2010年高三物理思维训练试题
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高三物理思维训练：弹簧
1．如图所示，水平面上一个质量为m的物体向右运动，将弹簧压缩，随后又被弹回直到离开弹簧，则该物体从接触弹簧到离开弹簧的这个过程中，下列说法中正确的是（ ）
（A）若接触面光滑 ，则物体加速度的大小是先减小后增大
（B）若接触面光滑，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大
（C）若接触面粗糙，则物体加速度的大小是先减小后增大[]
（D）若接触面粗糙，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大
2．如 图所示，一钢球系在弹性绳的一端，绳的另一端固定在天花板上。先把钢球托起，然后由静止释放。若弹性绳的伸长始终在弹性限度内，关于 钢球的加速度a与速度v分别随时间t变化的图像，下列说法中正确的是（ ）
（A）图乙表示a-t图线，图甲表示 v-t图线。
（B）图乙表示a-t图线，图丙表示v-t图线。
（C）图丁表示a-t图线，图丙表示v-t图线。
（D）图丁表示a-t图线，图甲表示v-t图 线。
3、（14分）如图所示，固定的水平光滑金属导轨，间距为L，左端接有阻值为R的电阻，处在方向竖直。磁感应强度为B的匀强磁场中，质 量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电阻均可忽略。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有水平向右的初速度v0．在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。
(1)求初始时刻导体棒受到的安培力．
(2)若导体棒从初始时刻到速度第一次为零时，弹簧的弹性势能为Ep，则这一过程中安培力所做的功W1和电阻R上产生的焦耳热Q1分别为多少?
(3)导体棒往复运动，最终将静止于何处?从导体棒开始运动直到最终静止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q为多少?
3、（14分）
解：（1）由右手定则判断感应电流的方向从b向a，用左手定则判断安培力 方向向左。[]
感应电动势为 ，
感应电流为 ，
安培力为
（2）这一过程中导体棒的动能转化为弹簧的弹性势能和电路的电能，电路的电能通过电阻若R转化为焦耳热，所以
（3）只有导体棒的动能为零并且弹簧的弹性势能也为零，导体棒才能静止，所以最终将静止于初始位置，导体棒的动能全部转化为电阻R上产生的焦耳热，所以
4.一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，另一端可自由伸长到B点。今使一质量为m的小物体靠着弹簧，将弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能在水平面上运动到C点静止，已知AC=L；若将小物体系在弹簧上，在A点由静止释放，则小物体将做阻尼振动直到最后静止，设小物体通过的总路 程为s，则下列说法中可能的是（ ）
A.s>L B.s=L
C.s<L D.无法判断。
5．如图所示，abcd为固定的水平光滑矩形金属导轨，ab间距离为L，左右两端均接有阻值为R的电阻，处在方向竖直向下、磁感应强度大小为B的匀强磁场中，质量为m、长为L的导体
高三物理思维训练：电磁感应、磁场+稳恒电流
1．如图所示，abcd是粗细均匀的电阻丝制成的长方形线框，水平放置在竖直向下的匀强磁场中，边长ad是边长ab的两倍，导体棒MN可在ad、bc上无摩擦滑动，且接触良好，导体棒MN的电阻与线框ab边的电阻相等，当MN由靠近ab边向cd边匀速滑动的过程中，以下说法中正确的是（ ）
（A）MN两端电压先增大后减小
（B）矩形线框中消耗的电功率先增大后减小，然后再增大后减小
（C）ab中的电流先减再增大
（D）矩形线框中消耗的电功率先减小再增大
2．（14分）如图（A）所示，固定于水平桌面上的金属架cdef，处在一竖直向下的匀强磁场中，磁感应强度的大小为B0，金属棒ab搁在框架上，可无摩擦地滑动，此时adeb构成一个边长为l的正方形，金属棒的电阻为r，其余部分的电阻不计。从t＝0的时刻起，磁场开始均匀增加，磁感应强度变化率的大小为k（k＝ΔBΔt ）。求：
（1）用垂直于金属棒的水平拉力F使金属棒保持静止，写出F的大小随时间 t变化的关系式。
（2）如果竖直向下的磁场是非均匀增大的（即k不是常数），金属棒以速度v0向什么方向匀速运动时，可使金属棒中始终不产生感应电流，写出该磁感应强度Bt随时间t变化的关系式。
（3）如果非均匀变化磁场在0—t1时间内的方向竖直向下，在t1—t2时间内的方向竖直向上，若t＝0时刻和t1时刻磁感应强度的大小均为B0，且adeb的面积均为l2。当金属棒按图（B）中的规律运动时，为使金属棒中始终不产生感应电流，请在图（C）中示意地画出变化的磁场的磁感应强度Bt随时间变化的图像（t1－t0＝t2－t1＜lv ）。
2．（14分）（1）ε＝Δφ¬Δt ＝ΔBΔt S＝kl2 I＝εr ＝kl2r （2分）
因为金属棒始终静止，在t时刻磁场的磁感应强度为Bt＝B0+kt，所以
F外＝FA＝BIl＝（B0＋kt）kl2r l＝B0kl3r ＋k2l3r t （2分 方向向右 （1分）
（2）根据感应电流产生的条件，为使回路中不产生感应电流，回路中磁通量的变化应为零，
因为磁感强度是逐渐增大的，所以金属棒应向左运动（使磁通量减小） （1分）
即： Δφ＝0，即Δφ＝BtSt－B0S0，
也就是 Bt l（l－vt）＝B0 l2 （2分）
得 Bt＝B0 l l- vt （2分）
（3）如果金属棒的右匀速运动，因为这时磁感应强度
是逐渐减小的，同理可推得，Bt＝B0 l l+ vt （2分）
所以磁感应强度随时间变化的图像如右图（t1时刻Bt不为零） （2分）
3．如图所示，三根彼此绝缘的无限长直导线ab、cd、ef，构成一个等边三角形，O为三角形的中心，M、N分别为O关于导线的对称点，当三根导线中通以大小相等、方向如图所示的电流时，O点磁感应强度大小为B，M点的磁感应强度为B’，则N点的磁感应强度大小为___________；若将导线ef中的电流撤去，而保持另外两根导线中的电流不变，则N点的磁感应强度大小变为_____________。
3、B’，B＋B’2
4．如图甲所示，MN、PQ为水平放置的足够长的平行光滑导轨，导轨间距为0.5m，导轨左端连接一个2Ω的电阻R，将一根质量为0.2Kg的金属棒cd垂直地放置导轨上，且与导轨接触良好，金属棒的电阻r大小为1Ω，导轨的电阻不计，整个装置放在磁感强度为 2T的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面向下，现对金属棒施加一水平向右的拉力F，并保持拉力的功率恒为 3W，使棒从静止开始向 右运动。已知从金属棒开始运动直至达到稳定速度的过程中电
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