物理相互作用练习全集.docx

《物理相互作用练习全集.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、最新物理相互作用练习全集一、高中物理精讲专题测试相互作用1．如图所示，一质量为m的金属球，固定在一轻质细绳下端，能绕悬挂点O在竖直平面内转动．整个装置能自动随着风的转向而转动，使风总沿水平方向吹向小球．无风时细绳自然下垂，有风时细绳将偏离竖直方向一定角度，求：（1）当细绳偏离竖直方向的角度为θ，且小球静止时，风力F及细绳对小球拉力T的大小．（设重力加速度为g）（2）若风向不变，随着风力的增大θ将增大，判断θ能否增大到90°且小球处于静止状态，说明理由．mg【答案】（1）T，F=mgtanθ（2）不可能达到90°且小球处于静止状态cos【解析】【分析】【详

2、解】（1）对小球受力分析如图所示（正交分解也可以）应用三角函数关系可得：F=mgtanθ（2）假设θ=90，°对小球受力分析后发现合力不能为零，小球也就无法处于静止状态，故θ角不可能达到90°且小球处于静止状态．2．随着摩天大楼高度的增加,钢索电梯的制造难度越来越大。利用直流电机模式获得电磁驱动力的磁动力电梯研发成功。磁动力电梯的轿厢上安装了永久磁铁,电梯的井壁上铺设了电线圈。这些线圈采取了分段式相继通电，生成一个移动的磁场,从而带动电梯上升或者下降。工作原理可简化为如下情景。如图所示，竖直平面内有两根很长的平行竖直轨道，轨道间有垂直轨道平面、方向相反的匀强磁场，磁

3、感应强度均为；电梯轿厢固定在如图所示的一个匝金属框内（电梯轿厢在图中未画出），并且与之绝缘，金属框的边长为，两磁场的竖直宽度与金属框边的长度相同且均为，金属框整个回路的总电阻为；电梯所受阻力大小恒为；电梯空载时的总质量为。已知重力加速度为。（1）两磁场以速度竖直向上做匀速运动，电梯在图示位置由静止启动的瞬间，金属线框内感应电流的大小和方向；（2）两磁场以速度竖直向上做匀速运动，来启动处于静止状态的电梯，运载乘客的总质量应满足什么条件；（3）两磁场以速度竖直向上做匀速运动，启动处于静止状态下空载的电梯，最后电梯以某一速度做匀速运动，求在电梯匀速运动的过程中，外界在单位

4、时间内提供的总能量。【答案】（1）；方向为逆时针方向。（2）（3）【解析】（1）根据法拉第电磁感应定律①由闭合电路欧姆定律②由①②式得③根据楞次定律可知，电流的方向为逆时针方向。（2）设电梯运载乘客的总质量为，根据平衡条件根据安培力公式⑤④由③④⑤式得⑥电梯运载乘客的总质量应满足（3）设电梯匀速运动的速度为，在电梯匀速运动的过程中，外界在单位时间内提供的总能量为⑦在电梯匀速运动过程中，根据法拉第电磁感应定律⑧由闭合电路欧姆定律⑨由平衡条件得⑩根据安培力公式(11)由⑦⑧⑨⑩(11)式得点睛：本题是理论联系实际的问题，与磁悬浮列车模型类似，关键要注意磁场运动，线框相

5、对于磁场向下运动，而且上下两边都切割磁感线，产生两个电动势，两个边都受安培力．3．用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ，并将其放在倾角为的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示，线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l（即abl）、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场的边界aa'、'bb垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直，线框从图示位置由静止释放，恰能匀速穿过磁场区域，重力加速度为g，求：（1）线框通过磁场时的速度v；（2）线框MN边运动到aa'的过程中通过线框导线横截面的电荷量q；（3）通过磁场的过程中，线框中产生的热量Q。

6、【答案】（1）vmgRsin22?BlBl2（2）qR（3）Q2mglsin【解析】试题分析：（1）感应电动势:EBlv，感应电流:IE，安培力：FBIlR线框在磁场区域做匀速运动时，其受力如图所示FmgsinmgRsin解得匀速运动的速度:vB2l2?（2）解法一：由BIlmgsin得，ImgsintlB2l3，BlvmgRsin，所以qItBl2R解法二：平均电动势En，IEtn，所以qBl2，qIR。tRR（3）解法一：通过磁场过程中线框沿斜面匀速运动了2l的距离，由能量守恒定律得：E增E减，Q2mglsin。解法二：QI2Rtmgsin22lQR2mglsi

7、nBlv考点：导体切割磁感线时的感应电动势【名师点睛】遇到导轨类问题首先要画出侧视图及其受力分析图，然后列式求解；在求有关热量问题时，要从能量守恒的角度求解。4．如图所示，质量为在足够长的木板A静止在水平地面上，其上表面水平，木板A与地面间的动摩擦因数为，一个质量为的小物块B（可视为质点）静止于A的左端，小物块B与木板A间的动摩擦因数为。现给小物块B一个水平向右的初速度，大小为。求：木板A与小物块B在整个运动过程中位移大小之比（最大静摩擦力的大小等于滑动摩擦力的大小，取）。【答案】【解析】试题分析：分别以A、B为研究对象，受力分析，木板和物块的加速度大小分别为，