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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