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關(guān)于專題四電路與電磁感應(yīng)電磁感應(yīng)與電路的綜合電磁感應(yīng)與電路的綜合是高考的一個熱點(diǎn)內(nèi)容,兩者的核心內(nèi)容與聯(lián)系主線如圖4-12-1所示:第2頁,共79頁,2024年2月25日,星期天第3頁,共79頁,2024年2月25日,星期天第4頁,共79頁,2024年2月25日,星期天第5頁,共79頁,2024年2月25日,星期天有關(guān)感應(yīng)電動式的計(jì)算1、原理:2、分類:1)感生電動勢:2)動生電動勢:第6頁,共79頁,2024年2月25日,星期天法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容是什么?感應(yīng)電動勢計(jì)算的依據(jù)是什么?法拉第電磁感應(yīng)定律第7頁,共79頁,2024年2月25日,星期天
電路中感應(yīng)電動勢的大小,跟穿過這一電路的磁通量的變化率成正比。法拉第電磁感應(yīng)定律1.內(nèi)容:(n為線圈的匝數(shù))2.數(shù)學(xué)表達(dá)式:
第8頁,共79頁,2024年2月25日,星期天感應(yīng)電動勢的推廣與應(yīng)用一、導(dǎo)體棒切割磁感線E=Blvsinθ第9頁,共79頁,2024年2月25日,星期天導(dǎo)體棒切割磁感線的類型要注意什么問題:1、誰在切割?有效長度?2、那一部分是電源?哪一點(diǎn)的電勢高?電流的方向?3、導(dǎo)體棒是否有電阻4、測量的是路端電壓還是什么?第10頁,共79頁,2024年2月25日,星期天粗細(xì)均習(xí)的電阻絲圍成的正方形線框置于有界勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于線框平面,其邊界與正方形線框的邊平行?,F(xiàn)使線框以同樣大小的速度沿四個不同方向平移出磁場,如圖所示,則在移出過程中線框的一邊a、b兩點(diǎn)間電勢差絕對值最大的是BRBabMPNQvK第11頁,共79頁,2024年2月25日,星期天如圖所示,在x≤0的區(qū)域內(nèi)存在勻強(qiáng)磁場,磁場的方向垂直于紙面向里.矩形線框abcd從t=0時刻起由靜止開始沿x軸正方向做勻加速運(yùn)動,則線框中的感應(yīng)電流I(取逆時針方向的電流為正)隨時間t的變化圖線是
xyabcd0tIA0tI0tI0tI0BCD第12頁,共79頁,2024年2月25日,星期天1、以端點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動;
2、以中點(diǎn)為軸轉(zhuǎn)動。特例1:導(dǎo)體棒(長為L)在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中勻速轉(zhuǎn)動(角速度為ω時),導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢。第13頁,共79頁,2024年2月25日,星期天特例2、矩形線圈在勻強(qiáng)磁場中繞線圈平面內(nèi)的任意軸旋轉(zhuǎn);第14頁,共79頁,2024年2月25日,星期天感生電動式的計(jì)算注意:1、有效面積;2、匝數(shù)r1r2a(n為線圈的匝數(shù))表達(dá)式:第15頁,共79頁,2024年2月25日,星期天與的區(qū)別內(nèi)容、對象、適用范圍:1式應(yīng)用對象是閉合回路,說明當(dāng)當(dāng)閉合回路在時間內(nèi)磁通量變化時(絕對值),閉合回路的平均感應(yīng)電動勢等于磁通量的平均變化率,當(dāng)然此式也可求出瞬時感應(yīng)電動勢,但中學(xué)階段一般不作要求;此式適用于所有的情況。2式應(yīng)用對象一般是直導(dǎo)線,當(dāng)V為平均值時用此式求出的是平均電動勢,但較少用,較多的還是用于求出瞬時電動勢。
第16頁,共79頁,2024年2月25日,星期天[2011·廣東物理卷]將閉合多匝線圈置于僅隨時間變化的磁場中,線圈平面與磁場方向垂直.關(guān)于線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,下列表述正確的是(
)A.感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)無關(guān)B.穿過線圈的磁通量越大,感應(yīng)電動勢越大C.穿過線圈的磁通量變化越快,感應(yīng)電動勢越大D.感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場方向與原磁場方向始終相同第17頁,共79頁,2024年2月25日,星期天[2011·廣東物理卷]C
【解析】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,感應(yīng)電動勢的大小與線圈的匝數(shù)、磁通量的變化率(磁通量變化的快慢)成正比,所以A、B選項(xiàng)錯誤,C選項(xiàng)正確;因不知原磁場變化趨勢(增強(qiáng)或減弱),故無法用楞次定律確定感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁場的方向,D選項(xiàng)錯誤.第18頁,共79頁,2024年2月25日,星期天如圖所示,A、B兩閉合線圈由同樣長度、同種材料的導(dǎo)線繞成,A為10匝,B為20匝,半徑為rA=2rB,勻強(qiáng)磁場只分布在B線圈內(nèi).若磁場均勻地減弱,則(
)A.A中無感應(yīng)電流B.A、B中均有恒定的感應(yīng)電流C.A、B中感應(yīng)電動勢之比為2∶1D.A、B中感應(yīng)電流之比為1∶2第19頁,共79頁,2024年2月25日,星期天解析:在線圈A、B中都存在著磁通量的變化,因此兩線圈中都有感應(yīng)電流,選項(xiàng)A錯誤,選項(xiàng)B正確;由于A的匝數(shù)為B的一半,兩個線圈中磁通量及其變化完全相同,根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,兩個線圈中感應(yīng)電動勢之比為1∶2,選項(xiàng)C錯誤;由于兩個線圈用同樣導(dǎo)線繞成且總長度相同,所以兩個線圈的電阻是相同的,因此A、B中感應(yīng)電流之比也是1∶2,選項(xiàng)D正確.答案:BD第20頁,共79頁,2024年2月25日,星期天(05·遼寧·7)如圖所示,兩根相距為l
的平行直導(dǎo)軌ab、cd、b、d間連有一固定電阻R,導(dǎo)軌電阻可忽略不計(jì)。MN為放在ab和cd上的一導(dǎo)體桿,與ab垂直,其電阻也為R。整個裝置處于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場方向垂直于導(dǎo)軌所在平面(指向圖中紙面內(nèi))。現(xiàn)對MN施力使它沿導(dǎo)軌方向以速度v(如圖)做勻速運(yùn)動。令U表示MN兩端電壓的大小,則()A.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dB.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到bC.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由b到dD.流過固定電阻R的感應(yīng)電流由d到bA第21頁,共79頁,2024年2月25日,星期天電磁感應(yīng)與電路規(guī)律的綜合應(yīng)用問題的處理思路電磁感應(yīng)現(xiàn)象中的電源電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置.在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,通過導(dǎo)體切割磁感線和線圈磁通量的變化而將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.(1)判斷感應(yīng)電流和電動勢的方向,都是利用“相當(dāng)于電源”的部分根據(jù)右手定則或楞次定律判定的.實(shí)際問題中應(yīng)注意外電路電流由高電勢流向低電勢,而內(nèi)電路則相反.即在電源內(nèi)部電流是由負(fù)極流向正極的,在外部從正極流向外電路,并由負(fù)極流入電源.(2)在閉合電路中,“相當(dāng)于電源”的導(dǎo)體兩端的電壓與真實(shí)的電源兩端的電壓一樣,等于路端電壓,而不等于感應(yīng)電動勢.第22頁,共79頁,2024年2月25日,星期天變式題如圖甲所示,在水平面上固定有長為L=2m、寬為d=1m的金屬“U”形導(dǎo)軌,在“U”形導(dǎo)軌右側(cè)l=0.5m范圍內(nèi)存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間變化規(guī)律如圖乙所示.在t=0時刻,質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒以v0=1m/s的初速度從導(dǎo)軌的左端開始向右運(yùn)動,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.1,導(dǎo)軌與導(dǎo)體棒單位長度的電阻均為λ=0.1Ω/m,不計(jì)導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌之間的接觸電阻及地球磁場的影響(取g=10m/s2).(1)通過計(jì)算分析4s內(nèi)導(dǎo)體棒的運(yùn)動情況;(2)計(jì)算4s內(nèi)回路中電流的大小,并判斷電流方向;(3)計(jì)算4s內(nèi)回路產(chǎn)生的焦耳熱.第23頁,共79頁,2024年2月25日,星期天第24頁,共79頁,2024年2月25日,星期天第25頁,共79頁,2024年2月25日,星期天【備選理由】本題為涉及電磁感應(yīng)的力電綜合選擇題,具有較強(qiáng)綜合性.合理選取研究狀態(tài)和過程應(yīng)用能量守恒定律是解題的關(guān)鍵.第26頁,共79頁,2024年2月25日,星期天整理選擇題的任務(wù)之一1、受力平衡的相關(guān)問題(整體法與隔離法、平行四邊形定則在實(shí)際中的應(yīng)用、矢量三角形的動態(tài)變化的問題、靜摩擦與動摩擦的問題、與彈簧有關(guān)的問題)2、速度時間圖象、位移時間圖象以及其他與運(yùn)動學(xué)有關(guān)的圖象問題3、超重與失重的問題4、運(yùn)動的合成與分解(小船渡河、曲線運(yùn)動的有關(guān)問題)5、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動6、動能定理和機(jī)械能守恒定律第27頁,共79頁,2024年2月25日,星期天35.(18分)輕質(zhì)細(xì)線吊著一質(zhì)量為m=0.32kg,邊長為L=0.8m、匝數(shù)n=10的正方形線圈總電阻為r=1Ω.邊長為的正方形磁場區(qū)域?qū)ΨQ分布在線圈下邊的兩側(cè),如圖甲所示.磁場方向垂直紙面向里,大小隨時間變化如圖乙所示,從t=0開始經(jīng)t0時間細(xì)線開始松馳,g=10m/s2.求:(1)在前t0時間內(nèi)線圈中產(chǎn)生的電動勢;(2)在前t0時間內(nèi)線圈的電功率;(3)求t0的值.B140B/Tt/s246甲乙第28頁,共79頁,2024年2月25日,星期天35.解:(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律得:解得…5分(2)…5分
第29頁,共79頁,2024年2月25日,星期天
(3)分析線圈受力可知,當(dāng)細(xì)線松弛時有:
……4分由圖像知:解得:…4分第30頁,共79頁,2024年2月25日,星期天二、電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題
這類問題覆蓋面廣,題型也多種多樣;但解決這類問題的關(guān)鍵在于通過運(yùn)動狀態(tài)的分析來尋找過程中的臨界狀態(tài),如速度、加速度取最大值或最小值的條件等,基本思路是:
F=BIL臨界狀態(tài)v與a方向關(guān)系運(yùn)動狀態(tài)的分析a變化情況F=ma合外力運(yùn)動導(dǎo)體所受的安培力感應(yīng)電流確定電源(E,r)第31頁,共79頁,2024年2月25日,星期天三、電磁感應(yīng)的過程實(shí)質(zhì)上是能量的轉(zhuǎn)化過程
電磁感應(yīng)過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流在磁場中必定受到安培力的作用,因此,要維持感應(yīng)電流的存在,必須有“外力”克服安培力做功。此過程中,其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能。“外力”克服安培力做了多少功,就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)感應(yīng)電流通過用電器時,電能又轉(zhuǎn)化為其他形式的能量。安培力做功的過程,是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的過程。安培力做了多少功,就有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。第32頁,共79頁,2024年2月25日,星期天如圖甲所示,不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L=1m,上端接有電阻R=3Ω,虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場.現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=1Ω的金屬桿ab從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放,桿下落過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,桿下落過程中的v-t圖象如圖乙所示.(取g=10m/s2)求:(1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B;(2)桿在磁場中下落0.1s過程中電阻R產(chǎn)生的熱量.第33頁,共79頁,2024年2月25日,星期天
(1)由圖象知,桿自由下落0.1s進(jìn)入磁場后以v=1.0m/s做勻速運(yùn)動.產(chǎn)生的電動勢E=BLv桿中的電流桿所受安培力F安=BIL由平衡條件得mg=F安解得B=2T(2)電阻R產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=0.075J第34頁,共79頁,2024年2月25日,星期天ROMPNCDBF第35頁,共79頁,2024年2月25日,星期天如圖所示,兩根足夠長、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L=1m,導(dǎo)軌平面與水平面成=30
角,上端連接的電阻R=1.5Ω
.質(zhì)量為m=0.2kg、阻值r=0.5Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直并接觸良好,距離導(dǎo)軌最上端d=4m,整個裝置處于B=0.5T的勻強(qiáng)磁場中,磁場的方向垂直導(dǎo)軌平面向上.(1)將金屬棒由靜止釋放,當(dāng)ab桿的速度大小為4m/s時,求ab桿的加速度的大??;(2)如果金屬棒從靜止下滑10.4m后開始勻速下滑,求此過程中電阻R產(chǎn)生的熱量和通過R的電量(3)若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與時間成正比,在外力作用下ab棒保持靜止,當(dāng)t=2s時外力恰好為零.求ab棒的熱功率;例題1第36頁,共79頁,2024年2月25日,星期天解(1)E=BLV=2VI=E/(R+r)=1AF安=BIL=0.5Nmgsin300-F安=maa=2.5m/s2(2)勻速下滑時B2L2Vm/(R+r)=mgsin300Vm=8m/sMgxsin300–Q=1/2mVm2Q=4JQR=3/4Q=3J第37頁,共79頁,2024年2月25日,星期天q=It=Δ?/(R+r)=BΔS/(R+r)=BLX/(R+r)=2.6C(3)B=KtE=ΔBs/Δt=kdLI=Kdl/(R+r)t=2s時mgsin300=BILK=1/2I=1AP=I2r=0.5w第38頁,共79頁,2024年2月25日,星期天如圖所示,M1N1、M2N2是兩根處于同一水平面內(nèi)的平行導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間距離是d=0.5m,導(dǎo)軌左端接有定值電阻R=2Ω,質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊垂直于導(dǎo)軌,可在導(dǎo)軌上左右滑動并與導(dǎo)軌有良好的接觸,滑動過程中滑塊與導(dǎo)軌間的摩擦力恒為f=1N,滑塊用絕緣細(xì)線與質(zhì)量為M=0.2kg的重物連接,細(xì)線跨過光滑的定滑輪,整個裝置放在豎直向上的勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度是B=2T,將滑塊由靜止釋放。設(shè)導(dǎo)軌足夠長,磁場足夠大,M未落地,且不計(jì)導(dǎo)軌和滑塊的電阻。g=10m/s2
,求:(1)滑塊能獲得的最大動能(2)滑塊的加速度為a=2m/s2時的速度
(3)設(shè)滑塊從開始運(yùn)動到獲得最大速度的過程中,電流在電阻R上所做的電功是w=0.8J,求此過程中滑塊滑動的距離RmM1N1M2N2MdB第39頁,共79頁,2024年2月25日,星期天解:(1)Mg=f+BId①----(2分)I=E/R②----(1分)E=BdVm③-------(1分)聯(lián)立①②③解之并代入動能表達(dá)式:
EK=mVm2/2=0.2J-----------(2分)第40頁,共79頁,2024年2月25日,星期天
(2)Mg-f-BId=(M+m)a④I=E/R⑤E=BdV⑥聯(lián)立④⑤⑥解之:V=R[Mg-f-(M+m)a]/B2d2=0.8m/s(3)Mgx-fx-w=(m+M)Vm2/2x={(m+M)[(Mg-f)R]2/2B4d4+w}/(Mg-f)=1.4m第41頁,共79頁,2024年2月25日,星期天例2、如圖,在距離水平地面h=0.8m的虛線的上方,有一個方向垂直于紙面水平向內(nèi)的勻強(qiáng)磁場,正方形線框abcd的邊長l=0.2m,質(zhì)量m=0.1kg,電阻R=0.08Ω.一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪,一端連線框,另一端連一質(zhì)量M=0.2kg的物體A.開始時線框的cd在地面上,各段繩都處于伸直狀態(tài),從如圖所示的位置由靜止釋放物體A,一段時間后線框進(jìn)入磁場運(yùn)動,已知線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時線框恰好做勻速運(yùn)動.當(dāng)線框的cd邊進(jìn)入磁場時物體A恰好落地,同時將輕繩剪斷,線框繼續(xù)上升一段時間后開始下落,最后落至地面.整個過程線框沒有轉(zhuǎn)動,線框平面始終處于紙面內(nèi),g取10m/s2.求:(1)勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B?(2)線框從開始運(yùn)動到最高點(diǎn),用了多長時間?(3)線框落地時的速度多大?第42頁,共79頁,2024年2月25日,星期天如圖甲是測定某一垂直于光滑斜面導(dǎo)軌的勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B的實(shí)驗(yàn)裝置,MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌,MP⊥MN,導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ,MP間連接有一個R=0.5Ω的電阻。將一根質(zhì)量為m=2kg,電阻為r=0.3Ω的金屬棒ab緊靠MP放置在導(dǎo)軌上,且與導(dǎo)軌接觸良好。用一根絕緣細(xì)線通過光滑的定滑輪一端連金屬棒另一端連接質(zhì)量為M1的砝碼,細(xì)線與金屬棒垂直且與導(dǎo)軌平面平行,金屬棒從靜止開始沿斜面向上運(yùn)動,經(jīng)過足夠長的距離金屬棒以速度V1勻速運(yùn)動;若改變砝碼質(zhì)量M2,金屬棒以V2速度勻速運(yùn)動。通過一系列的實(shí)驗(yàn),得到下表格的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(g=10m/s2)(1)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫在圖乙的V-M圖象上,并用直線連接各點(diǎn)。V/m/sM/kg0123456246810圖乙第43頁,共79頁,2024年2月25日,星期天MN、PQ為間距L=0.5m足夠長的平行導(dǎo)軌,MP⊥MN,導(dǎo)軌的電阻均不計(jì)。導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ,MP間連接有一個R=0.5Ω的電阻。將一根質(zhì)量為m=2kg,電阻為r=0.3Ω的金屬棒ab緊靠MP放置在導(dǎo)軌上,通過一系列的實(shí)驗(yàn),得到下表格的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。(g=10m/s2)(1)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫在圖乙的V-M圖象上,并用直線連接各點(diǎn)。(2)由圖象分析可知導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角θ=________。(3)由圖象分析可知勻強(qiáng)磁場的磁感強(qiáng)度B=___________T。V/m/sM/kg0123456246810圖乙(2)θ=30
(3分)(3)B=4T(3分)第44頁,共79頁,2024年2月25日,星期天第45頁,共79頁,2024年2月25日,星期天整理選擇題的任務(wù)之一1、受力平衡的相關(guān)問題(整體法與隔離法、平行四邊形定則在實(shí)際中的應(yīng)用、矢量三角形的動態(tài)變化的問題、靜摩擦與動摩擦的問題、與彈簧有關(guān)的問題)2、速度時間圖象、位移時間圖象以及其他與運(yùn)動學(xué)有關(guān)的圖象問題3、超重與失重的問題4、運(yùn)動的合成與分解(小船渡河、曲線運(yùn)動的有關(guān)問題)5、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動6、動能定理和機(jī)械能守恒定律第46頁,共79頁,2024年2月25日,星期天、如圖所示,一個質(zhì)量為m=2.0kg的物體,放在傾角為θ=30°的斜面上而靜止,若用豎直向上的力F=5N提物體,物體仍靜止(g=10m/s2),則下述正確的是(
)A.斜面受的壓力減少量等于5NB.斜面受的壓力減少量小于5NC.地面受的壓力減少量等于5N D.地面受的壓力減少量小于5NBC第47頁,共79頁,2024年2月25日,星期天如圖所示,人和物處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)人拉著繩向右跨出一步后,人和物仍保持靜止.不計(jì)繩與滑輪的摩擦,下列說法中正確的是A.繩的拉力大小不變B.人所受的合外力增大C.地面對人的摩擦力增大D.人對地面的壓力減小MmAC第48頁,共79頁,2024年2月25日,星期天下列圖象均能正確反映物體在直線上的運(yùn)動,則在t=2s內(nèi)物體位移最大的是()B解析:選項(xiàng)A中,當(dāng)t=2s時,x=0,這表示物體在t=2s內(nèi)位移為0,其實(shí)物體做的是一次往返運(yùn)動;v-t圖象與坐標(biāo)軸所圍圖形的“面積”大小表示位移大小,圖形方位表示位移方向,當(dāng)圖形位于時間軸上方時表示位移方向?yàn)檎?,?dāng)位于下方時表示位移方向?yàn)樨?fù),觀察選項(xiàng)圖可知,選項(xiàng)B中的“圖形”只位于橫軸上方,這表示物體在t=2s內(nèi)位移方向?yàn)檎?,大小等于圖形的“面積”,而選項(xiàng)CD中的“圖形”有兩部分組成,它們分居橫軸上下兩側(cè),且兩部分圖形的“面積”大小相等,這表示物體在t=2s內(nèi)位移均為0。本題答案為B。第49頁,共79頁,2024年2月25日,星期天一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射,其v~t圖象如圖所示,則()A.火箭在t2~t3時間內(nèi)向下運(yùn)動B.火箭能上升的最大高度為4v1t1C.火箭上升階段的平均速度大小為D.火箭運(yùn)動過程中的最大加速度大小為第50頁,共79頁,2024年2月25日,星期天B解析:在0~t3時間內(nèi)火箭的速度為正(或者v~t圖象處在時間軸上方),這表示火箭的速度方向始終向上,選項(xiàng)A錯誤;t3時刻火箭速度為零,這表示該時刻火箭上升的高度最大,利用v~t圖象的“面積”求最大高度為h=4v1t1(圖中每個小方格的面積是S=0.5v1t1,0~t3時間內(nèi)v~t圖象與坐標(biāo)軸所圍成圖形的面積等于8S=4v1t1),所以選項(xiàng)B正確;火箭上升階段的平均速度大小為,選項(xiàng)C錯誤;v~t圖象斜率的絕對值表示加速度的大小,火箭在t2~t3時間內(nèi)圖象斜率的絕對值最大,所以最大加速度為,所以選項(xiàng)D錯誤。本題答案為B。第51頁,共79頁,2024年2月25日,星期天汽車以20m/s的速度在平直公路上行駛,急剎車時的加速度大小為5m/s2,則自駕駛員急踩剎車開始,2s與5s時汽車的位移之比為()A.5∶4 B.4∶5 C.3∶4 D.4∶33.C解析:自駕駛員急踩剎車開始,經(jīng)過t=v0/a=4s汽車停在運(yùn)動,所以,2s時汽車的位移為s1=v0t-=30m,5s時汽車的位移為s2==,所以s1∶s2=3∶4。本題答案為C。第52頁,共79頁,2024年2月25日,星期天在加速上升的電梯地板上放置著一個木箱,下列說法正確的是()A.木箱對電梯地板的壓力小于木箱的重力B.木箱對電梯地板的壓力等于木箱的重力C.電梯地板對木箱的支持力大于木箱對電梯地板的壓力D.電梯地板對木箱的支持力等于木箱對電梯地板的壓力D解析:木箱的加速度方向豎直向上,合外力方向也向上,對木箱受力分析,其受到豎直向下的重力G和電梯地板對木箱豎直向上的支持力N的作用,因?yàn)楹贤饬Ψ较蛳蛏?,所以N>G,即電梯地板對木箱的支持力大于木箱的重力;因?yàn)殡娞莸匕鍖δ鞠涞闹С至εc木箱對電梯地板的壓力是一對作用力與反作用力,所以它們的大小相同,選項(xiàng)C錯誤,D正確;因?yàn)镹>G,木箱對電梯地板的壓力等于N,所以木箱對電梯地板的壓力大于木箱的重力G,選項(xiàng)AB錯誤。本題答案為D。第53頁,共79頁,2024年2月25日,星期天在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計(jì),電梯靜止時,曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上,體重計(jì)示數(shù)為50kg,電梯運(yùn)動過程中,某一段時間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示,在這段時間內(nèi)下列說法中正確的是(
)
A.曉敏同學(xué)所受的重力變小了B.曉敏對體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對曉敏的支持力C.電梯一定在豎直向下運(yùn)動D.電梯的加速度大小為g/5,方向一定豎直向下第54頁,共79頁,2024年2月25日,星期天D解析:曉敏在這段時間內(nèi)處于失重狀態(tài),是由于曉敏對體重計(jì)的壓力變小了,而曉敏的重力沒有改變,A選項(xiàng)錯;曉敏對體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對曉敏的支持力是一對作用力與反作用力,大小一定相等,B選項(xiàng)錯,以豎直向下為正方向,有:mg-F=ma,即50g-40g=50a,解得a=g/5,方向豎直向下,但速度方向可能是豎直向上,也可能是豎直向下,C選項(xiàng)錯,D選項(xiàng)正確.第55頁,共79頁,2024年2月25日,星期天一條足夠長的淺色水平傳送帶自左向右勻速運(yùn)行?,F(xiàn)將一個木炭包無初速地放在傳送帶的最左端,木炭包在傳送帶上將會留下一段黑色的徑跡。下列說法中正確的是()A.黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的左側(cè)B.木炭包的質(zhì)量越大,徑跡的長度越短C.傳送帶運(yùn)動的速度越大,徑跡的長度越短D.木炭包與傳送帶間動摩擦因數(shù)越大,徑跡的長度越短第56頁,共79頁,2024年2月25日,星期天D
解析:剛開始,木炭包與傳送帶的速度不同,它們之間發(fā)生相對運(yùn)動,木炭包必受到水平向右的滑動摩擦力的作用,設(shè)木炭包的質(zhì)量為m,木炭包與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,則滑動摩擦力的大小為f=μmg,木炭包在f的作用下,做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為a=μg,直到木炭包的速度增加到與傳送帶相同,然后隨傳送帶一起運(yùn)動,設(shè)傳送帶自左向右勻速運(yùn)行的速度為v,則加速運(yùn)動的時間t=v/a=t=v/μg,徑跡的長度l=vt-,聯(lián)立各式可得l=,可見,徑跡的長度與木炭包的質(zhì)量無關(guān),只與v和μ有關(guān),v越大,μ越小時,徑跡的長度越長,選項(xiàng)BC錯誤,D正確;木炭包勻速運(yùn)動前,與其接觸并被染黑的傳送帶上各點(diǎn)的速度較大,相繼運(yùn)動到木炭包的右面,所以黑色的徑跡將出現(xiàn)在木炭包的右側(cè),選項(xiàng)A錯誤。本題答案為D。第57頁,共79頁,2024年2月25日,星期天關(guān)于力和運(yùn)動的關(guān)系,下列說法中正確的是(
)A.做直線運(yùn)動的物體一定受到外力的作用B.做曲線運(yùn)動的物體一定受到外力的作用C.物體受到的外力越大,其運(yùn)動速度越大D.物體受到的外力越大,其運(yùn)動速度的變化越快BD
【解析】若物體做勻速直線運(yùn)動則不受外力作用,所以A錯.物體做曲線運(yùn)動,加速度不為零,一定受到外力的作用,B對.物體受到的外力越大,只能說明其加速度越大,C錯,D對.第58頁,共79頁,2024年2月25日,星期天以v0的速度水平拋出一物體,當(dāng)其水平分位移與豎直分位移相等時,下列說法錯誤的是(
)A.即時速度的大小是B.運(yùn)動的時間是C.豎直分速度的大小等于水平分速度的大小D.運(yùn)動的位移是第59頁,共79頁,2024年2月25日,星期天如圖所示的直角三角板緊貼在固定的刻度尺上方,現(xiàn)假使三角板沿刻度尺水平向右勻速運(yùn)動的同時,一支鉛筆從三角板直角邊的最下端由靜止開始沿此邊向上做勻加速直線運(yùn)動,下列關(guān)于鉛筆尖的運(yùn)動及其留下的痕跡的判斷中,正確的有(
)A.筆尖留下的痕跡是一條拋物線B.筆尖留下的痕跡是一條傾斜的直線C.在運(yùn)動過程中,筆尖運(yùn)動的速度方向始終保持不變D.在運(yùn)動過程中,筆尖運(yùn)動的加速度方向始終保持不變第60頁,共79頁,2024年2月25日,星期天某同學(xué)在籃球訓(xùn)練中,以一定的初速度投籃,籃球水平擊中籃板,現(xiàn)在他向前走一小段距離,與籃板更近,再次投籃,出手高度和第一次相同,籃球又恰好水平擊中籃板上的同一點(diǎn),則(
)A.第二次投籃籃球的初速度小些B.第二次擊中籃板時籃球的速度大些C.第二次投籃時籃球初速度與水平方向的夾角大些D.第二次投籃時籃球在空中飛行時間長些AC
【解析】
把同學(xué)投籃水平擊中籃板的過程看成逆向的從擊中籃板O點(diǎn)開始的平拋運(yùn)動,如圖所示:第二次是下邊一條拋物線,因此可見第二次投籃時籃球的初速度小些,初速度與水平方向的夾角大些,故選AC.第61頁,共79頁,2024年2月25日,星期天兩個內(nèi)壁光滑、半徑不同的半球形碗放在不同高度的水平面上,使兩碗口處于同一水平面,如圖所示.現(xiàn)將質(zhì)量相同的兩個小球分別從兩個碗的邊緣處由靜止釋放(小球半徑遠(yuǎn)小于碗的半徑),兩個小球通過碗的最低點(diǎn)時(
)A.兩小球速度大小不等,對碗底的壓力相等B.兩小球速度大小不等,對碗底的壓力不等C.兩小球速度大小相等,對碗底的壓力相等D.兩小球速度大小相等,對碗底的壓力不等A第62頁,共79頁,2024年2月25日,星期天2008北京奧運(yùn)會取得了舉世矚目的成功,某運(yùn)動員(可看作質(zhì)點(diǎn))參加跳板跳水比賽,t=0是其向上起跳瞬間,其速度與時間關(guān)系圖象如圖所示,則(
)A.t1時刻開始進(jìn)入水面 B.t2時刻開始進(jìn)入水面C.t3時刻已浮出水面 D.0~t2的時間內(nèi),運(yùn)動員處于失重狀態(tài)第63頁,共79頁,2024年2月25日,星期天BD解析:跳水運(yùn)動員離開跳板向上跳起,做減速運(yùn)動,到達(dá)最高點(diǎn)后,開始向下做勻加速運(yùn)動,直到剛進(jìn)入水面,速度達(dá)到最大,進(jìn)入水面后,又受到水的阻力,開始做減速運(yùn)動,直至速度減小到零,根據(jù)圖象可知,t2時刻速度最大,所以t2時刻開始進(jìn)入水面,故A項(xiàng)錯誤,B項(xiàng)正確;t3時刻速度為零,是在水中減速結(jié)束的時刻,故C項(xiàng)錯誤;跳水運(yùn)動員離開跳板到剛開始進(jìn)入水中時,都是只受重力,加速度等于重力加速度,方向向下,處于失重狀態(tài),故D項(xiàng)正確.第64頁,共79頁,2024年2月25日,星期天7、天體的有關(guān)問題(各個量與半徑的關(guān)系、變軌問題、機(jī)械能問題、同步衛(wèi)星、極地衛(wèi)星、三個宇宙速度等)8、特殊靜電場(點(diǎn)電荷、等量同種、異種電荷)中有關(guān)物理量的問題(場強(qiáng)、電勢、電勢差、電勢能)9、與粒子的運(yùn)動軌跡有關(guān)的問題10、直流電路動態(tài)分析(與傳感器的結(jié)合)11、帶電粒子在磁場中運(yùn)動的6種情況12、有關(guān)安培力的問題13、楞次定律有關(guān)的問題(感應(yīng)電流的方向的判斷、三種行為的阻礙)14、電磁感應(yīng)的綜合性問題(與運(yùn)動、力、能量有關(guān)的問題)15、電磁感應(yīng)的圖象問題16、交變電流的問題(產(chǎn)生、4個值、周期頻率、圖象的問題、變壓器、遠(yuǎn)距離送電)整理選擇題的任務(wù)之二第65頁,共79頁,2024年2月25日,星期天[2011·江蘇物理卷]如圖2所示,固定的水平長直導(dǎo)線中通有電流I,矩形線框與導(dǎo)線在同一豎直平面內(nèi),且一邊與導(dǎo)線平行.線框由靜止釋放,在下落過程中(
)A.穿過線框的磁通量保持不變B.線框中感應(yīng)電流方向保持不變C.線框所受安培力的合力為零D.線框的機(jī)械能不斷增大第66頁,共79頁,2024年2月25日,星期天[2011·江蘇物理卷]B
【解析】
當(dāng)線框由靜止向下運(yùn)動時,穿過線框的磁通量逐漸減小,根據(jù)楞次定律可得,產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r針且方向不發(fā)生變化,A錯誤,B正確;因線框上下兩邊所處的磁場強(qiáng)弱不同,線框所受的安培力的合力一定不為零,C錯誤;整個線框所受的安培力的合力豎直向上,對線框做負(fù)功,線框的機(jī)械能減小,D錯誤.第67頁,共79頁,2024年2月25日,星期天例.如圖所示,長L1寬L2的矩形線圈電阻為R,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場邊緣,線圈與磁感線垂直。將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場的過程中,求:⑴拉力的大小F;⑵拉力的功率P;
⑶拉力做的功W;
⑷線圈中產(chǎn)生的電熱Q
;⑸通過線圈某一截面的電荷量q
。BL1vabcdL2F第68頁,共79頁,2024年2月25日,星期天(與v無關(guān))推論:電磁感應(yīng)中,產(chǎn)生的電量第69頁,共79頁,2024年2月25日,星期天例.如圖,矩形線圈abcd質(zhì)量為m,寬為d,在豎直平面內(nèi)由靜止自由下落。其下方有如圖方向的勻強(qiáng)磁場,磁場上、下邊界水平,寬也為d,ab邊剛進(jìn)入磁場就開始做勻速運(yùn)動,那么在線圈穿越磁場的全
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