- 物理导体运动大题高考
高考中关于物理导体运动的大题通常会涉及到电场力、电势能、电势、导体运动速度、动量、能量转化和守恒等知识点。下面列举几道典型题目:
1. 如图,在竖直向上的匀强电场中,一个带正电的小球从A点以一定的初速度向上抛出,并从B点经地面上的C点反弹回到A点。已知小球在运动过程中所受空气阻力大小不变,AC相距为d,小球从A到C克服空气阻力做功为W,重力加速度为g。则:
图1
(1)小球从A到B的过程中,克服空气阻力做功为多少?
(2)小球从B到C的过程中,加速度大小是多少?
(3)小球从A到B的过程中,动能和重力势能如何转化?
2. 如图所示,一个质量为m的导体棒MN两端加大小为B的匀强磁场,磁场方向垂直于导体棒并与棒垂直。导体棒在沿棒方向的外力作用下以速度v向右做匀速直线运动。已知导体棒在运动中受到的安培力随时间的变化规律是fB = kt(k为常数),导体棒与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
图2
(1)导体棒所受的安培力的大小和方向;
(2)导体棒在运动过程中产生的电动势的大小;
(3)导体棒在运动过程中受到的滑动摩擦力的大小和方向。
3. 如图所示,一质量为m的带正电荷的小球,以初速度v0沿水平方向射入匀强电场中,小球做直线运动。现将此小球从图示位置开始,沿与水平方向成θ角斜向上抛出,小球也只受电场力作用。为使小球仍做直线运动,求抛出时电场力对小球做的功。
以上题目仅供参考,高考物理大题可能因年份和地区而有所不同。请注意,解答物理问题不仅需要掌握知识点,还需要理解题目的情境和要求,运用适当的物理规律和公式进行解答。
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。现在 AB 以速度 v 在水平面上向右运动,并与一个静止的导体棒 CD 发生碰撞,碰撞是完全弹性的(即碰撞后两导体棒的速度交换)。求 AB 和 CD 在第一次碰撞后的速度。
分析:
1. AB 在运动过程中受到重力和支持力的作用,由于水平面光滑,所以这两个力的合力不为零,是导致导体棒运动的原因。
2. AB 与 CD 发生碰撞后,速度交换,所以 AB 和 CD 在碰撞后的速度大小相等,方向相反。
设定 AB 碰撞后的速度为 v1,CD 碰撞后的速度为 v2。
步骤:
1. 根据牛顿第二定律,可列出 AB 在水平面运动的方程:$F_{合} = ma = \frac{mv^{2}}{R}$,其中 R 是导体棒的半径。
2. 第一次碰撞后,AB 和 CD 的速度交换,所以有 v1 = -v2。
3. 根据动量守恒定律,在第一次碰撞前,AB 的动量为 mv,而在第一次碰撞后,AB 和 CD 的总动量为零(因为速度交换),所以有 mv + 0 = (m + m)v1 + (m - m)v2。
4. 将 v1 = -v2 代入上式,得到 mv = (2m)v1 + mv2。
5. 整理上式得到 v1 = \frac{v}{2},v2 = -v1 = - \frac{v}{2}。
答案:AB 和 CD 在第一次碰撞后的速度都是 \frac{v}{2}。
注意:以上解答仅供参考,具体答案可能因考试题目而异,建议根据高考的实际情况进行解答。
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