2017上海高三二模物理20题.doc

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1、2017上海高三二模物理20题崇明20．（15分）如图所示，足够长的光滑水平平行金属轨道宽m，处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中，磁感应强度T．轨道右端接入一灯L，已知L上标有“2V、1W”字样（设灯电阻保持不变），左端有根金属棒搁在水平轨道上，金属棒质量kg，在一平行于轨道平面的外力F作用下，从静止开始向右做匀加速直线运动，加速度m/s2．除灯电阻外不考虑其他地方的电阻．（第20题图）BLaalb（1）画出金属棒运动过程中流过灯L的电流方向；（2）经过多长时间灯L达到正常发光？正常发光时外力F大小？（3）当灯L达到正常发光后，撤去外力，则金属棒做什么运动？奉贤20.（

2、16分）如图所示，平行导轨置于同一水平面上，导轨间距为L，左端接电阻R。导轨内存在竖直向上的磁感应强度为B的有界匀强磁场，其边界MNPQ为一个边长为a的正方形，正方形的边与导轨成45°。以M点为原点，沿MP建x轴。一根质量为m13的光滑金属杆（电阻忽略不计）垂直搁在导轨上，在沿x轴拉力F的作用下，从M点处以恒定速度v沿x轴正方向运动。问：（1）金属杆在何处产生的感应电流最大，并求出最大感应电流Im，在图中电阻R上标出感应电流方向；（2）请计算说明金属杆运动过程中拉力F与位置坐标x的关系。13虹口20．（16分）如图（甲）所示，倾角α=30°、宽度L=0.5m、电阻不计

3、的光滑金属轨道足够长，在轨道的上端连接阻值R=1.0Ω的定值电阻，金属杆MN的电阻r=0.5Ω，质量m=0.16kg，整个装置处于垂直轨道平面向下的匀强磁场中。将金属杆由静止开始释放，在计算机屏幕上同步显示出电流i和时间t的关系如图（乙）所示，已知t=3.2s之后电流渐近于某个恒定的数值，杆与轨道始终保持垂直，0~3.2s内金属杆下滑的距离s=11m。求：（1）t=2.0s时电阻R中的功率；（2）磁感应强度B的大小；（3）估算1.0s~2.0s内通过电阻R的电量；（4）为了求出0～3.2s内回路中产生总的焦耳热，某同学解法如下：读图得到t=3.2s时电流I=1.6A，

4、此过程的平均电流=I=0.8A，再由2Rt求出电阻R中的电热，进而求出回路产生的焦耳热。该同学解法是否正确？如正确，请求出最后结果；如不正确，请指出错误之处，并用正确的方法求出结果。13黄浦B导体棒aαMR020．如图所示，两根足够长且平行的光滑金属导轨与水平面成α=53°角，导轨宽L=0.8m，导轨间接一阻值为3Ω的电阻R0，导轨电阻忽略不计。在虚线下方区域有一足够大、与导轨所在平面垂直的匀强磁场，磁感应强度B=0.5T。导体棒a的质量为m=0.01kg、电阻为R=2Ω，垂直导轨放置并始终与导轨接触良好。现从图中的M处将a由静止释放，它恰能匀速进入磁场区域，设M到磁

5、场边界的距离为s0。（sin53°＝0.8，重力加速度g取10m/s2），求：（1）s0的大小；（2）调整导体棒a的释放位置，设释放位置到磁场边界的距离为x，分别就x=s0、x>s0和x

6、s2，试求：（1）力F随时间t的变化关系。（2）F＝3N时，电路消耗的电功率P。（3）若金属棒匀加速运动的时间为T时，拉力F达到最大值Fm＝5N，此后保持拉力Fm＝5N不变，求出时间T，并简述在时间T前后，金属棒的运动情况。20.闵行（16分）如图甲所示，质量、电阻的跨接杆ab可以无摩擦地沿水平固定导轨滑行，导轨足够长，两导轨间宽度，导轨电阻不计。电阻.装置处于竖直向下的匀强磁场当中，磁感应强度为。杆从x轴原点O13以水平初速度向右滑行，直到停止。已知杆在整个运动过程中随位移变化的关系如图乙所示。求（1）杆的整个运动过程中，电阻上产生的热量；（2）当电阻产生的热量达到

7、2时，杆此时的加速度大小；（3）杆在整个运动过程中，通过电阻的电量。浦东20．（15分）如图所示，导体棒a两端系有两根足够长的、质量和电阻可忽略的柔软导线，导线通过绝缘水平桌面上的轻质小滑轮，穿过立柱P、Q底部的小孔，固定于桌面上的M、N两点。导体棒b置于立柱P、Q左侧，放置在导线上，与两导线接触良好。两导体棒与桌边缘平行，整个装置处于水平向右、磁感应强度为B的匀强磁场中。已知两根棒的质量均为m，电阻均为R，长度均为L，棒b与导线间的动摩擦因数为μ（μ<1），其余各处均光滑，重力加速度为g。现同时松开M、N两点，棒a由静止开始向下运动。（1）求棒a向