備戰(zhàn)高考物理二輪-法拉第電磁感應(yīng)定律-專項(xiàng)培優(yōu)易錯(cuò)試卷含詳細(xì)答案(編輯修改稿)
2025-03-31 22:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 中只有感生感應(yīng)勢為： 感應(yīng)電流為： 可得時(shí)棒所受到的安培力：，方向水平向右； 棒與軌道間的最大摩擦力為：故前3s內(nèi)導(dǎo)體棒靜止不動(dòng)，由平衡條件得： 由圖知在內(nèi)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為： 聯(lián)立解得：； 前3s內(nèi)通過電阻R的電量為： 設(shè)3s后到撤去外力F時(shí)又運(yùn)動(dòng)了，則有： 解得： 此時(shí)ab棒的速度設(shè)為，則有： 解得： 此后到停止，由能量守恒定律得：可得：7．如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距L=，電阻R=，導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=、電阻r=，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=，磁場的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運(yùn)動(dòng)，若理想電壓表示數(shù)U隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示。求：(1)金屬桿在5s末的運(yùn)動(dòng)速率(2)第4s末時(shí)外力F的功率【答案】(1) (2) 【解析】(1)由題意，電壓表的示數(shù)為 5s末電壓表的示數(shù) ，所以代入數(shù)據(jù)可得 (2)由及Ut圖像可知,U隨時(shí)間均勻變化,導(dǎo)體棒在力F作用下勻加速運(yùn)動(dòng) 代入數(shù)據(jù)可得 在4s末，金屬桿的切割速度為 此時(shí)拉力F為 所以4s末拉力F的功率為 【點(diǎn)睛】本題是電磁感應(yīng)與電路、力學(xué)知識(shí)的綜合，由電路的串聯(lián)關(guān)系先求出電動(dòng)勢，再求出速度；由加速度的定義，求出加速度；根據(jù)瞬時(shí)功率的表達(dá)式，求出第5秒末外力F的功率．8．現(xiàn)代人喜歡到健身房騎車鍛煉，某同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)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(qiáng)磁場中，后輪圓形金屬盤在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可等效成一導(dǎo)體棒繞圓盤中心O轉(zhuǎn)動(dòng)。已知磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0．5T，圓盤半徑l=0．3m，圓盤電阻不計(jì)。導(dǎo)線通過電刷分別與后輪外邊緣和圓心O相連，導(dǎo)線兩端a、b間接一阻值R=10Ω的小燈泡。后輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，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(fù)接線柱？（2）圓盤勻速轉(zhuǎn)動(dòng)10分鐘，則此過程中產(chǎn)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(diǎn)接電壓表的負(fù)接線柱；（2） (3) 【解析】試題分析：（1）根據(jù)右手定則，輪子邊緣點(diǎn)是等效電源的負(fù)極，則a點(diǎn)接電壓表的負(fù)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(diǎn)：右手定則；焦耳定律；法拉第電磁感應(yīng)定律【名師點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵是明確電壓的測量原理，然后結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、線速度與角速度的關(guān)系、機(jī)械能的概念列式求解，不難。9．如圖（1）所示，兩足夠長平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、導(dǎo)軌平面與水平面夾角為α，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．有一個(gè)勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面斜向上，長為1m的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌電接觸良好，、與導(dǎo)軌接觸端間電阻為1Ω．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接右端電路，電路中R2為一電阻箱．已知燈泡的電阻RL=4Ω，定值電阻R1=2Ω，調(diào)節(jié)電阻箱使R2=12Ω，重力加速度g=10m/s2．將電鍵S打開，金屬棒由靜止釋放，1s后閉合電鍵，如圖（2）所示為金屬棒的速度隨時(shí)間變化的圖象．求：（1）斜面傾角α及磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小；（2）若金屬棒下滑距離為60m時(shí)速度恰達(dá)到最大，求金屬棒由靜止開始下滑100m的過程中，整個(gè)電路產(chǎn)生的電熱；（3）改變電阻箱R2的值，當(dāng)R2為何值時(shí)，金屬棒勻速下滑時(shí)R2消耗的功率最大；消耗的最大功率為多少？【答案】（1）斜面傾角α是30176。，；（2）若金屬棒下滑距離為60m時(shí)速度恰達(dá)到最大，金屬棒由靜止開始下滑100m的過程中，；（3）改變電阻箱R2的值，當(dāng)R2為4Ω時(shí)，金屬棒勻速下滑時(shí)R2消耗的功率最大，．【解析】【分析】（1）電鍵S打開，ab棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由速度圖象求出加速度，由牛頓第二定律求解斜面的傾角α．開關(guān)閉合后，導(dǎo)體棒最終做勻速直線運(yùn)動(dòng)，由F安=BIL，I=得到安培力表達(dá)式，由重力的分力mgsinα=F安，求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B．（2）金屬棒
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