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正文內(nèi)容

備戰(zhàn)高考物理復(fù)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律專項(xiàng)推斷題綜合練含詳細(xì)答案(編輯修改稿)

2025-03-31 22:18 本頁(yè)面
 

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 上兩式可解得磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為:s=2Qmgsinθ(3) EF在磁場(chǎng)勻速運(yùn)動(dòng):s=vt由電流定義流過導(dǎo)體棒橫截面的電量q=It聯(lián)立解得:q=BLQmgRsinθ【點(diǎn)睛】此題綜合程度較高,由運(yùn)動(dòng)分析受力,根據(jù)受力情況列方程,兩個(gè)運(yùn)動(dòng)過程要結(jié)合分析;在勻速階段要明確能量轉(zhuǎn)化關(guān)系,電量計(jì)算往往從電流定義分析求解.7.如圖所示,光滑、足夠長(zhǎng)的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的間距為l,所在平面與水平面成θ角,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.兩導(dǎo)軌的一端接有阻值為R的電阻.質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上,且m由一根輕繩通過一個(gè)定滑輪與質(zhì)量為M的靜止物塊相連,物塊被釋放后,拉動(dòng)金屬棒ab加速運(yùn)動(dòng)H距離后,金屬棒以速度v勻速運(yùn)動(dòng).求:(導(dǎo)軌電阻不計(jì))(1)金屬棒αb以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)兩端的電勢(shì)差Uab;(2)物塊運(yùn)動(dòng)H距離過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱QR.【答案】1)(2)【解析】(1)金屬棒ab以速度v勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為:E=Blv由閉合電路歐姆定律得: 金屬棒αb兩端的電壓大小為:U=IR解得: 由右手定則可得金屬棒ab中的電流方向由a到b,可知Uab為負(fù)值,故: (2)物塊運(yùn)動(dòng)H距離過程中,設(shè)整個(gè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q,由能量守恒定律得: 由焦耳定律得: 解得: 【點(diǎn)睛】本題是一道電磁感應(yīng)與電路、運(yùn)動(dòng)學(xué)相結(jié)合的綜合題,分析清楚棒的運(yùn)動(dòng)過程、找出電流的房你想、應(yīng)用能量守恒和功能關(guān)系等相關(guān)知識(shí),是正確解題的關(guān)鍵.8.如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的直金屬M(fèi)N、PQ平行放置在傾角為q的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng).M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直.整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直斜面向下.導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略.讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計(jì)它們之間的摩擦.(1)在加速下滑過程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時(shí),ab桿中的電流及其加速度的大??;(2)求在下滑過程中ab桿可達(dá)到的最大速度.(3)從開始下滑到達(dá)到最大速度的過程中,棒沿導(dǎo)軌下滑了距離s,求整個(gè)裝置生熱多少.【答案】(1),(2)(3)【解析】(1)在加速下滑過程中,當(dāng) ab桿的速度大小為 v時(shí),感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=BLv此時(shí) ab桿中的電流金屬桿受到的安培力:由牛頓第二定律得:(2) 金屬桿勻速下滑時(shí)速度達(dá)到最大,由平衡條件得: 則速度的最大值(3)若達(dá)到最大速度時(shí),導(dǎo)體棒下落高度為 h,由能量守恒定律得:則焦耳熱【點(diǎn)睛】當(dāng)桿勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)桿的速度最大,分析清楚桿的運(yùn)動(dòng)過程是解題的前提;分析清楚桿的運(yùn)動(dòng)過程后,應(yīng)用E=BLv、歐姆定律、安培力公式、牛頓第二定律、平衡條件與能量守恒定律即可解題;求解熱量時(shí)從能量角度分析可以簡(jiǎn)化解題過程.9.如圖所示,處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距l(xiāng)m,導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37176。角,下端連接阻值為R的電阻.勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向與導(dǎo)軌平面垂直.、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上,棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,.求:(1)金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時(shí)的加速度大??;(2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí),電阻R消耗的功率為8W,求該速度的大??;(3)在上問中,若R=2Ω,金屬棒中的電流方向由a到b,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向.(g=10rn/s2,sin37176。=, cos37176。=)【答案】(1)4m/s2(2)10m/s(3),方向垂直導(dǎo)軌平面向上 【解析】試題分析: (1)金屬棒開始下滑的初速為零,根據(jù)牛頓第二定律:①由①式解得=10(-)m/s2=4m/s2②(2)設(shè)金屬棒運(yùn)動(dòng)達(dá)到穩(wěn)定時(shí),速度為,所受安培力為F,棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡③此時(shí)金屬棒克服安培力做功
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