《電磁感應(yīng)+動量》計算題專項

1、彭水一中高2012級期末復(fù)習(xí)電磁感應(yīng)+動量計算題專項1.在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n=1500匝，橫截面積S=20cm2螺線管導(dǎo)線電阻r=1.0，R1=4.0，R2=5.0，C=30F在一段時間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應(yīng)強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化求：（1）求螺線管中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢；（2）閉合S，電路電流穩(wěn)定后，求電阻R1的電功率；（3）S斷開后，求流經(jīng)R2的電量2.如圖所示，光滑平行的金屬導(dǎo)軌MN和PQ，間距L1.0 m，與水平面之間的夾角30°，勻強磁場磁感應(yīng)強度B2.0 T，垂直于導(dǎo)軌平面向上，MP間接有阻值R2.0的電阻，其它電阻不計，質(zhì)量m2.0 kg的金屬桿ab

2、垂直導(dǎo)軌放置，用變力F沿導(dǎo)軌平面向上拉金屬桿ab， 若金屬桿ab以恒定加速度a2 m/s2， 由靜止開始做勻變速運動，則：（g=10 m/s2）(1) 在5 s內(nèi)平均感應(yīng)電動勢是多少？通過導(dǎo)體棒的電荷量q(2) 第5 s末，回路中的電流多大？(3) 第5 s末，作用在ab桿上的外力F多大？3.如圖所示，矩形線框的質(zhì)量m0.016kg，長L0.5m，寬d0.1m，電阻R0.1.從離磁場區(qū)域高h15m處自由下落，剛?cè)雱驈姶艌鰰r,由于磁場力作用，線框正好作勻速運動. （取g=10m/s2）(1)求磁場的磁感應(yīng)強度； (2) 如果線框下邊通過磁場所經(jīng)歷的時間為t0.15s，求磁場區(qū)域的高度h2（3）求

3、線框從剛開始下落到下邊剛要出磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱？4.如圖所示，光滑的定滑輪上繞有輕質(zhì)柔軟細線，線的一端系一質(zhì)量為3m的重物，另一端系一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿。在豎直平面內(nèi)有間距為L的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌PQ、EF，在QF之間連接有阻值為R的電阻，其余電阻不計，磁感應(yīng)強度為B0的勻強磁場與導(dǎo)軌平面垂直，開始時金屬桿置于導(dǎo)軌下端QF處，將重物由靜止釋放，當重物下降h時恰好達到穩(wěn)定速度而勻速下降。運動過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，（忽略所有摩擦，重力加速度為g），求：（1）電阻R中的感應(yīng)電流方向；（2）重物勻速下降的速度v；（3）重物從釋放到下降h的過程中，電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR

4、；（4）若將重物下降h時的時刻記作t=0，速度記為v0，從此時刻起，磁感應(yīng)強度逐漸減小，若此后金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流，則磁感應(yīng)強度B怎樣隨時間t變化（寫出B與t的關(guān)系式）5，6，如圖所示，質(zhì)量為的天車靜止在光滑軌道上，下面用長為的細線懸掛著質(zhì)量為的沙箱，一顆質(zhì)量為的子彈，以的水平速度射入沙箱，并留在其中，在以后運動過程中，求：沙箱上升的最大高度。7，如圖所示浮動起重機從岸上吊起m=2t的重物。開始時浮吊起重桿OA與豎直方向成60°角，當轉(zhuǎn)至桿與豎直方向成30°角時，求起重機的水平方向的位移。設(shè)浮吊質(zhì)量為20t，起重桿長l=8m，水的阻力與桿重均不計。8，質(zhì)量0.6的平板

5、小車靜止在光滑水面上，如圖7所示，當時，兩個質(zhì)量都為0.2的小物體和，分別從小車的左端和右端以水平速度和同時沖上小車，當它們相對于小車停止滑動時，沒有相碰。已知、兩物體與車面的動摩擦因數(shù)都是0.20，取10，求：（）、兩物體在車上都停止滑動時車的速度；（）車的長度至少是多少？ 9.如圖8所示，、兩球質(zhì)量均為，期間有壓縮的輕短彈簧處于鎖定狀態(tài)。彈簧的長度、兩球的大小均忽略，整體視為質(zhì)點，該裝置從半徑為的豎直光滑圓軌道左側(cè)與圓心等高處由靜止下滑，滑至最低點時，解除對彈簧的鎖定狀態(tài)之后，球恰好能到達軌道最高點，求彈簧處于鎖定狀態(tài)時的彈性勢能。10（18分）在一種新的“子母球”表演中，讓同一豎直線上的

6、小球A和小球B，從距水平地面高度為ph（p1）和h的地方同時由靜止釋放，如題9圖所示。球A的質(zhì)量為m，球B的質(zhì)量為3m。設(shè)所有碰撞都是彈性碰撞，重力加速度大小為g，忽略球的直徑、空氣阻力及碰撞時間。 （1）求球B第一次落地時球A的速度大小； （2）若球B在第一次上升過程中就能與球A相碰，求p的取值范圍； （3）在（2）情形下，要使球A第一次碰后能到達比其釋放點更高的位置，求p應(yīng)滿足的條件。答案與解析1.（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E= 1.2V-(3分)（2）根據(jù)全電路歐姆定律，有：I=0.12A-(1分)根據(jù) P=I2R1  -(1分) 求出 P=5

7、.76×10-2W；-(1分)（3）S斷開后，流經(jīng)R2的電量即為S閉合時C板上所帶的電量Q電容器兩端的電壓     U=IR2=0.6V- - -(2分)流經(jīng)R2的電量    Q=CU=1.8×10-5C-2.（1） 1分答案及解析：3.試題分析：（1）線框做自由落體運動過程，則有線框剛進入磁場時，E=BdV，F(xiàn)=BdL，則得到安培力,由平衡條件得，mg=F代入得，（4分）（2）線框進入磁場勻速運動的時間為完全進入磁場勻加速運動的時間為勻加速運動通過的位移所以 （6分）（3）Q=mgL

8、=0.08J(2分)4.（1）電阻R中的感應(yīng)電流方向為Q-R-F（2分）(2)對金屬棒：受力分析如圖 式中：（2分）所以： （2分） （3）設(shè)電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q,則有能量守恒關(guān)系得：減少的重力勢能等于增加的動能和焦耳熱Q即： （2分） 所以：電阻R中產(chǎn)生的焦耳熱QR為（2分）(4)金屬桿中恰好不產(chǎn)生感應(yīng)電流即磁通量不變（2分）（2分）式中：又：（2分）則磁感應(yīng)強度B怎樣隨時間t變化為 （2分）56，解析：子彈打入沙箱，水平方向動量守恒，此后由天車、沙箱和子彈組成的系統(tǒng)機械能守恒，當沙箱上擺到最高點時，系統(tǒng)具有相等的水平速度，損失的動能轉(zhuǎn)化為沙箱的重力勢能，運用“子彈打木塊”的結(jié)論，聯(lián)系以上兩式，則沙箱上升的最大高度為：。反思：沖擊擺是一個經(jīng)典的物理模型，是子彈打木塊模型巧妙遷移地應(yīng)用。7，解析：浮吊與重物組成的系統(tǒng)水平方向不受外力，動量守恒且初總動量為零，為一人船模型，則：解得x=0.266m，即起重機的水平向左的位移為0.266m。反思：人船模型是作用力和反作用力的同時性，當系統(tǒng)動量守恒時平均動量也守恒。用人船模型的公式解這類變速直線運動的位移不涉及速度的問題時，是非常簡便的，應(yīng)用時要注意人船模型的條件與正確找出物體位移間的幾何關(guān)系。8解：（