北京各區(qū)高考物理二模真題專題匯編專題16第二個計算題專題講練-電磁學部分含解析

專16第個算—電學分【2019房二模】23分對于同一物理問題，常常可以從宏觀與微觀兩個不同角度進行研究，找出其內(nèi)在聯(lián)系，從而更深刻地理解其物理本質(zhì)。如圖所示：一段橫截面積為、為l的金電絲，單位體積內(nèi)有n個自電子，每一個電子電量為。該電阻絲通有恒定電流時，兩端的電勢差為，設自由電子定向移動的速率均為v。（）導線中的電流I；（）人說“導線中電流做功，實質(zhì)上就是導線中的恒定電場對自由電荷的靜電力做功”。這說法是否正確，通過計算說明。（）了更好地描述某個小區(qū)域的電流分布情況，物理學家引入了電流密度這一物理量，定義大小為單位時間內(nèi)通過單位面積的電量。若已知該導線中的電流密度為，導線的電阻率為，試證明：?！敬鸢福ǎ┓N說法正確。理由如下解析；（）明過程見下面解析。【考點過觀與微觀結(jié)合研究電流本質(zhì)、電流做功、電流小區(qū)域分布的微觀本質(zhì)規(guī)律?！窘馕觯ǎ┛傻茫海ǎ┓N說法正確。

4分電流做功，導線中電場強度，為導線長度，為導線兩端電壓。自由電荷在導線中受力，電場對每個自由電荷做功，導線中含有自由電荷數(shù)，導線對自由電荷做功8（）定義得，由電阻公式，得

6分【海二模反饋】23．分對于一些變化的物理量，平均值是衡量該物理量大小的重要的參數(shù)。比如在以彈簧振子為例的諧運動中，彈簧彈力提供回復力，該力隨著時間和位移的變化是周期性變化的，該力在時間上和位移上存兩個不同的平均值。彈力在某段時間內(nèi)的沖量等于彈力在該時間內(nèi)的平均力乘以該時間段；彈力在某段移內(nèi)做的功等于彈力在該位移內(nèi)的平均值乘以該段位移。1

如圖1所，光滑的水平面上，根輕質(zhì)彈簧一端和豎直墻面相連，另一端和可視為質(zhì)點的質(zhì)為m的塊相連，已知彈簧的勁度系數(shù)為k，點彈簧的原長，重力加速度為。該彈簧振子的振幅為。（）求出從O點B點的過程中彈簧彈力做功，以及該過程中彈力關于位移的均值的大?。虎趶椈烧褡拥闹芷诠綖?，求從O點B點的程中彈簧彈力的量以及該過程中彈力關于時間t平均值的大小F；（）圖2所，阻值忽略不計，間距為的金屬導軌、平固定在水平桌面上，導軌端連接阻值為R的電，一阻值為r量為m的金棒ab跨在金屬導上，與導軌接觸良好，動摩擦因數(shù)為，磁感應強度為B的場垂直于導軌平面向里，給金屬棒一水平向右的初速度，屬棒運動一段時間后靜止，水平位移為x，導軌足夠長，求整個運動過中，安培力關于時間的平均值的大小?！敬鸢福ǎ?；②（）【考點動能理和動量定理在水平彈簧振子和不含源不含容單導體棒模型中的綜合應用【解析（）-圖中面積表示功，；②因為F=-：所以F-t像如右圖所示；從點B點根動能定理，，;從點B點根動量定理，（）動量定理可知，【2019東二?！?3．（18分直流電動機是常的用電器，其原理可簡化為如圖所示的情景。在豎直向下的磁感應強度為B的勻強磁場中，直流電源與間距為L的兩足夠長的光滑平行金屬軌道、連，整個裝置定在水平面內(nèi)，導軌電阻不計質(zhì)量為m的金屬導體棒ab垂放在軌道上，且與軌道接觸良好。電源電動勢E，內(nèi)阻為r，導體棒ab電阻為R。閉合開關，導體a從止開始向右運動，并通過光滑定滑輪提質(zhì)量為m的重。2

（）閉合開關的瞬間，導體棒受到的安培力；（）體棒ab切割磁感線運動時會產(chǎn)生感應電動勢，該電動勢總是削弱電源電勢的作用，因此稱為反電動勢，其大小可以表示為E。請選取勻速提升重物的程，結(jié)合能量轉(zhuǎn)化與守恒定律證明：電路中的電流；（）物從靜止開始向上提升，當重物提升高度為時，導體棒速率為v，計算此過程安培力做的總功?！敬鸢?）=BIL，向:行導軌向右；（）體證明過程見下面解析；（）=（1/2）+1/2mvmgh【考點磁應中電動機模型的綜合應用?！窘馕觯ǎ?分開關閉合瞬間重的加速度最大此時，=IR+r)F==方向:平行導軌向右（）6分勻速運動時，任一段時間，由能量轉(zhuǎn)化關系得：=ΔE

（+）ΔE=vt因為F=所以EItBILv（+）t即：因為=v所以（）6分對棒，W=（1/2）v對重物，-mgh（1/2解得：=1/2+（）+【2019昌二?！?3．（18分在電磁感應現(xiàn)象中，根據(jù)磁通量發(fā)生變化的方式不同可以將感應電動勢分為“動生電動勢”和感生電動3

勢”兩種。（）圖13所，相互平行的金屬導軌、PQ固定在水平面內(nèi)，導軌間距為。導體棒垂直放置在兩導軌上。導軌的左端接一阻值為R的定值電阻，其它電阻不計。整個裝置處在豎直向下勻強磁場，磁感應強度大小為B。現(xiàn)對導體棒施加一水平向右的恒力F，使其由靜止開始運動運動過程中導體棒未滑出導軌。求：a．棒速度大小為v時其所受安培力的大小F；b．棒動過程中能達到的最速度v。（）圖14所示，空間內(nèi)存在均勻分布的有界磁場，磁場的某個橫截面是以O為圓心r為半徑的圓。磁場的磁感應強度B隨時間t均增強，設。將一半徑為r（<的金屬圓環(huán)放在磁場中，圓環(huán)所在平面與磁場垂直，圓心與點合a．求圓環(huán)中感生電動勢大小ε；b．圓環(huán)處感生電場場強的大小E?！敬鸢福ǎ究键c磁應中生動勢”和“感生電動勢”兩種感應電動勢的綜合考查。【解析（）．