工作室--春天的耕耘与拓荒-高中物理精品书屋 根据山东省07-09三年的理科综合试卷组卷情况.及物理试题特点.加之2010年山东省理科综合高考物理题型示例.对山东省2010年高考物理试题进行预测.预测的形式是以试题研究和试卷的形式呈现给大家.可能对一个题进行变换和拓展.也可能对一类题目进行归类.希望山东省各地市的高考研究专家和同行们.共同研究和磋商.以便指导2010年的学生高考.在时间紧任务重的情况下.研究高考.特别研究高考题.可以少走弯路.提高效率.也可为山东省各地的学子们提供高效的服务.希望把我们的快乐给大家分享. 2010-6-1 如图所示.两根间距为L的金属导轨MN和PQ.电阻不计.左端向上弯曲.其余水平.水平导轨左端有宽度为d.方向竖直向上的匀强磁场I.右端有另一磁场II.其宽度也为d.但方向竖直向下.磁场的磁感强度大小均为B.有两根质量均为m.电阻均为R的金属棒a和b与导轨垂直放置.b棒置于磁场II中点C.D处.导轨除C.D两处外其余均光滑.两处对棒可产生总的最大静摩擦力为棒重力的k倍.a棒从弯曲导轨某处由静止释放.当只有一根棒作切割磁感线运动时.它速度的减小量与它在磁场中通过的距离成正比.即ΔV∝ΔX. (1)若a棒释放的高度大于h0.则a棒进入磁场I时会使b棒运动.判断b 棒的运动方向并求出h0. (2)若将a棒从高度小于h0的某处释放.使其以速度V0进入磁场I.结果a棒以的速度从磁场I中穿出.求在a棒穿过磁场I过程中通过b棒的电量q和两棒即将相碰时b棒上的电功率Pb. (3)若将a棒从高度大于h0的某处释放.使其以速度V1进入磁场I.经过时间t1后a棒从磁场I穿出时的速度大小为.求此时b棒的速度大小.在如图坐标中大致画出t1时间内两棒的速度大小随时间的变化图像.并求出此时b棒的位置. 解析:(1)根据左手定则判断知b棒向左运动. a棒从h0高处释放后在弯曲导轨上滑动时机械能守恒.有mgh0=mV2 得V= a棒刚进入磁场I时E=BLV 此时感应电流大小I= 此时b棒受到的安培力大小F=ILB 依题意.有F=kmg 求得h0= (2)由于a棒从小于进入h0释放.因此b棒在两棒相碰前将保持静止. 流过电阻R的电量q=IΔt 又I=== 所以在a棒穿过磁场I的过程中.通过电阻R的电量q= 将要相碰时a棒的速度V=-×= 此时电流I== 此时b棒电功率Pb=I2R= (3)由于a棒从高度大于h0处释放.因此当a棒进入磁场I后.b棒开始向左运动.由于每时每刻流过两棒的电流强度大小相等.两磁场的磁感强度大小也相等.所以两棒在各自磁场中都做变加速运动.且每时每刻两棒的加速度大小均相同.所以当a棒在t1时间内速度改变(V1-)=时.b棒速度大小也相应改变了.即此时b棒速度大小为. 两棒的速度大小随时间的变化图像大致如右图所示: 通过图像分析可知.在t1时间内.两棒运动距离之和为V1t1.所以在t1时间内b棒向左运动的距离为ΔS=(V1t1-d). 距离磁场II左边界距离为ΔL=-ΔS=-(V1t1-d)=-V1t1. 【
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