備戰(zhàn)高考物理易錯題專題訓(xùn)練-法拉第電磁感應(yīng)定律練習(xí)題含詳細(xì)答案(編輯修改稿)
2025-03-31 23:01 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 從圓弧頂端PP′處靜止釋放后，沿圓弧軌道下滑，若兩導(dǎo)體棒在運動中始終不接觸，當(dāng)兩棒的速度穩(wěn)定時，兩棒距離，兩棒速度穩(wěn)定之后，再經(jīng)過一段時間，b棒離開軌道做平拋運動，在b棒離開軌道瞬間，開關(guān)K閉合．不計一切摩擦和導(dǎo)軌電阻，已知重力加速度為g．求：(1)兩棒速度穩(wěn)定時的速度是多少？(2)兩棒落到地面后的距離是多少？(3)從a棒開始運動至b棒離開軌道的過程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱是多少？【答案】(1) (2) (3) 【解析】【分析】【詳解】（1）a棒沿圓弧軌道運動到最低點M時，由機械能守恒定律得：解得a棒沿圓弧軌道最低點M時的速度從a棒進入水平軌道開始到兩棒達到相同速度的過程中，兩棒在水平方向受到的安培力總是大小相等，方向相反，所以兩棒的總動量守恒．由動量守恒定律得：解得兩棒以相同的速度做勻速運動的速度（2）經(jīng)過一段時間，b棒離開軌道后，a棒與電阻R組成回路，從b棒離開軌道到a棒離開軌道過程中a棒受到安培力的沖量大?。河蓜恿慷ɡ恚航獾糜善綊佭\動規(guī)律得，兩棒落到地面后的距離（3）由能量守恒定律可知，a棒開始運動至b棒離開軌道的過程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱：解得：7．水平面上平行固定兩長直導(dǎo)體導(dǎo)軌MN和PQ，導(dǎo)軌寬度L=2m，空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=，在垂直于導(dǎo)軌方向靜止放置兩根導(dǎo)體棒1和2，其中1的質(zhì)量M=4kg,有效電阻R=，2的質(zhì)量m=1kg，有效電阻r=，現(xiàn)使1獲得平行于導(dǎo)軌的初速度v0=10m/s，不計一切摩擦，不計其余電阻，兩棒不會相撞．請計算：（1）初始時刻導(dǎo)體棒2的加速度a大?。?）系統(tǒng)運動狀態(tài)穩(wěn)定時1的速度v大?。?）系統(tǒng)運動狀態(tài)達到穩(wěn)定的過程中，流過導(dǎo)體棒1某截面的電荷量q大?。?）若初始時刻兩棒距離d=10m，則穩(wěn)定后兩棒的距離為多少？【答案】（1）10m/s2（2）8m/s（3）8C（4）2m【解析】【詳解】解：(1)初始時： 對棒2：安解得： (2)對棒1和2的系統(tǒng)，動量守恒，則最后穩(wěn)定時： 解得： (3)對棒2，由動量定理： ，其中解得： (4)由 、 聯(lián)立解得： 又 解得： 則穩(wěn)定后兩棒的距離：8．研究小組同學(xué)在學(xué)習(xí)了電磁感應(yīng)知識后，進行了如下的實驗探究（如圖所示）：兩個足夠長的平行導(dǎo)軌（MNPQ與M1P1Q1）間距L=，光滑傾斜軌道和粗糙水平軌道圓滑連接，水平部分長短可調(diào)節(jié)，傾斜軌道與水平面的夾角θ=37176。．傾斜軌道內(nèi)存在垂直斜面方向向上的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=，NN1右側(cè)沒有磁場；豎直放置的光滑半圓軌道PQ、P1Q1分別與水平軌道相切于P、P1，圓軌道半徑r1=0．lm，且在最高點Q、Q1處安裝了壓力傳感器．金屬棒ab質(zhì)量m=，電阻r=，運動中與導(dǎo)軌有良好接觸，并且垂直于導(dǎo)軌；定值電阻R=，連接在MM1間，其余電阻不計：金屬棒與水平軌道間動摩擦因數(shù)μ=．實驗中他們驚奇地發(fā)現(xiàn)：當(dāng)把NP間的距離調(diào)至某一合適值d，則只要金屬棒從傾斜軌道上離地高h(yuǎn)=，金屬棒ab總能到達1處，且壓力傳感器的讀數(shù)均為零．取g=l0m/s2，sin37176。=，cos37176。=．則：（1），試定性描述金屬棒在斜面上的運動情況，并求出它在斜面上運動的最大速度；（2）求從高度h=；（3）求合適值d．【答案】（1）3m/s；（2）；（3）．【解析】【詳解】（1）導(dǎo)體棒在斜面上由靜止滑下時，受重力、支持力、安培力，當(dāng)安培力增加到等于重力的下滑分量時，加速度減小為零，速度達到最大值；根據(jù)牛頓第二定律，有： 安培力： 聯(lián)立解得： （2）根據(jù)能量守恒定律，從高度h=：故電阻R產(chǎn)生的熱量為： （3）對從斜面最低點到圓軌道最高點過程，根據(jù)動能定理，有：①在圓軌道的最高點，重力等于向心力，有：② 聯(lián)立①②解得：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．有一個勻強磁場垂直導(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
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