22.(08北京卷)(16分)均勻?qū)Ь制成的單位正方形閉合線框abcd,每邊長(zhǎng)為L,總電阻為R,總質(zhì)量為m。將其置于磁感強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)上方h處,如圖所示。線框由靜止自由下落,線框平面保持在豎直平面內(nèi),且cd邊始終與水平的磁場(chǎng)邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),
(1)求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小;
(2)求cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差大小;
(3)若此時(shí)線框加速度恰好為零,求線框下落的高度h所應(yīng)滿足的條件。
解析:(1)cd邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),線框速度v=
線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv=BL
(2)此時(shí)線框中電流 I=
cd兩點(diǎn)間的電勢(shì)差U=I()=
(3)安培力 F=BIL=
根據(jù)牛頓第二定律mg-F=ma,由a=0
解得下落高度滿足 h=
(08天津卷)25.(22分)磁懸浮列車是一種高速低耗的新型交通工具。它的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)化為如下模型,固定在列車下端的動(dòng)力繞組可視為一個(gè)矩形純電阻金屬框,電阻為R,金屬框置于xOy平面內(nèi),長(zhǎng)邊MN長(zhǎng)為l,平行于y軸,寬為d的NP邊平行于x軸,如圖1所示。列車軌道沿Ox方向,軌道區(qū)域內(nèi)存在垂直于金屬框平面的磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度B沿Ox方向按正弦規(guī)律分布,其空間周期為λ,最大值為B0,如圖2所示,金屬框同一長(zhǎng)邊上各處的磁感應(yīng)強(qiáng)度相同,整個(gè)磁場(chǎng)以速度v0沿Ox方向勻速平移。設(shè)在短暫時(shí)間內(nèi),MN、PQ邊所在位置的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化可以忽略,并忽略一切阻力。列車在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作用下沿Ox方向加速行駛,某時(shí)刻速度為v(v<v0)。
(1)簡(jiǎn)要敘述列車運(yùn)行中獲得驅(qū)動(dòng)力的原理;
(2)為使列車獲得最大驅(qū)動(dòng)力,寫出MN、PQ邊應(yīng)處于磁場(chǎng)中的什么位置及λ與d之間應(yīng)滿足的關(guān)系式:
(3)計(jì)算在滿足第(2)問(wèn)的條件下列車速度為v時(shí)驅(qū)動(dòng)力的大小。
解析:
(1)由于列車速度與磁場(chǎng)平移速度不同,導(dǎo)致穿過(guò)金屬框的磁通量發(fā)生變化,由于電磁感應(yīng),金屬框中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流,該電流受到的安培力即為驅(qū)動(dòng)力。
(2)為使列車獲得最大驅(qū)動(dòng)力,MN、PQ應(yīng)位于磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度同為最大值且反向的地方,這會(huì)使得金屬框所圍面積的磁通量變化率最大,導(dǎo)致框中電流最強(qiáng),也會(huì)使得金屬框長(zhǎng)邊中電流受到的安培力最大。因此,d應(yīng)為的奇數(shù)倍,即
或 ()①
(3)由于滿足第(2)問(wèn)條件:則MN、PQ邊所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B0且方向總相反,經(jīng)短暫的時(shí)間,磁場(chǎng)沿Ox方向平移的距離為,同時(shí),金屬框沿Ox方向移動(dòng)的距離為。
因?yàn)関0>V,所以在時(shí)間內(nèi)MN邊掃過(guò)磁場(chǎng)的面積
在此時(shí)間內(nèi),MN邊左側(cè)穿過(guò)S的磁通移進(jìn)金屬框而引起框內(nèi)磁通量變化
②
同理,該時(shí)間內(nèi),PQ邊左側(cè)移出金屬框的磁通引起框內(nèi)磁通量變化
、
故在內(nèi)金屬框所圍面積的磁通量變化
④
根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,金屬框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小
、
根據(jù)閉合電路歐姆定律有
、
根據(jù)安培力公式,MN邊所受的安培力
PQ邊所受的安培力
根據(jù)左手定則,MN、PQ邊所受的安培力方向相同,此時(shí)列車驅(qū)動(dòng)力的大小
(7)
聯(lián)立解得
(8)
24.(09年上海物理)(14分)如圖,光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置,電阻不計(jì),導(dǎo)軌間距為l,左側(cè)接一阻值為R的電阻。區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)寬度為s。一質(zhì)量為m,電阻為r的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上,與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,受到F=0.5v+0.4(N)(v為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度)的水平力作用,從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開始運(yùn)動(dòng),測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大。(已知l=1m,m=1kg,R=0.3W,r=0.2W,s=1m)
(1)分析并說(shuō)明該金屬棒在磁場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng);
(2)求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大;
(3)若撤去外力后棒的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足v=v0-x,且棒在運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止,則外力F作用的時(shí)間為多少?
(4)若在棒未出磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)撤去外力,畫出棒在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中速度隨位移的變化所對(duì)應(yīng)的各種可能的圖線。
解析:(1)金屬棒做勻加速運(yùn)動(dòng),R兩端電壓UµIµeµv,U隨時(shí)間均勻增大,即v隨時(shí)間均勻增大,加速度為恒量;
(2)F-=ma,以F=0.5v+0.4
代入得(0.5-)v+0.4=a
a與v無(wú)關(guān),所以a=0.4m/s2,(0.5-)=0
得B=0.5T
(3)x1=at2,v0=x2=at,x1+x2=s,所以at2+at=s
得:0.2t2+0.8t-1=0,t=1s,
(4)可能圖線如下:
(08全國(guó)卷1)20.矩形導(dǎo)線框abcd固定在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直,規(guī)定磁場(chǎng)的正方向垂直低面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示.若規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向,下列各圖中正確的是
答案:D
解析:0-1s內(nèi)B垂直紙面向里均勻增大,則由楞次定律及法拉第電磁感應(yīng)定律可得線圈中產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流,方向?yàn)槟鏁r(shí)針方向,排除A、C選項(xiàng);2s-3s內(nèi),B垂直紙面向外均勻增大,同理可得線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針方向,排除B選項(xiàng),D正確。
(08全國(guó)卷2)21. 如圖,一個(gè)邊長(zhǎng)為l的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng); 一個(gè)邊長(zhǎng)也為l的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場(chǎng)方向垂直; 虛線框?qū)蔷ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直,ba的延長(zhǎng)線平分導(dǎo)線框.在t=0時(shí), 使導(dǎo)線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動(dòng),直到整個(gè)導(dǎo)線框離開磁場(chǎng)區(qū)域.以i表示導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的強(qiáng)度,取逆時(shí)針方向?yàn)檎铝斜硎?i style='mso-bidi-font-style:normal'>i-t關(guān)系的圖示中,可能正確的是
答案:C
解析:從正方形線框下邊開始進(jìn)入到下邊完全進(jìn)入過(guò)程中,線框切割磁感線的有效長(zhǎng)度逐漸增大,所以感應(yīng)電流也逐漸拉增大,A項(xiàng)錯(cuò)誤;從正方形線框下邊完全進(jìn)入至下邊剛穿出磁場(chǎng)邊界時(shí),切割磁感線有效長(zhǎng)度不變,故感應(yīng)電流不變,B項(xiàng)錯(cuò);當(dāng)正方形線框下邊離開磁場(chǎng),上邊未進(jìn)入磁場(chǎng)的過(guò)程比正方形線框上邊進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程中,磁通量減少的稍慢,故這兩個(gè)過(guò)程中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)不相等,感應(yīng)電流也不相等,D項(xiàng)錯(cuò),故正確選項(xiàng)為C。
(08全國(guó)卷2)24.(19分)如圖,一直導(dǎo)體棒質(zhì)量為m、長(zhǎng)為l、電阻為r,其兩端放在位于水平面內(nèi)間距也為l的光滑平行導(dǎo)軌上,并與之密接;棒左側(cè)兩導(dǎo)軌之間連接一可控制的負(fù)載電阻(圖中未畫出);導(dǎo)軌置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直于導(dǎo)軌所在平面。開始時(shí),給導(dǎo)體棒一個(gè)平行于導(dǎo)軌的初速度v0。在棒的運(yùn)動(dòng)速度由v0減小至v1的過(guò)程中,通過(guò)控制負(fù)載電阻的阻值使棒中的電流強(qiáng)度I保持恒定。導(dǎo)體棒一直在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)。若不計(jì)導(dǎo)軌電阻,求此過(guò)程中導(dǎo)體棒上感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的平均值和負(fù)載電阻上消耗的平均功率。
解析:導(dǎo)體棒所受的安培力為:F=BIl………………① (3分)
由題意可知,該力的大小不變,棒做勻減速運(yùn)動(dòng),因此在棒的速度從v0減小到v1的過(guò)程中,平均速度為:……………………② (3分)
當(dāng)棒的速度為v時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為:E=Blv………………③ (3分)
棒中的平均感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為:………………④ (2分)
綜合②④式可得:………………⑤ (2分)
導(dǎo)體棒中消耗的熱功率為:………………⑥ (2分)
負(fù)載電阻上消耗的熱功率為:…………⑦ (2分)
由以上三式可得:…………⑧ (2分)
3.(2008年三明市)在化學(xué)的學(xué)習(xí)中,同學(xué)們知道:聚乙烯塑料只含C、H兩種元素,如用焚燒方法處理廢棄塑料會(huì)造成大氣污染;瘜W(xué)興趣小組對(duì)聚乙烯塑料在空氣中燃燒生成的碳的氧化物物組成進(jìn)行探究。
[提出猜想]A. 只有CO2 B. 只有CO C. 既有CO2,也有CO
[查閱資料]微量CO遇到浸有磷鉬酸溶液的氯化鈀黃色試紙,門立即變藍(lán);而CO2遇該試紙不變色
[設(shè)計(jì)方案]化學(xué)興趣小組在老師的指導(dǎo)下,設(shè)計(jì)下圖所示實(shí)驗(yàn),通過(guò)觀察裝置B、裝置C的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,驗(yàn)證猜想。
[實(shí)驗(yàn)探究]請(qǐng)你幫助他們寫成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論及化學(xué)方程式 |
點(diǎn)燃酒精燈加熱,隨即打開彈簧夾,通入干燥的空氣。 觀察裝置B、裝置C中的現(xiàn)象 |
裝置B中的現(xiàn)象是: 裝置C中的現(xiàn)象是: |
聚乙烯塑料在空氣中燃燒,生成碳的氧化物中,既有CO2,也有CO。 裝置C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為: |
[討論]
(1) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,從環(huán)保角度考慮,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)對(duì)尾氣進(jìn)行處理。處理方法是 ;
(2) 聚乙烯塑料在空氣中燃燒,生成物中除了CO2、CO外,還應(yīng)有的物質(zhì)是 。
2.(2008年自貢市)期末化學(xué)實(shí)驗(yàn)老師整理藥品時(shí),拿出一瓶久置的氫氧化鈣粉末[Ca(OH)2],他讓小劉和小趙對(duì)這瓶氫氧化鈣粉末的組成進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
(1)提出問(wèn)題:這瓶氫氧化鈣是否已經(jīng)生成碳酸鈣(CaCO3)而變質(zhì)?
(2)進(jìn)行猜想:
A:氫氧化鈣全部變?yōu)樘妓徕};B:氫氧化鈣部分變?yōu)樘妓徕};C:氫氧化鈣沒有變質(zhì)。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn):下表是對(duì)猜想A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程示例:
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
取樣,加適量水,攪拌,過(guò)濾 ①取少量濾液于試管中,滴入酚酞試液 ②取少量濾渣于試管中,加入鹽酸 |
①濾液不變色 ②有氣泡產(chǎn)生 |
氫氧化鈣全部 變?yōu)樘妓徕} |
請(qǐng)你另選擇一種猜想?yún)⑴c探究,完成下表。
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
取樣,加適量水,攪拌,過(guò)濾 ①取少量濾液于試管中,滴入酚酞試液 ②取少量濾渣于試管中,加入鹽酸 |
① |
|
② |
(4)原理與用途:
①氫氧化鈣俗稱 ,農(nóng)業(yè)上一般采用氫氧化鈣改良 性土壤(選填“酸”或“堿”)。
②氫氧化鈣變質(zhì)是由于與空氣中的 發(fā)生反應(yīng)的緣故,反應(yīng)的化學(xué)方程式是: ,因此氫氧化鈣應(yīng) 保存。
1.(2008年黃石市)2008年初,我國(guó)南方地區(qū)遭受了一場(chǎng)特大雪災(zāi),道路結(jié)冰,給交通帶來(lái)極大不便。為了快速消除道路上的積雪,交通部門使用了大量的融雪劑,某公司生產(chǎn)的融雪劑是由NaCl、CaCl2、Na2CO3和CuSO4中的一種或兩種物質(zhì)組成;瘜W(xué)興趣小組的小紅和小蘭對(duì)融雪劑產(chǎn)生很大的興趣并對(duì)融雪劑的成分進(jìn)行積極的探究。
[探究實(shí)驗(yàn)一]取一定量的融雪劑分裝兩支試管,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),現(xiàn)象記錄如下:
步驟 |
操作 |
現(xiàn)象 |
Ⅰ |
加水溶解 |
得無(wú)色澄清溶液 |
Ⅱ |
加入Na2CO3溶液 |
生成白色沉淀 |
[分析思考]融雪劑中一定含有 ,一定不含有 、 。由此看初步確定其成分有兩種可能性:① ,② 。
[探究實(shí)驗(yàn)二]為了進(jìn)一步確定該融雪劑的成分,小紅、小蘭根據(jù)不同物質(zhì)溶于水時(shí)的溫度變化不同設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將等質(zhì)量的NaCl固體、融雪劑、CaCl2固體分別溶于等體積的水中,并用溫度計(jì)測(cè)定溶液的溫度,裝置如下圖所示。
小紅、小蘭預(yù)測(cè):若裝置B中溫度計(jì)的讀數(shù)介于裝置A、C中溫度計(jì)的讀數(shù)之間,則可確定融雪劑的成分為 。(用化學(xué)式表示)
實(shí)際操作中,測(cè)得A、B、C三個(gè)裝置中溫度計(jì)的讀數(shù)非常接近,沒有達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。試分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能是 。(只寫一方面的原因即可)
4、影響化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的某些因素的探究
例4.(200 8年河北省)為了探究燃燒的條件,小軍查閱資料得知:白磷的著火點(diǎn)為40℃,紅磷的著火點(diǎn)為240℃,五氧化二磷會(huì)刺激人的呼吸道。他設(shè)計(jì)了如圖18
所示的實(shí)驗(yàn)裝置。將分別盛有少量白磷和少量紅磷
的兩支試管,放入到盛水的燒杯中,另將少量白磷
直接投入到燒杯的水中。觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:
①試管中的白磷燃燒,產(chǎn)生大量的白煙;
②試管中的紅磷不燃燒;
③燒杯中的白磷不燃燒。
(1)白磷燃燒的化學(xué)方程式為
(2)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得出結(jié)論。
由現(xiàn)象①②得到的燃燒條件是
由現(xiàn)象①③得到的燃燒條件是
(3)請(qǐng)舉一例說(shuō)明燃燒必須有可燃物參加 。
(4)請(qǐng)你根據(jù)小軍查閱的資料和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,指出他設(shè)計(jì)的裝置有何不足。
2、物質(zhì)性質(zhì)的探究
例2:(2008年煙臺(tái)市)小明暑假期間到農(nóng)田施肥時(shí),發(fā)現(xiàn)撒落在地上的碳酸氫銨在陽(yáng)光的照射下很快消失了,同時(shí)有濃烈的刺激性氣味。他很好奇,返校后和同學(xué)們進(jìn)行探究,請(qǐng)你一同參與:
[提出問(wèn)題]溫度較高時(shí),碳酸氫銨能分解嗎?產(chǎn)物是什么?
[猜想假設(shè)]碳酸氫銨受熱易分解,產(chǎn)物可能為水、二氧化碳、氨氣。
[實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)]小明設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置省略)。
(1)根據(jù)現(xiàn)象: ,證明實(shí)
驗(yàn)后生成了水和氨氣。
(2)裝置B中澄清石灰水 ,證明產(chǎn)物中有二
氧化碳生成。
(3)小紅同學(xué)認(rèn)為若將裝置B中澄清石灰水改為NaOH溶液,再通過(guò)
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證B中產(chǎn)物,也可以證明碳酸氫銨分解后有二氧化碳生
成。請(qǐng)你幫她設(shè)計(jì)并完成驗(yàn)證B中產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
反應(yīng)的化學(xué)方程式 |
|
|
|
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]碳酸氫銨受熱易分解,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
[實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)]在上述同學(xué)們探究活動(dòng)中,你最欣賞的是 。
[實(shí)驗(yàn)反思]根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為碳酸氫銨化肥在存放時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題是
。
例3:(2008年黃岡市)(1)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)裝置圖,回答問(wèn)題:
(1)寫出標(biāo)有序號(hào)的儀器的名稱① 、② 。
用A、C組合,可以制取一種氣體,其反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ;還可以制取 氣體(填化學(xué)式),可用 或 裝置收集(填符號(hào))。
(2)(6分)我們已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)“酸雨危害的模擬實(shí)驗(yàn)”探究,下面請(qǐng)你回憶:
①實(shí)驗(yàn)時(shí)老師給你提供了二個(gè)集氣瓶,一個(gè)是充滿了 ,另一個(gè)是 ;
②回憶實(shí)驗(yàn)過(guò)程,完成下列空格
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
|
加入的物質(zhì) |
水 |
SO2+水 |
a. |
無(wú)現(xiàn)象 |
|
b.鎂條或鋅粒 |
無(wú)現(xiàn)象 |
|
c. |
無(wú)現(xiàn)象 |
溶液里有氣泡產(chǎn)生 |
③探究結(jié)論:酸雨對(duì)森林有破壞,使植物枯萎,酸雨還能腐蝕用 、
作成的雕像、以及金屬制品等。
④反思與評(píng)價(jià):煤燃燒時(shí)會(huì)排放出 、 等污染物,這些氣體或氣體在空氣中反應(yīng)后的生成物溶于雨水會(huì)形成“酸雨”,為了防止“酸雨”的產(chǎn)生,保護(hù)我們的大自然,請(qǐng)?zhí)岢鲆粭l合理化的建議: 。
1、物質(zhì)成分的探究
例1:(2008年汕頭)松花皮蛋是我們喜愛的食品。某小組同學(xué)查閱資料得知,制皮蛋料泥的原料主要是:生石灰、純堿、草木灰(含K2CO3)等。同學(xué)們對(duì)料泥進(jìn)行了如下探究:
[猜想]猜想I:料泥的主要成份是Ca(OH)2、NaOH、KOH、Ca CO3、灰份;
猜想Ⅱ:料泥的主要成份是NaOH、KOH、Na2CO3、CaCO3、灰份。
[實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)象]實(shí)驗(yàn)過(guò)程與現(xiàn)象如下圖:
[問(wèn)題與討論]
(1)步驟②中所需要的玻璃儀器有:燒杯、玻璃棒、 ,玻璃棒在步驟②中的一種作用 。
(2)步驟③的現(xiàn)象說(shuō)明濾渣中含有: (寫化學(xué)式)。
(3)請(qǐng)寫出步驟①發(fā)生的任意兩個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式: 、 。
(4)由上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推斷,猜想 是正確的,其理由是
。
2、 學(xué)會(huì)在審題過(guò)程中去挖掘試題的“題眼”,從而提高審題能力;
1、 掌握解決探究性試題的一般方法和規(guī)律;
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com