\2010高考物理精品讲练系列学案
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安培力 磁电式电表
要点一 安培力
即学即用
1.如图所示,通电细杆ab质量为m,置于倾角为θ的导轨上,导轨和杆间不光滑. 通有电流时,杆静止在导轨上.下图是四个侧视图,标出了四种匀强磁场的方向,其中摩擦力可能为零的是 （ ）
答案 AB
要点二 磁电式电表
即学即用
2.如图所示,abcd是一竖直的矩形导线框,线框面积为S,放在磁感强度为B的均匀水平磁场中,ab边在水平面内且与磁场方向成60°角,若导线框中的电流为I,则导线框所受的安培力对某竖直的固定轴的力矩等于 （ ）
A.BIS
B.
C.
D.由于导线框的边长及固定轴的位置未给出,无法确定
答案 B
题型1 通电导体在安培力作用下运动方向的判断
【例1】如图所示,把一重力不计的通电直导线水平放在蹄形磁铁磁极的正上方,导线可
以自由转动,当导线通入图示方向电流I时,导线的运动情况是（从上往下看） （ ）
A.顺时针方向转动,同时下降
B.顺时针方向转动,同时上升
C.逆时针方向转动,同时下降
D.逆时针方向转动,同时上升
答案 A
题型2 安培力作用下的导体平衡问题
【例2】如图所示,电源电动势3 V,内阻不计,导体棒质量60 g,长1 m,电阻1.5Ω.匀强磁场竖直向上,B=0.4 T.当开关闭合后,棒从固定光滑绝缘环的底端上滑至某一位置静止.试求在此位置上棒对每一只环的压力为多大?若已知绝缘环半径0.5 m,此位置与环底高度差是多少?
答案 0.5 N 0.2 m
题型3 情景建模
【例3】如图所示是一个可以用来测量磁感应强度的装置,一长方体绝缘容器内部高为L,厚为d,左右两管等高处装有两根完全相同的开口向上的管子a、b,上、下两侧装有电极C（正极）和D（负极）,并经开关S与电源连接.容器中注满能导电的液体,液体的密度为ρ.将容器置于一匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.当开关断开时,竖直管子a、b中的液面高度相同;开关S闭合后,a、b管中液面将出现高度差.若闭合开关S后,a、b管中液面将出现高度差为h,电路中电流表的读数为I,求磁感应强度B的大小.
功
要点一 功
即学即用
1.下列说法正确的是 （ ）
A.当作用力做正功时,反作用力一定做负功
B.当作用力不做功时,反作用力也不做功
C.作用力与反作用力的功,一定大小相等,正负符号相反
D.作用力做正功,反作用力也可能做正功
答案 D
要点二 摩擦力做功的特点
即学即用
2.在光滑的水平地面上有质量为M的长平板A,如图所示,平板上放一质量m的物体B,A、B之间动摩擦因数为μ.今在物体B上加一水平恒力F,B和A发生相对滑动,经过时间t,B未滑离木板A.求:
（1）摩擦力对A所做的功.
（2）摩擦力对B所做的功.
（3）若长木板A固定,B对A的摩擦力对A做的功.
答案 (1) (2) （3）0
题型1 功的正负判断
【例1】如图所示,小物块A位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,从地面上看,小物块
沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力 （ ）
A.垂直于接触面,做功为零 B.垂直于接触面,做功不为零
C.不垂直于接触面,做功为零 D.不垂直于接触面,做功不为零
答案 B
题型2 恒力功的计算
【例2】如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数
为μ,现使斜面水平向左匀速移动距离l.
（1）摩擦力对物体做的功为（物体与斜面相对静止） （ ）
A.0 B.μmglcosθ
glcosθsinθ D.mglsinθcosθ
（2）斜面对物体的弹力做的功为 （ ）
A.0 B.mglsinθcos2θ
glcos2θ D.mglsinθcosθ
（3）重力对物体做的功 （ ）
万有引力与天体运动
要点一 开普勒三定律
即学即用
1. 某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F1、F2是椭圆轨道的两个焦点,太阳在焦点F1上,A、
B两点是F1、F2连线与椭圆的交点.已知A点到F1的距离为a,B点到F1的距离为b,则行星在A、B两点处的速率之比多大?
答案
要点二 万有引力定律
即学即用
2.两个质量均为M的星体,其连线的垂直平分线为HN,O为其连线的中点,如图所示,一个质
量为m的物体从O沿OH方向运动,则它受到的万有引力大小变化情况是 （ ）
A.一直增大 B.一直减小
C.先减小,后增大 D.先增大,后减小
答案 D
题型1 用万有引力定律计算天体的质量和密度
【例1】继神秘的火星之后,土星也成了全世界关注的焦点.经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后,美航空航天局和欧航空航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间2004年6月30日（北京时间7月1日）抵达预定轨道,开始“拜访”土星及其卫星家族.这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测.若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道,在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行,环绕n周飞行时间为t.试计算土星的质量和平均密度.
答案
题型2 多星问题
【例2】宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的三颗星组成的三星系统,通常可忽略其它星体对它们的引力作用.已观测到稳定的三星系统存在两种基本的构成形式:一种是三颗星位于同一直线上,两颗星围绕中央星在同一半径为R的圆轨道上运行;另一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上,并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行.设每个星体的质量均为m.
（1）试求第一种形式下,星体运动的线速度和周期.
（2）假设两种形式星体的运动周期相同,第二种形式下星体之间的距离应为多少?
答案 (1) (2)
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