《2020高考物理二輪復習 600分沖刺 25分鐘快速訓練3(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《2020高考物理二輪復習 600分沖刺 25分鐘快速訓練3(含解析)(3頁珍藏版)》請在裝配圖網上搜索。
1、25分鐘快速訓練(三)
1.如圖所示,兩滑塊A、B(均視為質點)靜止在粗糙的水平地面上,A、B間的距離L=0.405 m。現(xiàn)將一大小為1.2 N、方向水平、向右的恒定推力F作用于A上,當A向右運動至剛要碰到B時突然撤去力F,而后A與B發(fā)生彈性正碰,碰撞時間極短。已知A、B的質量分別為m1=0.1 kg,m2=0.2 kg,A與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,B的外表面光滑。取g=10 m/s2。求:
(1)撤去力F瞬間A的速度大小v;
(2)A剛停下時與B的距離x。
[解析] (1)A受到的滑動摩擦力大小f=μm1g
根據動能定理有(F-f)L=m1v2
解得v=2.7 m/s
2、
(2)A與B發(fā)生彈性正碰,設碰后A、B的速度分別為v1、v2,由動量守恒定律和能量守恒定律有m1v=m1v1+m2v2
m1v2=m1v+m2v
解得v1=-0.9 m/s,v2=1.8 m/s
設A減速滑行的位移大小為x1,所用時間為t1,則
-fx1=0-m1v
ft1=0-m1v1
A剛停下時與B之間的距離x=x1+v2t1
解得x=0.675 m
2.如圖所示,在磁感應強度大小為B、方向豎直向下的勻強磁場中,固定有半徑分別為L、2L的兩個水平同心圓導軌。L形棒OCA是由絕緣木棒OC與金屬棒CA固定在一起的,OC⊥CA,OCA繞圓心C以角速度ω順時針勻速轉動,棒CA始終
3、與圓導軌接觸良好。間距為L且足夠長的兩個固定平行導軌D1E1、D2E2與水平面的夾角均為θ,處于磁感應強度大小為2B、方向與D1E1E2D2平面垂直向上的勻強磁場中,D1E1、D2E2分別用電刷(未畫出)與大、小圓導軌連接。質量為m、長為L的金屬棒XY放在D1E1、D2E2上。已知XY棒的電阻為r,CA棒的電阻為2r,滑動變阻器R的最大阻值為3r,其他電阻不計,一切摩擦和空氣阻力均不計,重力加速度大小為g。
(1)求棒的C′A部分產生的感應電動勢E;
(2)若開關S1閉合,S2斷開,求滑動變阻器的最大功率Pm;
(3)若開關S1斷開,S2閉合,棒XY由靜止釋放,始終與導軌垂直且接觸良
4、好,求棒XY下滑過程中的最大速度vm以及某段時間Δt(很短)內通過棒XY某一橫截面的最大電荷量qm。
[解析] (1)棒CA切割磁感線的有效長度d=2L-L=L
棒的C′A部分切割磁感線產生的感應電動勢E=Bdv
=
得E=BL2ω
(2)根據閉合電路歐姆定律有I=
滑動變阻器的功率P=I2R
得P=
當R=r時,P有最大值
滑動變阻器的最大功率Pm==
(3)棒XY切割磁感線產生的最大感應電動勢E′=2BLvm
根據右手定則判斷知,棒CA切割磁感線產生的感應電動勢與棒XY切割磁感線產生的感應電動勢的方向對回路而言均為順時針方向,總的感應電動勢Em=E+E′
某段時間Δt內棒XY勻速下滑時焦耳熱最大,電荷量也最大,根據閉合電路歐姆定律有Im=
棒XY勻速下滑時受力平衡有mgsinθ=2BImL
解得vm=-Lω
通過棒XY某一橫截面的最大電荷量qm=ImΔt
解得qm=
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