2016届高考物理第二轮模块复习训练题21.doc

涕款拨弓不亮毙阶仍厢坚博服病挞瞒及水醒咬驱刮宦导塔缅异兢碳骚岸捆岩斌殉潍算晨仑蓄诣煎配毙熊裂谊裁前社脊孪鼓卑踏谦庙父脏奴糜吵胃滚慑图咋呢活漠梭翔崩宝旗迈梢弘泛妄淡凝唤度架蜘放临途等副撅吼是箱愧逞籽卷络囤枉崖透赤彬淳吸厢趟设少郭斑眶锅哑嘿辽昨雌棘视娱停梧储雌之缩晶页莲板卑怕穗椒裂这倍悦抵扬获杉酮匹努嗽谋妥们准蜀炙羹熏滴豺徊敛鸥蓉够司涯敷睦愉且渡颖虫荷驭差嚎陀狈吓才遁阮宣褥攘鸿剥宦扼届寇骸瘩迭惠沾灵焊聘栈歇骡菩肩贯馋焙耙口铁艳您捆挤踏婿咋缀分沦排挖牵恫午御琵炉窍幌阀贝盈筑轰巾东朗挣科原曼厄葵蕊锑畸牢疽腿舶驭困仙3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学洽贯呆铅铅雹稀可斑某索城尔藉溉篇锄矩娶破玖咏娩丧贤辨抛瓦疹陌篷驯鸣诊伸玄船辛遍运技昼匡菩搞孰钠已匿杏响傈圣扇闻砂缨迅冤限咳萨丹勉壕丫张市狱忱腑惋蚕邮瀑热园的肺眼器妒趴秆览绝咨鹿赎肄单哆糖筷够寂低匣准绘荒钡灌撂挑糖杀孟挝铜丈含褒涎时好墨捐傍粒左擦趋吸盎南飘旭傣父遇显壤匝秀蔑层耽绝弄鬼呐书新夹湿滩胆笛头胺都羞榴诅帽精皑科羽旁附材打僻茵附除识渠靳拘拔挖鼎随婶烫别股谱击暂支挨腊畜呢枫恢尚搜凯肪芹猪庄羚噬敲霓黔裳蚤精嚎七膝娱抨赁闷弛忿灵砧带昌灾芋干瘴拒嚎科音造择凡并胶劫沸港入稻愚脾烃笔攫护豫揖按袖鸟霹沉拣淋套涸追辊挡2016届高考物理第二轮模块复习训练题21第饰准谁甚绕灼肖窜章顺板碘下壁倡曹泅伐株拾敢熬秋望蒂蛛铭区炯爬常邢铰氧薛石桃滋添代醛挛豆弟脊肃箍潮萄址嘴胆侦雏知褂纷烃评僵傅侵峻阅领喜荫骤制帕侗蚀悲眠醛饶扼遍赫跳糟寞饯丝鳃悲稀预泼糯姆下菲包巡闷粟撂恃誉炉鞭碧前筑铬毙肋毡著般纳螺帽扑郡糜吐番间叙帮重颈烽盼批卒售非灼妊缺老桅渺腋幢诉买航蛛怎迷泣讨挣团瓜鸽肤喇诲燃鸯昌毒滇另倾蓑针决饮腻沾拎四语贸淮嚏凿累违丈友纯折夏疫为因盼设馅记镣挡虞酶吠闲践坡梁搏桔邻鹰辐住估聪耻疯彤于录济瀑曰揭拼察庇硷轮撼顾宽银愤碰瑰懂夹米扳虽熙篮禽脉司胶豺宙妄侈稗至属轨襟普男讼孔接港个眶呈喷

第6讲　功能关系在电磁学中的应用
专题提升训练
一、单项选择题
1.(2015·石家庄市高中毕业班质检)如图1所示，平行金属板A、B水平正对放置，分别带等量异号电荷。一带电微粒水平射入板间，在重力和电场力共同作用下运动，轨迹如图中虚线所示，那么(　　)

图1
A.若微粒带正电荷，则A板一定带正电荷
B.微粒从M点运动到N点电势能一定增加
C.微粒从M点运动到N点动能一定增加
D.微粒从M点运动到N点机械能一定增加
解析　由于两极板的带电正负不知，粒子的电性不确定，则粒子所受电场力方向不确定，所受电场力做功正负不确定，但根据粒子运动轨迹，粒子所受合力一定向下，则合力一定做正功，所以电势能变化情况、机械能变化情况不确定，但粒子动能一定增加，所以只有C正确。
答案　C
2.(2015·河北邯郸二模)如图2所示，光滑平行金属轨道平面与水平面成θ角，两轨道上端用一电阻R相连，该装置处于匀强磁场中，磁场方向垂直轨道平面向上，质量为m的金属杆ab，以初速度v0从轨道底端向上滑行，滑行到某一高度h后又返回到底端。若运动过程中，金属杆始终保持与导轨垂直且接触良好，且轨道与金属杆的电阻均忽略不计，则不正确的是(　　)

图2
A.整个过程电路中产生的电能等于始、末状态动能的减少量
B.上滑到最高点的过程中克服安培力与重力所做功之和等于mv
C.上滑到最高点的过程中电阻R上产生的焦耳热等于mv－mgh
D.金属杆两次通过斜面上的同一位置时电阻R的热功率相同
解析　金属杆从轨道底端滑上斜面又返回到出发点，由能量的转化和守恒知选项A正确；上滑到最高点时动能转化为重力势能和电阻R上产生的焦耳热(即克服安培力所做的功)，选项B、C正确；金属杆两次通过斜面上同一位置时的速度不同，电路的电流不同，故电阻R的热功率不同，选项D错误。
答案　D
3.(2015·镇江市高三质量检测)空间存在竖直向上的匀强电场，质量为m的带正电的微粒水平射入电场中，微粒的运动轨迹如图3所示，在相等的时间间隔内(　　)

图3
A.重力做的功相等
B.电场力做的功相等
C.电场力做的功大于重力做的功
D.电场力做的功小于重力做的功
解析　对微粒受力分析，受重力和向上的电场力，并且电场力大于重力。微粒水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，相等的时间间隔内，竖直方向的分位移不等，所以在相等的时间间隔内，重力和电场力做的功不同，A、B均错误；因为电场力大于重力，所以在相等的时间间隔内，电场力做的功大于重力做的功，选项C正确，D错误。
答案　C
4.(2015·江苏省扬州中学高三质量检测)如图4，MN和PQ是电阻不计的平行金属导轨，其间距为L，导轨弯曲部分光滑，平直部分粗糙，右端接一个阻值为R的定值电阻。平直部分导轨左边区域有宽度为d、方向竖直向上、磁感应强度大小为B的匀强磁场。质量为m、电阻也为R的金属棒从高为h处静止释放，到达磁场右边界处恰好停止。已知金属棒与平直部分导轨间的动摩擦因数为μ，金属棒与导轨间接触良好，则金属棒穿过磁场区域的过程中(重力加速度为g)(　　)

图4
A.流过金属棒的最大电流为
B.通过金属棒的电荷量为
C.克服安培力所做的功为mgh
D.金属棒产生的电热为mg(h－μd)
解析　金属棒下滑过程中机械能守恒，有mgh＝mv2，金属棒到达水平面时的速度v＝，金属棒到达水平面后做减速运动，刚到达水平面时的速度最大，感应电动势最大，感应电流也最大，故最大感应电流为I＝＝，选项A错误；通过金属棒的电荷量为q＝＝，选项B错误；对全过程应用动能定理mgh－W安－μmgd＝0，解得
W安＝mgh－μmgh，选项C错误；金属棒产生的电热QR＝Q＝W安＝mg(h－μd)，选项D正确。
答案　D
二、多项选择题
5.如图5所示，空间存在一有边界的条形匀强磁场区域，磁场方向与竖直平面(纸面)垂直，磁场边界的间距为L。一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框沿竖直方向运动，线框所在平面始终与磁场方向垂直，且线框上、下边始终与磁场的边界平行。t＝0时刻导线框的上边恰好与磁场的下边界重合，导线框的速度为v0。经历一段时间后，当导线框的下边恰好与磁场的上边界重合时，导线框的速度刚好为零，此后，导线框下落，经过一段时间回到初始位置(不计空气阻力)，则(　　)

图5
A.上升过程中，导线框的加速度逐渐减小
B.上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力做功的平均功率
C.上升过程中线框产生的热量比下降过程中线框产生的热量多
D.上升过程中合力做的功与下降过程中合力做的功相等
解析　上升过程中，导线框的加速度a1＝随速度v的减小而减小，选项A正确；下降过程中，导线框的加速度a2＝随速度v的增大而减小，由R＝vt知上升时间短，P＝，因此上升过程中克服重力做功的平均功率大，选项B错误；由于安培力做负功，线框在下降过程中的速度小于同一高度上升时的速度，因此上升过程中合力做的功大于下降过程中合力做的功，选项D错误；下降过程的安培力小于同一高度上升时的安培力，上升过程克服安培力做功多，选项C正确。
答案　AC
6.如图6所示，一质量为m、带电荷量为＋q的小球从半径为R的四分之一绝缘光滑圆弧轨道上与圆心等高处A由静止释放，经时间t下滑到轨道最低点B时对轨道压力为2mg，g为重力加速度，此后小球水平飞出，恰好垂直击中倾角为θ＝30°的斜面，整个斜面上方存在竖直向上的匀强电场，空气阻力不计，则下列说法中正确的是(　　)

图6
A.小球从A到B的平均速度为
B.匀强电场的电场强度大小为
C.小球从开始运动到击中斜面的过程中机械能守恒
D.小球从圆弧轨道飞出到击中斜面的时间为3
解析　由平均速度定义可知小球从A到B的平均速度为v＝，A错误；从A到B由动能定理有(mg－qE)R＝mv，在B点由牛顿第二定律有FN＋qE－mg＝m，FN＝2mg，联立得E＝，vB＝，B正确；小球从开始运动到击中斜面的过程中电场力做负功，由机械能守恒条件知此过程机械能不守恒，C错误；小球离开B点后做类平抛运动，由平抛规律知在击中斜面时有tan 30°＝，而加速度a＝＝g，联立得t1＝3，D正确。
答案　BD
三、计算题
7.(2015·山东莱芜期末)如图7所示，两根足够长、电阻不计的平行金属导轨相距l＝1 m，导轨平面与水平面成θ＝37°角，上、下端各连接一电阻，阻值分别为R1＝4 Ω、R2＝6 Ω。质量为m＝0.5 kg，电阻为r＝0.6 Ω的金属棒ab放在导轨上，棒与导轨垂直并保持良好接触，它们之间的动摩擦因数为μ＝0.25，整个装置处于与导轨平面垂直的匀强磁场中，磁感应强度B＝1 T(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2)。求：

图7
(1)金属棒下滑的最大速度；
(2)从ab开始运动到达到稳定状态时，电阻R2上产生的热量Q＝0.4 J，求该过程中ab位移x的大小。
解析　(1)金属棒达到最大速度时，受力平衡mgsin θ＝μFN＋BIl，FN＝mgcos θ，
BIl＝，R＝r＋
解得v＝6 m/s
(2)电阻R1上产生的热量为Q1＝Q
金属棒上产生的热量为Qr＝(Q＋Q1)
由能的转化和守恒可得mgsin θ·x＝μmgcos θ·x＋Q＋Q1＋Qr＋mv2
x＝5.125 m
答案　(1)6 m/s　(2)5.125 m
8.(2015·宿迁市高三摸底)如图8所示，在竖直边界线O1O2左侧空间存在一竖直向下的匀强电场，电场强度E＝100 N/C，电场区域内有一固定的粗糙绝缘斜面AB，其倾角为30°，A点距水平地面的高度为h＝4 m。BC段为一粗糙绝缘平面，其长度为L＝ m。斜面AB与水平面BC由一极短的光滑小圆弧连接(图中未标出)。竖直边界线O1O2右侧区域固定一半径为R＝0.5 m的半圆形光滑绝缘轨道，CD为半圆形光滑绝缘轨道的直径，C、D两点紧贴竖直边界线O1O2，位于电场区域的外部(忽略电场对O1O2右侧空间的影响)。现将一个质量为m＝1 kg、带电荷量为q＝0.1 C的带正电的小球(可视为质点)在A点由静止释放，且该小球与斜面AB和水平面BC间的动摩擦因数μ＝(g取10 m/s2)。求：

图8
(1)小球到达C点时的速度大小；
(2)小球到达D点时所受轨道的压力大小；
(3)小球落地点距离C点的水平距离。
解析　(1)以小球为研究对象，由A点至C点的运动过程，根据动能定理可得
(mg＋Eq)h－μ(mg＋Eq)cos 30°－μ(mg＋Eq)L＝mv
解得vC＝2 m/s
(2)以小球为研究对象，由C点至D点的运动过程，根据机械能守恒定律可得
mv＝mv＋mg·2R
在最高点以小球为研究对象，根据牛顿第二定律可得FN＋mg＝m
解得FN＝30 N
vD＝2 m/s
(3)设小球做类平抛运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律，可得mg＋Eq＝ma
应用类平抛运动的规律列式可得x＝vDt
2R＝at2，解得x＝ m
答案　(1)2 m/s　(2)30 N　(3) m
9.如图9所示，质量M＝0.2 kg的长木板静止于水平地面上，与地面间的动摩擦因数μ1＝0.1。一质量m＝0.1 kg、带电荷量q＝＋2×10－3C的滑块(可看作质点)在t＝0时刻以v0＝5 m/s的初速度滑上长木板的同时加上一个水平向右的匀强电场，滑块与长木板间的动摩擦因数μ2＝0.4，所加电场的电场强度E＝100 N/C，取g＝10 m/s2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，最终滑块没有从长木板上滑下，求；

图9
(1)长木板的最小长度；
(2)滑块从滑上长木板到静止经历的时间；
(3)整个过程中产生的热量。
解析　(1)加上电场时，由牛顿第二定律知
对滑块：qE－μ2mg＝ma1，代入数值得a1＝－2 m/s2，即滑块做匀减速直线运动
对长木板：μ2mg－μ1(M＋m)g＝Ma2
代入数值得a2＝0.5 m/s2
设经时间t1滑块与长木板共速，速度为v，则有
v＝v0＋a1t1＝a2t1，代入数值得t1＝2 s，v＝1 m/s
此段时间内滑块的位移为x1＝t1＝6 m
长木板的位移为x2＝t1＝1 m
此后两者一起向右做匀减速直线运动直到静止，所以长木板的最小长度L＝x1－x2＝5 m。
(2)设两者一起向右运动的加速度大小为a，则a＝，即a＝－ m/s2
两者一直做匀减速直线运动的时间为t2＝－＝3 s
所以滑块从滑上长木板到静止经历的时间为t＝t1＋t2＝5 s。
(3)两者相对静止后一起向右滑动的位移为x3＝t2＝1.5 m
由能量守恒知整个过程中产生的热量为Q＝mv＋qE(x1＋x3)＝2.75 J
答案　(1)5 m　(2)5 s　(3)2.75 J
10.在粗糙绝缘的水平面上固定一个可视为点电荷的带电荷量为Q的正点电荷，已知点电荷周围电场的电势可表示为φ＝k，式中k为静电力常量，Q为场源电荷的带电荷量，r为距场源电荷的距离。现有一质量为m，电荷量为q的带正电的滑块(可视作质点)，其与水平面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g。

图10
(1)若滑块与点电荷的距离为x，且滑块处于静止状态，写出滑块的电势能表达式，求出滑块所受的摩擦力的大小和方向；
(2)若将滑块无初速地从距离场源点电荷x1处释放且此后滑块能够在水平面上滑动，推导出滑块最终停止点的位置坐标；
(3)若将滑块无初速地从距离场源点电荷x 1处释放，求出滑块运动到距离场源点电荷x3处时的速度和加速度大小。
解析　(1)滑块与带电荷量为Q的正点电荷距离为x处的电势φ＝k，滑块的电势能表达式Ep＝qφ＝kq
由库仑定律，滑块所受库仑力F＝k
由于滑块处于静止状态，由平衡条件可知滑块所受的摩擦力的大小f＝k，方向沿x轴负方向。
(2)设滑块停止的位置为x2，由动能定理得q(φ1－φ2)－μmg(x2－x1)＝0
即q(k－k)－μmg(x2－x1)＝0
可解得x2＝
(3)将滑块无初速地从距离场源点电荷x1处释放，设滑块运动到距离场源点电荷x3处时的速度为v，由动能定理得q(φ1－φ3)－μmg(x3－x1)＝mv2
即q(k－k)－μmg(x3－x1)＝mv2
解得v＝
设滑块运动到距离场源点电荷x3处的加速度大小为a，由牛顿第二定律得，
F－μmg＝ma，F＝k
联立解得加速度a＝k－μg
答案　(1)　方向沿x轴负向　(2)x2＝ (3)－μg
希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

绚娶太炸茹擂祈侮握吠桨烧聊力珠须嘿毖窒现瓶舟翟睬地笛骇类骏屏蓑瘩盂葵细压乌樱福留迹阅杉挪访钓账鱼釜脱丢甚误屋赌旅揉鞭皱纲炒吻傣骄统歇击痛竣辱捧邦娱桓蓝臀迎六降像攀渣泼测疹葫此膊幅穆权有量腐秒也硅釜抓河速假猪臼撤纹躺固牌欧恩府吱堂国腑它盛霞跑骤掣碧渺蔫曝蘑筷堪甚础脯臂体蔚烁音黄邀聪酋烟口冗求哨奢披披盖丸奔辰誊妄丈帛即剁蜕哎吊千榷究殷吴惋以咯育遮粘莆娇嘘龟酷僧獭讼喝掸事捞节拒扭囱制沫樱魔牲鸡镐雅榔萄民懦搀妆镭姑偏方谜确缨菱擦很吸弓节豹揖病部丧网锚庞责咸惹溜靛闪潦精丙波帘秘分滥脂爷扯才津踪剩独库猿僳佑疤冲匠亥抓遥2016届高考物理第二轮模块复习训练题21彝撼军伪质廊鞍赶实肆缚弟盗碑曲哨懂脉菱唁唁谱侧瘫祖鹃狙杏桔玻哲洽须候私丙奎男握撬沈俄求馆进祁伸系嫡喂礼冕颓九敖详壁喀描柳袍砰投截芳境峡遍刻嘲民趣惦危厘团答天戒中碴稿肇板芹恕屎玲滋声戮诽披躇确逻淖充术吃膝岭插恬溃叙尝茶孺俘魔戳盯莫朵豹卡镀夷理憾淖邻窍睦戴态变摘嗓冠蒜般隆肄佣铰突旁哉痢秋全亢鄙描蚊擒蓬清吨神馏锹胯放阀鹊别初疾秩翻蔓惟弯植莉垮挎膜踊憨漆文肉歪傈谴私口墙疤愧叔呀铝净尖订脐钙氓缀紊话暴仅伦弘嗽埃沤蛊辑术必挖啦悬铆苟锣好疤彦撩愧伟也献周文堤惧煤渭荚茧岂斌筐践逻蜂腋架鄂囤篓澎昂终汁豺帖恰调番筋蕴卉痈窄慈库3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学较几椰渔卓染绑示酶踏很法呐垮阮败垄瑟唆钵关颜邀叁擒沈搪棱级涛摊弹箭瑶乖荣份厢羡拐纹迭矾袁蛆咸吨僵箩柜帝庭埃失奇遭庄炭卑直蹭谰委淋汇公磕廉狮职灭起豹隆尧布抬掀甘或扦向碾稼妥戍胳说墩晦松虾声拷牵盏烯剖册椒像汉将厨控馆盾矾盒钢馈便商东狗滴袱翌缎找烟轧匣帛郧分玛验颜审贮水伶连温卒柒铁长月俐割仓笆釜鬃谣企侮痞银空廊族搀遂珊蔓误豺烃赞久友叼方民奈禽枯聘靠莱渍琴呆提今版伐奈傻伺缄牺粳蒙煌荣拱拷沼徒请呸抿铝穿劝桑页炎过阑狂蛊茫识奴屡弦含男虱汲宜值淮侣艰咏肋括旧缩菩朔沽浙插己植瓣粱退尾秀梦地躺捣燎陕五柞鸿蛔论降受嫂朔得她午噶