高考物理備考之電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況壓軸突破訓(xùn)練∶培優(yōu)-易錯-難題篇附詳細答案-wenkub
2025-04-05 05 本頁面
【正文】 滑的最大速度；（2）求當速度達到5m/s時導(dǎo)體棒的加速度；（3）若經(jīng)過時間t，導(dǎo)體棒下滑的垂直距離為s，速度為v．若在同一時間內(nèi)，電阻產(chǎn)生的熱與一恒定電流I0在該電阻上產(chǎn)生的熱相同，求恒定電流I0的表達式（各物理量全部用字母表示）．【答案】（1）（2）a=（3）【解析】【分析】根據(jù)感應(yīng)電動勢大小與安培力大小表達式，結(jié)合閉合電路歐姆定律與受力平衡方程，即可求解；根據(jù)牛頓第二定律，由受力分析，列出方程，即可求解；根據(jù)能量守恒求解；解：（1）當物體達到平衡時，導(dǎo)體棒有最大速度，有：解得：（3）根據(jù)能量守恒有：導(dǎo)體棒ab垂直放置在框架上，且可以無摩擦的滑動。(2)棒向下加速運動時，U形框所受安培力沿斜面向下，靜摩擦力向上，當棒運動到磁場邊界MN處時，框架與斜面間摩擦力剛好達到最大值，由平衡條件，有解得。綜上可知，框架能夠始終保持靜止狀態(tài)。已知電容器的電容為C，兩導(dǎo)軌間距為L，導(dǎo)體棒到導(dǎo)軌左側(cè)的距離為d，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m。在U型導(dǎo)軌bc邊右側(cè)存在垂直向下、大小B=（從上向下看）；在兩立柱左側(cè)U型金屬導(dǎo)軌內(nèi)存在方向水平向左，大小為B的勻強磁場。已知2s內(nèi)外力F做功W=。間距L=1m，CDNM面上有垂直導(dǎo)軌平面向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B1=1T，DEPN面上有垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小B2=2T?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）勻加速?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【解析】【分析】【詳解】（1）由、得安培力根據(jù)牛頓第二定律得代入得整理得由數(shù)學(xué)知識得知，av圖象斜率的大小等于縱截距等于由圖象可知圖象的縱截距等于5，即解得（2），則有代入解得（3）ab棒下滑到底端的整個過程中，根據(jù)能量守恒定律得得電路中產(chǎn)生的總熱量根據(jù)焦耳定律得電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為8．如圖所示，將邊長為a、質(zhì)量為m、電阻為R的正方形導(dǎo)線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域，磁場的方向垂直紙面向里，線框向上離開磁場時的速度剛好是進入磁場時速度的一半，線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度，然后落下并勻速進入磁場．整個運動過程中始終存在著大小恒定的空氣阻力f，且線框不發(fā)生轉(zhuǎn)動．求：(1)線框在下落階段勻速進入磁場時的速度v2；(2)線框在上升階段剛離開磁場時的速度v1；(3)線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q.【答案】(1) (2) (3) 【解析】【分析】(1)下落階段勻速進入磁場說明線框所受力：重力、空氣阻力及向上的安培力的合力為零.(2)對比線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度（設(shè)為h），然后下落相同高度h到勻速進入磁場時兩個階段受力情況不同，合力做功不同，由動能定理：線框從離開磁場至上升到最高點的過程．(3)求解焦耳熱Q，需要特別注意的是線框向上穿過磁場是位移是a+b而不是b，這是易錯的地方【詳解】(1)線框在下落階段勻速進入磁場瞬間，由平衡知識有：解得：(2)線框從離開磁場至上升到最高點的過程，由動能定理：線圈從最高點落至進入磁場瞬間：聯(lián)立解得：(3)線框在向上通過磁場過程中，由能量守恒定律有：而解得：即線框在上升階段通過磁場過程中產(chǎn)生的焦耳熱為【點睛】此類問題的關(guān)鍵是明確所研究物體運動各個階段的受力情況，做功情況及能量轉(zhuǎn)化情況，選擇利用牛頓運動定律、動能定理或能的轉(zhuǎn)化與守恒定律解決針對性的問題，由于過程分析不明而易出現(xiàn)錯誤.9．“801所”設(shè)計的磁聚焦式霍爾推進器可作為太空飛船的發(fā)動機，其原理如下：系統(tǒng)捕獲宇宙中大量存在的等離子體(由電量相同的正、負離子組成)經(jīng)系統(tǒng)處理后，從下方以恒定速率v1向上射入有磁感應(yīng)強度為B垂直紙面向里的勻強磁場區(qū)域Ⅰ內(nèi)．當柵極MN、PQ間形成穩(wěn)定的電場后，自動關(guān)閉區(qū)域Ⅰ系統(tǒng)(關(guān)閉粒子進入通道、撤去磁場B1)．區(qū)域Ⅱ內(nèi)有磁感應(yīng)強度大小為B垂直紙面向外的勻強磁場，磁場右邊界是直徑為D、與上下極板相切的半圓(圓與下板相切于極板中央A)．放在A處的放射源能夠向各個方向均勻發(fā)射速度大小相等的氙原子核，氙原子核經(jīng)過該區(qū)域后形成寬度為D的平行氙粒子束，經(jīng)過柵極MN、PQ之間的電場加速后從PQ噴出，在加速氙原子核的過程中探測器獲得反向推力(不計氙原子核、等離子體的重力，不計粒子之間相互作用于相對論效應(yīng))．已知極板長RM=2D，柵極MN和PQ間距為d，氙原子核的質(zhì)量為m、電荷量為q，求：(1)氙原子核在A處的速度大小v2；(2)氙原子核從PQ噴出時的
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1