2017年高考海南卷(物理)-牛顿第二定律

2018年05月16日 浏览:
2017年高考海南卷

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10.在每小题给出的四个选项中,有多个选项是符合题目要求的。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。

如图,空间中存在一匀强磁场区域,磁场方向与竖直面(纸面)垂直,磁场的上、下边界(虚线)均为水平面;纸面内磁场上方有一个正方形导线框abcd,其上、下两边均为磁场边界平行,边长小于磁场上、下边界的间距。若线框自由下落,从ab边进入磁场时开始,直至ab边到达磁场下边界为止,线框下落的速度大小可能( )

A始终减小   B始终不变   C始终增加   D先减小后增加

答案

C,D

解析

设线框的质量为m,线框的边长为L,磁感应强度为B,由于线框从某一高度处自由下落,当ab边进入磁场时,如果此时ab边受到的安培力等于线框的重力,即,线框匀速进入磁场,但于线框边长小于磁场上、下边界的间距,则可知线框完全进入磁场后到ab边到达磁场下边界为止,由于穿过线框的磁通量不变,线框仅受重力,这个过程线框做匀加速直线运动,即线框下落的速度先不变后增加;当ab边进入磁场时,如果此时ab边受到的安培力大于线框的重力,即,线框减速进入磁场,同理,可知线框完全进入磁场后到ab边到达磁场下边界为止,线框做匀加速度运动,即线框下落的速度先减小,后增大;当ab边进入磁场时,如果此时ab边受到的安培力小于线框的重力,即,线框加速进入磁场,同理可知,线框完全进入磁场后到ab边到达磁场下边界为止,线框做匀加速度运动,即线框下落的 速度始终增加;综上分析可知,选项CD正确,选项AB错误;故本题选:CD

考查方向

本题考查了牛顿第二定律,匀变速直线运动的公式等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与匀变速直线运动的图像等知识点交汇命题。

解题思路

由于线框下落高度不知,则线框进入磁场时可能存在受到的安培力刚好等于其重力,也可能大于其重力,也可能小于其重力,分情况分析讨论即可;

易错点

本题关键不知线框从多高下落,则进入磁场时要分情况讨论分析;