高考物理100考点最新模拟题千题精练专题4
2021年高考物理最新模拟题精练专题4.32 电磁感应与动量综合问题(提高篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分 电磁感应专题4.32 电磁感应与动量综合问题（提高篇）1．(10分) （2020新高考冲刺仿真模拟6）如图甲所示，光滑的水平绝缘轨道M 、N 上搁放着质量m 1＝0.2 kg 、电阻R 1＝0.02 Ω的“[”形金属框dabc ，轨道间有一有界磁场，变化关系如图乙所示．一根长度等于ab ，质量m 2＝0.1 kg 、R 2＝0.01 Ω的金属棒ef 搁在轨道上并静止在磁场的左边界上．已知轨道间距与ab 长度相等，均为L 1＝0.3 m ，ad ＝bc ＝L 2＝0.1 m ，其余电阻不计.0时刻，给“[”形金属框一初速度v 0＝3 m/s ，与金属棒碰撞后合在一起成为一闭合导电金属框(碰撞时间极短)．t 0时刻整个框刚好全部进入磁场，(t 0＋1) s 时刻，框右边刚要出磁场．求：(1)碰撞结束时金属框的速度大小； (2)0～t 0时间内整个框产生的焦耳热；(3)t 0～(t 0＋1) s 时间内，安培力对ab 边的冲量的大小． 【名师解析】 (1)碰撞过程中，动量守恒，得到 m 1v 0＝(m 1＋m 2)v v ＝2 m/s(2)对闭合金属框，0～t 0时间内由动量定理得： －BIL 1Δt ＝－BL 1Δq ＝(m 1＋m 2)Δv等号两边求和，得－BL 1q ＝(m 1＋m 2)(v ′－v ) 又因为q ＝B ΔS R 总＝BL 1L 2R 1＋R 2得到v ′＝1 m/s所以Q ＝12(m 1＋m 2)v 2－12(m 1＋m 2)v ′2＝0.45 J(3)t 0～(t 0＋1) s 时间内，整个框在磁场中运动，I ＝E R 总＝ΔΦΔtR 总＝ΔBL 1L 2ΔtR 总＝0.4 A 又因为B ′＝1－0.4(t －t 0) t 0≤t ≤t 0＋1所以F 安＝B ′IL 1＝0.12B ′＝0.12－0.048(t －t 0) I 安＝F安t ＝F 安1＋F 安22t ＝0.12×1＋0.12×0.62×1 N·s ＝0.096 N·s 2、如图甲所示，平行粗糙导轨固定在绝缘水平桌面上，间距L ＝0.2 m ，导轨左端接有R ＝1 Ω的电阻，质量为m ＝0.1 kg 的粗糙导体棒ab 垂直静置于导轨上，导体棒及导轨的电阻忽略不计.整个装置处于磁感应强度B ＝0.5 T 的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨向下.现用与导轨平行的外力F 作用在导体棒ab 上使之一开始做匀加速运动，且外力F 随时间变化关系如图乙所示，重力加速度g ＝10 m/s 2，求：(1)比较导体棒a 、b 两点电势的高低； (2)前10 s 导体棒ab 的加速度大小；(3)若整个过程中通过R 的电荷量为65 C ，则导体棒ab 运动的总时间是多少？ 【参考答案】.(1)a 点电势较高 (2)5 m/s 2 (3)22 s【名师解析】(1)据右手定则知，a 点电势较高(2)由于导体棒一开始做匀加速运动，对ab 用牛顿第二定律：F －F 安－F f ＝ma ，F 安＝B 2L 2vR ，v ＝at综上得，F ＝B 2L 2aRt ＋F f ＋ma据题图乙可知前10 s ，F －t 图线斜率为0.05 N/s 即B 2L 2aR ＝0.05 N/s代入数据解得：a ＝5 m/s 2(3)当t ＝0时，F f ＋ma ＝1 N ，则F f ＝0.5 N 10 s 时导体棒的速度v 1＝at 1＝50 m/s 此时安培力F 安1＝0.5 N由于F ＝1 N ，且此时F f ＋F 安1＝F ＝1 N ，故10～15 s 内导体棒做匀速直线运动 0～15 s 内导体棒ab 的位移x ＝v 12t 1＋v 1t 2＝500 m通过R 的电荷量q 1＝ΔΦR 总＝BLxR ＝50 CF 为0后，导体棒做减速运动直到停止过程中通过R 的电荷量：q 2＝q －q 1＝15 C 对导体棒ab 应用动量定理：－F f t 3－BLq 2＝0－mv 1 解得t 3＝7 s则运动的总时间：t ＝t 1＋t 2＋t 3＝22 s3、如图所示，光滑平行金属导轨PQ 、MN 倾斜固定放置，导轨所在平面与水平面的夹角θ＝30°，导轨底端连接有阻值为R 的电阻，导轨间距为L .方向垂直于导轨平面向下的有界匀强磁场的边界ab 、cd 垂直于导轨，磁场的磁感应强度大小为B ，边界ab 、cd 间距为s .将一长度为L 、质量为m 、阻值也为R 的金属棒垂直放置在导轨上，金属棒开始的位置离ab 的距离为12s ，现将金属棒由静止释放，金属棒沿导轨向下做加速运动，到达cd 位置时金属棒的加速度刚好为零，金属棒运动过程中始终垂直于导轨并与导轨接触良好，不计导轨及其他电阻，重力加速度为g ，求：(1)金属棒从释放到到达cd 位置的过程中，通过电阻R 的电荷量； (2)金属棒从ab 运动到cd 的时间. 【参考答案】.(1)BLs2R(2)2mR B 2L 2＋B 2L 2s mgR －2sg【名师解析】(1)通过电阻R 的电荷量q ＝I ·Δt ，E ＝ΔΦΔt ＝BLs Δt ，I ＝E 2R ，解得q ＝BLs2R；(2)设金属棒刚进入磁场时的速度为v 1，根据机械能守恒定律有mg ·12s ·sin θ＝12mv 12，解得v 1＝gs sin θ＝12gs ，金属棒运动到cd 位置时，加速度为零，有mg sin θ＝B 2L 2v 22R ，解得v 2＝mgRB 2L 2，由牛顿第二定律可知mg sin θ－BIL ＝ma ＝m Δv Δt ，即12mg ΣΔt －BL ΣI Δt ＝m ΣΔv ，[或由动量定理可得(mg sin θ－BIL )Δt ＝m Δv ，即12mg ΣΔt－BL ΣI Δt ＝m ΣΔv ]得12mgt －BLq ＝m (v 2－v 1)，解得t ＝2mR B 2L 2＋B 2L 2smgR－2sg. 4、如图所示，足够长的水平轨道左侧部分b 1b 2－c 1c 2轨道间距为2L ，右侧部分c 1c 2－d 1d 2的轨道间距为L ，圆弧轨道与水平轨道相切于b 1b 2，所有轨道均光滑且电阻不计.在水平轨道内有斜向下与竖直方向夹角θ＝37°的匀强磁场，磁感应强度大小为B ＝0.1 T.质量为M ＝0.2 kg 的金属棒C 垂直于轨道静止放置在右侧窄轨道上，质量为m ＝0.1 kg 的导体棒A 自圆弧轨道上a 1a 2处由静止释放，两金属棒在运动过程中始终相互平行且与轨道保持良好接触，A 棒总在宽轨上运动，C 棒总在窄轨上运动.已知：两金属棒接入电路的有效电阻均为R ＝0.2 Ω，h ＝0.2 m ，L ＝0.2 m ，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2，求：(1)金属棒A 滑到b 1b 2处时的速度大小； (2)金属棒C 匀速运动的速度大小；(3)在两棒整个的运动过程中通过金属棒A 某截面的电荷量；(4)在两棒整个的运动过程中金属棒A 、B 在水平轨道间扫过的面积之差. 【参考答案】(1)2 m/s (2)0.44 m/s (3)5.56 C (4)27.8 m 2 【名师解析】(1)A 棒在圆弧轨道上下滑，由机械能守恒定律得mgh ＝12mv 02，得v 0＝2gh ＝2 m/s.(2)选取水平向右为正方向，对A 、C 应用动量定理可得对C ：F C 安cos θ·t ＝Mv C ，对A ：－F A 安cos θ·t ＝mv A －mv 0，其中F A 安＝2F C 安，由以上知mv 0－mv A ＝2Mv C ，两棒最后匀速运动时，电路中无电流，有BLv C ＝2BLv A ，得v C ＝2v A ，联立两式得v C ＝29v 0＝0.44 m/s.(3)在C 加速过程中，有Σ(B cos θ)IL Δt ＝Mv C －0，q ＝ΣI Δt ，得q ＝509C ＝5.56 C.(4)根据法拉第电磁感应定律有E ＝ΔΦΔt ，其中磁通量变化量ΔΦ＝B ΔS cos 37°，电路中的电流I ＝E2R ，通过截面的电荷量q ＝It ，得ΔS ＝2509m 2＝27.8 m 2. 5、某小组同学在研究图甲所示的电磁枪原理时，绘制了图乙所示的简图(为俯视图)，图中两平行金属导轨间距为L 固定在水平面上，整个装置处在竖直向下、磁感应强度为B 的匀强磁场中，平行导轨左端电路如图所示，电源的电动势为E (内阻不计)，电容器的电容为C .一质量为m 、长度也为L 的金属导体棒垂直于轨道平放在导轨上，忽略摩擦阻力和导轨、导线的电阻，假设平行金属导轨足够长.(1)将开关S 接a ，电源对电容器充电. a.求电容器充电结束时所带的电荷量Q ；b.请在图丙中画出充电过程中电容器两极板间的电压u 随电容器所带电荷量q 变化的图象；借助u －q 图象求出稳定后电容器储存的能量E 0.(2)电容器充电结束后，将开关接b ，电容器放电，导体棒由静止开始运动，不计放电电流引起的磁场影响. a.已知自由电子的电荷量为e ，请你分析推导当导体棒获得最大速度之后，导体棒中某一自由电子所受的电场力与导体棒最大速度之间的关系式；b.导体棒由静止到获得最大速度的过程中，由于存在能量损失ΔE 损，电容器释放的能量没有全部转化为导体棒的动能，求ΔE 损. 【名师解析】(1)a.电容器充电完毕时其电压等于电动势E ，电容器所带的电荷量Q ＝CE ①b.根据u ＝q C ，画出u －q 图象如图所示，图线与横轴所围面积表示电容器储存的能量.有：E 0＝12EQ ②联立①②式可得：E 0＝12CE 2③(2)a.方法一：设金属导体棒获得最大速度v m 时，放电电流为零，此时电容器的电压U 与导体棒的感应电动势E 棒相等， 即：U ＝E 棒＝BLv m ④导体棒中恒定电场的场强为：E 场＝UL ＝Bv m导体棒中电子所受的电场力为F ＝eE 场＝eBv m方法二：金属导体棒获得最大速度后做匀速直线运动，电路中无电流，运动的电子在磁场中受到向下的洛伦兹力， 大小为：f ＝eBv m由于电子随导体棒做匀速直线运动，则电场力F 与洛伦兹力合力为零，即F －f ＝0，则：F ＝eBv m b.由(1)中结论可知，导体棒获得最大速度v m 时，电容器储存的能量为：E 1＝12CU 2⑤导体棒由静止到获得最大速度的过程中，根据能量守恒定律有：E 0＝E 1＋12mv m 2＋ΔE 损 ⑥设此过程电容器放电的电荷量为ΔQ ，则ΔQ ＝CE －CU ⑦方法一：设此过程中的平均电流为I ，时间为t ，根据动量定理有：BL I t ＝mv m －0⑧ 其中I t ＝ΔQ ⑨联立④⑤⑥⑦⑧⑨式可得：ΔE损＝mCE22m＋CL2B2方法二：设任意时刻电路中的电流为i，取一段含此时刻的极短时间Δt，设此段时间内速度的改变量为Δv，根据动量定理有：ΣBLiΔt＝ΣmΔv⑧ΣiΔt＝ΔQ⑨ΣmΔv＝mv m－0⑩联立④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式可得：ΔE损＝mCE22m＋CL2B26、如图所示，竖直固定的足够长的光滑金属导轨MN、PQ，间距为l＝0.2 m，其电阻不计．完全相同的两金属棒ab、cd垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终良好接触，已知两棒质量均为m＝0.01 kg，电阻均为R＝0.2 Ω，棒cd放置在水平绝缘平台上，整个装置处在垂直于导轨平面向里的匀强磁场中，磁感应强度B ＝1.0 T．棒ab在竖直向上的恒力F作用下由静止开始向上运动，当ab棒运动x＝0.1 m时达到最大速度v m，此时cd棒对绝缘平台的压力恰好为零．取g＝10 m/s2，求：(1)ab棒的最大速度v m；(2)ab棒由静止到最大速度过程中回路产生的焦耳热Q；(3)ab棒由静止到最大速度所经历的时间t.【参考答案】：(1)1 m/s(2)5×10－3 J(3)0.2 s【名师解析】：(1)棒ab达到最大速度v m时，对棒cd有：BIL＝mg,由闭合电路欧姆定律知I＝E2R，棒ab切割磁感线产生的感应电动E＝BLv m,代入数据计算得出：v m ＝1 m/s;(2) ab 棒由静止到最大速度过程中，由功能关系得： Fx ＝mgx ＋12mv 2m＋Q棒ab 达到最大速度时受力平衡 F ＝mg ＋BIL 解得：Q ＝5×10－3 J(3)ab 棒由静止到最大速度过程中通过ab 棒的电荷量： q ＝I t ＝BLx2R＝0.05 C 在此过程中由动量定理可知： (F －mg －BIL )t ＝mv m －0 即(F －mg )t －BqL ＝mv m －0 解得：t ＝0.2 s.7、如图所示，电阻不计的“∠”形足够长且平行的导轨，间距L ＝1 m ，导轨倾斜部分的倾角θ＝53°，并与定值电阻R 相连．整个空间存在着B ＝5 T 、方向垂直倾斜导轨平面向上的匀强磁场．金属棒ab 、cd 的阻值R ab ＝R cd ＝R ，cd 棒质量m ＝1 kg ，ab 棒光滑，cd 与导轨间的动摩擦因数μ＝0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g 取10 m/s 2，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，求：(1)ab 棒由静止释放，当滑至某一位置时，cd 棒恰好开始滑动．求这一时刻ab 棒中的电流； (2)若ab 棒无论从多高的位置释放，cd 棒都不动，分析ab 棒质量应满足的条件；(3)若cd 棒与导轨间的动摩擦因数μ≠0.3，ab 棒无论质量多大、从多高位置释放，cd 棒始终不动．求cd 棒与导轨间的动摩擦因数μ应满足的条件． 【参考答案】：(1)3.34 A (2)m ab ≤2.08 kg(3)μ≥0.75 【名师解析】：(1)cd 棒刚要开始滑动时，其受力分析如图所示．由平衡条件得BI cd L cos 53°－F f ＝0， F N －mg －BI cd L sin 53°＝0， 又因为F f ＝μF N ，联立以上三式，得I cd ＝1.67 A ， 所以I ab ＝2I cd ＝3.34 A.(2)ab 棒下滑时，最大安培力F A ＝m ab g sin 53°，cd 棒所受最大安培力应为12F A ，要使cd 棒不滑动，需满足：12F A cos 53°≤μ(mg ＋12F A sin 53°)． 由以上两式联立解得m ab ≤2.08 kg. (3)ab 棒下滑时，cd 棒始终静止，有 F A ′cos 53°≤μ(mg ＋F A ′sin 53°)． 解得μ≥F A ′cos 53°mg ＋F A ′sin 53°＝cos 53°mgF A ′＋sin 53°.当ab 棒质量无限大，在无限长轨道上最终一定匀速运动，ab 棒所受安培力趋于无穷大，cd 棒所受安培力F A ′亦趋于无穷大，有μ≥cos 53°sin 53°＝0.75.8、如图所示，两电阻不计的足够长光滑平行金属导轨与水平面夹角为θ，导轨间距为l ，所在平面的正方形区域abcd 内存在有界匀强磁场，磁感应强度大小为B ，方向垂直于斜面向上．如图所示，将甲、乙两阻值相同、质量均为m 的相同金属杆放置在导轨上，甲金属杆处在磁场的上边界，甲、乙相距l .从静止释放两金属杆的同时，在金属杆甲上施加一个沿着导轨的外力，使甲金属杆在运动过程中始终沿导轨向下做匀加速直线运动，且加速度大小为a ＝g sin θ，乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动．(1)求每根金属杆的电阻R ；(2)从刚释放金属杆时开始计时，写出从计时开始到甲金属杆离开磁场的过程中外力F 随时间t 的变化关系式，并说明F 的方向；(3)若从开始释放两杆到乙金属杆离开磁场，乙金属杆共产生热量Q ，试求此过程中外力F 对甲做的功． 【参考答案】：(1)B 2l 22gl sin θ2mg sin θ(2)F ＝mg 2sin 2θ2gl sin θt ，方向沿导轨向下(3)2Q －mgl sin θ 【名师解析】：(1)甲、乙匀加速运动时加速度相同，所以，当乙进入磁场时，甲刚出磁场，乙进入磁场时的速度v ＝2gl sin θ. 根据平衡条件有mg sin θ＝B 2l 2v 2R .解得R ＝B 2l 22gl sin θ2mg sin θ.(2)甲在磁场中运动时，外力F 始终等于安培力F ＝B 2l 2v 2R ，v ＝g sin θ·t ，将R ＝B 2l 22gl sin θ2mg sin θ代入得F ＝mg 2sin 2θ2gl sin θt ，方向沿导轨向下．(3)乙进入磁场前，甲、乙产生相同热量，设为Q 1，则有 F 安l ＝2Q 1，又F ＝F 安，故外力F 对甲做的功W F ＝Fl ＝2Q 1.甲出磁场以后，外力F 为零，乙在磁场中，甲、乙产生相同热量，设为Q 2，则有 F 安′l ＝2Q 2，又F 安′＝mg sin θ， 又Q ＝Q 1＋Q 2. 解得W F ＝2Q －mgl sin θ.。
2021年高考物理最新模拟题精练专题4.29 类比法(提高篇)(原卷版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练第四部分物理思维方法专题4.29 类比法（提高篇）1．（2018北京丰台二模）现代科学实验证明了场的存在，静电场与重力场有一定相似之处。
带电体在匀强电场中的偏转与物体在重力场中的平抛运动类似。
（1）一质量为m的小球以初速度v0水平抛出，落到水平面的位置与抛出点的水平距离为x。
已知重力加速度为g，求抛出点的高度和小球落地时的速度大小。
（2）若该小球处于完全失重的环境中，小球带电量为+q，在相同位置以相同初速度抛出。
空间存在竖直向下的匀强电场，小球运动到水平面的位置与第（1）问小球的落点相同。
若取抛出点电势为零，试求电场强度的大小和落地点的电势。
（3）类比电场强度和电势的定义方法，请分别定义地球周围某点的“重力场强度E G”和“重力势φG”，并描绘地球周围的“重力场线”和“等重力势线”。
2．（2018北京西城一模）2015年4月16日，全球首创超级电容储能式现代电车在中国宁波基地下线，如图1所示。
这种电车没有传统无轨电车的“长辫子”和空中供电网，没有尾气排放，乘客上下车的几十秒内可充满电并行驶几公里，刹车和下坡时可把部分动能转化成电能回收储存再使用。
（1）图2所示为超级电容器充电过程简化电路图，已知充电电源的电动势为E，电路中的电阻为R．图3是某次充电时电流随时间变化的i﹣t图象，其中I0、T0均为已知量。
a．类比是一种常用的研究方法，对于直线运动，我们学习了用v﹣t图象求位移的方法。
请你借鉴此方法，根据图3所示的i﹣t图象，定性说明如何求电容器充电所获得的电荷量；并求出该次充电结束时电容器所获得的电荷量Q；b．请你说明在电容器充电的过程中，通过电阻R的电流为什么会逐渐减小；并求出电容器的电容C。
（2）研究发现，电容器储存的能量表达式为，其中U为电容器两端所加电压，C为电容器的电容。
设在某一次紧急停车中，在汽车速度迅速减为0的过程中，超级电容器两极间电势差由U1迅速增大到U2．已知电车及乘客总质量为m，超级电容器的电容为C0，动能转化为电容器储存的电能的效率为η．求电车刹车前瞬间的速度v0。
2021年高考物理最新模拟题精练专题4.33 电磁感应与动量综合问题(能力篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分 电磁感应专题4.33 电磁感应与动量综合问题（能力篇）二．计算题1.（2020年4月浙江稽阳联考）（10分）如图所示，在水平面内有两根间距为l 的金属导轨平行放置，导轨末端通过一小段塑料接口与足够长的倾斜平行金属导轨平滑连接，倾角为θ。
在区域Ⅰ，Ⅲ和Ⅳ中，存在垂直于导轨向上的匀强磁场，磁感应强度分别为B 1，B 2和B 3；区域Ⅱ中导轨粗糙，宽度为d 。
其余部分均光滑。
磁场边界AA ′上放置金属棒a ，磁场边界CC ′右侧附近静止放置金属棒b ，倾斜导轨足够远处连接有电感为L 的电感线圈。
现让金属棒a 以初速度v 0进入磁场，发现它最终刚好停在了CC ′（边界左侧），而金属棒b 恰能滑入倾斜轨道。
已知金属棒a 与轨道粗糙部分的动摩擦因数为µ，金属棒a 的电阻为R ，其余电阻均不计，金属棒a 、b 的质量均为m ，重力加速度取g ，求： （1）在金属棒a 刚进入磁场瞬间，金属棒b 的加速度； （2）金属棒a 在离开区域Ⅰ后产生的焦耳热Q ；（3）金属棒b 能沿倾斜导轨向下滑行的最大距离x m 。
(已知自感线圈的自感动势E 自=L ΔI Δt )【解题思路】（1）a 棒进入磁场瞬间，产生电动势和电流：E =B 0lv 0，REI =所以棒b 受到的安培力：2200022B l v F Il B R==安（1分）由牛顿第二定律得：F ma =安（1分）得：mRv l B a 02202=（1分）（2）设金属棒a 离开磁场Ⅰ区域时的速度为v 1，此时金属棒b 的速度为v 2，金属棒a 在区域Ⅱ中做匀减速运动，可得：gd v μ221=，gd v μ21=∴（1分） 棒a 穿越磁场区域Ⅰ过程中，由动量定理可得：01001IlB t mv mv IlB t B lq-=-=又得：0q =对棒b ，在该过程中，由动量定理可得：002202202(Il B t B lq mv v v ==-∴=，（1分）在之后过程中，由能量关系可知，金属棒b 此时的动能将全部转化成金属棒a 中的焦耳热Q ，所以2221mv Q =，得202(Q m v =（1分）（3）金属棒b 恰能滑入斜轨，则在斜轨上初速度为0，开始下滑，因为b 棒与线圈组成的回路，直流电阻为零，所以必须满足：0i IB lv Lt ∆=∆（1分），即00i B lv t B l x I L L∆∆∆==，所以棒开始运动后棒上电流与棒的位移成正比，即0B lxI L=，（1分） 所以棒的运动方程：00sin B lxmg lB ma Lθ-⋅=， 可知金属棒做简谐运动（1分）， 平衡位置时，a =0，即220sin mgL x B l θ=，由简谐运动对称性可知，下滑最大距离为2202sin m mgL x B lθ=（1分） 2．（18分）（2020东北三省四市二模）如图所示，两条粗糙平行金属导轨固定，所在平面与水平面夹角为θ。
2021年高考物理最新模拟题精练专题4.36 线框切割磁感线问题(基础篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分电磁感应专题4.36 线框切割磁感线问题（基础篇）计算题1.（2020江西部分重点中学第一次联考）如图所示，水平地面上方有一高度为H，上、下水平界面分别为PQ、MN的匀强磁场，磁感应强度为B.矩形导线框ab边长为l1，bc边长为l2，导线框的质量为m，电阻为R.磁场方向垂直于线框平面向里，磁场高度H> l2.线框从某高处由静止落下，当线框的cd边刚进入磁场时，线框的加速度方向向下、大小为；当线框的cd边刚离开磁场时，线框的加速度方向向上、大小为.在运动过程中，线框平面位于竖直平面内，上、下两边总平行于PQ.空气阻力不计，重力加速度为g.求：(1)线框的cd边刚进入磁场时，通过线框导线中的电流；(2)线框的ab边刚进入磁场时线框的速度大小；(3)线框abcd从全部在磁场中开始到全部穿出磁场的过程中，通过线框导线横截面的电荷量．【参考答案】(1)(2)(3)【名师解析】(1)设线框的cd边刚进入磁场时线框导线中的电流为I1，依据题意根据牛顿第二定律有mg－BI1l1＝解得：I1＝(2)设线框ab边刚进入磁场时线框的速度大小为v1，线框的cd边刚离开磁场时速度大小为v2，线框的cd边刚离开磁场时线框导线中的电流为I2，牛顿第二定律有BI2l1－mg＝解得：I2＝由闭合电路欧姆定律得I2＝解得：v 2＝由匀变速直线运动速度与位移的关系式v －v ＝2g (H －l 2) 解得v 1＝得v 1＝(3)设线框abcd 穿出磁场的过程中所用时间为Δt ，平均电动势为E ，通过导线的平均电流为I ，通过导线某一横截面的电荷量为q ，则 由法拉第电磁感应定律E ＝＝由闭合电路欧姆定律I ＝＝q ＝I Δt ＝2．(2020·浙北名校联考)用密度为d 、电阻率为ρ、横截面积为A 的薄金属条制成边长为L 的闭合正方形框abb ′a ′.如图2所示，金属方框水平放在磁极的狭缝间，方框平面与磁场方向平行．设匀强磁场仅存在于相对磁极之间，其他地方的磁场忽略不计．可认为方框的aa ′边和bb ′边都处在磁极之间，磁场的磁感应强度大小为B .方框从静止开始释放，其平面在下落过程中保持水平(不计空气阻力)．(1)求方框下落的最大速度v m (设磁场区域在竖直方向足够长)； (2)当方框下落的加速度为g2时，求方框的发热功率P ；(3)已知方框下落时间为t 时，下落高度为h ，其速度为v t (v t <v m )．若在同一时间t 内，方框内产生的热与一恒定电流I 0在方框内产生的热相同，求恒定电流I 0的表达式．【名师解析】：(1)方框质量m ＝4LAd ， 方框电阻R ＝ρ4L A，方框下落速度为v 时，产生的感应电动势 E ＝B ·2Lv ，感应电流I ＝E R ＝BAv 2ρ，方框下落过程，受到重力G 及安培力F ， G ＝mg ＝4LAdg ，方向竖直向下，F ＝BI ·2L ＝B 2AvLρ，方向竖直向上，当F ＝G 时，方框达到最大速度，即v ＝v m ， 则B 2Av m L ρ＝4LAdg ，方框下落的最大速度v m ＝4ρgdB 2. (2)方框下落加速度为g2时，有mg －BI ·2L ＝m g2，则I ＝mg 4BL ＝Agd B .方框的发热功率P ＝I 2R ＝4ρALg 2d 2B 2. (3)根据能量守恒定律，有 mgh ＝12mv 2t ＋I 20Rt ， 解得恒定电流I 0的表达式 I 0＝A 2d ρt ⎝⎛⎭⎫gh －12v 2t . 答案：(1)4ρgd B 2 (2)4ρALg 2d 2B 2(3)A 2d ρt ⎝⎛⎭⎫gh －12v 2t3.（2020云南景谷一中检测）如图所示，光滑绝缘水平面上方有两个方向相反的水平方向匀强磁场，竖直虚线为其边界，磁场范围足够大，磁感应强度的大小分别为B 1＝B ，B 2＝3B .竖直放置的正方形金属线框边长为L ，电阻为R ，质量为m .线框通过一绝缘细线与套在光滑竖直杆上的质量为M 的物块相连，滑轮左侧细线水平．开始时，线框与物块静止在图中虚线位置且细线水平伸直．将物块由图中虚线位置由静止释放，当物块下滑h 时速度大小为v 0，此时细线与水平方向夹角θ＝30°，线框刚好有一半处于右侧磁场中．(已知重力加速度g ，不计一切摩擦)求： (1)此过程中通过线框截面的电荷量q ； (2)此时安培力的功率；(3)此过程在线框中产生的焦耳热Q .【名师解析】(1)此过程的平均感应电动势为：＝＝，通过线框截面的电量q ＝Δt ＝Δt ＝，解得：q ＝.(2)此时线框的速度为：v ＝v 0cos 60°＝， 线框中的感应电动势E ＝B 1lv ＋B 2lv ＝2BLv 0， 线框中的感应电流I ＝， 此时的安培力功率P ＝I 2R ＝.(3)对于系统由功能关系：Q ＝Mgh －Mv 02－mv 2＝Mgh －Mv 02－mv 02.4．(2018·浙江金华女子中学模拟)一根质量为m ＝0.04 kg ，电阻R ＝0.5 Ω的导线绕成一个匝数为n ＝10匝，高为h ＝0.05 m 的矩形线圈，将线圈固定在一个质量为M ＝0.06 kg ，长度与线圈等长的小车上，如图甲所示。
高中物理-专题 电磁感应-2020高考真题(解析版)
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分电磁感应专题4.电磁感应-2020高考真题一．选择题1．（2020高考全国理综I）如图，U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上，ab和dc边平行，和bc边垂直。
ab、dc足够长，整个金属框电阻可忽略。
一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上，用水平恒力F向右拉动金属框，运动过程中，装置始终处于竖直向下的匀强磁场中，MN与金属框保持良好接触，且与bc边保持平行。
经过一段时间后A．金属框的速度大小趋于恒定值B．金属框的加速度大小趋于恒定值C．导体棒所受安培力的大小趋于恒定值D．导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值【参考答案】BC【命题意图】本题考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力及其相关知识点，考查的核心素养是运动和力的物理观念、科学思维。
【解题思路】用水平恒力F向右拉动金属框，bc边切割磁感线产生感应电动势，回路中有感应电流i，bc 边受到水平向左的安培力作用，设金属框的质量为M，加速度为a1，由牛顿第二定律，F-BiL=Ma1；导体棒MN受到向右的安培力向右加速运动，设导体棒的质量为m，加速度为a2，由牛顿第二定律，BiL=ma2，二者运动的速度图像如图所示。
设金属框bc边的速度为v时，导体棒的速度为v’，则回路中产生的感应电动势为E=BL（v-v’），由闭合电路欧姆定律I=E/R=()'BL v vR-，F安=BIL可得金属框ab边所受的安培力和导体棒MN所受的安培力都是F安=B 2L 2（v-v’）/R ，即金属框所受的安培力随着速度的增大而增大。
对金属框，由牛顿运动定律，F - F 安=Ma 1，对导体棒MN ，由牛顿运动定律， F 安=ma 2，二者加速度之差△a= a 1- a 2=（F - F 安）/M- F 安/m=F/M- F安（1/M+1/m ），随着所受安培力的增大，二者加速度之差△a 减小，当△a 减小到零时，即F/M=()22'B L v v R-（1/M+1/m ），所以金属框和导体棒的速度之差△v=（v-v’）=()22FRmB L m M +保持不变。
2024高考模拟试题(四)-2024年高考物理100分冲刺(新教材)经典题解版
一、单选题1. 一带负电的微粒只在电场力作用下沿x 轴正方向运动，其电势能随位移x 变化的关系如图所示，其中0~x 1段是曲线，x 1~x 2段是平行于x 轴的直线，x 2~x 3段是倾斜直线，则下列说法正确的是A ．0~x 1段电势逐渐升高B ．0~x 1段微粒的加速度逐渐减小C ．x 2~x 3段电场强度减小D ．x 2处的电势比x 3处的电势高2. 如图所示，滑轮两侧细线上分别系有A 球和B 球，两球质量不相等，两球从静止开始运动后，A 球在下降，B 球在上升，当AB 两个小球运动到同一水平面的瞬间恰好细线断裂了，两小球先后落到地面上，先落地小球比后落地小球着地时间早，重力加速度为,B 球上升过程中未与滑轮相碰。
则细线断裂后，B 球上升的最大高度H为（ ）A．B．C．D．3. 磁感应强度的单位是特斯拉（T ），关于特斯拉与基本单位千克（kg ）、秒（s ）、安培（A ）之间关系，下列描述正确的是（ ）A ．1T =1kg/（ A·s 2）B ．1T =1kg· s 2/A C ．1T =1kg/（A·s ）D ．1T =1kg·s/A4. 我国科研人员采用全新发电方式——“爆炸发电”，以满足高耗能武器的连续发射需求。
其原理如图所示，爆炸将惰性气体转化为高速等离子体，射入磁流体动力学发生器，发生器的前后有两强磁极N 和S，使得上下两金属电极之间产生足够高电压，下列说法正确的是（ ）A ．上极板电势比下极板电势低B ．仅使L 增大，两金属电极间的电动势会变大C ．仅使d 增大，两金属电极间的电动势会变大D ．仅使b 增大，两金属电极间的电动势会变大5. 下列图像中能反映质点做匀加速直线运动规律的是A．B．2024高考模拟试题(四)-2024年高考物理100分冲刺（新教材）经典题解版二、多选题C．D．6.小明在滑板上匀速运动的过程中，突然抓起放在地面上的水杯（ ）A ．人、车、水杯这个系统水平方向动量守恒B ．人、车、水杯这个系统机械能守恒C ．水杯动量守恒D ．手对水杯的冲量大于水杯动量的增量7. 如图所示，均匀细杆AB 质量为M ，A 端装有转轴，B 端连接细线通过滑轮和质量为m 的重物C 相连，若杆AB 呈水平，细线与水平方向夹角为θ时恰能保持平衡，则下面表达式中正确的是（ ）A ．M =2m sinθB ．滑轮受到的压力为2mgC ．杆对轴A 的作用力大小为mgD ．杆对轴A的作用力大小8. 锂离子电池在生活中的应用非常广泛，包括手机、平板、笔记本电脑、移动电源（充电宝）、电动汽车、无人机，以及各类电动工具等。
2020年高考物理100考点最新模拟题精练专题4.26 线框切割磁感线问题(基础篇)(解析版)
2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分电磁感应专题4.26 线框切割磁感线问题（基础篇）一．选择题1.（2019成都三模）如图，abcd是边长L=0.1 m、质量m=0. 01kg的正方形导线框，框面竖直，线框每条边的电阻均为0.01 Ω，线框下方有一足够宽的匀强磁场区域，磁场的磁感应强度B=0.4 T，方向与线框平面垂直。
让线框从距磁场上边界h=5 m处自由下落(ab平行于上边界)，不计空气阻力，g=10 m/s2。
下列说法正确的是（）A．cd边刚进入磁场时，通过cd边的电流方向从d到cB．cd边刚进入磁场时，cd两端的电势差为0.1VC．线框进入磁场的过程中，通过cd边的电荷量为0.1CD．线框进入磁场的过程中，cd边产生的热量为0.01J【参考答案】AC【命题意图】本题以线框自由下落进入匀强磁场区域切割磁感线产生感应电动势和感应电流为情景，考查楞次定律、法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、能量守恒定律、安培力及其相关知识点。
【解题思路】cd边刚进入磁场时，切割磁感线产生感应电动势和感应电流，由楞次定律可判断出产生的感应电流方向为逆时针方向，通过cd边的电流方向从d到c，选项A正确；由机械能守恒定律，mgh=12mv02，解得cd边刚进入磁场时速度v0=10m/s，由法拉第电磁感应定律，产生的感应电动势E=BLv0=0.4×0.1×10V=0.4V，导线框总电阻R=4×0.01Ω=0.04Ω，由闭合电路欧姆定律可得导线框中电流I=E/R=10A，cd两端的电势差Ucd=I×3R/4=10×0.03V=0.3V，选项B错误；由E=△Ф/△t，I=E/R，q=I△t，△Ф=BL2，联立解得通过cd边的电荷量q=BL2/R=0.1C，选项C正确；导线框刚进入磁场时cd边所受的安培力F A=BIL=0.4×10×0.1N=0.4N，所受的重力mg=0.01×10N=0.1N，由于F A>mg，所以导线框加速进入磁场区域，由能量守恒定律，mgL=Q+12mv2，解得导线框产生的热量Q=mgL-12mv2=0.01J-12mv2，由于题述没有给出导线框完全进入磁场区域的速度v，所以无法计算出整个导线框产生的热量，也不能计算出cd边产生的热量，选项D错误。
高中物理-专题 电磁感应中的动力学问题(提高篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分 电磁感应专题4.11 电磁感应中的动力学问题（提高篇）一．选择题1． （2020陕西咸阳一模）CD 、EF 是两条水平放置的阻值可忽略的平行金属导轨，导轨间距为L ，在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B ，磁场区域的长度为d ，如图所示导轨的右端接有一电阻R ，左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接将一阻值也为R 的导体棒从弯曲轨道上h 高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。
已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为μ，则下列说法中正确的是（ ）A. 电阻R 2BL ghB. 流过电阻R 的电荷量为2BLdR C. 整个电路中产生的焦耳热为mgh-μmgd D. 电阻R 中产生的焦耳热为12mgh 【参考答案】ABC【名师解析】金属棒下滑过程中，由机械能守恒定律得：mgh=12mv 2，所以金属棒到达水平面时的速度v=2gh ，金属棒到达水平面后进入磁场受到向左的安培力做减速运动，则导体棒刚到达水平面时的速度最大，所以最大感应电动势为E=BLv ，最大的感应电流为I=E/2R=22BL ghR，故A 正确；流过电阻R 的电荷量为q=r R ∆Φ+=2BLdR，故B 正确；金属棒在整个运动过程中，由动能定理得：mgh-W B -μmgd=0-0， 则克服安培力做功：W B =mgh-μmgd ，所以整个电路中产生的焦耳热为Q=W B =mgh-μmgd ，故C 正确；克服安培力做功转化为焦耳热，电阻与导体棒电阻相等，通过它们的电流相等，则金属棒产生的焦耳热为：Q R =Q/2=12（mgh-μmgd ），故D 错误。
【关键点拨】。
金属棒在弯曲轨道下滑时，只有重力做功，机械能守恒，由机械能守恒定律或动能定理可以求出金属棒到达水平面时的速度，由E=BLv 求出感应电动势，然后求出感应电流；由q=可以求出流过电阻R 的电荷量；克服安培力做功转化为焦耳热，由动能定理（或能量守恒定律）可以求出克服安培力做功，得到导体棒产生的焦耳热。
高中物理-专题 磁场变化产生的感应电动势问题(提高篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分电磁感应专题4.25 磁场变化产生的感应电动势问题（提高篇）一．选择题1.（2020年3月武汉质检）如图(a)所示，在倾角θ=37°的斜面上放置着一个金属圆环，圆环的上半部分处在垂直斜面向上的匀强磁场（未画出）中，磁感应强度的大小按如图(b)所示的规律变化。
释放圆环后，在t=8t0和t=9t0时刻，圆环均能恰好静止在斜面上。
假设圆环与斜面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，sin37°=0.6，则圆环和斜面间的动摩擦因数为A ．B ．C ．D ．【参考答案】.D【命题意图】本题以静止在斜面上金属圆环为情景，考查法拉第电磁感应定律、闭合电路欧姆定律、安培力、平衡条件及其相关知识点，考查的核心素养是“运动和力”的观点、场的观点和科学思维能力。
【解题思路】设金属圆环半径为r，则面积为S=πr2，圆环单位长度电阻为R0，则圆环电阻为R=2πr R0，在0~8t0时间内，金属圆环内磁感应强度变化率大小为Bt∆∆=08Bt，根据法拉第电磁感应定律，在金属圆环中产生的感应电动势大小为，E1=0.5SBt∆∆=πr2016Bt，感应电流为I1=E1/R=00032rBR t，在t=8t0时刻，金属圆环所受安培力为F1=B0I1·2r=220016r BR t。
由平衡条件，mgsinθ+F1=μmgcosθ，即0.6mg+220016r BR t=0.8μmg···○1；在9t0~10t0时间内，金属圆环内磁感应强度变化率大小为Bt∆∆=0Bt，根据法拉第电磁感应定律，在金属圆环中产生的感应电动势大小为，E2=0.5SBt∆∆=πr202Bt，感应电流为I2=E2/R=0004rBR t，在t=9t0时刻，金属圆环所受安培力为F 2=B 0I 2·2r=220002r B R t 。
2021年高考物理最新模拟题精练专题4.38 线框切割磁感线问题(能力篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分 电磁感应专题4.38 线框切割磁感线问题（能力篇）计算题1．（2020高考信息卷8）(19分)如图，光滑水平桌面上等间距分布着4个条形匀强磁场，磁场方向竖直向下，磁感应强度B ＝1 T ，每一条形磁场区域的宽度及相邻条形磁场区域的间距均为d ＝0.5 m 。
桌面上现有一边长l ＝0.1 m 、质量m ＝0.2 kg 、电阻R ＝0.1 Ω的单匝正方形线框abcd ，在水平恒力F ＝0.3 N 作用下由静止开始从左侧磁场边缘垂直进入磁场，在穿出第4个磁场区域过程中的某个位置开始做匀速直线运动，线框ab 边始终平行于磁场边界，取g ＝10 m/s 2，不计空气阻力。
求：(1)线框刚好完全穿出第4个磁场区域时的速度； (2)线框在整个运动过程中所产生的焦耳热；(3)线框从开始运动到刚好完全穿出第4个磁场区域所用的时间。
【名师解析】(1)线圈匀速切割磁感线时产生的电动势E ＝Blv 线圈中产生的感应电流E I R= 线圈受到的安培力F A ＝BIl 匀速运动时有F ＝F A 联立解得：v ＝3 m/s 。
(2)线圈刚好完全穿出第4个磁场时的位移s ＝7d ＋l 由功能关系可得Fs ＝12mv 2＋Q联立解得：Q ＝0.18 J 。
(3)线圈某次穿入或者穿出某个磁场过程中受到的平均安培力A F BIl = 其中I 为平均电流设线圈某次穿入或者穿出某个磁场所用的时间为Δt ，通过线圈横截面的电荷量为q ，则：q I t=∆2Bl q R Rϕ∆==线圈某次穿入或者穿出某个磁场的安培力冲量23A B l I F t R ∆=∆=因ΔI 一定，故线圈在整个运动过程中的安培力冲量2388B l I I R=∆=设线框从开始运动到刚好完全穿出第4个磁场区域所用的时间为t ，根据动量定理可得： Ft －I ＝mv联立解得：t ＝2.27 s 。
2. （2020湖北黄冈模拟3）如图所示，两平行的光滑金属导轨固定在竖直平面内，导轨间距为L 、足够长且电阻忽略不计，条形匀强磁场的宽度为d ，磁感应强度大小为B 、方向与导轨平面垂直。
全国100所名校2024届高三模拟示范卷(四)理科综合物理高频考点试题
全国100所名校2024届高三模拟示范卷（四）理科综合物理高频考点试题一、单选题 (共7题)第(1)题某实物投影机有10个相同的强光灯L1～L10(24V/200W)和10个相同的指示灯X1～X10(220V/2W),将其连接在220V交流电源上，电路见图，若工作一段时间后，L2 灯丝烧断，则（）A．X1的功率减小，L1的功率增大B．X1的功率增大，L1的功率增大C．X2功率增大，其它指示灯的功率减小D．X2功率减小，其它指示灯的功率增大第(2)题宇宙世界含有大量的未知星体，判断星体的物质组成需要估算该星体的平均密度，现在发射航天器在该星体表面绕球心飞行，假定该星体是质量分布均匀的球体，引力常量为，则要估算该星体的平均密度，只需测量出（）A．航天器的质量B．航天器的体积C．未知星体的质量D．航天器飞行一周的时间第(3)题如图，虚线圆形区域内、外均分布着垂直于纸面的匀强磁场（图中未画出），磁感应强度大小相同、方向相反，一带电粒子从圆上的点正对圆心入射。
仅改变带电粒子的入射速率，可分别得到图甲和图乙中实线所示的运动轨迹。
则甲、乙两图中粒子的入射速率之比为（）A．3B．2C．D．第(4)题中国制造的鹊桥二号中继星自2024年3月20日发射升空，按计划进入24小时周期的环月大椭圆使命轨道后，可以实现月球背面与地球之间的信号传输。
关于鹊桥二号的运动，以下说法正确的是（ ）A．发射时的速度大于11.2km/sB．从地月转移轨道进入环月轨道需要加速C．进入环月轨道运行后，机械能不守恒D．进入环月轨道运行后，在近月点的速度大于远月点的速度第(5)题如图所示，一足够长的倾斜传送带以恒定的速率逆时针转动，某时刻在传送带上适当的位置放上具有一定初速度的小物块，如图所示。
取沿传送带向下的方向为正方向，则下列图中不可能描述小物块在传送带上运动的是（ ）A．B．C．D．第(6)题景颇族的祖先发明的点火器如图所示，用牛角做套筒，木质推杆前端粘着艾绒．猛推推杆，艾绒即可点燃，对筒内封闭的气体，在压缩过程中 ( )A．气体温度升高，压强不变B．气体温度升高，压强变大C．气体对外界做正功，其体内能增加D．外界对气体做正功，气体内能减少第(7)题如图甲所示是电机的示意图。
高中物理-专题 电磁感应中的动力学问题(能力篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分 电磁感应专题4.12 电磁感应中的动力学问题（能力篇）一．选择题1. (多选)如图所示，竖直放置的“”形光滑导轨宽为L ，矩形匀强磁场Ⅰ、Ⅱ的高和间距均为d ，磁感应强度为B .质量为m 的水平金属杆由静止释放，进入磁场Ⅰ和Ⅱ时的速度相等.金属杆在导轨间的电阻为R ，与导轨接触良好，其余电阻不计，重力加速度为g .金属杆( )A.刚进入磁场Ⅰ时加速度方向竖直向下B.穿过磁场Ⅰ的时间大于在两磁场之间的运动时间C.穿过两磁场产生的总热量为4mgdD.释放时距磁场Ⅰ上边界的高度h 可能小于m 2gR 22B 4L 4【参考答案】 BC【名师解析】 穿过磁场Ⅰ后，金属杆在磁场之间做加速运动，在磁场Ⅱ上边缘速度大于从磁场Ⅰ出来时的速度，即进入磁场Ⅰ时的速度等于进入磁场Ⅱ时的速度，大于从磁场Ⅰ出来时的速度，金属棒在磁场Ⅰ中做减速运动，加速度方向向上，A 错误；金属棒在磁场Ⅰ中做减速运动，由牛顿第二定律知BIL －mg ＝B 2L 2vR －mg ＝ma ，a 随着减速过程逐渐变小，即在前一段做加速度减小的减速运动，在磁场之间做加速度为g 的匀加速直线运动，两个过程位移大小相等，由v －t 图象(可能图象如图所示)可以看出前一段用时多于后一段用时，B 正确；由于进入两磁场时速度相等，由动能定理知， W 安1－mg ·2d ＝0， W 安1＝2mgd .即通过磁场Ⅰ产生的热量为2mgd ，故穿过两磁场产生的总热量为4mgd ，C 正确；设刚进入磁场Ⅰ时速度为v ，则由机械能守恒定律知mgh ＝12mv 2，①进入磁场时BIL －mg ＝B 2L 2vR －mg ＝ma ，解得v ＝m (a ＋g )RB 2L 2，②由①②式得h ＝m 2(a ＋g )2R 22B 4L 4g >m 2gR 22B 4L4，D 错误.2. （2018南宁高三摸底考试）如图所示，固定的竖直光滑U 型金属导轨，间距为L ，上端接有阻值为R 的电阻，处在方向水平且垂直于导轨平面，磁感应强度为B 的匀强磁场中，质量为m 、电阻为r 的导体棒与劲度系数为k 的固定轻弹簧相连放在导轨上，导轨的电阻忽略不计。
2021年高考物理最新模拟题精练专题4.29 转动切割磁感线问题(能力篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练（选修3-2）第四部分 电磁感应专题4.29 转动切割磁感线问题（能力篇）一．选择题1、（2020·金太阳高三下学期线上一模）如图所示，两光滑圆形导轨固定在水平面内，圆心均为O 点，半径分别为10.2m r =，20.1m r =，两导轨通过导线与阻值2ΩR =的电阻相连，一长为1r 的导体棒与两圆形导轨接触良好，导体棒一端以O 点为圆心，以角速度100rad/s ω=顺时针匀速转动，两圆形导轨所在区域存在方向竖直向下、磁感应强度大小2T B =的匀强磁场，不计导轨及导体棒的电阻，下列说法正确的是（ ）A ．通过电阻的电流方向为由b 到aB ．通过电阻的电流为2AC ．导体棒转动时产生的感应电动势为4VD ．当2r 减小而其他条件不变时，通过电阻的电流减小 【参考答案】C 【名师解析】由右手定则可知，通过电阻的电流方向为a 到b ，故A 错误；两圆环间导体棒在t ∆时间内扫过的面积2221()2tS r r ωπππ∆∆=-，由法拉第电磁感应定律可知，两圆环间导体棒切割磁感线产生的感应电动势 22222111()2(0.20.1)100V 3V 22B S E B r r t t ω⋅∆===-=⨯⨯-⨯∆Φ=∆∆ 通过电阻R 的电流3A 1.5A 2E I R ===，故B 错误；导体棒转动时产生的感应电动势11101000.220.2V 4V 22r E Br v Br ω+⨯'='==⨯⨯= 故C 正确；当2r 减小而其它条件不变时，两圆环间导体棒切割磁感线产生的感应电动势1212()()2r r E BLv B r r ω-==-变大，通过电阻的电流增大，故D 错误。
故选C 。
2（2016河南八市重点高中联考）如图所示，导体杆OP 在作用于OP 中点且垂直于OP 的力作用下，绕O 轴沿半径为r 的光滑半圆形框架在匀强磁场中以一定的角速度转动，磁场的磁感应强度为B ，AO 间接有电阻R ，杆和框架电阻不计，回路中的总电功率为P ，则 A ．外力的大小为2BrP RB ．外力的大小为2Br PRC ．导体杆旋转的角速度为2PRD ．导体杆旋转的角速度为22Br P R【参考答案】C【命题意图】本题考查了电磁感应、闭合电路欧姆定律、电功率，圆周运动等知识点。
全国100所名校2024届高三模拟示范卷(四)理科综合全真演练物理试题
全国100所名校2024届高三模拟示范卷（四）理科综合全真演练物理试题一、单选题：本题共7小题，每小题4分，共28分 (共7题)第(1)题一只候鸟突然扎入鄱阳湖中捕鱼，在平静的湖面激起水波，图甲是这列水面波在时刻的波形图，该水面波正在湖面上沿x轴正方向传播，图乙是水面上质点P的振动图像，则该波的传播速度为（ ）A．B．C．D．第(2)题如图所示，把一小球从斜面上先后以相同大小的速度抛出，一次水平抛出，另一次抛出的速度方向与斜面垂直，两小球最终都落到斜面上，水平抛出与垂直斜面抛出落点到抛出点的距离之比为（ ）A．B．C．D．第(3)题一列简谐横波在时的波形图如图甲所示，a、b是介质中的两个质点，a质点的平衡位置坐标为x＝0，图乙是质点b的振动图像，下列说法正确的是（）A ．当时，a、b两个质点位移相同B．质点a的振动方程为C．当t＝1s时，质点a的加速度方向沿y轴正方向D ．从到t＝1.5s，质点b通过的路程为25cm第(4)题甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的图像如图所示。
下列判断不正确的是（ ）A．乙车启动时，甲车在其前方50m处B．乙车超过甲车后，两车有可能第二次相遇C．乙车启动15s后正好追上甲车D．运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75m第(5)题如图是某自行车的传动结构示意图，其中Ⅰ 是半径的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径的后轮。
若某人在匀速骑行时每分钟踩脚踏板转30圈，取π=3.14，下列判断正确的是（ ）A．脚踏板的周期为B．牙盘转动的角速度为6.28 rad/sC．飞轮边缘的线速度大小为3.14 m/s D．自行车匀速运动的速度大小为2.826 m/s第(6)题一平行板电容器两极板间距为、极板面积为S，电容为，其中是常量。
对此电容器充电后断开电源。
当增加两板间距时，电容器极板间（ ）A．电场强度不变，电势差变大B．电场强度不变，电势差不变C．电场强度减小，电势差不变D．电场强度较小，电势差减小第(7)题如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1∶5，原线圈两端的交变电压为，氖泡在两端电压达到时开始发光，下列说法中正确的有（ ）A．开关接通后，氖泡不会发光B．开关接通后，电压表的示数为C．开关断开后，电压表的示数变大D．开关断开后，变压器的输入功率变大二、多选题：本题共3小题，每小题6分，共18分 (共3题)第(1)题右图为可充电的锂电池内部结构简图：在充电的过程中，通过化学反应，电池的正极有锂离子生成，锂离子通过电解液运动到电池的负极，并嵌在负极的碳材料的微孔中。
2024届全国高考物理核心考点模拟测试卷四(基础必刷)
2024届全国高考物理核心考点模拟测试卷四（基础必刷）一、单项选择题（本题包含8小题，每小题4分，共32分。
在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）(共8题)第(1)题一个质量为m的网球从距地面高处自由下落，反弹的最大高度为。
不考虑所受的空气阻力，重力加速度用g表示，对网球与地面接触的运动过程，下列判断正确的是（ ）A．网球的加速度先向上后向下B．网球速度为0时受地面的弹力最大C．地面对网球所做的功等于D．网球受地面的平均冲击力等于第(2)题关于气体、固体和液体，下列说法正确的是（ ）A．液体表面张力的方向与液面垂直并指向液体内部B．分子间同时存在着引力和斥力，当引力和斥力相等时，分子势能最大C．液晶具有液体的流动性，低温时会凝固成结晶态，分子取向是有序的D．容器中气体分子的数密度越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子越多第(3)题2023年的诺贝尔物理学奖颁发给了“采用实验方法产生阿秒光脉冲”的三位科学家。
在物理学发展过程中，观测、实验、假说和逻辑推理等方法都起到了重要作用，下列叙述与事实相符的是（ ）A．富兰克林通过实验发现，雷电的性质与摩擦产生的电的性质完全相同，并命名了正电荷和负电荷B．库伦通过实验测量得出元电荷e的数值为C．牛顿开创了实验与逻辑推理相结合的研究方法，并用这种方法研究了力与运动的关系D．奥斯特用“力线”形象地描述了电磁场第(4)题图甲为超声波悬浮仪，上方圆柱体中，高频电信号（由图乙电路产生）通过压电陶瓷转换成同频率的高频声信号，发出超声波，下方圆柱体将接收到的超声波信号反射回去。
两列超声波信号叠加后，会出现振幅几乎为零的点—节点，小水珠能在节点处附近保持悬浮状态，图丙为某时刻两列超声波的波形图，点、点分别为两列波的波前，已知声波传播的速度为340m/s。
则下列说法正确的是（ ）A．两列波充分叠加后，小水珠能悬浮在点附近B．小水珠悬浮时，受到的声波压力竖直向下C．经过点M沿x轴正方向移动3.4cmD．拔出图乙线圈中的铁芯，可以增加悬浮仪中的节点个数第(5)题如图为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图（振动刚传到x=0.2m处），已知该波的周期为0.4s，a、b、c为沿波传播方向上的质点，则下列说法中正确的是（ ）A．质点a比质点b先回到平衡位置B．在t=0.4s时，质点b的速度方向为y轴负方向C．在t=0.6s时，质点c的速度达到最大值D．在t=0.8s时，质点c的加速度达到y轴正向最大值第(6)题如图，足够长的间距的平行光滑金属导轨、固定在水平面内，导轨间存在一个宽度的匀强磁场区域，磁感应强度大小为，方向如图所示。
2024高考模拟试题(四)-2024年高考物理100分冲刺(新教材)考点速查版
一、单选题1. 下列说法正确的是（ ）A ．变速运动一定是曲线运动B ．曲线运动一定是变速运动C ．匀速圆周运动是速度不变的运动D ．匀速圆周运动是向心加速度不变的运动2. 机器人的使用开拓了我们的视野，延伸了我们的肢体，增强了我们的力量，提高了我们的工作效率，将人们从繁重的生产劳动中解救出来。
如图所示，一款微型机器人的直流电动机的额定电压为U ，额定电流为I ，线圈电阻为R ，将它接在电动势为E ，内阻为r 的直流电源的两极间，电动机恰好能正常工作，下列说法中正确的是（ ）A ．电动机消耗的总功率为EIB．流过线圈电阻的电流为C ．电源的输出功率为UID ．电动机的输出功率为UI3. 第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京举行。
高山滑雪是冬奥会的一个比赛项目，因速度快，惊险刺激而深受观众喜爱。
在一段时间内，运动员始终以如图所示的姿态加速下滑，关于运动员的受力情况，下列说法中正确的是（ ）A ．雪橇受到沿雪道向上的摩擦力B ．雪橇受到沿雪道向下的摩擦力C ．运动员受到沿雪道向下的支持力D ．运动员受到沿雪道向上的支持力4. 如图为a 、b 两物体同时开始运动的图像，下列说法正确的是（）A ．若图像为位置—时间图像，则两物体在M 时刻相遇B ．若图像为速度—时间图像，则两物体在M 时刻相距最远C ．若图像为加速度—时间图像，则两物体在M 时刻速度相同D ．若图像为作用在两物体上的合力—位移图像，则两物体在M 位移内动能增量相同5. 一木块静止在光滑的水平面上，将一个大小恒为F 的水平拉力作用在该木块上，经过位移x 时，拉力的瞬时功率为P ；若将一个大小恒为4F 的水平拉力作用在该木块上，使该木块由静止开始运动，经过位移x 时，拉力的瞬时功率是（ ）A ．8PB ．6PC ．4PD ．2P 6. 一打气机每打一次气，可把压强为（1个标准大气压），温度为，体积为的气体压入容器内．设容器的容积为，容器内原来气体的压强为，温度为，为使容器内的气体温度升为，压强达到，需打气的次数为（ ）A ．200B ．250C ．269D ．3002024高考模拟试题(四)-2024年高考物理100分冲刺（新教材）考点速查版7. 下列与曲线运动有关的叙述，正确的是A．物体做曲线运动时，速度方向一定时刻改变B．物体运动速度改变，它一定做曲线运动C．物体做曲线运动时，加速度一定变化D．物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态8. 如图所示是一物体的图像，则该物体在内的路程是（ ）A．B．C．D．9. 如图所示，是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经过电压U1加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板的距离为d，电势差为U2，板长为L，为了提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量)可采用的方法是()A．减小两板间的电势差U2B．尽可能使板长L短些C．尽可能使板间距离d小一些D．使加速电压U1升高一些10. 下列说法正确的是（ ）A．动能相同的质子和电子，它们的德布罗意波的波长相同B．一个氢原子处在n=4的能级，当它跃迁到较低能级时，最多能辐射出3种频率的光子C．用相同频率的光在相同的条件下先后照射锌板和银板时均有光电子逸出，逸出的光电子动能一定相同D．玻尔将量子观念引入原子领域，成功地解释了氢原子和其他原子光谱的实验规律11. 如图所示，小球沿足够长的斜面向上做匀变速运动，依次经a、b、c、d到达最高点e，已知ab=bd=6m，bc=1m，小球从a到c和从c到d所用的时间都是2s，设小球经b、c时的速度分别为v b、v c，则（ ）A．b点速度为m/s B．c点速度为2.5m/sC．从d到e所用时间为4s D．de段的距离为3m12. 新冠疫情期间，额温枪广泛应用于各种场所。
2024高考模拟试题(四)-2024年高考物理100分冲刺(新教材)精英版
一、单选题1. 如图所示，将带电粒子从电场中的A 点无初速地释放，不计重力作用，则下列说法中正确的是( )A ．带电粒子在电场中一定做匀加速直线运动B ．带电粒子的电势能一定逐渐减少C ．带电粒子一定向电势低的方向运动D ．带电粒子的加速度一定越来越小2. 如图所示，真空中O 点固定一个带正电的点电荷，同一平面内距离点电荷r 处有一个带负电的粒子P （不计重力），该粒子在纸面内沿垂直于它们连线的方向入射，已知空间同时存在垂直纸面向里的匀强磁场，则关于粒子在电、磁场中的运动轨迹，不可能的是（ ）A ．在纸面内以O 点为圆心，r 为半径的圆B ．初始阶段为在纸面内向右偏的曲线C ．初始阶段为在纸面内向左偏的曲线D ．沿初速度方向的直线3. 下列说法中正确的是（ ）A ．体积、质量都极小的物体都能看成质点B ．当研究一列火车全部通过桥所需的时间时，可以把火车视为质点C ．研究自行车的车轮运动时，自行车不能视为质点D ．任何物体都可视为质点4. 小河中有一个实心桥墩P ，A 为靠近桥墩浮在平静水面上的一片树叶，俯视如图所示。
现在S 处以某一频率拍打水面，使形成的水波能带动树叶A 明显振动起来，可以采用的方法是（）A ．提高拍打水面的频率B ．降低拍打水面的频率C ．只要拍打，A 就会振动起来D ．无论怎样拍打，A 都不会振动起来5. 如图所示，宽为L 的两固定光滑金属导轨水平放置，空间存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大小为B 。
质量均为m 、电阻值均为r 的两导体棒ab 和cd 静止置于导轨上，其间距也为L ，现给cd 一向右的初速度v 0，对它们之后的运动过程说法不正确的是( )A ．ab 的加速度越来越大，cd 的加速度越来越小B．回路产生的焦耳热为mv 02C ．通过ab的电荷量为D ．两导体棒间的距离最终变为L＋2024高考模拟试题(四)-2024年高考物理100分冲刺（新教材）精英版二、多选题三、实验题6. 以下说法中正确的是A ．随着科学技术的发展，制冷机的制冷温度可以降到－280 ℃B ．随着科学技术的发展，热量可以从低温物体传到高温物体C ．随着科学技术的发展，热机的效率可以达到100%D ．无论科技怎样发展，第二类永动机都不可能实现E ．无论科技怎样发展，都无法判断一温度升高的物体是通过做功还是热传递实现的7. 如图所示，水平弹簧振子沿x 轴在M 、N 间做简谐运动，坐标原点O 为振子的平衡位置，其振动方程为x=5sin （10πt +） cm 。
41.平抛运动与圆周运动综合问题(基础篇)(解析版)2021年高考物理100考点模拟题
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练第四部分曲线运动专题4.21平抛运动与圆周运动综合问题（基础篇）一．选择题1. (2018徐州期中)如图所示，链球上面安有链子和把手。
运动员两手握着链球的把手，人和球同时快速旋转，最后运动员松开把手，链球沿斜向上方向飞出，不计空气阻力。
关于链球的运动, 下列说法正确的有（）A. 链球脱手后做匀变速曲线运动B. 链球脱手时沿金属链方向飞出C. 链球抛出角度一定时，脱手时的速率越大，则飞得越远D. 链球脱手时的速率一定时，抛出角度越小，一定飞得越远【参考答案】.AC【名师解析】链球脱手后只受重力，沿圆周的切线方向飞出，做匀变速曲线运动，选项A正确B错误；根据斜抛运动规律，链球抛出角度一定时，脱手时的速率越大，则飞得越远，选项C正确；链球脱手时的速率一定时，抛出角度越小，不一定飞得越远，选项D错误。
2．（2018湖北荆州第一次质检）如图所示，一位同学玩飞镖游戏。
圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P 等高，且距离P点为L。
当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。
忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则v0可能为()A．2L ωπB．2LωπC ．3Lωπ D ．4Lωπ． 【参考答案】.C【名师解析】设圆盘的直径为d ，飞镖恰好击中P 点，根据平抛运动规律，d=12gt 2，L=v 0t ，根据匀速圆周运动规律，t=πω+2n πω= ()21n πω+，联立解得：v 0=()21Ln ωπ+，n=0,1,2,3，···。
选项C 正确。
3. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B 点脱离后做平抛运动，经过0.3 s 后又恰好垂直与倾角为45°的斜面相碰。
已知半圆形管道的半径R ＝1 m ，小球可看做质点且其质量为m ＝1 kg ，g 取10 m/s 2。
2021年高考物理最新模拟题精练专题4.28 类比法(基础篇)(解析版)
2021年高考物理100考点最新模拟题千题精练第四部分 物理思维方法 专题4.28 类比法（基础篇）一．选择题1．（2019北京大兴一模）研究磁现象时，常常要讨论穿过某一面积的磁场及其变化，为此引入了磁通量的概念。
在电场中也可以定义为电通量，如图 1 所示，设在电场强度为 E 的匀强电场中，有一个与电场方向垂直的平面，面积为 S ，我们把 E 与 S 的乘积叫做穿过这个面积的电通量，用字母E Φ表示，即E Φ=ES 。
假设真空中 O 点有一点电荷 q ，以 O 为球心，分别以1r 、2r 为半径做两个球面，如图 2 所示。
设通过半径为1r 的球面的电通量为1E Φ，通过半径为2r 的球面的电通量为2E Φ。
则1E Φ与2E Φ的比值为 （ ）A. 21r rB.12r rC.2122r rD.1【参考答案】D【名师解析】类比磁通量，电通量为穿过面积的电场线条数，则1E Φ与2E Φ的比值为1，选项D 正确。
2.（2018北京门头沟期末）类比是一种常用的研究方法，对于直线运动，教科书中讲解了由t v -图像来求位移的方法。
请你借鉴此方法，判断图13给的图象的面积与能求的物理量之间的对应关系中不正．．确．的是【参考答案】D【名师解析】由tv-图像面积来求位移的方法实质是利用微元法，将时间分为很多微小时间段，根据△x=v△t，计算出每个△t时间内的位移，累加后得出t时间内的位移。
类比可以得出F—x 图像的面积表示力所做的功，a—t图像的面积表示t时间内速度变化量，i——t图像的面积表示t时间内电容器充电量，选项ABC正确。
根据法拉第电磁感应定律，穿过发电机线圈的磁通量随时间变化的图象的斜率表示产生的感应电动势，图象面积没有物理意义，选项D不正确。
3.一小物体以一定的初速度自光滑斜面的底端a点上滑，最远可达b点，e为ab的中点，已知物体由a到e的时间为t0,则它从e经b再返回e所需时间为（）A．t0B．.(2-1)t0C．.2 (2+1)t0D．. (22+1)t0【参考答案】 C【名师解析】把小物体以一定的初速度自光滑斜面的底端a点上滑的匀减速直线运动，逆向思维为由最远点b沿光滑斜面向下的初速度为零的匀加速直线运动。
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高考物理100考点最新模拟题千题精练专题4一．选择题1．（2019安徽合肥二模）图示为运动员在水平道路上转弯的情景，转弯轨迹可看成一段半径为R的圆弧，运动员始终与自行车在同一平面内。
转弯时，只有当地面对车的作用力通过车(包括人)的重心时，车才不会倾倒。
设自行车和人的总质量为M，轮胎与路面间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。
下列说法正确的是（）A．车受到地面的支持力方向与车所在平面平行B．转弯时车不发生侧滑的最大速度为gRμC．转弯时车与地面间的静摩擦力一定为μMgD．转弯速度越大，车所在平面与地面的夹角越小【参考答案】BD【命题意图】此题以运动员在水平道路上转弯的为情景，考查水平面内的匀速圆周运动，摩擦力及其相关知识点。
【解题思路】车受到地面的支持力方向与车所在平面垂直，选项A错误；由μmg=m2vR,解得转弯时车不发生侧滑的最大速度为v=gRμ，选项B正确；转弯时车与地面间的静摩擦力一定小于或等于最大静摩擦力μMg，选项C错误；转弯速度越大，所需向心力越大，车所在平面与地面的夹角越小，选项D正确。
【易错警示】解答此类题一定要注意静摩擦力与最大静摩擦力的区别，静摩擦力小于或等于最大静摩擦力。
2． (2019浙江稽阳联谊学校联考模拟)如图所示的三叶指尖陀螺是一个由三向对称体作为主体，在主体中嵌入轴承，整体构成可平面转动的玩具装置。
其中O为转轴中心，A、B分是指尖陀螺上不同位置的两点，用v代表线速度大小，ω代表角速度大小，a代表向心加速度大小，T代表周期，则下列说法中正确的是（）A ．v A ＝vB ，T A ＝T B B ．ωA ＝ωB ，v A ＞v BC ．v A ＞v B ，a A ＜a BD ．ωA ＝ωB ，a A ＝a B【参考答案】.B【命题意图】 本题以“三叶指尖陀螺”为情景，考查匀速圆周运动及其相关的知识点。
【解题思路】以O 为转轴转动，图中A 到O 点的距离大于B 到O 点的距离，AB 两点的角速度相等，ωA =ωB ，由T=2π/ω可知T A =T B ，由v=ωr 可知v A >v B ，选项A 错误B 正确；向心加速度a=ω2r ，由于r A >r B ，所以a A >a B ，选项CD 错误。
3. (2019·江苏六校联考)如图所示,两个质量均为m 的小物块a 和b (可视为质点),静止在倾斜的匀质圆盘上,圆盘可绕垂直于盘面的固定轴转动,a 到转轴的距离为l ,b 到转轴的距离为2l ,物块与盘面间的动摩擦因数为,盘面与水平面的夹角为30°.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度大小为g.若a 、b 随圆盘以角速度ω匀速转动,下列说法中正确的是( )A. a 在最高点时所受摩擦力可能为0B. a 在最低点时所受摩擦力可能为0C. 8g l a 开始滑动的临界角速度D. 8gl是b 开始滑动的临界角速度 【名师解析】 a 在最高点时可能有重力沿斜面的分力提供向心力,所以所受摩擦力可能为0,，故选项A 正确;；a 在最低点,由牛顿运动定律f- mg sin θ=m ,所以a 在最低点时所受摩擦力不可能为0，,故选项B 错误；;对a 在最低点,由牛顿运动定律μmg cos θ-mg sin θ=mω2l ,代入数据解得ω=4gl，故选项C 错误;；对b 在最低点,由牛顿运动定律μmg cos θ- mg sin θ=mω2(2l ),代入数据解得ω=8gl故选项D 正确. 【参考答案】. AD4．(2018·金华市十校期末)计算机中的硬磁盘磁道如图4所示，硬磁盘绕磁道的圆心O 转动，A 、B 两点位于不同的磁道上，线速度分别为v A和v B，向心加速度分别为a A和a B，则它们大小关系正确的是( )A．v A<v B a A<a BB．v A>v B a A<a BC．v A<v B a A>a BD．v A>v B a A>a B【参考答案】．A【名师解析】硬磁盘绕磁道的圆心O转动，各点角速度相等，线速度v=ωr，向心加速度a=ω2r，由于r A<r B，所以v A<v B，a A<a B，选项A正确。
5.（2018南宁摸底）如图所示，质量相等的AB两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上，随圆筒一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是（）A．线速度v A=v BB．角速度ωA=ωBC．它们受到的合力F A合>F B合D．它们受到的摩擦力F Af>F Bf【参考答案】.C【名师解析】质量相等的A、B两物体随圆筒一起做匀速圆周运动，两者的角速度相等，选项B错误；根据角速度与线速度的关系v=ωr，A物体的线速度大于B物体的线速度，选项A错误；由向心加速度公式a=ω2r 和牛顿第二定律F合=ma可知，A物体所受的合外力大于B物体所受的合外力，选项C正确；在竖直方向，它们所受的静摩擦力等于重力，由于二者质量相等，重力相等，所以它们受到的摩擦力相等，选项D错误。
6. （2019洛阳联考）螺旋轨道竖直放置，整个轨道光滑，P，Q点分别对应螺旋轨道中两个圆周的最高点，对应的圆周运动轨道半径分别为R和r（R＞r）。
宇航员让一小球以一定的速度v滑上轨道，下列说法正确的是（）A. 如果减小小球的初速度，小球可能不能到达P 点B. 小球经过P 点时对轨道的压力小于经过Q 点时对轨道的压力C. 小球经过P 点时比经过Q 点时角速度小D. 小球经过P 点时比经过Q 点时线速度小 【参考答案】BC【名师解析】在空间站中的物体处于完全失重状态，靠轨道的压力提供向心力。
在整个过程中小球速度大小保持不变，速度减小，小球一定可以达到P 点，故AD 错误；由牛顿第二定律，轨道对球的弹力：，弹力始终不做功，速率不变，R ＞r ，则有弹力F P ＜F Q ，故B 正确；根据，R ＞r ，则ωP ＜ωQ ，故C正确。
【关键点拨】该装置处于稳定运行的空间站中，处于完全失重状态。
在轨道中运动，靠轨道的弹力提供向心力。
小球在完全失重情况下运动，在轨道上速度大小不变。
解决本题的关键知道小球处于完全失重状态，由弹力提供向心力，弹力始终垂直轨道，也不做功，速率不变。
7．（2018·山东烟台一模）]两粗细相同内壁光滑的半圆形圆管ab 和bc 连接在一起，且在b 处相切，固定于水平面上。
一小球从a 端以某一初速度进入圆管，并从c 端离开圆管。
则小球由圆管ab 进入圆管bc 后( )A ．线速度变小B ．角速度变大C ．向心加速度变小D ．小球对管壁的压力变大【参考答案】 C【名师解析】 由于管道光滑，小球到达b 点后，重力做功为零，速度大小保持不变，根据v ＝ωR 可知角速度ω减小，根据a ＝v 2R 可知向心加速度减小，根据F ＝ma 可知小球对管道的压力减小，故C 正确。
8. （2018山东大学附中质检）如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A 、B 两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）A. 物块A 、B 的运动属于匀变速曲线运动B. B 的向心力是A 的向心力的2倍C. 盘对B 的摩擦力是B 对A 的摩擦力的2倍D. 若B 先滑动，则B 与A 之间的动摩擦因数μA 小于盘与B 之间的动摩擦因数μB 【参考答案】C【名师解析】A 、B 做匀速圆周运动，加速度方向不断变化，则属于非匀变速曲线运动，选项A 错误；因为A 、B 两物体的角速度大小相等，根据F n ＝mr ω2，因为两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力相等，选项B 错误；对AB 整体分析，f B ＝2mr ω2，对A 分析，有：f A ＝mr ω2，知盘对B 的摩擦力是B 对A 的摩擦力的2倍，选项C 正确．对AB 整体分析，μB 2mg ＝2mr ωB 2，解得ωB =B grμ，对A 分析，μA mg ＝mr ωA 2，解得ωA =A grμ，若B 先滑动，可知B 先达到临界角速度，可知B 的临界角速度较小，即μB ＜μA ，选项D 错误．9.(2916·西安八校联考)如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A 和B 放在转盘上，两者用长为L 的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K 倍，A 放在距离转轴L 处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O 1O 2转动，开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是( )A ．当ω＞2Kg3L 时，A 、B 相对于转盘会滑动B ．当ω＞Kg2L 时，绳子一定有弹力 C ．ω在Kg2L ＜ω＜2Kg3L 范围内增大时，B 所受摩擦力变大D ．ω在0＜ω＜2Kg3L 范围内增大时，A 所受摩擦力一直变大【参考答案】．ABD【名师解析】当AB 所受静摩擦力均达到最大值时，A 、B 相对转盘将会滑动，Kmg ＋Kmg ＝mω2L ＋mω2·2L ，解得：ω＝2Kg3L ，A 项正确；当B 所受静摩擦力达到最大值后，绳子开始有弹力，即：Kmg ＝mω2·2L ，解得：ω＝Kg2L ，B 项正确；当Kg2L ＜ω＜2Kg3L 时，随角速度的增大，绳子拉力不断增大，B 所受静摩擦力一直保持最大静摩擦力不变，C 项错误；0＜ω≤Kg2L 时，A 所受摩擦力提供向心力，即F f ＝mω2L ，静摩擦力随角速度增大而增大，当Kg2L ＜ω＜2Kg3L 时，以AB 整体为研究对象，F fA ＋Kmg ＝mω2L ＋mω2·2L ，可知A 受静摩擦力随角速度的增大而增大，D 项正确。
10. (2016·福建晋江月考)如图所示，AB 为竖直转轴，细绳AC 和BC 的结点C 系一质量为m 的小球，两绳能承受的最大拉力均为2mg 。
当AC 和BC 均拉直时∠ABC ＝90°，∠ACB ＝53°，BC ＝1 m 。
ABC 能绕竖直轴AB 匀速转动，因而C 球在水平面内做匀速圆周运动。
当小球的线速度增大时，两绳均会被拉断，则最先被拉断的那根绳及另一根绳被拉断时的速度分别为(g 取10 m/s 2)( )A.AC 5 m/sB.BC 5 m/sC.AC 5.24 m/sD.BC 5.24 m/s【参考答案】．B【名师解析】 据题意，小球转动时向心力为T BC ＋T AC cos 53°＝m v 2R ，此时设BC 绳刚好被拉断，则拉力为T BC ＝2mg ，此时T AC sin 53°＝mg ，即T AC ＝54mg ，说明BC 绳先被拉断；当AC 绳拉断时，有T AC ′＝2mg ，此时由于小球重力等于mg ，则AC 绳与水平方向的夹角等于30°，有T AC ′cos 30°＝m v ′2R ′，此时小球转动半径为R ′＝BCcos 53°cos 30°＝536 m ，代入数值得v ′＝5 m/s ，故选项B 正确。