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-全文預(yù)覽
【正文】 的安培力大小 ⑤為使b棒保持靜止必有 ⑥由④ ⑤ ⑥聯(lián)立解得： ⑦（2）由題意知當金屬棒a進入磁場I時，由左手定則判斷知a棒向右做減速運動；b棒向左運動加速運動．二者產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢相反，故當二者的感應(yīng)電動勢大小相等時閉合回路的電流為零，此后二者均勻速運動，故金屬棒a、b均勻速運動時金屬棒b中產(chǎn)生焦耳熱最大，設(shè)此時a、b的速度大小分別為與，由以上分析有：BL =2BL ⑧對金屬棒a應(yīng)用動量定理有： ⑨對金屬棒b應(yīng)用動量定理有: ⑩聯(lián)立⑧⑨⑩解得 ；由功能關(guān)系得電路產(chǎn)生的總電熱為：故金屬棒b中產(chǎn)生焦耳熱最大值為13．如圖所示，足夠長的光滑金屬導(dǎo)軌 EF、PQ 固定在豎直面內(nèi)，軌道間距L =1m ，底部接入一阻值為R = 的定值電阻，上端開口，處于垂直導(dǎo)軌面向內(nèi)的磁感應(yīng)強度為 B = 的勻強磁場中一質(zhì)量為m = 的金屬棒 ab與導(dǎo)軌接觸良好，ab 連入導(dǎo)軌間的電阻r = ，電路中其余電阻不計，不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過光滑的定滑輪與 ab 相連，在電鍵 S 打開的情況下，用大小為9N 的恒力 F從靜止開始向下拉繩子的自由端，當自由端下落高度 h = 時細繩突然斷了, 始終垂直導(dǎo)軌，并接觸良好，不計空氣阻力，取g =10m / s2 試問：(1)當繩子自由端下落高度大小h = 時，ab 上的電流方向如何？此時ab 棒速度的大??；(2)請說明細繩突然斷后 ab 棒的大致運動情況；(3)當 ab 棒速度最大時，定值電阻 R 的發(fā)熱功率。導(dǎo)軌不面的傾角，導(dǎo)軌所 在的空間存在著垂直于導(dǎo)軌不面向上的磁感應(yīng)強度大小B = 。質(zhì)量為m＝，長為L＝，使其從靠近電阻處由靜止開始下滑，已知導(dǎo)體棒電阻為r＝1Ω，整個裝置處于垂直于導(dǎo)軌面的勻強磁場中，導(dǎo)體棒下滑過程中加速度a與速度v的關(guān)系如圖乙所示，(g＝10m/s2)。導(dǎo)體棒a、b的電阻均為R=1Ω。求：（1）在2s內(nèi)外力F隨時間t的變化規(guī)律；（2）在整個運動過程中，電路消耗的焦耳熱Q；（3）在整個運動過程中，U型導(dǎo)軌bc邊速度與位置坐標x的函數(shù)關(guān)系式。t=0時，U型導(dǎo)軌bc邊在外力F作用下從靜止開始運動時，測得電壓與時間的關(guān)系如圖2所示?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）電容器兩極板的電壓電容器的帶電量（2）電容器放電后剩余的電量由動量定理得解得4．如圖1所示，在光滑的水平面上，有一質(zhì)量m=1kg、足夠長的U型金屬導(dǎo)軌abcd，間距L=1m。在整個裝置中加上垂直于導(dǎo)軌平面的磁場，磁感應(yīng)強度按圖乙所示規(guī)律變化。勻速運動時，框架所受安培力為方向沿斜面向上。已知棒與導(dǎo)軌始終垂直并良好接觸，棒的電阻，質(zhì)量，重力加速度，試求：(1)棒由靜止開始沿框架下滑到磁場邊界MN處的過程中，流過棒的電量q；(2)棒運動到磁場Ⅰ、Ⅱ的邊界MN和PQ時，棒的速度和的大?。?3)通過計算分析：棒在經(jīng)過磁場邊界MN以后的運動過程中，U型金屬框架能否始終保持靜止狀態(tài)？【答案】(1)；(2)，；(3)框架能夠始終保持靜止狀態(tài)【解析】【分析】本題考查導(dǎo)體棒在磁場中的運動，屬于綜合題。2．如圖所示，足夠長的U型金屬框架放置在絕緣斜面上，斜面傾角，框架的寬度，質(zhì)量，框架電阻不計。（2）由牛頓第二定律有：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 難題篇附詳細答案一、電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況1．如圖所示，光滑的長平行金屬導(dǎo)軌寬度d=50cm，導(dǎo)軌所在的平面與水平面夾角θ=37176。根據(jù)安培力公式有：；解得：現(xiàn)讓棒從MN上方相距處由靜止開始沿框架下滑，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（此時框架恰能保持靜止）。棒經(jīng)過MN后做勻加速直線運動，加速度由，解得(3)棒在兩邊界之間運動時，框架所受摩擦力大小為方向沿斜面向上棒進入PQ時，框架受到的安培力沿斜面向上，所受摩擦力大小為向沿斜面向下以后，棒做加速度減小的減速運動，最后做勻速運動。3．如圖甲所示，兩根足夠長的光滑平行直導(dǎo)軌固定在水平面上，導(dǎo)軌左側(cè)連接一電容器，一金屬棒垂直放在導(dǎo)軌上，且與導(dǎo)軌接觸良好。求：(1)電容器帶電量的最大值；(2)導(dǎo)體棒能夠達到的最大速度vm。以U型導(dǎo)軌bc邊初始位置為原點O建立坐標x軸。不計其他電阻，導(dǎo)體棒MN始終與導(dǎo)軌垂直，忽略導(dǎo)體棒MN的重力。兩根完全相同的導(dǎo)體棒a、b，質(zhì)量均為m=，導(dǎo)體棒b與導(dǎo)軌CD、MN間的動摩擦因數(shù)均為μ=，導(dǎo)體棒a與導(dǎo)軌D
環(huán)評公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1