2019年高考物理考纲解读与热点难点突破专题05功能关系在电磁学中的应用热点难点突破2.pdf
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1、专题 05 功能关系在电磁学中的应用专题 05 功能关系在电磁学中的应用 1.如图 2 所示,足够长的 U 形光滑金属导轨平面与水平面成角(090)其中MN与PQ平行且间 距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计。金属棒ab由静止开始沿导轨下滑, 并与两导轨始终保持垂直且接触良好,ab棒接入电路的电阻为R, 当流过ab棒某一横截面的电荷量为q时, 棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中( ) 图 2 A运动的平均速度大小为v 1 2 B下滑的位移大小为qR BL C产生的焦耳热为qBLv D受到的最大安培力大小为sin B2L2v R 【答案】B 2. 如图 3 所示,
2、一带正电小球穿在一根绝缘粗糙直杆上,杆与水平方向夹角为,整个空间存在着竖 直向上的匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场,先给小球一初速度,使小球沿杆向下运动,在A点时的动 能为 100 J,在C点时动能减为零,D为AC的中点,那么带电小球在运动过程中( ) 图 3 A到达C点后小球不可能沿杆向上运动 B小球在AD段克服摩擦力做的功与在DC段克服摩擦力做的功不等 C小球在D点时的动能为 50 J 6.如图 4 所示,绝缘斜面处在一个竖直向上的匀强电场中,一带电金属块由静止开始沿斜面滑到底端。 已知在金属块下滑的过程中动能增加0.3 J, 重力做功1.5 J, 电势能增加0.5 J, 则以下判断正确的
3、是 ( ) 图 4 A金属块带负电荷 B电场力做功 0.5 J C金属块克服摩擦力做功 0.8 J D金属块的机械能减少 1.2 J 【答案】D 7半圆形光滑金属导轨MN、PQ平行放置在竖直平面内,导轨左端通过单刀双掷开关 S 接在电路中, 如图 7 甲所示,电源内阻不计,导轨所在空间有如图乙所示的磁场,金属棒电阻为R、质量为m,其他电阻 不计。整个操作过程经历两个阶段:开始时开关接位置 1,金属棒ab从导轨上M、P位置由静止释放,当 金属棒从N、Q竖直向上飞出时,开关 S 改接位置 2,金属棒恰能上升到离N、Q为h的高度处;之后金属 棒又从N、Q落回导轨内并恰好能回到M、P位置。重力加速度为
4、g。下列关于金属棒运动过程的描述正确的 是( ) 图 7 A阶段消耗的电能等于阶段产生的电能 B阶段安培力做的功等于阶段金属棒克服安培力做的功 C阶段克服安培力做的功小于mgh D阶段回路中产生的热量小于mgh 【答案】B 8.如图 1 所示,固定在倾角为30的斜面内的两根平行长直光滑金属导轨的间距为d1 m,其底 端接有阻值为R2 的电阻,整个装置处在垂直斜面向上、磁感应强度大小为B2 T 的匀强磁场中。一 质量为m1 kg(质量分布均匀)的导体杆ab垂直于导轨放置, 且与两导轨保持良好接触。 现杆在沿斜面向上、 垂直于杆的恒力F10 N 作用下从静止开始沿导轨向上运动距离L6 m 时,速度
5、恰好达到最大(运动过程中 杆始终与导轨保持垂直)。设杆接入电路的电阻为r2 ,导轨电阻不计,重力加速度大小为g10 m/s2。 则此过程( ) 图 1 A.杆的速度最大值为 4 m/s B.流过电阻R的电荷量为 6 C C.在这一过程中,整个回路产生的热量为 17.5 J D.流过电阻R的电流方向为由c到d 【答案】C 【解析】当杆达到最大速度时满足Fmgsin ,解得vm5 m/s,选项 A 错误;流过电阻R的 B2d2vm rR 电荷量q C3 C, 选项 B 错误 ; 回路产生的热量QFLmgLsin mv rR BLd rR 2 6 1 22 1 2 2 m 17. 5 J,选项 C
6、正确;由右手定则可知流过R的电流方向从d到c,选项 D 错误。 11.一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中,只受重力、电场力和空气阻力三个力的作用。若重 力势能增加 5 J,机械能增加 1.5 J,电场力做功 2 J,则小球( ) A.重力做功为 5 J B.电势能减少 2 J C.空气阻力做功 0.5 J D.动能减少 3.5 J 【答案】BD 12.如图 4 所示,两个足够长的光滑平行金属导轨倾斜放置,上端接有一定值电阻,匀强磁场垂直导轨 平面向上。一导体棒以平行导轨向上的初速度从ab处上滑,到最高点后又下滑回到ab处。下列说法中正 确的是( ) 图 4 A.上滑过程中导体棒克服安培力
7、做的功大于下滑过程中克服安培力做的功 B.上滑过程中导体棒克服安培力做的功等于下滑过程中克服安培力做的功 C.上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小大于下滑过程中安培力对导体棒的冲量大小 D.上滑过程中安培力对导体棒的冲量大小等于下滑过程中安培力对导体棒的冲量大小 【答案】AD 13.如图 5 所示,半径为R的光滑半圆弧绝缘轨道固定在竖直平面内,磁感应强度为B的匀强磁场方 向垂直轨道平面向里。一可视为质点、质量为m、电荷量为q(q0)的小球由轨道左端A处无初速度滑下。 当小球滑至轨道最低点C时,给小球再施加一始终水平向右的外力F,使小球能保持不变的速率滑过轨道右 侧的D点。若小球始终与轨道接触,重
8、力加速度为g,则下列判断中正确的是( ) 图 5 A.小球在C点受到的洛伦兹力大小为qBgR B.小球在C点对轨道的压力大小为 3mgqB2gR C.小球从C到D的过程中,外力F的大小保持不变 D.小球从C到D的过程中,外力F的功率逐渐增大 【答案】BD 【解析】小球从A到C过程机械能守恒有mgRmv2, 解得v,所以小球在C点受到的洛伦兹 1 2 2gR 力大小为F洛qB, 故选项 A 错误 ; 在C点由牛顿第二定律有FNmgF洛m, 解得FN3mgqB,2gR v2 R 2gR 故选项 B 正确 ; 小球从C到D的过程中,合外力始终指向圆心,所以外力F的大小发生变化,故选项 C 错误 ;
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- 2019 年高 物理 解读 热点 难点 突破 专题 05 功能 关系 电磁学 中的 应用
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