2009年上海復(fù)興高級(jí)中學(xué)高三物理思維訓(xùn)練
運(yùn)動(dòng)學(xué)+動(dòng)力學(xué)
1．在空氣阻力不計(jì)時(shí)豎直向上拋出一物體上升時(shí)間為t1，下降時(shí)間為t2，如果空氣阻力大小不變時(shí)，用同樣的初速度豎直向上拋出一物體上升時(shí)間為t3，下降時(shí)間為t4，則下列說法中正確的是（ ）
（A）t1大于t3 （B）t2大于t4
（C）t1＋t2小于t3＋t4 （D）t1＋t2可能等于t3＋t4
2．以初速v0豎直向上拋出一個(gè)小球，小球所受的空氣阻力與速度大小成正比，從拋出到落地小球運(yùn)動(dòng)的v-t圖是下面哪一個(gè)？ （ A ）
3．一個(gè)物體受到的合力F如圖所示，該力的大小不變，方向隨時(shí)間t周期性變化，力為正時(shí)表示力的方向向東，力為負(fù)時(shí)表示力的方向向西，力的總作用時(shí)間足夠長，將物體在下面哪些時(shí)刻由靜止釋放，物體可以運(yùn)動(dòng)到出發(fā)點(diǎn)的西邊且離出發(fā)點(diǎn)很遠(yuǎn)的地方 （ AC ）
（A）t＝t1， （B）t＝t1/2， （C）t＝2t1/3， （D）t＝t1/3。
4．已知汽車質(zhì)量為m，行駛速度為v，汽車剎車系統(tǒng)的制動(dòng)力大小恒為F，設(shè)駕駛員的反應(yīng)時(shí)間為t0。求：
（1）駕駛員從發(fā)現(xiàn)情況到完全停車經(jīng)過的總距離s；
（2）根據(jù)（1）中的計(jì)算表達(dá)式，請(qǐng)你推斷交通法規(guī)中會(huì)有哪些嚴(yán)禁的違章條例。
4解、（1）車輛的減速度a＝，則s＝vt0＋＝vt0＋；
（2）由以上關(guān)系式可知，當(dāng)F恒定時(shí)，s與t0、m、v有關(guān)。故在交通法規(guī)中應(yīng)有嚴(yán)禁的條例是：嚴(yán)禁酒后駕車；嚴(yán)禁超載；嚴(yán)禁超速。
5．
5．解：42，3.6´106，
6、氫氣球下系一小重物G，重物只在重力和繩的拉力作用下做直線運(yùn)動(dòng)，重物運(yùn)動(dòng)的方向如圖中箭頭所示虛線方向，圖6中氣球和重物G在運(yùn)動(dòng)中所處的位置可能是： ABC
7. 如圖所示，A、B兩球從右端同一高度處同時(shí)釋放后，不計(jì)摩擦，你認(rèn)為 -( )
A.沿平直軌道上A球先到達(dá)另一端
B.沿凹槽軌道上B球先到達(dá)另一端
C. A、B兩球同時(shí)到達(dá)另一端
D. 無法判斷
8. 一木塊放在粗糙的水平面上，同時(shí)受到與水平方向夾角分別為α和β的兩個(gè)力F1、F2的作用，如圖所示。木塊獲得的加速度為a。若撤去其中一個(gè)力F2，則木塊的加速度 ( )
A．必然增大 B．必然減小 C．可能不變 D．可能增大
9.如圖所示，相鄰兩車站間距相等，在一條直線上．車在兩站間行駛時(shí)平均速度均為v車，每次靠站停頓時(shí)間均為t．某同學(xué)位于車站1與車站2之間離車站2較近的某一位置，當(dāng)車從車站3開動(dòng)的同時(shí)，他向車站2以平均速度v人奔跑，并恰能趕上汽車，車長不計(jì)．
于是該同學(xué)得出結(jié)論：若他仍以此平均速度從原位置向車站1奔跑，也一定能趕得上這輛班車．
請(qǐng)你通過計(jì)算判斷這位同學(xué)的結(jié)論是否正確？并分析此結(jié)論成立的初位置須滿足的條件是什么？
（本題10分）
解：這位同學(xué)的結(jié)論不正確，能不能趕上車與初始位置有關(guān)。 （3分）
分析，設(shè)該同學(xué)初始位置與車站2的距離為x，
向車站2奔跑的時(shí)間關(guān)系為 
（2分）
若向車站1奔跑也能趕上此班車，則須滿足的時(shí)間關(guān)系為
（3分）
從以上二式若滿足條件應(yīng) L-x=2x ，即x≥
結(jié)論才成立 （2分）
10、如圖所示，一物體恰能在一個(gè)斜面體上沿斜面勻速下滑，可以證明出此時(shí)斜面不受地面的摩擦力作用，若沿斜面方向用力向下推此物體，使物體加速下滑，則斜面受地面的摩擦力是（ ）
A、大小為零
B、方向水平向右
C、方向水平向左
D、無法判斷大小和方向
11.如圖所示為兩個(gè)光滑的斜面，高相同，右邊由兩部分組成，且AB+BC=AD。兩小球a,b分別從A點(diǎn)沿兩側(cè)斜面由靜止滑下，不計(jì)轉(zhuǎn)折處的能量損失，哪一邊的小球先滑到斜面底部？(A)
A
b a
B
D C
A、a球先滑到底端
B、b球先滑到底端
C、同時(shí)滑到底端
D、無法判斷
12．（徐匯區(qū)2008屆第一次測試A卷）一圓環(huán)A套在一均勻圓木棒B上，A的高度相對(duì)B的長度來說可以忽略不計(jì)。A和B的質(zhì)量都等于m，A和B之間的滑動(dòng)摩擦力為f（f < mg）。開始時(shí)B豎直放置，下端離地面高度為h，A在B的頂端，如圖所示。讓它們由靜止開始自由下落，當(dāng)木棒與地面相碰后，木棒以豎直向上的速度反向運(yùn)動(dòng)，并且碰撞前后的速度大小相等。設(shè)碰撞時(shí)間很短，不考慮空氣阻力，問：在B再次著地前，要使A不脫離B，B至少應(yīng)該多長？
（14分）釋放后A和B相對(duì)靜止一起做自由落體運(yùn)動(dòng)，
B著地前瞬間的速度為
2分
B與地面碰撞后，A繼續(xù)向下做勻加速運(yùn)動(dòng)，B豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)。
它們加速度的大小分別為：
2分 和 
2分
B與地面碰撞后向上運(yùn)動(dòng)到再次落回地面所需時(shí)間為 
2分
在此時(shí)間內(nèi)A的位移 
2分
要在B再次著地前A不脫離B，木棒長度L必須滿足條件 L ≥ x 2分
聯(lián)立以上各式，解得 L≥
2分
13．有一些問題你可能不會(huì)求解，但你仍有可能對(duì)這些問題的解是否合理進(jìn)行分析和判斷。例如從解的物理量單位，解隨某些已知量變化的趨勢(shì)，解在一些特殊條件下的結(jié)果等方面進(jìn)行分析，并與預(yù)期結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等進(jìn)行比較，從而判斷解的合理性或正確性。
舉例如下：如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為q的滑塊A放在水平地面上，把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上，忽略一切摩擦，有人求得B相對(duì)地面的加速度a＝gsinq，式中g(shù)為重力加速度。
對(duì)于上述解，某同學(xué)首先分析了等號(hào)右側(cè)量的單位，沒發(fā)現(xiàn)問題，他進(jìn)一步利用特殊條件對(duì)該解做了四項(xiàng)分析和判斷，所得結(jié)論都是“解可能是正確的”，但是其中有一項(xiàng)是錯(cuò)誤的，請(qǐng)你指出該項(xiàng) （ ）
（A）當(dāng)q＝0°時(shí)，該解給出a＝0，這符合常識(shí)，說明該解可能對(duì)的
（B）當(dāng)q＝90°時(shí)，該解給出a＝g，這符合實(shí)驗(yàn)結(jié)論，說明該解可能對(duì)的
（C）當(dāng)M≫m時(shí)，該解給出a＝g sinq，這符合預(yù)期的結(jié)果，說明該解可能對(duì)的
（D）當(dāng)m≫M時(shí)，該解給出a＝g/sinq，這符合預(yù)期的結(jié)果，說明該解可能對(duì)的
14．（16 分）
天空有近似等高的濃云層，為了測量云層的高度，在水平地面上與觀測者的距離為d＝
km/s。
如圖，A表示爆炸處，O表示觀測者所在處，h表示云層下表面的高度。用t1表示爆炸聲直接傳到O處所經(jīng)時(shí)間，則有
d=vt1 ①
用t2表示爆炸聲經(jīng)云層反射到達(dá)O處所經(jīng)時(shí)間，因?yàn)槿肷浣堑扔诜瓷浣�，故�?/p>
2
②
已知t2-t1=Δt ③
聯(lián)立①、②、③式，可得
④
代入數(shù)值得
h=2.0×
評(píng)分參考：①、②式各5分，④、⑤式共6分。
15、（14分）已知O、A、B、C為同一直線上的四點(diǎn)，AB間的距離為l1，BC間的距離為l2，一物體自O(shè)點(diǎn)靜止起出發(fā)，沿此直線做勻加速運(yùn)動(dòng)，依次經(jīng)過A、B、C三點(diǎn)。已知物體通過AB段與通過BC段所用時(shí)間相等。求O與A的距離。
15． l1＝v0t＋at2，l1＋l2＝2v0t＋2at2，解得：l2－l1＝at2，
16．（15分）甲、乙兩運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練交接棒的過程中發(fā)現(xiàn)：甲經(jīng)短距離加速后能保持
求：（1）此次練習(xí)中乙在接棒前的加速度a；
（2）在完成交接棒時(shí)乙離接力區(qū)末端的距離。
解：(1)設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，甲追上乙，則根據(jù)題意有vt-vt/2=13.5
將v=9代入得到：t=3s,
再有 v=at
解得：a=
(2)在追上乙的時(shí)候，乙走的距離為s,
則：s=at2/2
代入數(shù)據(jù)得到 s=
所以乙離接力區(qū)末端的距離為∆s=20-13.5=
17．（10分）某高速公路邊的交通警示牌有如圖所示的標(biāo)記，其意義是指車輛的瞬時(shí)速度不得超過
甲同學(xué)這樣解答：車速v0＝＝
作v-t圖求解。從圖中可得兩車所要保持的距離就是平行四邊形abcd的面積，其面積恰等于矩形Oace的面積，即： Sabcd＝25×1＝
而乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的分析不夠全面，只分析了一種情況，乙同學(xué)認(rèn)為安全距離應(yīng)該大于
你認(rèn)為哪位同學(xué)的結(jié)果正確？為什么？請(qǐng)予以說明并有解答過程（也可作圖并說明）。
17（10分） 甲同學(xué)的結(jié)論不正確，因?yàn)樗豢紤]了前后兩輛車都以
（1）v前＝
顯然（1）中v前＝
而（2）中v前＜
評(píng)分細(xì)則：結(jié)論不正確（2分），說出還有兩種情況（共4分），作圖正確（2分），得到大于
18、一輛汽車從靜止開始沿直線勻加速開出，然后保持勻速運(yùn)動(dòng)，最后勻減速運(yùn)動(dòng)，直到停止，下表給出了不同時(shí)刻汽車的速度，則汽車從開出到開始做勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間是 s�？偣餐ㄟ^的路程是 m。
時(shí)刻(s)
2.0
4.0
6.0
10.0
14.0
19.0
21.0
速度(m／s)
3
6
9
12
12
9
3
18. 8、192
19、一中學(xué)生為即將發(fā)射的“神州七號(hào)”載人飛船設(shè)計(jì)了一個(gè)可測定豎直方向加速度的裝
置，其原理可簡化如圖，拴在豎直彈簧上的重物與滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭連接，該裝置在地面上靜止時(shí)其電壓表的指針指在表盤中央的零刻度處，在零刻度的兩側(cè)分別標(biāo)上對(duì)應(yīng)的正、負(fù)加速度值，當(dāng)加速度方向豎直向上時(shí)電壓表的示數(shù)為正．這個(gè)裝置在“神州七號(hào)”載人飛船發(fā)射、運(yùn)行和回收過程中，下列說法中正確的是 （ ）
A．飛船在豎直減速上升的過程中，處于失重狀態(tài)，電壓表的示數(shù)為負(fù)
B．飛船在豎直減速返回地面的過程中，處于超重狀態(tài)，電壓表的示數(shù)為正
C．飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，電壓表的示數(shù)為零
D．飛船在圓軌道上運(yùn)行時(shí)，電壓表的示數(shù)為負(fù)
20．如圖所示，小車上固定著三角硬桿，桿的端點(diǎn)固定著一個(gè)質(zhì)量為m的小球．當(dāng)小車有水平向右的加速度且逐漸增大時(shí)，桿對(duì)小球的作用力的變化（用F1至F4變化表示）可能是下圖中的（OO＇為沿桿方向）（ ）
電磁感應(yīng)、磁場+穩(wěn)恒電流+數(shù)學(xué)
1．如圖所示，abcd是粗細(xì)均勻的電阻絲制成的長方形線框，水平放置在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，邊長ad是邊長ab的兩倍，導(dǎo)體棒MN可在ad、bc上無摩擦滑動(dòng)，且接觸良好，導(dǎo)體棒MN的電阻與線框ab邊的電阻相等，當(dāng)MN由靠近ab邊向cd邊勻速滑動(dòng)的過程中，以下說法中正確的是（ ）
（A）MN兩端電壓先增大后減小
（B）矩形線框中消耗的電功率先增大后減小，然后再增大后減小
（C）ab中的電流先減再增大
（D）矩形線框中消耗的電功率先減小再增大
2．（14分）如圖（A）所示，固定于水平桌面上的金屬架cdef，處在一豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B0，金屬棒ab擱在框架上，可無摩擦地滑動(dòng)，此時(shí)adeb構(gòu)成一個(gè)邊長為l的正方形，金屬棒的電阻為r，其余部分的電阻不計(jì)。從t＝0的時(shí)刻起，磁場開始均勻增加，磁感應(yīng)強(qiáng)度變化率的大小為k（k＝）。求：
（1）用垂直于金屬棒的水平拉力F使金屬棒保持靜止，寫出F的大小隨時(shí)間 t變化的關(guān)系式。
（2）如果豎直向下的磁場是非均勻增大的（即k不是常數(shù)），金屬棒以速度v0向什么方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使金屬棒中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流，寫出該磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt隨時(shí)間t變化的關(guān)系式。
（3）如果非均勻變化磁場在0―t1時(shí)間內(nèi)的方向豎直向下，在t1―t2時(shí)間內(nèi)的方向豎直向上，若t＝0時(shí)刻和t1時(shí)刻磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B0，且adeb的面積均為l2。當(dāng)金屬棒按圖（B）中的規(guī)律運(yùn)動(dòng)時(shí)，為使金屬棒中始終不產(chǎn)生感應(yīng)電流，請(qǐng)?jiān)趫D（C）中示意地畫出變化的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度Bt隨時(shí)間變化的圖像（t1－t0＝t2－t1＜）。
23．（14分）（1）ε＝＝S＝kl2 I＝＝ （2分）
因?yàn)榻饘侔羰冀K靜止，在t時(shí)刻磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bt＝B0+kt，所以
F外＝FA＝BIl＝（B0＋kt）l＝B0＋t （2分 方向向右 （1分）
（2）根據(jù)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件，為使回路中不產(chǎn)生感應(yīng)電流，回路中磁通量的變化應(yīng)為零，
因?yàn)榇鸥袕?qiáng)度是逐漸增大的，所以金屬棒應(yīng)向左運(yùn)動(dòng)（使磁通量減小） （1分）即： Δφ＝0，即Δφ＝BtSt－B0S0，
也就是 Bt l（l－vt）＝B
（3）如果金屬棒的右勻速運(yùn)動(dòng)，因?yàn)檫@時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度
是逐漸減小的，同理可推得，Bt＝ （2分）
所以磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖像如右圖（t1時(shí)刻Bt不為零） （2分）
3．如圖所示，三根彼此絕緣的無限長直導(dǎo)線ab、cd、ef，構(gòu)成一個(gè)等邊三角形，O為三角形的中心，M、N分別為O關(guān)于導(dǎo)線的對(duì)稱點(diǎn)，當(dāng)三根導(dǎo)線中通以大小相等、方向如圖所示的電流時(shí)，O點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，M點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B’，則N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為___________；若將導(dǎo)線ef中的電流撤去，而保持另外兩根導(dǎo)線中的電流不變，則N點(diǎn)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小變?yōu)開____________。
3、B’，
4．如圖甲所示，MN、PQ為水平放置的足夠長的平行光滑導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距為
（1）請(qǐng)定性說明金屬棒在達(dá)到穩(wěn)定速度前的運(yùn)動(dòng)情況是怎樣的？
（2）金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度是多少?
（3）金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定速度所需的時(shí)間是多少?
（4）金屬棒從開始運(yùn)動(dòng)直至達(dá)到穩(wěn)定速度的過程中所產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)可在什么數(shù)值范圍內(nèi)取值？
4．（1）在達(dá)到穩(wěn)定速度前，金屬棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)。（2分）
（2）
（1分）、
（1分）、
（1分），
、
（1分）、
，
，（1分）
（1分）
（共6分）
（3）
（2分），
（1分），
可求出
（1分）
（共4分）
（4）金屬棒的位移
（1分）
（1分）、
、
， 
（1分），
，
（1分）
（共4分）
5．（14分）如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中豎直放置兩條足夠長的平行導(dǎo)軌，磁場方向與導(dǎo)軌所在平面垂直，磁感強(qiáng)度大小為B0。導(dǎo)軌上端連接一阻值為R的電阻和電鍵K，導(dǎo)軌電阻不計(jì)。兩金屬棒a和b的電阻都為R，質(zhì)量分別為ma=
（1）若將b棒固定，電鍵K斷開，用一豎直向上的恒力F拉a棒，穩(wěn)定后a棒以v1=
（2）若將a棒固定，電鍵K閉合，讓ｂ棒自由下滑，求b棒滑行的最大速度v2。
（3）若將a棒和b棒都固定，電鍵K斷開，使磁感強(qiáng)度從B0隨時(shí)間均勻增加，經(jīng)0.1s后磁感強(qiáng)度增大到2B0時(shí)，a棒所受到的安培力大小正好等于a棒的重力，求兩棒間的距離h。
23．（14分）
解：（1）a棒作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，有：
(1) （1分）
a棒與b棒構(gòu)成串聯(lián)閉合電路，電流強(qiáng)度為
(2) （1分）
a棒、b棒受到的安培力大小為
(3)
(4)
（1分）
依題意，有 
(5)
解(1)~(5)，得 
（1分）
[注：將a、b棒看作整體，安培力看作內(nèi)力，直接得到同樣給4分。]
（2）a棒固定、電鍵K閉合后，b棒自由下滑作切割磁感線運(yùn)動(dòng)，最終ｂ棒以最大速度v2勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：
(6)
a棒與電阻R并聯(lián)，再與b棒串聯(lián)構(gòu)成閉合電路，電流強(qiáng)度為
(7) （1分）
b棒受到的安培力與b棒重力平衡，有
(8) （1分）
由(1)~(5)可解得：
(9)
（1分）
解(6)~(9)，得 
（2分）
（3）電鍵K斷開后，當(dāng)磁場均勻變化時(shí)，在a、b棒與平行導(dǎo)軌構(gòu)成的閉合回路內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為
(10) （1分）
(11) （1分）
依題意，有
(12) （1分）
由(9)~(12)解得：
（2分）
6．如圖所示，相距為d的兩條水平虛線L1、L2之間是方向水平向里的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，正方形線圈abcd邊長為L（L＜d），質(zhì)量為m，電阻為R，將線圈在磁場上方高h(yuǎn)處靜止釋放，cd邊剛進(jìn)入磁場時(shí)速度為v0，cd邊剛離開磁場時(shí)速度也為v0，則線圈穿越磁場的過程中（從cd邊剛進(jìn)入磁場起一直到ab邊離開磁場為止） （ ）
（A）感應(yīng)電流所做的功為mgd
（B）感應(yīng)電流所做的功為2mgd
（C）線圈的最小速度可能為
（D）線圈的最小速度一定為
7．（22分）磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡化為如下模型，固定在列車下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框，電阻為R，金屬框置于xOy平面內(nèi)，長邊MN長為l，平行于y軸，寬為d的NP邊平行于x軸，如圖1所示。列車軌道沿Ox方向，軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿x軸方向按正弦規(guī)律分布，其空間周期為l，最大值為B0，如圖2所示，金屬框同一長邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同，整個(gè)磁場以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi)MN、PQ邊所在位置磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略，并忽略一切阻力。列車在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛，某時(shí)刻速度為v（v＜v0）。
（1）簡要敘述列車運(yùn)行過程中獲得驅(qū)動(dòng)力的原理；
（2）為使列車獲得最大驅(qū)動(dòng)力，寫出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場中的什么位置及l(fā)與d之間應(yīng)滿足什么條件？
（3）計(jì)算在滿足第（2）問的條件下列車速度為v時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小。
25.（22分）
（l）由于列車速度與磁場平移速度不同，導(dǎo)致穿過金屬框的磁通量發(fā)生變化，由于電磁感應(yīng)，金屬框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流受到的安培力即為驅(qū)動(dòng)力。
（2）為使列車得最大驅(qū)動(dòng)力，MN、PQ應(yīng)位于磁場中磁感應(yīng)強(qiáng)度同為最大值且反向的地方，這會(huì)使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大，導(dǎo)致框中電流最強(qiáng)，也會(huì)使得金屬框長邊中電流受到的安培力最大。因此，d應(yīng)為
的奇數(shù)倍，即
d＝(2k＋1)或λ=
(k∈N) �、�
（3）由于滿足第（2）問條件，則MN、PQ邊所在處的磁感就強(qiáng)度大小均為B0且方向總相反，經(jīng)短暫時(shí)間Δt，磁場沿Ox方向平移，同時(shí)，金屬框沿Ox方向移動(dòng)的距離為vΔt。
因?yàn)関0＞v，所以在Δt時(shí)間內(nèi)MN邊掃過的磁場面積S＝(v0－v)lΔt
在此Δt時(shí)間內(nèi)，MN邊左側(cè)穿過S的磁通移進(jìn)金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化
＝B
同理，該Δt時(shí)間內(nèi)，PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁場引起框內(nèi)磁通量變化
＝B
故在內(nèi)金屬框所圍面積的磁通時(shí)變化
＝＋ �、�
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，金屬框中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小E＝
⑤
根據(jù)閉合電路歐姆定律有I＝
�、�
根據(jù)安培力公式，MN邊所受的安培力FMN＝B0Il
PQ邊所受的安培力FPQ＝B0Il
根據(jù)左手定則，MN、PQ邊所受的安培力方向，此時(shí)列車驅(qū)動(dòng)力的大小
F＝FMN＋FPQ＝2 B0Il ⑦
聯(lián)立解得F＝
⑧
8．如圖所示，間距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌彎成“∠”型，底部導(dǎo)軌面水平，傾斜部分與水平面成θ角，導(dǎo)軌與固定電阻R相連，整個(gè)裝置處于豎直向上的大小為B的勻強(qiáng)磁場中。導(dǎo)體棒ab和cd，質(zhì)量均為m，垂直于導(dǎo)軌放置，且與導(dǎo)軌間接觸良好，兩導(dǎo)體棒的電阻與固定電阻R阻值相等，其余部分電阻不計(jì)，當(dāng)導(dǎo)體棒cd沿底部導(dǎo)軌向右以速度為v勻速滑動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體棒ab恰好在傾斜導(dǎo)軌上處于靜止?fàn)顟B(tài)，則導(dǎo)體棒ab消耗的熱功率與cd棒克服安培力做功的功率之比為_________，電阻R的阻值為_________。
8、1:6，
9．如圖所示，光滑導(dǎo)電圓環(huán)軌道豎直固定在勻強(qiáng)磁場中，磁場方向與軌道所在平面垂直，導(dǎo)體棒ab的兩端可始終不離開軌道無摩擦地滑動(dòng)，當(dāng)ab由圖示位置釋放，直到滑到右側(cè)虛線位置的過程中，關(guān)于ab棒中的感應(yīng)電流情況，正確的是（ ）
A．先有從a到b的電流，后有從b到a的電流
B．先有從b到a的電流，后有從a到b的電流
C．始終有從b到a的電流
D．始終沒有電流產(chǎn)生
10．（多選題，4分）靈敏電流計(jì)與線圈相連接，將條形磁鐵的N極向下迅速插入線圈過程中，觀察到靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn)。能使靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)操作為（ ）
A．將條形磁鐵從圖示位置向下拔出
B．將條形磁鐵從圖示位置向上拔出
C．使線圈從圖示位置向上運(yùn)動(dòng)
D．使條形磁鐵和線圈一起向上運(yùn)動(dòng)
11．如圖水平光滑的平行金屬導(dǎo)軌，左端與電阻R相連接，勻強(qiáng)磁場B豎直向下分布在導(dǎo)軌所在的空間內(nèi)，質(zhì)量一定的金屬棒垂直擱在導(dǎo)軌上，令棒以一定的初速度向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其通過位置a時(shí)速率為υa，通過位置b時(shí)速率為υb，到位置C時(shí)棒剛好靜止，設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì)，a、b與b、c的間距相等，則關(guān)于金屬棒由a到b和由b到c的兩個(gè)過程中，以下說法正確的是 （ ）
A．通過棒截面的電量相等?
B．棒運(yùn)動(dòng)的加速度相等?
C．棒通過a、b兩位置時(shí)的速率關(guān)系為υa＞2υb?
D．回路中產(chǎn)生的電能Eab與Ebc的關(guān)系為：Eab = 3Ebc?
12．（14分）如圖甲所示是某人設(shè)計(jì)的一種振動(dòng)發(fā)電裝置，它的結(jié)構(gòu)是一個(gè)套在輻向形永久磁鐵槽中的半徑為r＝
（1）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E的大��；
（2）線圈運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電流I的大小，并在圖丁中畫出感應(yīng)電流隨時(shí)間變化的圖像（在圖甲中取電流由C向上流過電珠L到D為正）；
（3）每一次推動(dòng)線圈運(yùn)動(dòng)過程中作用力F的大��；
（4）該發(fā)電機(jī)的輸出功率P（摩擦等損耗不計(jì)）；
（5）某同學(xué)說：“該線圈在運(yùn)動(dòng)過程中，磁感線始終與線圈平面平行，線圈中的磁通量始終為零，磁通量保持不變，因此線圈中應(yīng)該沒有感應(yīng)電流產(chǎn)生，但實(shí)際卻產(chǎn)生了電流，如何解釋這個(gè)問題呢？”對(duì)這個(gè)問題說說你的看法。
12．（1）從圖可以看出，線圈往返的每次運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度為
v＝＝m/s＝
線圈做切割磁感線E＝2nprBv＝2´20´3.14´0.1´0.2´0.8 V＝2 V （2分）
（2）感應(yīng)電流 I＝＝A＝
電流圖像 （2分）
（3）由于線圈每次運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以每次運(yùn)動(dòng)過程中推力必須等于安培力．
F推＝F安＝nILB＝2nIprB＝2´20´0.2´3.14´0.1´0.2 N＝0.5 N． （3分）
（4）發(fā)電機(jī)的輸出功率即燈的電功率．P＝I2R2＝0.22´8 W＝0.32 W （2分）
（5）磁感線是閉合曲線，所以在磁鐵內(nèi)部也有磁感線，這些磁感線穿過線圈了，所以線圈中的磁通量不為零，且在運(yùn)動(dòng)過程中磁通量發(fā)生變化了。（2分）
13．如圖所示，矩形線圈abcd在勻強(qiáng)磁場中可以分別繞垂直于磁場方向的軸P1和P2以相同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)線圈平面轉(zhuǎn)到與磁場方向平行時(shí)
A．線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流等于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電流
B．線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)小于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電動(dòng)勢(shì)
C．線圈繞P1和P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)電流的方向相同，都是a→b→c→d
D 線圈繞P1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力大于繞P2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)dc邊受到的安培力
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