全國高考物理法拉第電磁感應定律的推斷題綜合高考真題分類匯總附詳細答案(編輯修改稿)
2025-03-31 22:05 本頁面
【文章內容簡介】 時電容器所帶的電荷量.電容器兩端的電壓U=IR2=流經電阻R2的電荷量Q=CU=105C.故本題答案是：（1）（2）102W （3）105C【點睛】根據法拉第電磁感應定律求出回路中的電動勢，在結合閉合電路歐姆定律求電流，即可求解別的物理量。7．如圖1所示，MN和PQ為豎直放置的兩根足夠長的光滑平行金屬導軌，兩導軌間距為l，電阻均可忽略不計．在M和P之間接有阻值為R的定值電阻，導體桿ab質量為m、電阻不計，并與導軌接觸良好．整個裝置處于磁感應強度為B、方向垂直紙面向里的勻強磁場中．將導體桿ab由靜止釋放．求：（1）a. 試定性說明ab桿的運動；b. ab桿下落穩(wěn)定后，電阻R上的熱功率．（2）若將M和P之間的電阻R改為接一電動勢為E，內阻為r的直流電源，發(fā)現桿ab由靜止向上運動（始終未到達MP處），如圖2所示．a. 試定性說明ab桿的運動：b. 桿穩(wěn)定運動后，電源的輸出功率．（3）若將M和P之間的電阻R改為接一電容為C的電容器，如圖3所示．ab桿由靜止釋放．請推導證明桿做勻加速直線運動，并求出桿的加速度．【答案】（1）加速度逐漸減小的變加速直線運動；P= （2）加速度逐漸減小的加速；P= （3）a=【解析】(1)a、對ab桿下滑過程，由牛頓第二定律，可知隨著速度的增大，加速度逐漸減小，當時，加速度為零，桿做勻速直線運動；故桿先做加速度逐漸減小的加速，再做勻速直線運動.b、ab桿穩(wěn)定下滑時，做勻速直線運動：,可得故(2)a、對ab桿上滑過程，由牛頓第二定律：，上滑的速度增大，感應電流與電源提供的電流方向相反，總電流逐漸減小，故加速度逐漸減小；同樣加速度為零時桿向上勻速直線運動.B、桿向上勻速時，電源的輸出功率解得：(3)設桿下滑經時間，由牛頓第二定律：，電容器的充電電流電容器增加的電量為：而聯(lián)立解得：可知桿下滑過程給電容器充電的過程加速度恒定不變，故為勻加速直線運動．解得：【點睛】對于電磁感應問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，重點是分析安培力作用下物體的平衡問題；另一條是能量，分析電磁感應現象中的能量如何轉化是關鍵．8．兩平行金屬導軌位于同一水平面上，相距l(xiāng), 左端與一電阻R相連；整個系統(tǒng)置于勻強磁場中，磁感應強度大小為B，方向豎直向下。一質量為m的導體棒置于導軌上，在水平外力作用下沿導軌以速率v勻速向右滑動，滑動過程中始終保持與導軌垂直并接觸良好。已知導體棒與導軌間的動摩擦因數為μ，重力加速度大小為g，導軌和導體棒的電阻均可忽略。求(1)導體棒產生的電動勢和通過R的電流；(2)電阻R消耗的功率；(3)水平外力的大小。【答案】(1)E=Blv , I=Blv/R (2)P=B2l2v2/R (3)F=B2l2v/R + μmg【解析】(1)根據法拉第電磁感應定律有：E=Blv ①則導體棒中的電流大小為： 則可得 ②(2)電阻R消耗的功率：P=I2R ③聯(lián)立②③可解得： ④(2)由于導體棒ab勻速運動，故向右的水平外力F等于向左的安培力F安和摩擦力的和，則水平外力：F=μmg+F安 ⑤安培力： ⑥則拉力為： ⑦【點睛】本題是電磁感應與電路、力學知識的綜合，安培力是聯(lián)系力與電磁感應的橋梁，安培力經驗公式 是常用的式子．9．如圖甲所示為發(fā)電機的簡化模型，固定于絕緣水平桌面上的金屬導軌，處在方向豎直向下的勻強磁場中，導體棒ab在水平向右的拉力F作用下，以水平速度v沿金屬導軌向右做勻速直線運動，導體棒ab始終與金屬導軌形成閉合回路．已知導體棒ab的長度恰好等于平行導軌間距l(xiāng)，磁場的磁感應強度大小為B，忽略摩擦阻力．(1)求導體棒ab運動過程中產生的感應電動勢E和感應電流I；(2)從微觀角度看，導體棒切割磁感線產生感應電動勢是由于導體內部的自由電荷
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