高考物理相互作用解题技巧及练习题(2).docx

《高考物理相互作用解题技巧及练习题(2).docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高考物理相互作用解题技巧及练习题(2)一、高中物理精讲专题测试相互作用1．将质量m0.1kg的圆环套在固定的水平直杆上，环的直径略大于杆的截面直径，环与杆的动摩擦因数0.8．对环施加一位于竖直平面内斜向上与杆夹角53o的恒定拉力F，使圆环从静止开始运动，第1s内前进了2.2m（取g10m/s2，sin53o0.8，cos53o0.6）．求：（1）圆环加速度a的大小；（2）拉力F的大小．【答案】（1）4.4m/s2（2）1N或9N【解析】（1）小环做匀加速直线运动，由运动学公式可知：x1at22解得：a4.4m/s2(2)令Fsin53mg0，解得F1.25N当F1.2

2、5N时，环与杆的上部接触，受力如图：由牛顿第二定律，Fcosθμma，FsinθFNmgFNmag联立解得：Fcossin代入数据得：F1N当F1.25N时，环与杆的下部接触，受力如图：由牛顿第二定律，FcosθμFNma，FsinθmgFNmag联立解得：Fcossin代入数据得：F9N2．如图所示，两足够长的平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L1m，导轨平面与水平面夹角30，导轨电阻不计，磁感应强度为B12T的匀强磁场垂直导轨平面向上，长为L1m的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上，且始终与导轨接触良好，金属棒的质量为m12kg、电阻为R11Ω，两金属导轨的上

3、端连接右侧电路，电路中通过导线接一对水平放置的平行金属板，两板间的距离和板长均为d0.5m，定值电阻为R23Ω，现闭合开关S并将金属棒由静止释放，取g10m/s2，求：（1）金属棒下滑的最大速度为多大？（2）当金属棒下滑达到稳定状态时，整个电路消耗的电功率为多少？（3）当金属棒稳定下滑时，在水平放置的平行金属板间加一垂直于纸面向里的匀强磁场，在下板的右端且非常靠近下板的位置处有一质量为q1104kg、所带电荷量为C的液滴以初速度水平向左射入两板间，该液滴可视为质点，要使带电粒子能从金属板间射出，初速度应满足什么条件？【答案】（1）10m/s（2）100W（3）v≤0.

4、25m/s或v≥0.5m/s【解析】试题分析：（1）当金属棒匀速下滑时速度最大，设最大速度vm，则有m1gsinF安F安=B1ILIB1LvmR1R2所以vmm1gsinR1R2代入数据解得：vm=10m/sB12L2(2)金属棒匀速下滑时，动能不变，重力势能减小，此过程中重力势能转化为电能，重力做功的功率等于整个电路消耗的电功率P=m1m)gsinαv=100W(或（3）金属棒下滑稳定时，两板间电压U=IR2=15V因为液滴在两板间有m2gqU所以该液滴在两平行金属板间做匀速圆周运动d当液滴恰从上板左端边缘射出时：r1dm2v1所以v1=0.5m/sB2q当液滴恰

5、从上板右侧边缘射出时：dm2v22r2B2q所以v=0.25m/s2初速度v应满足的条件是：v≤0.25m/s或v≥0.5m/s考点：法拉第电磁感应定律；物体的平衡；带电粒子在匀强磁场中的运动.视频3．如图所示，倾角为θ＝30°、宽度为d＝1m、长为L＝4m的光滑倾斜导轨，导轨CD、CD顶端接有定值电阻R＝15Ω，倾斜导轨置于垂直导轨平面斜向上的匀强磁场11220中，磁感应强度为B＝5T，C11221122是半A、CA是长为s＝4.5m的粗糙水平轨道，AB、AB径为R＝0.5m处于竖直平面内的1/4光滑圆环(其中B1、B2为弹性挡板)，整个轨道对称．在导轨顶端垂直于导

6、轨放一根质量为m＝2kg、电阻不计的金属棒MN，当开关S闭合时，金属棒从倾斜轨道顶端静止释放，已知金属棒到达倾斜轨道底端前已达到最大速度，当金属棒刚滑到倾斜导轨底端时断开开关S，(不考虑金属棒MN经过C1、C2处和棒与B1、B2处弹性挡板碰撞时的机械能损失，整个运动过程中金属棒始终保持水平，水平导轨与金属棒MN之间的动摩擦因数为μ＝0.1，g＝10m/s2)．求：(1)开关闭合时金属棒滑到倾斜轨道底端时的速度大小；(2)金属棒MN在倾斜导轨上运动的过程中，电阻R0上产生的热量Q；(3)已知金属棒会多次经过圆环最低点A1A2，求金属棒经过圆环最低点A1A2时对轨道压力的

7、最小值．【答案】（1）6m/s；（2）4J；（3）56N【解析】试题分析：（1）开关闭时，金属棒下滑时切割磁感线运动，产生感应电动势，产生感应电流，受到沿斜面向上的安培力，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度为0时，速度最大．根据牛顿第二定律和安培力与速度的关系式结合，求解即可．（2）下滑过程中，重力势能减小，动能增加，内能增加，根据能量守恒求出整个电路产生的热量，从而求出电阻上产生的热量．（3）由能量守恒定律求出金属棒第三次经过A1A2时速度，对金属棒进行受力分析，由牛顿定律求解．（1）金属棒最大速度时,电动势,电流金属棒最大速度时加速度为0，由牛