- 物理导体运动大题高考
高考物理中关于导体运动的大题主要有以下几种类型:
1. 导体在恒力作用下运动,分析导体内的电场和磁场的变化情况。
2. 导体棒在变力(变力的大小和方向)作用下沿光滑曲面或固定轨道等复杂路径运动,需要分析导体棒在运动过程中的受力情况,并应用牛顿定律和运动学求解。
3. 导体棒在变化的磁场中切割,会产生感应电流,感应电流受到安培力的作用,这个过程中涉及到的力有弹力、滑动摩擦力、重力、弹力产生的安培力,需要分析这些力的变化情况。
4. 电磁辐射问题,需要分析导体棒运动过程中产生的电磁辐射随时间的变化情况。
这些题目都涉及到导体的运动和电磁学的交叉问题,需要综合运用物理知识来解答。
以上信息仅供参考,如果还有疑问,建议查阅高考真题或者咨询经验丰富的老师和同学。
相关例题:
题目:
在一个光滑的水平面上,有一个质量为 m 的导体棒 AB,它的一端连接着一个电动势为 E、内阻为 r 的电源。导体棒的另一端固定在一个可以沿水平面移动的支架上。在距离导体棒另一端 L 的地方有一个挡板 P。现在,导体棒以速度 v 开始向右运动,并与挡板发生碰撞,每次碰撞后,导体棒被反弹回来,反弹的角度相同且与原来的运动方向相反。假设每次碰撞后导体棒都能完全恢复到原来的状态,且不计导体棒与挡板之间的摩擦力。
(a) 求导体棒第一次与挡板碰撞后的速度;
(b) 假设导体棒与挡板发生了 n 次碰撞后停止运动,求导体棒在这 n 次碰撞后的速度;
(c) 在上述过程中,求电源的输出功率。
【分析】
(a)第一次碰撞后,导体棒受到向右的冲量,根据动量定理可得:mv = mv1 - 0,解得:$v_{1} = \frac{mv}{m + r}$;
(b)根据动量守恒定律可得:mv = (m + (n - 1)m)v_{n} + m( - v_{n - 1}),解得:$v_{n} = \frac{v}{n}$;
(c)根据能量守恒可得:$E_{出} = \frac{1}{2}mv^{2}$,再根据电源的输出功率公式可得:$P = \frac{E^{2}}{r}$。
【解答】
(a)第一次碰撞后的速度为:$v_{1} = \frac{mv}{m + r}$;
(b)根据动量守恒定律可得:$mv = (m + (n - 1)m)v_{n} + m( - v_{n - 1})$,解得:$v_{n} = \frac{v}{n}$;
(c)电源的输出功率为:$P = \frac{E^{2}}{r}$。
【说明】本题主要考查了牛顿定律、动量守恒定律和能量守恒定律的应用,难度中等。
【分析】
本题主要考查了牛顿定律、动量守恒定律和能量守恒定律的应用,需要学生具有一定的物理思维和分析问题的能力。
【解答】
本题答案为:(a)解:根据动量定理可得:$Ft = mv - 0$,解得:F = \frac{mv}{t};
(b)根据能量守恒可得:\frac{1}{2}mv^{2} = \frac{1}{2}(m + m_{n})v_{n}^{2} + \frac{1}{2}m( - v_{n - 1})^{2},解得:m_{n} = \frac{mv^{2}}{2(m + r)^{2}};
(c)根据牛顿第二定律可得:F = ma_{n},解得:a_{n} = \frac{F}{m_{n}} = \frac{mv}{t(m + r)};根据速度位移公式可得:\frac{v^{2}}{2a_{n}} = L,解得:t = \frac{L^{2}}{v^{2}};所以输出功率为:P = Fv_{n} = \frac{mv^{3}}{t(m + r)};
【说明】本题主要考查了牛顿定律、动量守恒定律和能量守恒定律的应用,难度中等偏上。
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