高二物理期中考试综合复习及模拟试题人教实验版知识精讲.doc

高二物理期中考试综合复习及模拟试题人教实验版 【本讲教育信息】 一. 教学内容： 期中考试综合复习及模拟试题 二. 重点、难点解析 知识网络——第四章 电磁感应 知识网络——第五章 交流电 知识网络——第六章 传感器 【典型例题】 [例1] 如图，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N极朝下。当磁铁向下运动时（但未插入线圈内部）（ ） A. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引 B. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥 C. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引 D. 线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥 解析：根据楞次定律得线圈中的感应电流产生的磁场要阻碍原磁通量的增大，所以感应电流产生的磁场方向向上，从而可得线圈中的感应电流的方向与图中箭头方向相同；又根据楞次定律的推论：阻碍相对运动可得磁铁与线圈相互排斥，正确答案为 B，对于楞次定律的应用可以理解为：① 阻碍相对运动，即“来拒去留”；② 使线圈的面积有扩大或缩小的趋势；③ 阻碍原电流的变化（自感现象）。利用以上三条来分析问题可以独辟蹊径，达到快速准确的效果。 答案：B [例2] 将硬导线中间一段折成不封闭的正方形，每边长为l，它在磁感应强度为 B、方向如图所示的匀强磁场中匀速转动，转速为n，导线在a、b两处通过电刷与外电路连接，外电路接有额定功率为P的小灯泡并正常发光，电路中除灯泡外，其余部分的电阻不计，灯泡的电阻应为（ ） A. B. C. D. 解析：正方形线框在磁场中旋转产生的感应电动势的最大值为Em，该交变电流的有效值为，，，正确答案为B。解交变电流问题时一定要注意交变电流的各类值的不同用法，有效值可求功、功率等，平均值可求通过线框的电量、受到的冲量等。 解析：将直升飞机螺旋桨叶片看成是一导体棒，其按顺时针方向转时每个叶片中的感应电动势ε=Blv中=Blω。，又ω=2πf，所以ε=πfl2B，由右手定则可得，感应电动势的方向由a指向b，故a点电势低于b点电势。正确答案为A。导体在磁场中绕一点旋转切割磁感线产生感应电动势得大小的计算公式ε=Blv中=，应该记住；产生感应电动势的一段导体相当于电源，电源的内部电动势的方向由低电势指向高电势，同样感应电动势的方向也是由低电势指向高电势。 答案：A [例4] 如图所示，OACO为置于水平面内的光滑闭合金属导轨，O、C 处分别接有短电阻丝（图中粗线表法），R1=4Ω、R2=8Ω（导轨其他部分电阻不计）。导轨 OAC的形状满足方程y=2sin（π3x）（单位：m）。磁感强度B=0.2T的匀强磁场方向垂直于导轨平面。一足够长的金属棒在水平外力F作用下，以恒定的速率v=5.0m/s水平向右在导轨上从O点滑动到C点，棒与导轨接触良好且始终保持与OC导轨垂直，不计棒的电阻。求： （1）外力F的最大值； （2）金属棒在导轨上运动时电阻丝R1上消耗的最大功率； （3）在滑动过程中通过金属棒的电流I与时间t的关系。 解析：（1）金属棒匀速运动 F外=F安　　　ε=BLv　　I=ε/RZ　　F外=BIL=B2L2v/RZ Lmax=2sinπ/2=2（m） RZ＝ ∴ Fmax=0.22×22×5.0×3/8=0.3（N） （2） （3）金属棒与导轨接触点间的长度随时间变化，且 x=vt，ε=BLv， 解析：本题中金属棒的有效长度时刻发生变化，而总电阻并不变化，F外=F安，F外=BIL=B2L2v/RZ，故外力的大小仅与金属棒的有效长度有关，长度越长外力越大，金属棒的有效长度满足，当时，l有最大值，同样当回路中的电流最大时R1上消耗的功率最大，此时金属棒的有效长度最长为2m。 [例5] 如图所示，处于匀强磁场中的两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距1m，导轨平面与水平面成θ=37°，下端滑连接阻值为R的电阻，匀强磁场方向与导轨平面垂直，质量为0.2kg，电阻不计的金属棒放在两导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为0.25。 （1）求金属棒沿导轨由静止开始下滑时的加速度大小； （2）当金属棒下滑速度达到稳定时，电阻R消耗的功率为8W，求该速度的大小； （3）在上问中，若R=2Ω，金属棒中的电流方向由a到b，求磁感应强度的大小与方向。（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8） 解析：（1）金属棒开始下滑的初速为零，根据牛顿第二定律 mgsinθ－μmgcosθ=ma　　① 由①式解得a=10×（0.6－0.25×0.8）m/s2=4m/s2　② （2）设金属棒运动达到稳定时，速度为v，所受安培力为F，棒在沿导轨方向