備戰(zhàn)高考物理專題復(fù)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律的推斷題綜合題含詳細(xì)答案(編輯修改稿)
2025-03-31 23:09 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。；（2）由牛頓第二定律有：，，；（3）根據(jù)能量守恒有：，解得：7．如圖甲所示，光滑導(dǎo)體軌道PMN和P′M′N′是兩個(gè)完全一樣的軌道，是由半徑為r的四分之一圓弧軌道和水平軌道組成，圓弧軌道與水平軌道在M和M′點(diǎn)相切，兩軌道并列平行放置，MN和M′N′位于同一水平面上，兩軌道之間的距離為L(zhǎng)，PP′之間有一個(gè)阻值為R的電阻，開關(guān)K是一個(gè)感應(yīng)開關(guān)(開始時(shí)開關(guān)是斷開的)，MNN′M′是一個(gè)矩形區(qū)域內(nèi)有豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，水平軌道MN離水平地面的高度為h，其截面圖如圖乙所示．金屬棒a和b質(zhì)量均為m、電阻均為R，在水平軌道某位置放上金屬棒b，靜止不動(dòng)，a棒從圓弧頂端PP′處?kù)o止釋放后，沿圓弧軌道下滑，若兩導(dǎo)體棒在運(yùn)動(dòng)中始終不接觸，當(dāng)兩棒的速度穩(wěn)定時(shí)，兩棒距離，兩棒速度穩(wěn)定之后，再經(jīng)過一段時(shí)間，b棒離開軌道做平拋運(yùn)動(dòng)，在b棒離開軌道瞬間，開關(guān)K閉合．不計(jì)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(shí)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)M時(shí)，由機(jī)械能守恒定律得：解得a棒沿圓弧軌道最低點(diǎn)M時(shí)的速度從a棒進(jìn)入水平軌道開始到兩棒達(dá)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(dòng)量守恒．由動(dòng)量守恒定律得：解得兩棒以相同的速度做勻速運(yùn)動(dòng)的速度（2）經(jīng)過一段時(shí)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小：由動(dòng)量定理：解得由平拋運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)至b棒離開軌道的過程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱：解得：8．如圖甲所示，不計(jì)電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=，上端接有電阻R=，虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B=?，F(xiàn)將質(zhì)量m=、電阻r=，從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放，桿下落過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，桿下落過程中的vt圖像如圖乙所示，01s內(nèi)的vt圖像為過原點(diǎn)的直線，2s后的vt圖像為平行于t軸的橫線，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，求：(1)金屬桿ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)電流的大??；(2)已知金屬桿ab在t=2s時(shí)在磁場(chǎng)中下落了h=，則桿從靜止下落2s的過程中電阻R產(chǎn)生的熱量是多少？【答案】(1)I1=5A (2)QR=【解析】【分析】本題首先通過對(duì)圖像的分析，得到金屬桿剛開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可以利用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與閉合電路的相關(guān)知識(shí)求解，其次抓住圖中勻速可以列出平衡式子，對(duì)于非勻變速可以從能量角度列示求解?！驹斀狻浚?）由圖乙可知，t=1s時(shí)，金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng) v1=gt E1=BLv1 I1=E1R+r 聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)得 I1=5A（2）由第1問，v1=10m/s，2s后金屬桿勻速運(yùn)動(dòng)，由：mg=BI2LI2=E2R+rE2 = BLv2，代入數(shù)據(jù)得：v2=5m/s金屬桿下落過程有：Q=12mv1212mv22+mghQR=RR+rQ代入數(shù)據(jù)得QR=【點(diǎn)睛】本題強(qiáng)化對(duì)圖像的認(rèn)識(shí)，圖像中兩段運(yùn)動(dòng)比較特殊，一段是勻加速，一段是勻速，這個(gè)是解題的突破口，可以用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合電路相關(guān)公式求解問題。對(duì)于非勻變速突出從能量角度找突破口列示求解。9．如圖甲所示，一水平放置的線圈，匝數(shù)n=100匝，橫截面積S=，電阻r=1Ω，線圈處于水平向左的均勻變化的磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1
醫(yī)療健康相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1