2012年高考物理计算题电磁专题训练3

2012年高考物理计算题电磁专题训练3
1．如图所示，两条间距为d ，表面光滑的平行金属导轨M 、N ，导轨平面与水平面的倾角为θ，导轨的一端有一电池组与M 、N 相连，整个装置处在方向竖直向下、磁感强度为B 的匀强磁场中。

现将一质量为m 的水平金属棒PQ 与轨道垂直地置于导轨上，这时两导轨与金属棒在回路中的电阻值为R ，PQ 棒刚好处于静止状态。

设电池组的内阻为r ，试计算电池组的电动势E ，并标明极性。

2．水平放置的金属框架abcd ，宽度为0.5m ，匀强磁场与框架平面成30°角，如图所示，磁感应强度为0.5T ，框架电阻不计，金属杆MN 置于框架上可以无摩擦地滑动，MN 的质量为0.05kg ，电阻为0.2Ω，试求当MN 的水平速度为多大时，它对框架的压力恰为零，此时水平拉力应为多大?
3.如图，竖直放置的斜面AB 的下端与光滑的圆弧轨道BCD 的B 端相切，圆弧半径为R ，，圆心与A 、D 在同一水平面上，∠COB=θ，现有一个质量为m 的小物体从斜面上的A 点无初速滑下，已知小物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求： （1）小物体在斜面上能够通过的路程；
（2）小物体通过C 点时，对C 点的最大压力和最小压力。

4.如图所示，在光滑水平地面上有一辆质量M 为4kg 的小车，车面由一段长为l =1.2m 的水平板面AB 以及与之相连的光滑半圆环连接，其中AB 段摩擦因数μ=0.5，圆环半径R=0.1m 。

一个质量m 为2kg 的小滑块从跟车面等高的平台以v 0滑上小车，则v 0满足什么条件时，才能使它运动到环顶时恰好对环顶无压力？
5. 如图所示，长L 1宽L 2的矩形线圈电阻为R ，处于磁感应强度为B 的匀强磁场边缘，线圈与磁感线垂直。

求：将线圈以向右的速度v 匀速拉出磁场的过程中，求： (1)拉力F 大小； (2)拉力的功率P ； (3)拉力做的功W ；
(4)线圈中产生的电热Q ； (5)通过线圈某一截面的电荷量q 。

1．金属棒中电流方向P → Q θtg r R Bd
mg
E ）（+=
2．v =3.7m/s ，F =0.29N.
3（1）小物体最终将在以过圆心的半径两侧θ 范围内运动，由动能定理得 mgRcos θ -fs =0 又 f= μmg cos θ 解得 ：S=R/μ
（2）小物体第一次到达最低点时对C 点的压力最大； R mv mg N n /2
=-
由动能定理得：2/cos 2mv AB mg mgR =⋅-θμ θR c t g AB = 解得：N m =mg （3-2µcos θctg θ）
当小物体最后在BCD /（D /在C 点左侧与B 等高）圆弧上运动时，通过C 点时对轨道压力最小。

N n -mg=m （v /）2/R,mgR(1-cos θ)=m （v /）2/2 解得：N n = mg (3-2cos θ). 4．5m/s
5解：（1）匀速拉出 R
v L B L R
v BL B L R E B BIL F 2
222222=
⋅⋅
=⋅⋅
==总
（2）R
v
L B v R
v L B Fv P 2
2222
22
=
⋅==
(3)根据能量守恒 R
v
L L B FL W Q 12
22
1===(4) R
L BL R
t R E t I q 2
1=
∆Φ=
⋅=
⋅=总。