備戰(zhàn)高考物理-法拉第電磁感應定律-培優(yōu)易錯試卷練習(含答案)含詳細答案(編輯修改稿)
2025-03-31 22:18 本頁面
【文章內容簡介】 電勢高。（2）桿在向右運動過程中速度逐漸減小、感應電動勢逐漸減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得感應電流逐漸減小，通過電阻R的電流i隨時間變化規(guī)律的圖象如圖所示：（3）當ab桿以初速度0開始切割磁感線時，產生感應電動勢，電路開始給電容器充電，有電流通過ab桿，桿在安培力的作用下做減速運動，隨著速度減小，安培力減小，加速度也減小，桿做加速度減小的減速運動。當電容器兩端電壓與感應電動勢相等時，充電結束，桿以恒定的速度做勻速直線運動?！军c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(xiàn)象中的能量如何轉化是關鍵。7．如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導軌豎直放置，導軌間距為L=，上端接有電阻R=，虛線OO′下方是垂直于導軌平面的勻強磁場，磁感強度B=?，F(xiàn)將質量m=、電阻r=，從OO′上方某處垂直導軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導軌保持良好接觸，桿下落過程中的vt圖像如圖乙所示，01s內的vt圖像為過原點的直線，2s后的vt圖像為平行于t軸的橫線，不計空氣阻力，g取10m/s2，求：(1)金屬桿ab剛進入磁場時感應電流的大??；(2)已知金屬桿ab在t=2s時在磁場中下落了h=，則桿從靜止下落2s的過程中電阻R產生的熱量是多少？【答案】(1)I1=5A (2)QR=【解析】【分析】本題首先通過對圖像的分析，得到金屬桿剛開始做勻加速直線運動，可以利用運動學公式與閉合電路的相關知識求解，其次抓住圖中勻速可以列出平衡式子，對于非勻變速可以從能量角度列示求解?！驹斀狻浚?）由圖乙可知，t=1s時，金屬桿進入磁場 v1=gt E1=BLv1 I1=E1R+r 聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)得 I1=5A（2）由第1問，v1=10m/s，2s后金屬桿勻速運動，由：mg=BI2LI2=E2R+rE2 = BLv2，代入數(shù)據(jù)得：v2=5m/s金屬桿下落過程有：Q=12mv1212mv22+mghQR=RR+rQ代入數(shù)據(jù)得QR=【點睛】本題強化對圖像的認識，圖像中兩段運動比較特殊，一段是勻加速，一段是勻速，這個是解題的突破口，可以用運動學公式結合電路相關公式求解問題。對于非勻變速突出從能量角度找突破口列示求解。8．現(xiàn)代人喜歡到健身房騎車鍛煉，某同學根據(jù)所學知識設計了一個發(fā)電測速裝置，如圖所示。自行車后輪置于垂直車身平面向里的勻強磁場中，后輪圓形金屬盤在磁場中轉動時，可等效成一導體棒繞圓盤中心O轉動。已知磁感應強度B=0．5T，圓盤半徑l=0．3m，圓盤電阻不計。導線通過電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連，導線兩端a、b間接一阻值R=10Ω的小燈泡。后輪勻速轉動時，用電壓表測得a、b間電壓U=0．6V。（1）與a連接的是電壓表的正接線柱還是負接線柱？（2）圓盤勻速轉動10分鐘，則此過程中產生了多少電能？（3）自行車車輪邊緣線速度是多少？【答案】（1）a點接電壓表的負接線柱；（2） (3) 【解析】試題分析：（1）根據(jù)右手定則，輪子邊緣點是等效電源的負極，則a點接電壓表的負接線柱；（2）根據(jù)焦耳定律代入數(shù)據(jù)得Q=21．6J（3）由得v=lω=8m/s考點：右手定則；焦耳定律；法拉第電磁感應定律【名師點睛】本題關鍵是明確電壓的測量原理，然后結合法拉第電磁感應定律、線速度與角速度的關系、機械能的概念列式求解，不難。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受到沿棒方向的洛倫茲力做功而產生的．如圖乙(甲圖中導體棒ab)所示，為了方便，可認為導體棒ab中的自由電荷為正電荷，每個自由電荷的電荷量為q，
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