,于是导体中有匀强电场产生，在导体内移动的自由电子（七）受匀强电场作用而加速.而和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复进行边向前移动，可以认为阻碍电子运动的阻力大小与电子移动的平均速度"成正比，其大小可以表示成kWk是
4、常数）。⑴电场力和碰撞的阻力相平衡时，导体中电子的速率"成为一定值，这时V为;⑵设自由电子在导体中以一定速率V运动时，该导体中所流过的电流是;（3）该导体电阻的大小为（用k、/、门、s、e表示）。4.光电效应和康普顿效应深入地揭示了光的粒子性的--面。前者表明光子具有能量，后者表明光子除了具有能量之外还具有动量。由狭义相对论可知，一定的质量m与一定的能量£相对应：E=me2,其中c为其空中光速。（1）已知某单色光的频率为-波长为入，该单色光光子的能量E=hv,其中力为普朗克常量。试借用质子、电子等粒h子动量的定义：
5、动量二质量X速度，推导该单色光光子的动量P=p（2）光照射到物体农而时，如同大量气体分子与器壁的频繁碰撞-•样，将产生持续均匀的压力，这种压力会对物体表而产生压强，这就是“光压”，用/表示。一台发光功率为P。的激光器发出一束某频率的激光，光束的横截面积为S。当该激光束垂直照射到某物体表面时，假设光全部被吸收，试写出其在物体表面引起的光压的表达式。(3)设想利用太阳光的“光圧”为探测器提供动力，将太阳系中的探测器送到太阳系以外，这就需要为探测器制作一个很大的光帆，以使太阳光对光帆的压力超过太阳对探测器的引力，不考虑行
6、星对探测器的引力。一个质量为m的探测器，正在朝远离太阳的方向运动。已知引力常最为G,太阳的质量为M,太阳单位时间辐射的总能量为P。设帆面始终L太阳光垂直，且光帆能将太阳光一半反射，一半吸收。试估算该探测器光帆的面积应满足的条件。1.(1)如图所示，一段长方体金属导电材料，厚度为0、高度为b、长度为/,内有带电量为£的自由电子。该导电材料放在垂直于前后表面的匀强磁场中，内部磁感应强度为B。当有大小为/的稳恒电流垂直于磁场方向通过导电材料时，在导电材料的上下表面间产生一个恒定的电势差U。求解以下问题：S)分析并比较上下
7、表面电势的高低；(b)该导电材料单位体积内的自由电子数量no(3)经典物理学认为金属导体屮恒定电场形成稳恒电流，而金属的电阻源于定向运动的自由电子与金属离子(即金属原子失去电子后的剩余部分)的碰撞。设某种金属中单位体积内的自rh电子数量为门，自由电子的质量为巾,带电量为曰自由电子连续两次碰撞的时间间隔的平均值为化试这种金属的电阻率。6.导体切割磁感线的运动可以从宏观和微观两个角度来认识。如图所示，固定于水平面的U型导线框处于竖直向下的匀强磁场中，金属直导线MN在于其垂直的水平恒力F作用下，在导线框上以速度v做匀速运
8、动，速度v与恒力F的方向相同:导线MN始终与导线框形成闭合电路。已知导线MN电阻为R,其长度彳恰好等于平行轨道间距，磁场的磁感应强度为B。忽略摩擦阻力和导线框的电阻。（1）通过公式推导验证:在At时间内，F对导线MN所做的功W等于电路获得的电能W：也等于导线MN中产生的焦耳热Q;XXXXVXXXxBxF-X>xXXXXXXXxxxMxxxxxxnxxxxxx
