第四板块 电路与电磁感应 层级Ⅲ 运用“一课一题”（考题跟踪检测）-【创新方案】2023高考物理二轮复习专题辅导与测试（新教材）

班级： 姓名： 学号： 专题跟踪检测（二十四） “电路与电磁感应”计算大题解题研究 1.如图所示，间距L=1m的平R/B 2.(2022·青岛高三模拟)如图所示（俯视图），在绝缘 行且足够长的导轨由倾斜、水 的水平桌面上有三个相邻的矩形区域I、Ⅱ、Ⅲ，区 平两部分组成，倾斜部分倾角 域I、Ⅱ的宽度均为d=0.64m,区域Ⅲ的宽度足 0=37°，在倾斜导轨顶端连接 够大，M、M1、M2均为分界线。区域I中无磁场； 一阻值R=12的定值电阻，质量m=1kg的金属 区域Ⅱ中有磁感应强度大小为B(值未知)、方向竖 杆MN垂直导轨放置且始终接触良好，并在整个 直向上的匀强磁场；区域Ⅲ中有磁感应强度大小 区域加一垂直于倾斜轨道所在斜面向下、磁感应强 B'= 度B=1T的匀强磁场。现让金属杆MN从距水平面！ 、方向竖直向下的匀强磁场。在绝缘的菜 高度h=1.2m处由静止释放，金属杆在倾斜导轨： 面上固定放置两根与分界线垂直的平行金属导轨， 上先加速再匀速运动，然后进入水平导轨部分，再 导轨间距L=0.1m,左端接一电阻R=0.62。一 经过位移x=1m速度减为零。已知金属棒与导 质量m=1kg,长度l=0.1m,电阻r=0.22的导 轨间的动摩擦因数μ=0.5，导轨与金属杆的电阻： 体棒AC在水平向右的恒力F作用下从分界线M 不计，金属棒在导轨两部分衔接点机械能损失忽略： 处由静止开始沿导轨方向向右运动，AC以速度0 不计，重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6，cos37 匀速通过区域Ⅱ，通过区域Ⅱ的时间t1=0.4s。 =0.80。求： 已知AC与导轨间的动摩 以M1M2 (1)金属杆匀速运动时的速度大小： 擦因数4=0.1，取g A←-d→2d÷×× R 1·l·×l×L (2)金属杆在倾斜导轨运动阶段，通过电阻R的电： 10m/s2,AC始终与导轨 .B.×B 量和电阻R产生的焦耳热； 垂直且接触良好，导轨电 (3)金属杆水平导上运动时所受摩擦力的冲量大小。 阻不计。 (1)求区域Ⅱ内匀强磁场的磁感应强度的大小B; (2)若AC从进入区域Ⅲ开始，经过时间t2=0.96s 时，速度刚好达到2o,求在AC由静止开始到速度 为20的全过程中，AC中产生的电热QAc。 164 3.(2022·德州高三质检)如图，电阻不计的光滑平行4.(2022·浙江6月选考)舰载机电磁弹射是现在航母 金属导轨倾斜放置，倾角θ=30^°，间距为L=0.2m，最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界先 空间存在方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感。进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研 应强度B=5T，cd为磁场上边界。导体棒MN锁究，如图1所示，用于推动模型飞机的动子(图中未 定在cd处，导体棒GH在导轨下方，两棒质量均为画出)与线圈绝缘并固定，线圈带动动子，可在水平 m=0.1kg，电阻均为R=2Ω。现棒GH在平行于导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场 导轨的恒力F作用下，由静止开始沿导轨向上运中，其所在处的磁感应强度大小均为B。开关S与 动，到达ab处速度恰好最大，为v_1=4m/s，此时撤1接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动 去F，再滑行x_1=0.6m到达cd处时，棒MN立即飞机加速，飞机达到起飞速度时与动子脱离；此时 解除锁定，两者发生完全弹性碰撞，棒MN滑行x_2=S挪向2接通定值电阻R_0，同时施加回撤力F，在 0.9m到达最高处ef，棒GH未到达导轨底端。棒始F和磁场力作用下，动子恰好返回初始位置停下。 终与导轨垂直且接触良好，g取10m/s^2。若动子从静止开始至返回过程的vt图如图2所 示，在t_1至t_3时间内F=(800-10v)N，t_3时撤去 F。已知起飞速度v_1=80m/s，t_1=1.5s，线圈匝数 n=100匝，每匝周长l=1m，飞机的质量M=10kg，动 子和线圈的总质量m=5kg，R_0=9.5Ω，B= 0.1T，不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度 （1)求恒力F大小； 的影响，求 （2)求棒GH运动到cd处与棒MN碰前的速度大电刷线圈辐向磁场n1g/(m·s'） 小v_2﹔ （3)棒MN从cd处运动到ef处的过程中，若通过 棒MN的电量q_0=0.2C，求此过程棒GH产生的辐向磁场_电刷°。 焦耳热Q。 （1)恒流源的电流I； （2)线圈电阻R； （3)时刻t_3。 —165-专题跟踪检测（二十四） 根据牛顿第二定律有F=(M十m)a 1.解析：(1)金属杆匀速运动时，E=BLv,= E BLv 代入数据联立解得I=m+MDu=80A. nlBt 金属杆所受安培力FA=BIL 金属杆所受合力为零，ngsin0=FA十mngcos0 (2)当S掷向2接通定值电阻R时，感应电流为'=nB