08-12年上海高考物理壓軸題.doc

12年33（14分）如圖，質量為M的足夠長金屬導軌abcd放在光滑的絕緣水平面上。一電阻不計，質量為m的導體棒PQ放置在導軌上，始終與導軌接觸良好，PQbc構成矩形。棒與導軌間動摩擦因數為，棒左側有兩個固定于水平面的立柱。導軌bc段長為L，開始時PQ左側導軌的總電阻為R，右側導軌單位長度的電阻為R0。以ef為界，其左側勻強磁場方向豎直向上，右側勻強磁場水平向左，磁感應強度大小均為B。在t=0時，一水平向左的拉力F垂直作用在導軌的bc邊上，使導軌由靜止開始做勻加速直線運動，加速度為a。（1）求回路中感應電動勢及感應電流隨時間變化的表達式；（2）經過多長時間拉力F達到最大值，拉力F的最大值為多少？（3）某過程中回路產生的焦耳熱為Q，導軌克服摩擦力做功為W，求導軌動能的增加量。11年33(14 分)如圖(a)，磁鐵A、B的同名磁極相對放置，置于水平氣墊導軌上。A固定于導軌左端，B的質量m=0.5kg，可在導軌上無摩擦滑動。將B在A附近某一位置由靜止釋放，由于能量守恒，可通過測量B在不同位置處的速度，得到B的勢能隨位置x的變化規(guī)律，見圖(c)中曲線I。若將導軌右端抬高，使其與水平面成一定角度(如圖(b)所示)，則B的總勢能曲線如圖(c)中II所示，將B在處由靜止釋放，求：(解答時必須寫出必要的推斷說明。取)(1)B在運動過程中動能最大的位置；(2)運動過程中B的最大速度和最大位移。(3)圖(c)中直線III為曲線II的漸近線，求導軌的傾角。(4)若A、B異名磁極相對放置，導軌的傾角不變，在圖(c)上畫出B的總勢能隨x的變化曲線10年33（14分）如圖，一質量不計，可上下移動的活塞將圓筒分為上下兩室，兩室中分別封有理想氣體。筒的側壁為絕緣體，上底N、下底M及活塞D均為導體并按圖連接，活塞面積S2cm2。在電鍵K斷開時，兩室中氣體壓強均為p0240Pa，ND間距l(xiāng)11mm，DM間距l(xiāng)23mm。將變阻器的滑片P滑到左端B，閉合電鍵后，活塞D與下底M分別帶有等量導種電荷，并各自產生勻強電場，在電場力作用下活塞D發(fā)生移動。穩(wěn)定后，ND間距l(xiāng)13mm，DM間距l(xiāng)21mm，活塞D所帶電量的絕對值qe0SE（式中E為D與M所帶電荷產生的合場強，常量e08.851012C2/Nm2）。求： （1）兩室中氣體的壓強（設活塞移動前后氣體溫度保持不變）；（2）活塞受到的電場力大小F；（3）M所帶電荷產生的場強大小EM和電源電壓U；（4）使滑片P緩慢地由B向A滑動，活塞如何運動，并說明理由。09年24（14分）如圖，光滑的平行金屬導軌水平放置，電阻不計，導軌間距為l，左側接一阻值為R的電阻。區(qū)域cdef內存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場，磁場寬度為s。一質量為m，電阻為r的金屬棒MN置于導軌上，與導軌垂直且接觸良好，受到F0.5v0.4（N）（v為金屬棒運動速度）的水平力作用，從磁場的左邊界由靜止開始運動，測得電阻兩端電壓隨時間均勻增大。（已知l1m，m1kg，R0.3W，r0.2W，s1m）（1）分析并說明該金屬棒在磁場中做何種運動；（2）求磁感應強度B的大?。唬?）若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足vv0x，且棒在運動到ef處時恰好靜止，則外力F作用的時間為多少？（4）若在棒未出磁場區(qū)域時撤去外力，畫出棒在整個運動過程中速度隨位移的變化所對應的各種可能的圖線。08年24（14分）如圖所示，豎直平面內有一半徑為r、電阻為R1、粗細均勻的光滑半圓形金屬環(huán)，在M、N處與距離為2r、電阻不計的平行光滑金屬導軌ME、NF相接，EF之間接有電阻R2，已知R112R，R24R。在MN上方及CD下方有水平方向的勻強磁場I和II，磁感應強度大小均為B?，F有質量為m、電阻不計的導體棒ab，從半圓環(huán)的最高點A處由靜止下落，在下落過程中導體棒始終保持水平，與半圓形金屬環(huán)及軌道接觸良好，設平行導軌足夠長。已知導體棒下落時的速度大小為v1，下落到MN處時的速度大小為v2。（1）求導體棒ab從A處下落時的加速度大??；（2）若導體棒ab進入磁場II后棒中電流大小始終不變，求磁場I和II這間的距離h和R2