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(完整版)
【正文】 ：由圖象可得： 代入數(shù)據(jù)解得：（2）當(dāng)t=1s時(shí),棒受到外力F的大小和方向。7．如圖甲所示，水平放置的電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L=，左端連接R=，右端緊靠在絕緣墻壁邊，導(dǎo)軌間虛線右邊與墻壁之間的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面的磁場，虛線與墻壁間的距離為s=10m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。的長直導(dǎo)軌和一段圓弧導(dǎo)軌平滑連接而成，導(dǎo)軌兩端均連接電阻，阻值R1＝R2＝2Ω，導(dǎo)軌間距L＝．在右側(cè)導(dǎo)軌所在斜面的矩形區(qū)域M1M2P2P1內(nèi)分布有垂直斜面向上的磁場，磁場上下邊界M1PM2P2的距離d＝，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示．t＝0時(shí)刻，在右側(cè)導(dǎo)軌斜面上與M1P1距離s＝，有一根阻值r＝2Ω的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌由靜止釋放，恰好獨(dú)立勻速通過整個(gè)磁場區(qū)域，取重力加速度g＝10m/s2，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．求： (1)ab在磁場中運(yùn)動速度的大小v；(2)在t1＝＝；(3)整個(gè)過程中，電路產(chǎn)生的總熱量Q．【答案】（1）1m/s（2）4:1（3）0．01 J【解析】試題分析：（1）由mgs除左端所連電阻外，其他電阻忽略不計(jì)。角， ，在此過程中磁通量變化了多少？磁通量的平均變化率是多少？線圈中感應(yīng)電動勢的大小是多少伏？【答案】410－4Wb 810－3Wb/s 【解析】【分析】【詳解】磁通量的變化量是由磁場的變化引起的，應(yīng)該用公式ΔΦ＝ΔBSsin θ來計(jì)算，所以ΔΦ＝ΔBSsin θ＝(－)2010－4 Wb＝410－4Wb． 磁通量的變化率：＝810－3Wb/s 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢的大小為E＝＝200810－3V＝ V14．如圖，兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌置于水平面(紙面)內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L，左端連有阻值為R的電阻。的光滑絕緣斜面上，軌道間距L＝1 m，底部接入一阻值為R＝ Ω的定值電阻，上端開口．垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T．一質(zhì)量為m＝ kg的金屬棒ab與導(dǎo)軌接觸良好，ab與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ＝，ab連入導(dǎo)軌間的電阻r＝ Ω，電路中其余電阻不計(jì)．現(xiàn)用一質(zhì)量為M＝ kg 的物體通過一不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩繞過光滑的定滑輪與ab相連．由靜止釋放M，當(dāng)M下落高度h＝ m時(shí)，ab開始勻速運(yùn)動(運(yùn)動中ab始終垂直導(dǎo)軌，并接觸良好)．不計(jì)空氣阻力，sin 53176。＝mgsin 37176。一、法拉第電磁感應(yīng)定律1．如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度，一勻強(qiáng)磁場垂直穿過導(dǎo)軌平面，導(dǎo)軌的上端M與P之間連接一阻值為的電阻，質(zhì)量為、電阻為的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，下滑過程中ab始終保持水平，且與導(dǎo)軌接觸良好，其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，g取忽略ab棒運(yùn)動過程中對原磁場的影響．判斷金屬棒兩端a、b的電勢哪端高；求磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。辉诮饘侔鬭b從開始運(yùn)動的內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量．【答案】(1) b端電勢較高(2)則電阻R上產(chǎn)生的熱量為：2．如圖所示，兩根相距為L的光滑平行金屬導(dǎo)軌CD、EF固定在水平面內(nèi)，并處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，導(dǎo)軌足夠長且電阻不計(jì)．在導(dǎo)軌的左端接入阻值為R的定值電阻，將質(zhì)量為m、電阻可忽略不計(jì)的金屬棒MN垂直放置在導(dǎo)軌上，可以認(rèn)為MN棒的長度與導(dǎo)軌寬度相等，且金屬棒運(yùn)動過程中始終與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，不計(jì)空氣阻力．金屬棒MN以恒定速度v向右運(yùn)動過程中，假設(shè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B且保持不變，為了方便，可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正電荷．（1）請根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動勢E；（2）在上述情景中，金屬棒MN相當(dāng)于一個(gè)電源，這時(shí)的非靜電力與棒中自由電荷所受洛倫茲力有關(guān)．請根據(jù)電動勢的定義，推導(dǎo)金屬棒MN中的感應(yīng)電動勢E．（3）請?jiān)趫D中畫出自由電荷所受洛倫茲力示意圖．我們知道，洛倫茲力對運(yùn)動電荷不做功．那么，金屬棒MN中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過程中起到作用的呢？請結(jié)合圖中自由電荷受洛倫茲力情況，通過計(jì)算分析說明．【答案】（1）；（2）（3）見解析【解析】【分析】(1)先求出金屬棒MN向右滑行的位移,得到回路磁通量的變化量 ,再由法拉第電磁感應(yīng)定律求得E的表達(dá)式。代入數(shù)據(jù)得：F2＝－ N(負(fù)號說明力的方向沿斜面向下)(3)MN棒做變加速直線運(yùn)動，當(dāng)x＝5 m時(shí)，v＝＝5 m/s＝2 m/s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，安培力做功：【點(diǎn)睛】本題是雙桿類型，分別研究它們的情況是解答的基礎(chǔ)，運(yùn)用力學(xué)和電路．關(guān)
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