備戰(zhàn)高考物理(法拉第電磁感應定律提高練習題)壓軸題訓練含詳細答案(編輯修改稿)
2025-03-31 23:00 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ）當ab桿以初速度0開始切割磁感線時，產(chǎn)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(zhuǎn)化是關鍵。7．如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN和PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=，電阻R=，導軌上停放一質(zhì)量m=、電阻r=，導軌電阻忽略不計，整個裝置處在磁感應強度B=，磁場的方向豎直向下，現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿，使之由靜止開始運動，若理想電壓表示數(shù)U隨時間t變化關系如圖乙所示。求：(1)金屬桿在5s末的運動速率(2)第4s末時外力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隨時間均勻變化,導體棒在力F作用下勻加速運動 代入數(shù)據(jù)可得 在4s末，金屬桿的切割速度為 此時拉力F為 所以4s末拉力F的功率為 【點睛】本題是電磁感應與電路、力學知識的綜合，由電路的串聯(lián)關系先求出電動勢，再求出速度；由加速度的定義，求出加速度；根據(jù)瞬時功率的表達式，求出第5秒末外力F的功率．8．在如圖所示的電路中，螺線管上線圈的匝數(shù)n=1500匝，橫截面積S==，定值電阻R1=、R2=，電容器的電容C=，螺線管中磁場的磁感應強度B按如圖所示的規(guī)律變化.（1）求螺線管中產(chǎn)生的感應電動勢.（2）閉合開關S，電路中的電流穩(wěn)定后，求電阻R2的電功率.（3）開關S斷開后，求流經(jīng)電阻R2的電荷量.【答案】（1）（2）102W （3）105C 【解析】【詳解】（1）根據(jù)法拉第電磁感應定律得E=nΔ?Δt=nSΔBΔt=150020104=（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律得I=ER1+R2+r=+4+5A=電阻R2的電功率P=I2R2=102W.（3）開關S斷開后，流經(jīng)電阻R2的電荷量即為S閉合時電容器所帶的電荷量.電容器兩端的電壓U=IR2=流經(jīng)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(jù)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。9．如圖所示，無限長金屬導軌EF、PQ固定在傾角為q＝30176。的絕緣斜面上，軌道間距L＝1m，底部接入一阻值為R＝，上端開口。垂直斜面向上的勻強磁場的磁感應強度B0＝T。一質(zhì)量為m＝2kg的金屬棒ab與導軌接觸良好，ab連入導軌間的電阻r＝，電路中其余電阻不計．現(xiàn)用一質(zhì)量為M＝6kg的物體通過一不可伸長的輕質(zhì)細繩繞過光滑的定滑輪與ab相連．由靜止釋放M，當M下落高度h＝2m時．a(chǎn)b開始勻速運動（運動中ab始終垂直導軌，并接觸良好），不計一切摩擦和空氣阻力．取g＝10m/s2．求：（1）ab棒沿斜面向上運動的最大速度vm；（2）ab棒從開始運動到勻速運動的這段時間內(nèi)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QR?！敬鸢浮浚?）1m/s；（2）；【解析】(1)對M：T＝Mg對m：T＝mgsinq＋F安F安＝BIL回路中感應電流 E＝BLvm聯(lián)立得：vm＝1m/s(2)由能量守恒定律知，系統(tǒng)的總能量守恒，即系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能、焦耳熱及摩擦而轉(zhuǎn)化的內(nèi)能之和，有: Q總＝96J電阻R產(chǎn)生的焦耳熱: QR＝【點睛】本題有兩個關鍵：一是推導安培力與速度的關系；二是
職業(yè)教育相關推薦
鄂ICP備17016276號-1