高三物理计算题专项训练一

江安中学高三物理组 三轮复习高三物理计算题专项训练一1如图所示，倾角=30o、宽L=lm的足够长的U形光滑金属导轨固定在磁感应强度大小B=1T、范围足够大的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。一根质量m=0.2kg，电阻R=l的金属棒ab垂直于导轨放置。现用一平行于导轨向上的牵引力F作用在曲棒上使ab棒由静止开始沿导轨向上运动，运动中ab棒始终与导轨接触良好，导轨电阻不计，重力加速度g取10m/s2。求： (1)若牵引力恒定，请在答题卡上定性画出ab棒运动的vt图象；(2)若牵引力的功率P恒为72W，则ab棒运动的最终速度v为多大?(3)当ab棒沿导轨向上运动到某一速度时撤去牵引力，从撤去牵引力到ab棒的速度为零，通过ab棒的电量q=0.48C，则撤去牵引力后ab棒滑动的距离S多大? 2如图所示，匀强磁场的方向竖直向上，磁感应强度大小为B0用电阻率为、横截面积为S的导线做成的边长为L的正方形线框abcd水平放置， OO为过ad、bc两边中点的直线，线框全部位于磁场中现将线框右半部固定不动，而将线框左半部以角速度绕OO为轴向上匀速转动，如图中虚线所示，要求：（1）写出转动过程中线框中产生的感应电动势的表达式；（2）求转动60过程中通过导线横截面的电荷量；（3）若线框左半部分绕OO向上转动90，求此过程中线框中产生的焦耳热；（4）若线框左半部分转动60后固定不动，此时磁感应强度随时间按变化，k为常量，写出磁场对线框边的作用力随时间变化的关系式3磁悬浮列车是一种高速运载工具。它具有两个重要系统：一是悬浮系统，利用磁力使车体在导轨上悬浮起来；另一是驱动系统，在沿轨道上安装的三相绕组中，通上三相交流电，产生随时间和空间做周期性变化的磁场，磁场与固连在车体下端的感应金属板相互作用，使车体获得牵引力。设图中平面代表轨道平面，轴与轨道平行，现有一与轨道平面垂直的磁场正以速度向方向匀速运动，设在时，该磁场的磁感应强度B的大小随空间位置x的变化规律为（式中B0、k为已知常量），且在y轴处，该磁场垂直平面指向纸里。与轨道平面平行的一金属矩形框MNPQ处在该磁场中，已知该金属框的MN边与轨道垂直，长度为L，固定在y轴上，MQ边与轨道平行，长度为d=，金属框的电阻为R，忽略金属框的电感的影响。求：(1)t=0时刻，金属框中的感应电流大小和方向；(2)金属框中感应电流瞬时值的表达式；(3)经过时间，金属框产生的热量；(4)画出金属框受安培力F随时间变化的图象。4如图所示，与纸面垂直的竖直面MN的左侧空间中存在竖直向上场强大小为E的匀强电场（上、下及左侧无界），一个质量为m，电量为q=mg/E的可视为质点的带正电小球，在t=0时刻以大小为VO的水平初速度向右通过电场中的一点P，当t=t1时刻在电场所在空间中加上一如图所示随时间周期性变化的磁场，使得小球能竖直向下通过D点，D为电场中小球初速度方向上的一点，PD间距为L，D到竖直面MN的距离DQ为L/ 。设磁感应强度垂直纸面向里为正（1）试说明小球在0t1+t0时间内的运动情况，并在图中画出运动的轨迹；（2）试推出满足条件时t1的表达式（用题中所给物理量B0、m、q、V0、L来表示）；（3）若小球能始终在电场所在空间做周期性运动，则当小球运动的周期最大时，求出磁感应强度B0及运动的最大周期T的表达式（用题中所给物理量m、q、V0、L来表示）5如图所示，物体A放在足够长的木板B的右端，木板B静止于水平面t=0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零，加速度aB=1.0m/s2的匀加速直线运动已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数1=0.05，B与水平面之间的动摩擦因数2=0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2求：（1）物体A刚运动时的加速度大小aA和方向；（2）t=1.0s时，电动机的输出功率P；（3）若t=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P=5W，并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，则再经过多长时间物体A与木板B的速度相等？第4页共4页