2019年高考物理一轮复习全真精准模拟第07周第二练(大题特训)(含解析).docx
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1、1第七周 第二练24(14 分)如图所示,两光滑平行金属导轨 , 之间接一阻值为 的定值电阻, 之间处于断开状态,abcd、dcba aa R dd部分为处于水平面内,且 , 部分为处于倾角为 的斜面内,abba ab=bb=ba=aa=L bcdbcd 。 区域存在一竖直向下的磁场 ,其大小随时间的变化规律bc=cd=dd=dc=cb=bb=L abba B1为 ( 为大于零的常数); 区域存在一垂直于斜面向上的大小恒为 的磁场。一阻值为 、质B1=ktk cddc B2 r量为 的导体棒 垂直于导轨从 处由静止释放。不计导轨的电阻,重力加速度为 。求:m MN bb g(1)导体棒 到达
2、前瞬间,电阻 上消耗的电功率;MN cc R(2)导体棒 从 到达 的过程中,通过电阻 的电荷量;MNbb cc R(3)若导体棒 到达 立即减速,到达 时合力恰好为零,求导体棒 从 到 运动的时间。MN cc dd MNcc dd【答案】(1) (2) (3) (式中k2L4R(R+r)2 q= kL2R+r 2Lgsin t=m(R+r)(v-v)+B22L3kB2L3-mg(R+r)sinv= 2gLsin ,v=B2kL3+mg(R+r)sinB22L2【解析】【详解】(1)因磁场 随时间的变化规律为 ,所以 ,B1 B1=ktBt =k所组成回路产生的感应电动势abba E= t =
3、L2 Bt =kL2流过电阻 的电流R I=ER+r电阻 消耗的功率R PR=I2R联立以上各式求得 PR=k2L4R(R+r)2(2)电阻 的电荷量R q=ItI=I= kL2R+r根据牛顿第二定律 mgsin =ma导体棒从 从 到达 中,通过的位移MNbb cc L=12at2联立解得 q=kL2R+r 2Lgsin2(3)根据(2)问,求得导体棒到达 时的速度ccv= 2gLsin到达 时合力为 0,则dd B2L(B2Lv-kL2R+r )=mgsin解得: v=B2kL3+mg(R+r)sinB22L2导体棒 从 到达 过程中,运用动量定理MNcc ddB2ILt-mgtsin =
4、-mv-(-mv)从 到达 过程中,流过导体棒 的电荷量cc dd MNq=Itq= kL2R+rt- B2L2R+r联立以上式子,求得(式中 , )t=m(R+r)(v-v)+B22L3kB2L3-mg(R+r)sin v= 2gLsin v=B2kL3+mg(R+r)sinB22L225(18 分)如图 1 所示是某游乐场的过山车,现将其简化为如图 2 所示的模型:倾角 、长 的直轨 =37 L=60cm道 AB 与半径 的光滑圆弧轨道 BCDEF 在 B 处平滑连接, C、 F 为圆轨道最低点, D 点与圆心等高, ER=10cm为圆轨道最高点;圆轨道在 F 点与水平轨道 FG 平滑连接
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