（通用版）2020版高考物理三輪沖刺 高考題型三 押題練6（含解析）

押題練624.(12分)(2019天津卷)如圖所示,固定在水平面上間距為l的兩條平行光滑金屬導(dǎo)軌,垂直于導(dǎo)軌放置的兩根金屬棒MN和PQ長(zhǎng)度也為l、電阻均為R,兩棒與導(dǎo)軌始終接觸良好。MN兩端通過開關(guān)S與電阻為R的單匝金屬線圈相連,線圈內(nèi)存在豎直向下均勻增加的磁場(chǎng),磁通量變化率為常量k。圖中虛線右側(cè)有垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。PQ的質(zhì)量為m,金屬導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)、電阻忽略不計(jì)。(1)閉合S,若使PQ保持靜止,需在其上加多大的水平恒力F,并指出其方向;(2)斷開S,PQ在上述恒力作用下,由靜止開始到速度大小為v的加速過程中流過PQ的電荷量為q,求該過程安培力做的功W。25.(20分)(2019湖南岳陽模擬)如圖所示,光滑曲面與足夠長(zhǎng)的光滑水平面平滑連接。質(zhì)量為m的小物塊甲,從距水平面高h(yuǎn)處,由靜止開始下滑,與靜止在水平地面上質(zhì)量為5m的物塊乙發(fā)生正碰。甲、乙兩小物塊均可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度為g。求:(1)物塊甲剛滑到水平面與物塊乙碰前的速度大小;(2)如果甲、乙兩物塊碰后黏合在一起,物塊甲損失的動(dòng)能;(3)如果甲、乙兩物塊發(fā)生彈性碰撞,求兩物塊能發(fā)生碰撞的次數(shù)及甲損失的最大動(dòng)能。押題練624.答案 (1)Bkl3R方向水平向右(2)12mv2-23kq解析 (1)設(shè)線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,由法拉第電磁感應(yīng)定律E=t,則E=k設(shè)PQ與MN并聯(lián)的電阻為R并,有R并=R2閉合S時(shí),設(shè)線圈中的電流為I,根據(jù)閉合電路歐姆定律得I=ER并+R設(shè)PQ中的電流為IPQ,有IPQ=12I設(shè)PQ受到的安培力為F安,有F安=BIPQl保持PQ靜止,由受力平衡,有F=F安聯(lián)立式得F=Bkl3R方向水平向右。(2)設(shè)PQ由靜止開始到速度大小為v的加速過程中,PQ運(yùn)動(dòng)的位移為x,所用時(shí)間為t,回路中的磁通量變化為,平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E,有E=t其中=Blx設(shè)PQ中的平均電流為I,有I=E2R根據(jù)電流的定義得I=qt由動(dòng)能定理,有Fx+W=12mv2-0聯(lián)立式得W=12mv2-23kq25.答案 (1)2gh(2)3536mgh(3)2次8081mgh解析 (1)設(shè)物塊剛滑到水平面與物塊乙碰前的速度大小為v0,由:mgh=12mv02解得:v0=2gh(2)設(shè)甲、乙兩物塊碰后黏合在一起后,速度大小為v由mv0=(m+5m)v解得:v=2gh6物塊甲損失的動(dòng)能Ek=12mv02-12mv2Ek=3536mgh(3)甲、乙兩物塊發(fā)生彈性碰撞,以水平向右為正方向,設(shè)發(fā)生第一次碰撞后,甲、乙的速度分別為v1、v1'有mv0=mv1+5mv1'12mv02=12mv12+12×5mv1'2解得:v1'=13v0v1=-23v0說明碰后物塊甲水平向左運(yùn)動(dòng)物塊甲經(jīng)曲面返回再與物塊乙發(fā)生碰撞,設(shè)發(fā)生第二次碰撞后,甲、乙的速度分別為v2、v2'有:m(-v1)+5mv1'=mv2+5mv2'12m(-v1)2+12×5mv1'2=12mv22+12×5mv2'2解得v2'=49v0v2=19v0由于v2<v2',隨后兩物塊不再發(fā)生碰撞,即兩物塊只能發(fā)生2次碰撞。物塊甲損失的最大動(dòng)能Ekm=12mv02-12mv22Ekm=8081mgh5