【物理】物理電磁感應現(xiàn)象的兩類情況的專項培優(yōu)-易錯-難題練習題附詳細答案(編輯修改稿)
2025-03-30 22:47 本頁面
【文章內容簡介】 的安培力，所以b棒開始向左運動，當b棒開始運動時有對a棒聯(lián)立解得（2）由動量定理得對a棒其中聯(lián)立解得 （3）設a棒的加速度為a1，b棒的加速度為a2，則有且當穩(wěn)定后，I保持不變，則可得聯(lián)立解得兩棒最后做勻加速運動，有a1=，a2=7．如圖所示，在傾角為θ的斜面內有兩條足夠長的不計電阻的平行金屬導軌，導軌寬度為L，導軌上端連有阻值為R的電阻；在垂直于導軌邊界ab上方軌道空間內有垂直于導軌向上的均勻變化的勻強磁場B1。邊界ab下方導軌空間內有垂直于導軌向下的勻強磁場B2。電阻也為R、質量為m的導體棒MN垂直于導軌放置，磁場B1隨時間均勻減小，且邊界ab上方軌道平面內磁通量變化率大小為k，MN靜止且受到導軌的摩擦力為零；撤去磁場B2，MN從靜止開始在較短的時間t內做勻加速運動通過的距離為x。重力加速度為g。(1)求磁場B2的磁感應強度大??；(2)求導體棒MN與導軌之間動摩擦因數(shù)；(3)若再撤去B1，恢復B2，MN從靜止開始運動，求其運動過程中的最大動能。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【分析】【詳解】(1)當磁場B1隨時間均勻減小，設回路中感應電動勢為E，感應電流為I，則根據法拉第電磁感應定律根據閉合電路歐姆定律MN靜止且受到導軌的摩擦力為零，受力平衡解得(2)撤去磁場B2，設MN從靜止開始做勻加速運動過程中的加速度為a，導體棒MN與導軌之間動摩擦因數(shù)為μ，則根據牛頓第二定律解得(3)若再撤去B1，恢復B2，設MN運動過程中的最大速度為vm，最大動能為Ekm，穩(wěn)定時導體切割磁感線通過回路的感應電流安培力為最大動能聯(lián)立方程解得8．如圖所示，豎直向上的勻強磁場垂直于水平面內的導軌，磁感應強度大小為B，質量為M的導體棒PQ垂直放在間距為l的平行導軌上，通過輕繩跨過定滑輪與質量為m的物塊A連接。接通電路，導體棒PQ在安培力作用下從靜止開始向左運動，最終以速度v勻速運動，此過程中通過導體棒PQ的電量為q，A上升的高度為h。已知電源的電動勢為E，重力加速度為g。不計一切摩擦和導軌電阻，求：(1)當導體棒PQ勻速運動時，產生的感應電動勢的大小E’；(2)當導體棒PQ勻速運動時，棒中電流大小I及方向；(3)A上升h高度的過程中，回路中產生的焦耳熱Q?！敬鸢浮?1) ；(2) ，方向為P到Q；(3)【解析】【分析】【詳解】(1)當導體棒PQ最終以速度v勻速運動，產生的感應電動勢的大小(2)當導體棒PQ勻速運動時，安培力方向向左，對導體棒有又因為聯(lián)立得根據左手定則判斷I的方向為P到Q。(3) 根據能量守恒可知，A上升h高度的過程中，電源將其它形式的能量轉化為電能，再將電能轉化為其他形式能量，則有則回路中的電熱為9．如圖所示，將邊長為a、質量為m、電阻為R的正方形導線框豎直向上拋出，穿過寬度為b、磁感應強度為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生的焦耳熱為【點睛】此類問題的關鍵是明確所研究物體運動各個階段的受力情況，做功情況及能量轉化情況，選擇利用牛頓運動定律、動能定理或能的轉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.1
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鄂ICP備17016276號-1