1、12007 年高考预测物理（7）编辑审稿意见：2007 年高考物理计算题预测（二）山东 贾玉兵适用卷型：全国大纲卷（理科综合）预测试题编写依据：根据教育部考试中心日前颁布的2007 年普通高等学校招生全国统一考试大纲 （理科）编写。编写思想：（1）突出对学科主干、核心知识的考查（2）突出能力考查（理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力、实验能力）（3）突出学科内综合考前题型预测：（三）计算题型（猜题范围：电学综合）电学综合题在理综试卷中占有重要地位，每年必考。多以带电粒子在电磁场中的运动、电磁感应中导体棒动态分析、电磁场中的能量转化等为载体命题。此类综合题仍将是近几年综合
2、测试不可回避的命题热点，应引起足够的重视。带电粒子的运动1如图所示，Q 为固定的正点电荷， A、B 两点在 Q 的正上方和 Q 相距分别为 h 和0.25 h，将另一点电荷从 A 点由静止释放，运动到 B 点时速度正好又变为零。若此电荷在 A 点处的加速度大小为 ，试求：g43（1）此电荷在 B 点处的加速度。（2）A、B 两点间的电势差（用 Q 和 h 表示）【所猜考点】点电荷的电场、库仑力、牛顿定律、功能关系等。难易程度：中。【解析】 （1）这一电荷必为正电荷，设其电荷量为 q，由牛顿第二定律，在 A 点时 gmhkqg4322在 B 点时 BamghkQq2)5.0(解得 ，方向竖直向上
3、a3kQmgq42（2）从 A 到 B 过程，由动能定理 ， 0)25.0(ABqUhmg故 hU32如图所示的坐标系，x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向.第一、第二和第四象限内，既无电场也无磁场。在第三象限，存在沿 y 轴正方向的匀强电场和垂直坐标平面向里的匀强磁场。一质量为 m，电荷量为 q 的带电质点，从 y 轴上y=h 处的 P1 点，以一定的水平初速度沿 x 轴负方向进入第二象限，然后经过 x 轴上 x=2h 处的 P2 点进入第三象限，带电质点恰好能做匀速圆周运动，经 y 轴 y=2h的 P3 点离开电磁场。求：（1）粒子达到 P2 点时速度的大小和方向；（2）第三象限内电场强度和
4、磁感应强度的大小。【所猜考点】平抛运动、带电粒子在电场、磁场中的运动、牛顿定律等。难易程度：中。【解析】 （1）质点从 P1 到 P2，由平抛运动规律 21gthgtvthy,20求出 h20方向与 x 轴负方向成 45角（2）质点从 P2 到 P3，重力与电场力平衡，洛仑兹力提供向心力mgEqRvBq23由几何关系 222)()(hR得 h解得 gqmB2电磁感应综合问题如图所示，两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为 L11m，导轨平面与水平面成 30 角，上端连接阻值 R1.5 的电阻；质量为m0.2kg、阻值 r0.5 的金属棒 ab 放在两导轨上，距离导轨最上端为 L24m ，
5、棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装置处于一匀强磁场中，该匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁感应强度大小随时间变化的情况如图甲所示。一开始为保持 ab 棒静止，在棒上施加了一平行于导轨平面且垂直于 ab 棒的外力 F，已知当 t2s 时，F 恰好为零。求：（1）当 t2s 时，磁感应强度 B 的大小；（2）当 t3s 时，外力 F 的大小和方向；（3）当 t4s 时，突然撤去外力 F，当金属棒下滑速度达到稳定时，导体棒 ab 两端的电压为多大；（4）请在图乙中画出前 4s 外力 F 随时间的变化图象。【所猜考点】 电磁感应、欧姆定律、物理图象、平衡条件等。难易程度：中。解题指导 （1）由法拉第电磁感
6、应定律的 E L 1L2 L 1L2t Bt B22感应电流：I ER r由平衡条件得 mg sin30B 2IL1 解得 1T 212)(LmgB（2）由图可知 B31.5 T，感应电动势：E=2 Vt（s）0 1 2 3 4F （N）丙t（s）0 1 2 3 4F （ N）0.51t（s）0 1 2 3 4 5B （ T）乙abRL2L1甲4感应电流：I1A由平衡条件得 FB 3IL1mg sin300.5N 沿斜面向下 （3）当金属棒下滑速度达到稳定时 mg sin30BI L1 得 I mg sin30/ BL 1 A 32导体棒 ab 两端的电压 UI R1V（1 分）（4）如图所示
7、。2如图甲所示，空间存在 B=0.5T，方向竖直向下的匀强磁场，MN、PQ 是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨，间距 L=0.2m， R 是连接在导轨一端的电阻，ab 是跨接在导轨上质量为 m=0.1kg 的导体棒。从零时刻开始，通过一小型电动机对 ab 棒施加一个牵引力 F，方向水平向左，使其从静止开始沿导轨做加速运动，此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好。图乙是棒的 v-t 图象，其中 OA 段是直线，AC 是曲线，DE 是曲线图象的渐进线，小型电动机在 12s末达到额定功率P=4.5W，此后保持功率不变。除 R 外，其余部分电阻均不计，g=10m/s 2。（1）求导体棒 ab 在
8、 012s 内的加速度大小；（2）求导体棒 ab 与导轨间的动摩擦因数及电阻 R 的值；（3）若 t=17s 时，导体棒 ab 达最大速度，从 017s 内共发生位移 100m，试求1217s 内，R 上产生的热量是多少。【所猜考点】电磁感应综合问题，涉及到较多的力电综合知识和物理图象等。难易程度：中上。【解析】 （1）由图象知 12s 末导体棒 ab 的速度为 v1=9m/s，在 012s 内的加速度大小为m/s2=0.75m/s2 9tva（2）t 1=12s 时，导体棒中感应电动势为E=BLv1 感应电流 REI导体棒受到的安培力 F1=BIL图甲 图乙5即 RvLBF121此时电动机牵引力为 1vPF由牛顿第二定律得 1magRLB2由图象知 17s 末导体棒 ab 的最大速度为 v2=10m/s，此时加速度为零，同理有2vP02mgRLB由两式解得 ，R=0.4 .（3）012s 内，导体棒匀加速运动的位移 m 5421tvs1217s 内，导体棒的位移 m 6102s由能量守恒得 221)(gsvPtQ代入数据解得 R 上产生的热量 Q=12.35 J
