專題24-電磁驅(qū)動(dòng)模型-高考物理電磁感應(yīng)常用模型(解析版)

高考物理《電磁感應(yīng)》常用模型最新模擬題精練專題24.電磁驅(qū)動(dòng)模型一．選擇題1.（2022北京朝陽(yáng)二模）1824年，法國(guó)科學(xué)家阿拉果完成了著名的“圓盤實(shí)驗(yàn)”。實(shí)驗(yàn)中將一銅圓盤水平放置，在其中心正上方用柔軟細(xì)線懸掛一枚可以自由旋轉(zhuǎn)的磁針，如圖所示。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)圓盤在磁針的磁場(chǎng)中繞過圓盤中心的豎直軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，磁針也隨著一起轉(zhuǎn)動(dòng)起來，但略有滯后。下列說法正確的是（）

A.磁針的磁場(chǎng)使圓盤磁化，圓盤產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)B.圓盤內(nèi)的渦電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)C.在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，磁針的磁場(chǎng)穿過整個(gè)圓盤的磁通量發(fā)生了變化D.圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)形成電流，此電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)【參考答案】B【名師解析】銅不是鐵磁質(zhì)，不會(huì)被磁針磁化，磁針轉(zhuǎn)動(dòng)的原因在于圓盤與磁針存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使圓盤切割磁感線，產(chǎn)生了渦流，而渦流的磁場(chǎng)導(dǎo)致磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，B正確；．在圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，圓盤位置和面積均未變，根據(jù)磁針周圍磁感線的分布情況可知磁針的磁場(chǎng)穿過整個(gè)圓盤的磁通量未變，故C錯(cuò)誤；．圓盤中的自由電子隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)，但銅離子也會(huì)隨圓盤一起運(yùn)動(dòng)，二者產(chǎn)生的等效電流為大小相同、方向相反，即可認(rèn)為圓盤整體不產(chǎn)生電流，故D錯(cuò)誤。2、（2021云南昆明重點(diǎn)高中期中）下列四幅演示實(shí)驗(yàn)圖中，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象能正確表述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的是（）A.圖甲用磁鐵靠近輕質(zhì)閉合鋁環(huán)A，A會(huì)靠近磁鐵B.圖乙斷開開關(guān)S，觸點(diǎn)C不立即斷開C.圖丙閉合開關(guān)S時(shí)，電流表有示數(shù)，斷開開關(guān)S時(shí)，電流表沒有示數(shù)D.圖丁銅盤靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，手持磁鐵靠近銅盤，銅盤轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)加快【參考答案】B【名師解析】圖甲用磁鐵靠近輕質(zhì)閉合鋁環(huán)A，根據(jù)楞次定律，A會(huì)遠(yuǎn)離磁鐵，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；圖乙斷開開關(guān)S，由于B中磁通量變化，產(chǎn)生感應(yīng)電流，觸點(diǎn)C不立即斷開，選項(xiàng)B正確；圖丙閉合開關(guān)S時(shí)，電流表有示數(shù)，斷開開關(guān)S時(shí)，電流表仍有示數(shù)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；圖丁銅盤靠慣性轉(zhuǎn)動(dòng)，手持磁鐵靠近銅盤，銅盤中產(chǎn)生渦流，銅盤受到電磁阻尼，轉(zhuǎn)動(dòng)變慢，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3．(9分)在水平面上放置兩個(gè)完全相同的帶中心軸的金屬圓盤，它們彼此用導(dǎo)線把中心軸和對(duì)方圓盤的邊緣相連接，組成電路如圖所示，一勻強(qiáng)磁場(chǎng)穿過兩圓盤垂直向外，若不計(jì)一切摩擦，當(dāng)a盤在外力作用下做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓盤b()A.沿與a盤相同的方向轉(zhuǎn)動(dòng)B．沿與a盤相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)C．轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度一定大于a盤的角速度D．轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能等于a盤的角速度【參考答案】B。【名師解析】金屬盤可看作由多根金屬輻條組成，a盤在外力作用下逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓盤切割磁感線，由右手定則可知，電動(dòng)勢(shì)方向由圓心到圓盤a邊緣通過導(dǎo)線和圓盤b組成閉合電路，而b盤在安培力作用下順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤a產(chǎn)生的電能一部分轉(zhuǎn)化為b的動(dòng)能，另一部分轉(zhuǎn)化為兩個(gè)圓盤的內(nèi)能，故圓盤b的角速度應(yīng)小于圓盤a的角速度，B正確，A、C、D錯(cuò)誤。4.（2020年5月青島二模）如圖，物理老師做了一個(gè)奇妙的跳環(huán)實(shí)驗(yàn)：他把一個(gè)帶鐵芯的線圈L、開關(guān)S和電源用導(dǎo)線連接起來后，將一金屬套環(huán)置于線圈L上，使鐵芯穿過套環(huán)，閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)立刻跳起；某同學(xué)另找來器材再做此實(shí)驗(yàn)，他連接好電路，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)線圈上的套環(huán)沒有動(dòng)。對(duì)比老師做的實(shí)驗(yàn)，下列四個(gè)選項(xiàng)中，導(dǎo)致套環(huán)沒有動(dòng)的原因可能是A．線圈接在了直流電源上B．電源的輸出電壓過高C．所選線圈的匝數(shù)過多D．所用套環(huán)的材料與老師的不同【參考答案】D【名師解析】閉合開關(guān)S的瞬間，套環(huán)中產(chǎn)生感應(yīng)電流，受到安培力作用，使套環(huán)立刻跳起；某同學(xué)另找來器材再做此實(shí)驗(yàn)，他連接好電路，重復(fù)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)線圈上的套環(huán)沒有動(dòng)，導(dǎo)致套環(huán)沒有動(dòng)的原因可能是所用套環(huán)的材料可能為非導(dǎo)體或套環(huán)不閉合，套環(huán)中不能產(chǎn)生感應(yīng)電流，即所用套環(huán)的材料與老師的不同，選項(xiàng)D正確。5．（2020江蘇高考仿真模擬2）如圖所示，讓一鋁制圓盤靠近U形磁鐵的兩級(jí)，但不接觸，且磁鐵的中心軸線與圓盤的中心在同一豎直線上。現(xiàn)讓磁鐵按照?qǐng)D示的方向轉(zhuǎn)動(dòng)，則下列說法正確的是（）圖A．磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，圓盤內(nèi)磁通量發(fā)生了變化圖B．圓盤內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)C．圓盤跟隨磁鐵一起同步轉(zhuǎn)動(dòng)D．圓盤跟隨磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)的原因是內(nèi)部產(chǎn)生的渦流引起的【參考答案】BD【名師解析】：磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穿過整個(gè)圓盤的磁通量不發(fā)生變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；可將鋁制圓盤沿半徑方向分割成無數(shù)條金屬導(dǎo)體棒，當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，這些導(dǎo)體棒會(huì)切割磁感線，故圓盤內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，選項(xiàng)B正確；當(dāng)磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)起來時(shí)，緊靠磁鐵的圓盤因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生渦流，根據(jù)楞次定律，渦流與磁場(chǎng)相互作用，驅(qū)動(dòng)圓盤運(yùn)動(dòng)，但圓盤要比磁鐵轉(zhuǎn)動(dòng)速度慢，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；圓盤內(nèi)的渦流受到安培力的作用，使得圓盤開始轉(zhuǎn)動(dòng)起來，選項(xiàng)D正確。6航母上飛機(jī)彈射起飛是利用電磁驅(qū)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。電磁驅(qū)動(dòng)原理如圖14所示，當(dāng)固定線圈上突然通過直流電流時(shí)，線圈端點(diǎn)的金屬環(huán)被彈射出去?，F(xiàn)在固定線圈左側(cè)同一位置，先后放有分別用橫截面積相等的銅和鋁導(dǎo)線制成形狀、大小相同的兩個(gè)閉合環(huán)，且電阻率ρ銅<ρ鋁。閉合開關(guān)S的瞬間()A.從左側(cè)看環(huán)中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向B.銅環(huán)受到的安培力大于鋁環(huán)受到的安培力C.若將環(huán)放置在線圈右方，環(huán)將向左運(yùn)動(dòng)D.電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)不能向左彈射【參考答案】AB【名師解析】線圈中電流為右側(cè)流入，磁場(chǎng)方向?yàn)橄蜃?，在閉合開關(guān)的過程中，磁場(chǎng)變強(qiáng)，則由楞次定律可知，電流由左側(cè)看為順時(shí)針，選項(xiàng)A正確；由于銅環(huán)的電阻較小，故銅環(huán)中感應(yīng)電流較大，故銅環(huán)受到的安培力要大于鋁環(huán)的，選項(xiàng)B正確；若將環(huán)放在線圈右方，根據(jù)楞次定律可得，環(huán)將向右運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；電池正負(fù)極調(diào)換后，金屬環(huán)受力仍向左，故仍將向左彈出，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。7.（2021南京期末）電磁泵在目前的生產(chǎn)、科技中得到了廣泛應(yīng)用.如圖所示，泵體是一個(gè)長(zhǎng)方體，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)1，兩側(cè)端面是邊長(zhǎng)為L(zhǎng)2的正方形；流經(jīng)泵體內(nèi)的液體密度為，在泵頭通入導(dǎo)電劑后液體的電導(dǎo)率為（電阻率的倒數(shù)），泵體所在處有方向垂直向外的磁場(chǎng)B，把泵體的上下兩表面接在電壓為U（內(nèi)阻不計(jì)）的電源上.則A．泵體上表面應(yīng)接電源負(fù)極B．通過泵體的電流I=UL2C．僅將磁場(chǎng)方向反向，電磁泵仍能正常工作D．增大液體的電導(dǎo)率可獲得更大的抽液高度【參考答案】D【名師解析】當(dāng)泵體上表面接電源的正極時(shí)，電流從上向下流過泵體，這時(shí)受到的磁場(chǎng)力水平向左，拉動(dòng)液體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)電阻定律，泵體內(nèi)液體的電阻，因此流過泵體的電流，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；僅將磁場(chǎng)方向反向，根據(jù)左手定則，安培力和原來相反，液體的運(yùn)動(dòng)方向也會(huì)相反，電磁泵不能正常工作，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；若增大液體的電導(dǎo)率，可以使電流增大，受到的磁場(chǎng)力增大，使抽液高度增大，選項(xiàng)D正確。8.（2020成都調(diào)研）如圖，等離子體以平行兩極板向右的速度v=100m/s進(jìn)入兩極板之間，平行極板間有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.5T、方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩極板間的距離為10cm，兩極板間等離子體的電阻r=1Ω。小波同學(xué)在玻璃皿的中心放一個(gè)圓柱形電極接電路中B點(diǎn)，沿邊緣放一個(gè)圓環(huán)形電極接電路中A點(diǎn)后完成“旋轉(zhuǎn)的液體”實(shí)驗(yàn)。若蹄形磁鐵兩極間正對(duì)部分的磁場(chǎng)視為勻強(qiáng)磁場(chǎng)，上半部分為S極，R0=2.0Ω，閉合開關(guān)后，當(dāng)液體穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)時(shí)電壓表（視為理想電壓表）的示數(shù)恒為2.0V，則A.玻璃皿中的電流方向由中心流向邊緣B.由上往下看，液體做順時(shí)針旋轉(zhuǎn)C.通過R0的電流為1.5AD.閉合開關(guān)后，R0的熱功率為2W【參考答案】D【名師解析】由左手定則可知，正離子向上偏，所以上極板帶正電，下極板帶負(fù)電，所以由于中心放一個(gè)圓柱形電極接電源的負(fù)極，沿邊緣放一個(gè)圓環(huán)形電極接電源的正極，在電源外部電流由正極流向負(fù)極，因此電流由邊緣流向中心，器皿所在處的磁場(chǎng)豎直向上，由左手定則可知，導(dǎo)電液體受到的磁場(chǎng)力沿逆時(shí)針方向，因此液體沿逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)，故A，B錯(cuò)誤；當(dāng)電場(chǎng)力與洛倫茲力相等時(shí)，兩極板間的電壓不變，則有，得，由閉合電路歐姆定律有，解得。R0的熱功率，故C錯(cuò)誤，D正確。9.（2020高考模擬示范卷3）某興趣小組制作了一個(gè)簡(jiǎn)易的“轉(zhuǎn)動(dòng)裝置”，如圖甲所示，在干電池的負(fù)極吸上一塊圓柱形強(qiáng)磁鐵，然后將一金屬導(dǎo)線折成頂端有一支點(diǎn)、底端開口的導(dǎo)線框，并使導(dǎo)線框的支點(diǎn)與電源正極、底端與磁鐵均良好接觸但不固定，圖乙是該裝置的示意圖。若線框逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(俯視)，下列說法正確的是A.線框轉(zhuǎn)動(dòng)是因?yàn)榘l(fā)生了電磁感應(yīng)B.磁鐵導(dǎo)電，且與電池負(fù)極接觸的一端是S極C.若將磁鐵的兩極對(duì)調(diào)，則線框轉(zhuǎn)動(dòng)方向不變D.線框轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)的電流比開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的大【參考答案】B【名師解析】對(duì)線框的下端平臺(tái)側(cè)面分析，若扁圓柱形磁鐵上端為S極，下端為N極，周圍磁感線由上往下斜穿入線框內(nèi)部，在垂直于紙面向外的徑向上，磁感應(yīng)線有垂直于紙面向里的分量，在此徑向上的負(fù)電荷由下往上運(yùn)動(dòng)，由左手定則知：此負(fù)電荷受到垂直于徑向沿紙面向右的洛倫茲力，即在徑向的左垂線方向；同理，其他任一徑向上的電荷均受到左垂線方向的洛倫茲力（中心原點(diǎn)除外），所以，由上往下看（俯視），線框沿逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，若扁圓柱形磁鐵上端為N極，下端為S極，則轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反，所以該裝置的原理是電流在磁場(chǎng)中的受力，不是電磁感應(yīng)。故AC錯(cuò)誤，B正確；穩(wěn)定時(shí)，因?qū)Ь€切割磁感應(yīng)線，則線框中電流比剛開始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的小，故D錯(cuò)誤。二、計(jì)算題和論述題1．（10分）（2020北京海淀第二學(xué)期期末）功是物理學(xué)中非常重要的概念，通過做功的過程可以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化。（1）一直流電動(dòng)機(jī)，線圈電阻R=2.0Ω，當(dāng)它兩端所加的電壓U=24V時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，測(cè)得通過其電流I=0.50A。求此工作狀態(tài)下，這臺(tái)電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功W機(jī)。（2）在電路中電能轉(zhuǎn)化為其他形式能的過程就是電流做功的過程，電流做功的過程本質(zhì)上是導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)定向移動(dòng)的自由電荷做功的過程。由同種材料制成的很長(zhǎng)的圓柱形實(shí)心金屬導(dǎo)體，在其上選取長(zhǎng)為L(zhǎng)的導(dǎo)體做為研究對(duì)象，如圖20所示，當(dāng)其兩端的電勢(shì)差恒為U時(shí)，形成的恒定電流的大小為I。設(shè)導(dǎo)體中的恒定電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng)，自由電子的電荷量為e，它們定向移動(dòng)的速率恒定且均相同。圖圖20LUAB①求恒定電場(chǎng)對(duì)每個(gè)自由電子作用力的大小F；②在任意時(shí)間t內(nèi)，恒定電場(chǎng)的電場(chǎng)力對(duì)這段導(dǎo)體內(nèi)的所有自由電子做的總功為W，請(qǐng)從功的定義式出發(fā)，推導(dǎo)W=UIt。已知對(duì)于橫截面積為S的均勻?qū)w，其單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)為n，自由電子定向移動(dòng)的速率均為v，則通過導(dǎo)體的恒定電流I=neSv。SSE0B0NMSMNB圖21（3）如圖21所示為簡(jiǎn)化的直流電動(dòng)機(jī)模型，固定于水平面的兩根相距為L(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌，處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，在兩導(dǎo)軌的左端通過開關(guān)連接電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源。導(dǎo)體棒MN放置在導(dǎo)軌上，其與導(dǎo)軌接觸的兩點(diǎn)之間的電阻為R，導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的阻力恒定且不為0。閉合開關(guān)S后，導(dǎo)體棒由靜止開始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中切割磁感線產(chǎn)生動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)總要削弱電源電動(dòng)勢(shì)的作用，我們把這個(gè)電動(dòng)勢(shì)稱為反電動(dòng)勢(shì)E反，此時(shí)閉合回路的電流大小可用來計(jì)算，式中R總為閉合電路的總電阻。若空氣阻力和導(dǎo)軌電阻均可忽略不計(jì)，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)過程中始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)所能達(dá)到的最大速度大小為v。求達(dá)到最大速度后經(jīng)過時(shí)間t導(dǎo)體棒克服阻力做的功W?！久麕熃馕觥?（10分）（1）電流每分鐘對(duì)電動(dòng)機(jī)所做的總功W=UIt=720J……………（1分）電動(dòng)機(jī)線圈每分鐘產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rt=30J…………（1分）電動(dòng)機(jī)每分鐘所做的機(jī)械功W機(jī)=UIt-I2Rt=690J……（1分）（2）①導(dǎo)體內(nèi)恒定電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E=U/L………（1分）自由電子所受電場(chǎng)力F=eE=eU/L…………………（1分）②設(shè)導(dǎo)體內(nèi)自由電子定向移動(dòng)的速度大小為v，則對(duì)于任意時(shí)間t內(nèi)自由電子沿導(dǎo)體定向移動(dòng)的位移為vt，所以根據(jù)功的定義式，導(dǎo)體內(nèi)恒定電場(chǎng)的電場(chǎng)力在時(shí)間t內(nèi)對(duì)一個(gè)自由電子所做的功W0=………………（1分）這段導(dǎo)體內(nèi)的電子數(shù)N=nSL…………………（1分）因?yàn)樽杂呻娮佣ㄏ蛞苿?dòng)的速率均相同，所以對(duì)這些自由電子所做的總功W=NW0=nSL=UIt……………（1分）（3）導(dǎo)體棒勻速運(yùn)動(dòng)，則阻力與安培力相等，即…………（1分）由題目知其中所以達(dá)到最大速度后經(jīng)過時(shí)間t導(dǎo)體棒克服阻力做的功將I代入可得………………（1分）說明：其他正確方法同樣得分。2.(20分）(2021鄭州三模)航空母艦作為大國(guó)重器，其形成有效戰(zhàn)力的重要標(biāo)志之一是其攜帶的艦載機(jī)形成戰(zhàn)斗力。質(zhì)量為m的艦載機(jī)模型，在水平跑道上由靜止勻加速起飛，假定起飛過程中受到的平均阻力恒為艦載機(jī)所受重力的k倍，發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力恒為F,離開地面起飛時(shí)的速度為v,重力加速度為g.求：（1)艦載機(jī)模型的起飛距離（離開地面前的運(yùn)動(dòng)距離）以及起飛過程中平均阻力的沖量；（2)若艦載機(jī)起飛利用電磁彈射技術(shù)將大大縮短起飛距離。圖甲為電磁彈射裝置的原理簡(jiǎn)化示意圖，與飛機(jī)連接的金屬塊（圖中未畫出）可以沿兩根相互靠近且平行的導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)。使用前先給電容為C的大容量電容器充電，彈射飛機(jī)時(shí)，電容器釋放儲(chǔ)存電能所產(chǎn)生的強(qiáng)大電流從一根導(dǎo)軌流人，經(jīng)過金屬塊，再?gòu)牧硪桓鶎?dǎo)軌流出；導(dǎo)軌中的強(qiáng)大電流形成的磁場(chǎng)使金屬塊受到磁場(chǎng)力而加速，從而推動(dòng)艦載機(jī)起飛。①在圖乙中畫出電源向電容器充電過程中電容器兩極板間電壓u與極板上所帶電荷量q的圖像，在此基礎(chǔ)上求電容器充電電壓為U0時(shí)儲(chǔ)存的電能；②當(dāng)電容器充電電壓為Um時(shí)彈射上述艦載機(jī)模型，在電磁彈射裝置與艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)同時(shí)工作的情況下，可使起飛距離縮短為x.若金屬塊推動(dòng)艦載機(jī)所做的功與電容器釋放電能的比值為η,艦載機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F及受到的平均阻力不變。求完成此次彈射后電容器剩余的電能?！久}意圖】本題以艦載機(jī)起飛利用電磁彈射技術(shù)為情景，考查動(dòng)能定理、動(dòng)量定理、半衰期及其相關(guān)知識(shí)點(diǎn)，考查的學(xué)科核心素養(yǎng)是功和能的觀念、動(dòng)量觀念和科學(xué)思維能力?！緣狠S題透析】（1）利用動(dòng)能定理得出艦載機(jī)模型的起飛距離，利用動(dòng)量定理得出起飛過程中平均阻力的沖量；（2）利用電源向電容器充電過程中電容器兩極板間電壓u與極板上所帶電荷量q的圖像面積的物理意義，得出電容器充電電壓為U0時(shí)儲(chǔ)存的電能；（3）利用動(dòng)能定理和能量守恒定律得出完成此次彈射后電容器剩余的電能?！窘忸}思路】.(20分)（1）起飛過程，由動(dòng)能定理得①2分解得1分由動(dòng)量定理得：（F-kmg）t=mv1分If=kmgt1分由②③解得：1分（2）①如圖所示2分則儲(chǔ)存的電能為2分②假設(shè)金屬塊推動(dòng)艦載機(jī)所做的功為W電，電容器釋放的電能為E電，剩余的電能為，則根據(jù)動(dòng)能定理得3分且W電=ηE電2分3分解得2分3.（2021湖南張家界期末）21．（1）求金屬桿到達(dá)AB處時(shí)速度v的大?。唬?）為精確供彈，求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（3）若將開關(guān)撥向S2,再將彈體由靜止釋放，試分析在傾斜軌道上下滑的過程中導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)情況，定性畫出v-t圖象，并寫出必要的分析和推理過程（此問要求用題中字母符號(hào)表示）?！久麕熃馕觥浚海?）金屬桿從AB到CD的過程，根據(jù)動(dòng)能定理得：可得：v=2m/s。................2分（2）為精確供彈，金屬桿只要在傾斜導(dǎo)軌上最終達(dá)到勻速運(yùn)動(dòng)，則有：又F安=解得：B=T對(duì)電容器有電流根據(jù)牛頓第二定律安培力解得：