2014安徽 (2)

1、2014安徽高考理綜物理試題解析(蕪湖一中 王長(zhǎng)華 )14.在科學(xué)研究中，科學(xué)家常將未知現(xiàn)象同已知現(xiàn)象進(jìn)行比較，找出其共同點(diǎn)，進(jìn)一步推測(cè)未知現(xiàn)象的特性和規(guī)律。法國(guó)物理學(xué)家?guī)靵鲈谘芯慨惙N電荷的吸引力問(wèn)題時(shí)，曾將扭秤的振動(dòng)周期與電荷間距的關(guān)系類比單擺的振動(dòng)周期與擺球到地心距離的關(guān)系。已知單擺擺長(zhǎng)為l，引力常量為G，地球質(zhì)量為M，擺球到地心的距離為r，則單擺振動(dòng)周期T與距離r的關(guān)系式為（ ）A. B. C. D. 【解析】單擺周期公式，到地心的距離為r處重力加速度，代入上式可得：【答案】B【難度】中【點(diǎn)評(píng)】本題考查單擺周期公式和萬(wàn)有引力定律的綜合。題目本身不難，但前面的一段敘述文字可能會(huì)對(duì)學(xué)生造成干

2、擾。PMOQN15.如圖所示，有一內(nèi)壁光滑的閉合橢圓形管道，置于豎直平面內(nèi)，MN是通過(guò)橢圓中心O點(diǎn)的水平線。已知一小球從M點(diǎn)出發(fā)，初速率為v0，沿管道MPN運(yùn)動(dòng)，到N點(diǎn)的速率為v1，所需時(shí)間為t1；若該小球仍由M點(diǎn)出發(fā)以初速率v0出發(fā)，而沿管道MQN運(yùn)動(dòng)，到N點(diǎn)的速率為v2，所需時(shí)間為t2。則（ ）A. v1=v2，t1>t2 B. v1<v2，t1>t2 C. v1=v2，t1<t2 D. v1<v2，t1<t2【解析】根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知，無(wú)論沿管道MPN還是沿管道MQN運(yùn)動(dòng)，小球到達(dá)N點(diǎn)的速率都等于v0，所以有v1=v2。沿管道MPN運(yùn)動(dòng)，由于小球先

3、上升后下降，重力勢(shì)能先增大再減少，那么小球動(dòng)能先減小再增大，即速率先減小再增大，而沿管道MQN運(yùn)動(dòng)，小球速率先增大再減小，因此沿管道MPN運(yùn)動(dòng)的平均速率較小，在兩段路程相等的情況下，沿管道MPN運(yùn)動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，有t1>t2。【答案】A【難度】易【點(diǎn)評(píng)】本題考查機(jī)械能、平均速率，屬于比較容易的送分題。但是題目要讀懂，選項(xiàng)要看清，不要被這個(gè)橢圓所嚇倒。16.一簡(jiǎn)諧橫波沿x軸正向傳播，圖1是t=0時(shí)刻的波形圖，圖2是介質(zhì)中某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖象，則該質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)值合理的是（ ）圖11234560.10.2-0.1-0.2Oy/mx/m1234560.10.2-0.1-0.2Oy/mt/s圖2A.0.5

4、m B.1.5m C.2.5m D.3.5m【解析】由于圖1是t=0時(shí)刻的波形圖，因此在圖2中看出t=0時(shí)刻該質(zhì)點(diǎn)的位移在y=-0.1 m y=-0.2m之間，同時(shí)還看出此時(shí)該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向。在圖1在y=-0.1 m y=-0.2m之間的質(zhì)點(diǎn)的x坐標(biāo)值可能為1.5m或2.5m，同時(shí)又要滿足該質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，那么二者當(dāng)中只能選x=2.5m的質(zhì)點(diǎn)了?！敬鸢浮緾【難度】中【點(diǎn)評(píng)】考查波的圖象和質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)圖象的綜合。注意兩個(gè)圖象的區(qū)別與聯(lián)系，波的圖象一定要看清是什么時(shí)刻，振動(dòng)圖象要看清是哪個(gè)質(zhì)點(diǎn)，兩者要一一對(duì)應(yīng)起來(lái)；其次，振動(dòng)方向的判斷方法不同：波的圖象中常用“上下坡”的方法，根

5、據(jù)波的傳播方向可以確定出某質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向，而在振動(dòng)圖象中，根據(jù)圖線的走向或斜率確定質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向。本題難度不大，但由于是選修部分內(nèi)容，部分同學(xué)有困難。17.一帶電粒子在電場(chǎng)中僅受電場(chǎng)力作用，做初速度為零的直線運(yùn)動(dòng)，取該直線為x軸，起始點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，其電勢(shì)能EP與位移x的關(guān)系如右圖所示。下列圖象合理的是（ ）OEPxOEx電場(chǎng)強(qiáng)度與位移關(guān)系A(chǔ)OEKx粒子動(dòng)能與位移關(guān)系BOvx粒子速度與位移關(guān)系C Oax粒子加速度與位移關(guān)系D【解析】在EP-x圖中，斜率，由圖可知，斜率減小，因此粒子所受電場(chǎng)力減小，根據(jù)E=F/q可知電場(chǎng)強(qiáng)度也減小，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤；根據(jù)圖線遞減特性，電勢(shì)能減小，根據(jù)能量守恒定律，動(dòng)

6、能應(yīng)增加，數(shù)學(xué)表達(dá)式為EK=E-EP，粒子動(dòng)能與位移關(guān)系圖線應(yīng)將EP-x圖線關(guān)于x軸對(duì)稱后向上平移，因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C的表達(dá)式vx，那么由此可推出EKx2，與選項(xiàng)B相同，同樣錯(cuò)誤；粒子做加速到減小的加速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D正確?！敬鸢浮緿【難度】難【點(diǎn)評(píng)】本題考查了電場(chǎng)中的圖象綜合問(wèn)題，綜合考查了電勢(shì)能、電場(chǎng)力做功、電場(chǎng)強(qiáng)度、動(dòng)能、速度、加速度等知識(shí)和能量守恒、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等規(guī)律。做好本題的關(guān)鍵要明確圖中斜率的含義，能做到數(shù)形結(jié)合，定量與定性的綜合分析。本題的每個(gè)選項(xiàng)都要仔細(xì)分析，可能會(huì)花費(fèi)一定的時(shí)間才能完成。18.“人造小太陽(yáng)”托卡馬克裝置使用強(qiáng)磁場(chǎng)約束高溫等離子體，使其中的帶電粒子被盡可能限制

7、在裝置內(nèi)部，而不與裝置器壁碰撞。已知等離子體中帶電粒子的平均動(dòng)能與等離子體的溫度T成正比，為約束更高溫度的等離子體，則需要更強(qiáng)的磁場(chǎng)，以使帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)半徑不變。由此可判斷所需的磁感應(yīng)強(qiáng)度B正比于（ ）A. B.T C. D. T 2【解析】據(jù)題意，粒子的平均動(dòng)能：EKT；帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑公式，推導(dǎo)出【答案】A【難度】中【點(diǎn)評(píng)】本題在一個(gè)全新的情景“人造小太陽(yáng)”托卡馬克當(dāng)中考查帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)， 做這類題目時(shí)，不要被這些高科技的名頭所唬住，仔細(xì)閱讀題目，從中提煉出物理模型，問(wèn)題就迎刃而解了。19.如圖所示，一傾斜的勻質(zhì)圓盤(pán)繞垂直于盤(pán)面的固定對(duì)稱軸以恒定角速度轉(zhuǎn)動(dòng)，盤(pán)

8、面上離轉(zhuǎn)軸距離2.5m處有一個(gè)物體與圓盤(pán)始終保持相對(duì)靜止。物體與盤(pán)面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），盤(pán)面與水平面的夾角為30°，g取10m/s2。則的最大值是（ ）A. rad/s B. rad/s C. 1.0 rad/s D. 0.5 rad/s 300【解析】在圓周運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)達(dá)到臨界狀態(tài)，受力分析，應(yīng)用正交分解法，列出方程:mgcos30°- mgsin30°=m2r，把=、r=2.5m，代入解得臨界= 1.0 rad/s?！敬鸢浮緾【難度】中【點(diǎn)評(píng)】本題考查應(yīng)用正交分解法解勻速圓周運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。本題把課本上的水平圓盤(pán)改成傾斜的圓盤(pán)，這一創(chuàng)新

9、大大增加了試題難度。難點(diǎn)有：若認(rèn)為在最高點(diǎn)達(dá)到臨界狀態(tài)，列出方程為:mgcos30°+ mgsin30°=m2r，代入解得臨界= rad/s，當(dāng)然對(duì)于最高點(diǎn)和最低點(diǎn)兩個(gè)臨界角速度 rad/s和1.0 rad/s，應(yīng)取其交集應(yīng)為1.0 rad/s。應(yīng)用正交分解法，x軸應(yīng)指向圓心，這個(gè)傾斜的圓的圓心在圓盤(pán)與轉(zhuǎn)軸的交點(diǎn)上，半徑r=2.5m。20.英國(guó)物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場(chǎng)變化時(shí)會(huì)在空間激發(fā)感生電場(chǎng)。如圖所示，一個(gè)半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，環(huán)上套一帶電荷量為+q的小球。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間均勻增加，其變化率為k。若小球在環(huán)上運(yùn)動(dòng)一周，則感生電

10、場(chǎng)對(duì)小球的作用力做功的大小是（ ）A.0 B.½r2qk C. 2r2qk D. r2qk B+q【解析】沿圓環(huán)一周產(chǎn)生的感生電動(dòng)勢(shì)U=nsB/t=r2·k，則感生電場(chǎng)力做的功W=qU=r2qk.【答案】D【難度】難圖1【點(diǎn)評(píng)】本題考查感生電場(chǎng)及其做功問(wèn)題，屬于電磁感應(yīng)與電場(chǎng)的綜合題。本題源自課本，難點(diǎn)在于學(xué)生不能理解：變化的磁場(chǎng)產(chǎn)生一個(gè)什么樣的感生電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)力又是如何對(duì)粒子做功的？做好本題，要深刻理解動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)和感生電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生原理上的不同，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)是由于導(dǎo)體中自由電子受到洛倫茲力引起的；而感生電動(dòng)勢(shì)是因?yàn)樽兓拇艌?chǎng)會(huì)在空間激發(fā)渦旋的感生電場(chǎng)，導(dǎo)體中的自由電荷受到這個(gè)

11、渦旋的電場(chǎng)力作用形成定向移動(dòng)形成電流。21.圖1是“研究平拋物體運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置圖，通過(guò)描點(diǎn)畫(huà)出平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡。（1）以下是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的一些做法，其中合理的有（ ）a.安裝斜槽軌道，使其末端保持水平b.每次小球釋放的初始位置可以任意選擇c.每次小球應(yīng)從同一高度由靜止釋放d.為描出小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，描繪的點(diǎn)可以用折線連接（2）實(shí)驗(yàn)得到平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在軌跡上取一些點(diǎn)，以平拋起點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，測(cè)量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖2中y-x2圖象能說(shuō)明平拋小球運(yùn)動(dòng)軌跡為拋物線的是（ ）圖2x2 yOx2 yOx2 yOx2 yO a b c dAy1x yOBCxy2y3圖3（3）圖3是某同學(xué)

12、根據(jù)實(shí)驗(yàn)畫(huà)出的平拋小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，O平拋的起點(diǎn)，在軌跡上任取三點(diǎn)A、B、C，測(cè)得A、B兩點(diǎn)豎直坐標(biāo)y1為5.0cm，y2為45.0cm，A、B兩點(diǎn)水平間距x為40.0cm。則平拋小球的初速度v0為 m/s，若C點(diǎn)的豎直坐標(biāo)y1為60.0cm，則小球在C點(diǎn)的速度vC為 m/s（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字，g取10m/s2）?！窘馕觥浚?）平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)必須保證斜槽末端切線水平，小球應(yīng)從同一位置靜止釋放。所以ac正確。（2）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)：x=v0t y=½gt2 消去t得，在y-x2圖中為一傾斜直線。c正確。（3）根據(jù)y1=½gt12，解得t1=0.1s；根據(jù)y2=½gt22

13、，解得t2=0.3s；則初速度，解得v0=2.0m/s。C點(diǎn)豎直速度為，因此C點(diǎn)合速度【答案】（1）ac （2）c（3）2.0m/s 4.0m/s【難度】易、中【點(diǎn)評(píng)】第（1）問(wèn)考查平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，很容易，送分題。第（2）問(wèn)考查數(shù)形結(jié)合，寫(xiě)出y和x2函數(shù)關(guān)系，根據(jù)函數(shù)選擇圖象，另外看清橫坐標(biāo)，不要看成了y-x圖而誤選a選項(xiàng)。第（3）問(wèn)，因?yàn)镺點(diǎn)已明確為拋出點(diǎn)了，可直接利用y=½gt2計(jì)算時(shí)間。注意：保留兩位有效數(shù)字；c點(diǎn)的速度指的是合速度。II.某同學(xué)為測(cè)量一個(gè)量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。（1）他先用多用電表進(jìn)行了正確的測(cè)量，測(cè)量時(shí)指針位置如圖1所示，得出電壓表的內(nèi)

14、阻為3.00×103，此時(shí)電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了。已知多用電表歐姆檔表盤(pán)中央刻度值為“15”，表內(nèi)電池電動(dòng)勢(shì)為1.5V，則電壓表的示數(shù)應(yīng)為 V（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。（2）為了更準(zhǔn)確地測(cè)量電壓表的內(nèi)阻RV，該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下：A.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S，按圖2連接好電路；B.把滑動(dòng)變阻器R的滑片P滑到b端；C.將電阻箱的阻值調(diào)到零D.閉合開(kāi)關(guān)S；E.移動(dòng)滑動(dòng)變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V位置；F.保持滑動(dòng)變阻器R的滑片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表指針指到1.5V位置，讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值，此值即為電壓表內(nèi)阻RV的測(cè)量值；A-V-接電壓表圖1

15、G.斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S。實(shí)驗(yàn)中可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有：a.待測(cè)電壓表b.滑動(dòng)變阻器：最大阻值2000c.滑動(dòng)變阻器：最大阻值10d.電阻箱：最大阻值9999.9，阻值最小該變量為0.1e.電阻箱：最大阻值999.9，阻值最小該變量為0.1f.電池組：電動(dòng)勢(shì)約6V，內(nèi)阻可忽略g.開(kāi)關(guān)，導(dǎo)線若干按照這位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方法，回答下列問(wèn)題：要使測(cè)量更精確，除了選用電池組、導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)和待測(cè)電壓表外，還應(yīng)從提供的滑動(dòng)變阻器中選用 （填“b”或“c”），電阻箱中選用 （填“d”或“e”）。R0VRabPE SRV圖2電壓表內(nèi)阻RV的測(cè)量值R測(cè)和真實(shí)值R真相比，R測(cè) R真（填“>”或“<”）;若RV越大，則

16、越 （填“大”或“小”）?！窘馕觥浚?）電路原理圖如圖所示，中值電阻等于歐姆表的內(nèi)阻，所以R=1500.由多用電表示數(shù)可知電壓表內(nèi)阻為RV=3000.根據(jù)閉合電路歐姆定律，電壓表讀數(shù)U= =1.0V（2）本題滑動(dòng)變阻器為分壓接法，選擇阻值小的，一是便于調(diào)節(jié)，二是為了減小實(shí)驗(yàn)的誤差，因此選擇c；步驟F中已明確：電阻箱R0的阻值即為電壓表內(nèi)阻RV的測(cè)量值。所以電阻箱的阻值不能小于電壓表內(nèi)阻的阻值，因此選擇d。定性誤差分析：步驟F中，由于R0的增大，電阻箱R0和電壓表串聯(lián)的總電壓實(shí)際大于3V，當(dāng)電壓表電壓1.5V時(shí)，電阻箱的電壓大于1.5V，根據(jù)串聯(lián)電壓與電阻成正比可得，電阻箱的阻值大于電壓表內(nèi)阻，

17、即R測(cè)>R真。若RV越大，可考慮極限法，當(dāng)RV趨向無(wú)窮大時(shí)，電阻箱R0和電壓表串聯(lián)的總電壓為3V不變，這樣測(cè)量值就非常接近真實(shí)值，誤差趨向于零，則RV越大，越小?！敬鸢浮浚?）1.0 c d > 小【難度】中、易、難【點(diǎn)評(píng)】本題考查半偏法測(cè)量電壓表內(nèi)阻。要理解半偏法測(cè)內(nèi)阻的原理：利用串聯(lián)分壓的原理，電阻箱分約一半的電壓，則電阻箱的電壓近似等于電壓表的電壓，各為原來(lái)總電壓的一半，因此二者電阻近似相等。由于R0的增大，電阻箱R0和電壓表串聯(lián)的總電壓實(shí)際大于3V，從而造成了電阻測(cè)量值大于真實(shí)值，而且滑動(dòng)變阻器阻值越小、電壓表內(nèi)阻越大誤差越小。選擇器材難度不大，難在誤差的定性分析上。22.

18、（14分）如圖所示，充電后的平行電容器水平放置，電容為C，極板間距為d，上極板正中有一小孔。質(zhì)量為m，電荷量為+q的小球從小孔正上方高h(yuǎn)處由靜止開(kāi)始下落，穿過(guò)小孔到達(dá)下極板處速度恰好為零（空氣阻力忽略不計(jì)，極板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，重力加速度為g）。求：（1）小球到達(dá)小孔處的速度；（2）極板間電場(chǎng)強(qiáng)度大小和電容器所帶電荷量；（3）小球從開(kāi)始下落運(yùn)動(dòng)到下極板處的時(shí)間?！窘馕觥浚?）小球到達(dá)小孔前做自由落體運(yùn)動(dòng)，由速度位移公式可得：v2=2gh，解得方向豎直向下（2）對(duì)全程運(yùn)用動(dòng)能定理有：mg(h+d)-qU=0 解得U=mg(h+d)/q電場(chǎng)強(qiáng)度E=U/d 解得E=mg(h+d)/qd電荷量Q=

19、CU 解得Q=Cmg(h+d)/q（3）小球做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1，由位移公式h=½gt12，解得小球在極板間做勻減速運(yùn)動(dòng)的平均速度，運(yùn)動(dòng)時(shí)間所以總時(shí)間【答案】（1） 方向豎直向下（2）E=mg(h+d)/qd Q=Cmg(h+d)/q（3）【難度】易、中【點(diǎn)評(píng)】本題考查自由落體運(yùn)動(dòng)和帶電粒子在電場(chǎng)中做勻減速運(yùn)動(dòng)。考查了自由落體公式、動(dòng)能定理、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、電場(chǎng)強(qiáng)度和電勢(shì)差的關(guān)系、電容器的電容和電量、電壓的關(guān)系。第（1）問(wèn)容易，送分題，但不能忘了說(shuō)明方向；第（2）問(wèn)根據(jù)動(dòng)能定理全程列式求出極板間電壓，再根據(jù)E=U/d、Q=CU 分別求出E和Q ，也可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓第二定律求

20、出電場(chǎng)力、電場(chǎng)強(qiáng)度，再根據(jù)U = Ed和Q=CU 求出Q；第（3）問(wèn)，求時(shí)間一般運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，知三求一，靈活選擇公式，用平均速度的方法求解相對(duì)要簡(jiǎn)單一點(diǎn)，當(dāng)然本問(wèn)運(yùn)用動(dòng)量定理也可以求解時(shí)間。23. （16分）如圖1所示，勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B為0.5T，其方向垂直于傾角為30°的斜面向上。絕緣斜面上固定有“”形狀的光滑金屬導(dǎo)軌MPN（電阻忽略不計(jì)），MP和NP長(zhǎng)度均為2.5m，MN連線水平，長(zhǎng)度d為3m，質(zhì)量m為1kg、電阻R為0.3，在拉力F作用下，從MN處以恒定速度v=1m/s在導(dǎo)軌上沿x軸正向運(yùn)動(dòng)（金屬桿與導(dǎo)軌接觸良好）。g取10m/s2。（1）求金屬桿CD運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的感

21、應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E及運(yùn)動(dòng)到x=0.8m處電勢(shì)差UCD；（2）推導(dǎo)金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系式，并在圖2中畫(huà)出F-x關(guān)系圖象；（3）求金屬桿CD從MN處運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱。圖1PxMONB312Ox/mF/N圖2CD【解析】（1）CD桿上的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Bdv 解得E=1.5VCD桿運(yùn)動(dòng)到x=0.8m處等效電路如圖所示，CD桿被分為三個(gè)等效電源，由于金屬導(dǎo)軌電阻不計(jì)，等效電源EF被短路，所以電勢(shì)差UEF=0；EF長(zhǎng)度l=3-1.5x(m),CE和FD長(zhǎng)度為l=1.5x(m)=1.2mCE和FD段總電動(dòng)勢(shì)為E=B lv=0.6V）FF安mgFN所以電勢(shì)差UCD=

22、-0.6V（2）受力分析如圖所示，根據(jù)平衡條件可得F=mgsin+F安CD桿運(yùn)動(dòng)到x處EF長(zhǎng)度l=3-1.5x(m), EF段電動(dòng)勢(shì)為E=B lvEF段電阻為r= lR/d51015回路電流I=E/r=Bdv/R 解得I=5A F安=BIl=7.5-3.75x(N)則F=12.5.5-3.75x(N)（0x2m）F-x關(guān)系圖象如圖所示。（3）方法一：由于回路電流I =5A ，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中恒定，而回路電阻均勻減小，用微元法或平均值法，平均電阻運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=OP/v=2s所以全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2t 解得Q=7.5J方法二：克服安培力做的功等于全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱Q，安培力隨x均勻減小到零，平均安

23、培力克服安培力做的功W克= 將x=2m代入，解得Q= W克=7.5J方法三：外力F做的功等于CD棒增加的重力勢(shì)能和全過(guò)程產(chǎn)生的焦耳熱Q。外力F做的功等于F-x圖中圍成的面積，WF=(12.5+5)×2/2J=17.5J增加的重力勢(shì)能EP=mgxsin=10J所以，Q= WF-EP=7.5J【答案】(1)E=1.5V UCD=-0.6V (2) F=12.5.5-3.75x(N) （0x2m）圖象如上圖 (3) Q =7.5J【難度】難、中【點(diǎn)評(píng)】本題考查電磁感應(yīng)和力學(xué)的綜合問(wèn)題?？疾榱税才嗔?、閉合電路歐姆定律、焦耳熱、功能原理、能量轉(zhuǎn)化與守恒定律、力學(xué)平衡等多個(gè)知識(shí)點(diǎn)。本題難度較大，陷阱較多，主要有：（1）CD棒的電動(dòng)勢(shì)不僅僅是與導(dǎo)軌接觸的那一段電動(dòng)勢(shì)，而是整個(gè)棒的電動(dòng)勢(shì)；（2）CD的電勢(shì)差，要分成三段等效電源，其中第一、三段為開(kāi)路，外電壓等于電源電動(dòng)勢(shì)，中間一段為短路，電壓為零，還要注意電勢(shì)差的正負(fù)；（3）推導(dǎo)外力F的表達(dá)式時(shí)，回路電流恒定，但有效長(zhǎng)度逐漸減小，安培力逐漸減小，還不要忘了加上重力的向下分力；（4）計(jì)算回路焦耳熱有三種方法，焦耳定律Q=I2t功能關(guān)系Q= W克能量守恒定律Q= WF-EP24. （20分）在光滑水平面上有一凹槽A，中央放一小物塊B。