備戰(zhàn)高考物理專題訓(xùn)練---電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況的推斷題綜合題分類及詳細(xì)答案(完整版)
【正文】 沿管方向，洛倫茲力f做正功垂直管方向，洛倫茲力是變力，做負(fù)功由于小球在水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則因此，管的支持力F對(duì)小球做正功14．如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，左側(cè)接一阻值為R的電阻，導(dǎo)軌其余部分電阻不計(jì)。（1）對(duì)導(dǎo)體棒ab施加水平向右的力，使其從圖示位置開(kāi)始運(yùn)動(dòng)并穿過(guò)n個(gè)磁場(chǎng)區(qū)，求導(dǎo)體棒穿越磁場(chǎng)區(qū)1的過(guò)程中，通過(guò)電阻R的電荷量q。進(jìn)入i區(qū)時(shí)的拉力。通過(guò)電阻的電荷量。已知ac=bd=x1，求:(1)金屬棒在區(qū)域abdc內(nèi)切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E隨位移x(相對(duì)b點(diǎn))的表達(dá)式。（2）t1時(shí)刻線框速度現(xiàn)給N桿一水平向左的初速度v0=3m/s，同時(shí)給M桿一豎直方向的拉力F，使M桿由靜止開(kāi)始向下做加速度為aM=2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)。（1）求金屬桿MN上的電流大小，并判斷方向；（2）金屬桿MN從斜軌滑下后停在水平導(dǎo)軌上，求θ角多大時(shí)金屬桿所停位置與墻面的距離最大，并求此最大距離xm。導(dǎo)體棒ab和金屬框單位長(zhǎng)度電阻r=1Ω/m，g=10m/s2，求(1)兩磁場(chǎng)區(qū)域的磁感應(yīng)強(qiáng)度為多大？(2)金屬框剛離開(kāi)磁場(chǎng)時(shí)，系統(tǒng)損失的機(jī)械能是多大？(3)金屬框下方?jīng)]有磁場(chǎng)時(shí)，棒的最大速度是多少？【答案】(1)1T(2)(3)【解析】【詳解】(1)由題意知，導(dǎo)體棒ab接入電路的電阻為與定值電阻R相等，故金屬框由靜止釋放到剛進(jìn)入磁場(chǎng)過(guò)程重金屬導(dǎo)軌回路產(chǎn)生的總熱量為此過(guò)程由動(dòng)能定理得解得v=金屬框的總電阻為金屬框在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)體棒ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為，則有金屬框產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)金屬框在磁場(chǎng)中做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)由平衡條件得得B=1T(2)由于金屬框剛好能做勻速通過(guò)有界磁場(chǎng)，說(shuō)明磁場(chǎng)寬度與線框邊長(zhǎng)相等根據(jù)能量守恒得得(3)金屬框下沒(méi)有磁場(chǎng)，棒的速度達(dá)到最大后做勻速運(yùn)動(dòng)，設(shè)此時(shí)速度為，則根據(jù)平衡條件得解得。（1）求整個(gè)線框剛到達(dá)水平面時(shí)的速度；（2）求線框AB邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，AB兩端的電壓UAB；（3）求CD邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線框的速度v；（4）若線框AB邊尚未到達(dá)，桿EF就以速度離開(kāi)M180。BC邊和AD邊為絕緣輕桿，質(zhì)量不計(jì)。(3)【解析】【詳解】解：由圖b知： 時(shí)棒的速度為零，故回路中只有感生感應(yīng)勢(shì)為： .長(zhǎng)度也為d、質(zhì)量為m的金屬棒ab電阻為R，通過(guò)固定在棒兩端的金屬輕滑環(huán)套在導(dǎo)軌上，滑環(huán)與導(dǎo)軌上MG、NH段動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝ (其余部分摩擦不計(jì))．MN、PQ、GH相距為L(zhǎng)，MN、PQ間有垂直軌道平面向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，PQ、GH間有平行于斜面但大小、方向未知的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2，其他區(qū)域無(wú)磁場(chǎng)，除金屬棒及定值電阻，其余電阻均不計(jì)，sin 37176。(2)定值電阻上產(chǎn)生的熱量為。(3)AB 邊產(chǎn)生的焦耳熱。鎖定解除開(kāi)關(guān)K與M點(diǎn)的距離為L(zhǎng)，不會(huì)阻隔導(dǎo)軌中的電流。【答案】（1）；（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(shí)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(gè)過(guò)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7．如圖，兩足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌平面與水平面間夾角為，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，二者相距=1m，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面，框架上垂直放置一根質(zhì)量為m=，并通過(guò)細(xì)線、光滑滑輪與一質(zhì)量為2m、邊長(zhǎng)為正方形線框相連，金屬框下方h=，現(xiàn)將金屬框由靜止釋放，當(dāng)金屬框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，電阻R上產(chǎn)生的熱量為=，且金屬框剛好能勻速通過(guò)有界磁場(chǎng)。水平導(dǎo)軌的右端長(zhǎng)L3＝ m的區(qū)域有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間以＝ T/s均勻變大。兩根導(dǎo)軌右端O、O′連接著與水平面垂直的光滑平行導(dǎo)軌OD、O′D′，兩根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿M、N被放置在導(dǎo)軌上，并且始終與導(dǎo)軌保持保持良好電接觸。 則ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差E2=BLv2回路的電功率 解得矩形區(qū)域abfe內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，一質(zhì)量為m的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，連人電路部分的電阻為r，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。（2）對(duì)導(dǎo)體棒ab施加水平向右的恒力F0，讓它從磁場(chǎng)1左側(cè)邊界處開(kāi)
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