歷年備戰(zhàn)高考物理易錯(cuò)題匯編-法拉第電磁感應(yīng)定律練習(xí)題含詳細(xì)答案(存儲(chǔ)版)
【正文】 通過MN棒的電荷量；（3）求t=6s時(shí)F2的大小和方向；（4）若改變F1的作用規(guī)律，使MN棒的運(yùn)動(dòng)速度v與位移s滿足關(guān)系：v=，PQ棒仍然靜止在傾斜軌道上．求MN棒從靜止開始到s=5m的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的焦耳熱．【答案】（1）B = 2T；（2）q = 3C；（3）F2=（負(fù)號(hào)說明力的方向沿斜面向下）（4）【解析】【分析】t=3s時(shí)，PQ棒消耗的電功率為8W，由功率公式P=I2R可求出電路中電流，由閉合電路歐姆定律求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)．已知MN棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由速度時(shí)間公式求出t=3s時(shí)的速度，即可由公式E=BLv求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B；根據(jù)速度公式v=at、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)公式E=BLv、閉合電路歐姆定律和安培力公式F=BIL結(jié)合，可求出PQ棒所受的安培力大小，再由平衡條件求解F2的大小和方向；改變F1的作用規(guī)律時(shí)，MN棒做變加速直線運(yùn)動(dòng)，因?yàn)樗俣葀與位移x成正比，所以電流I、安培力也與位移x成正比，可根據(jù)安培力的平均值求出安培力做功，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量等于克服安培力，即可得解．【詳解】（1）當(dāng)t=3s時(shí)，設(shè)MN的速度為v1，則v1=at=3m/s感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E1=BL v1根據(jù)歐姆定律有：E1=I(RMN+ RPQ)根據(jù)P=I2 RPQ代入數(shù)據(jù)解得：B=2T(2)當(dāng)t＝6 s時(shí)，設(shè)MN的速度為v2，則速度為：v2＝at＝6 m/s感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為：E2＝BLv2＝12 V根據(jù)閉合電路歐姆定律：安培力為：F安＝BI2L＝8 N規(guī)定沿斜面向上為正方向，對(duì)PQ進(jìn)行受力分析可得：F2＋F安cos 37176?！敬鸢浮?1) (2) （3） 【解析】(1)棒進(jìn)入磁場(chǎng)之前對(duì)ab受力分析由牛頓第二定律得由勻變速直線位移與時(shí)間關(guān)系則由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系得金屬棒受到的安培力 (2)由上知，棒進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí),則金屬棒作勻速運(yùn)動(dòng)，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間3～4s棒在絕緣墻壁處?kù)o止不動(dòng)則在0～4s時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電量 (3)由上知在金屬棒在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生的4～5s由楞次定律得感應(yīng)電流方向?yàn)轫槙r(shí)針，由左手定則知金屬棒受到的安培力水平向右，則金屬棒仍在絕緣墻壁處?kù)o止不動(dòng)，由法拉第電磁感應(yīng)定律得焦耳熱在0～5s時(shí)間內(nèi)金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱【點(diǎn)睛】本題根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合分析棒的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)鍵是求解安培力．當(dāng)棒靜止后磁場(chǎng)均勻變化，回路中產(chǎn)生恒定電流，由焦耳定律求解熱量．8．如圖所示，無限長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ＝53176。2= 4（3）設(shè)ab的質(zhì)量為m，ab在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過ab的電流I=E2R總ab受到的安培力FA＝BIL又mgsinθ= BIL解得m=0．024kg在t=0～0．2s時(shí)間里，R2兩端的電壓U2=0．2V，產(chǎn)生的熱量Q1=U22R2t=ab最終將在M2P2下方的軌道區(qū)域內(nèi)往返運(yùn)動(dòng)，到M2P2處的速度為零，由功能關(guān)系可得在t=0．2s后，整個(gè)電路最終產(chǎn)生的熱量Q=mgdsinθ+12mv2=0．036J由電路關(guān)系可得R2產(chǎn)生的熱量Q2=16Q=0．006J故R2產(chǎn)生的總熱量Q總= Q1+ Q2=0．01 J考點(diǎn)：法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、能量守恒定律【名師點(diǎn)睛】本題是法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律以及能量守恒定律等知識(shí)的綜合應(yīng)用，關(guān)鍵要搞清電路的連接方式及能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系，明確感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)既與電路知識(shí)有關(guān)，又與電磁感應(yīng)有關(guān)．11．如圖所示，固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行導(dǎo)軌PO、MN，PQ、MN的電阻不計(jì)，間距為d=、M兩端接有一只理想電壓表，整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B==，質(zhì)量分別為m1=300g和m2=500g的兩金屬棒LL2平行的擱在光滑導(dǎo)軌上，現(xiàn)固定棒L1，L2在水平恒力F=，由靜止開始做加速運(yùn)動(dòng)，試求:(1)當(dāng)電壓表的讀數(shù)為U=，棒L2的加速度多大？(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.(3)若在棒L2達(dá)到最大速度vm時(shí)撤去外力F，并同時(shí)釋放棒L1，求棒L2達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的速度值.(4)若固定棒L1，當(dāng)棒L2的速度為v，且離開棒L1距離為S的同時(shí)，撤去恒力F，為保持棒L2做勻速運(yùn)動(dòng)，可以采用將B從原值(B0=)逐漸減小的方法，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時(shí)間變化(寫出B與時(shí)間t的關(guān)系式)？【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】解:(1)∵L1與L2串聯(lián)∴流過L2的電流為 ① L2所受安培力為:F′=BdI= ② ∴ ③ (2)當(dāng)L2所受安培力F安=F時(shí)，棒有最大速度vm，此時(shí)電
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