備戰(zhàn)高考物理專題題庫∶電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況的推斷題綜合題附答案解析(編輯修改稿)
2025-03-31 23:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 少？(3)若要提高制動的效果，試對上述設(shè)計做出二處改進(jìn)．【答案】(1), (2)(3) 若要提高制動的效果，可對上述設(shè)計做出改進(jìn)：增加外金屬圈的半徑r3或減小內(nèi)金屬圈的半徑r2【解析】【分析】【詳解】(1)在開啟電磁制動瞬間，承重轉(zhuǎn)盤的線速度為v，所以，角速度所以，制動轉(zhuǎn)盤的角速度，三根金屬棒的位置剛好在圖2所示位置，則fe切割磁感線產(chǎn)生電動勢所以干路中的電流那么此時a與b之間的電勢差即為路端電壓(2)電梯箱與配重用繩子連接，速度相同；由能量守恒可得解得：(3)若要提高制動的效果，那么在相同速度下，要使h減小，則要使制動轉(zhuǎn)盤產(chǎn)生的熱量增加，即在相同速度下電功率增大，速度為v時的電功率所以，若要提高制動的效果，可增加外金屬圈的半徑r3或減小內(nèi)金屬圈的半徑r2或減小金屬棒的電阻或減小承重盤的半徑r1．7．如圖所示，豎直向上的勻強(qiáng)磁場垂直于水平面內(nèi)的導(dǎo)軌，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，質(zhì)量為M的導(dǎo)體棒PQ垂直放在間距為l的平行導(dǎo)軌上，通過輕繩跨過定滑輪與質(zhì)量為m的物塊A連接。接通電路，導(dǎo)體棒PQ在安培力作用下從靜止開始向左運動，最終以速度v勻速運動，此過程中通過導(dǎo)體棒PQ的電量為q，A上升的高度為h。已知電源的電動勢為E，重力加速度為g。不計一切摩擦和導(dǎo)軌電阻，求：(1)當(dāng)導(dǎo)體棒PQ勻速運動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小E’；(2)當(dāng)導(dǎo)體棒PQ勻速運動時，棒中電流大小I及方向；(3)A上升h高度的過程中，回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q?！敬鸢浮?1) ；(2) ，方向為P到Q；(3)【解析】【分析】【詳解】(1)當(dāng)導(dǎo)體棒PQ最終以速度v勻速運動，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小(2)當(dāng)導(dǎo)體棒PQ勻速運動時，安培力方向向左，對導(dǎo)體棒有又因為聯(lián)立得根據(jù)左手定則判斷I的方向為P到Q。(3) 根據(jù)能量守恒可知，A上升h高度的過程中，電源將其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能，再將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能量，則有則回路中的電熱為8．如圖所示，MN、PQ為足夠長的平行金屬導(dǎo)軌．間距L=，導(dǎo)軌平面與水平面間夾角θ=37176。，N、Q間連接一個電阻R=，勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=．將一根質(zhì)量m=，金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計．現(xiàn)由靜止釋放金屬棒，金屬棒沿導(dǎo)軌向下運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直，且與導(dǎo)軌接觸良好．已知金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)，當(dāng)金屬棒滑至處時，其速度大小開始保持不變，位置cd與ab之間的距離．已知， ，．求：（）金屬棒沿導(dǎo)軌開始下滑時的加速度大?。唬ǎ┙饘侔暨_(dá)到cd處的速度大??；（）金屬棒由位置ab運動到cd的過程中，電阻R產(chǎn)生的熱量．【答案】（1） （2） （3）【解析】【分析】根據(jù)牛頓第二定律求加速度，根據(jù)平衡條件求金屬棒速度大小，由能量守恒求電阻上產(chǎn)生的熱量；【詳解】（）設(shè)金屬桿的加速度大小，則 解得（）設(shè)金屬棒達(dá)到位置時速度大小為，電流為，金屬棒受力平衡，有 解得：．（）設(shè)金屬棒從運動到的過程中，電阻上產(chǎn)生的熱量為，由能量守恒，有解得：9．如圖所示，寬L=2m、足夠長的金屬導(dǎo)軌MN和M′N′放在傾角為θ=30176。的斜面上，在N和N′之間連接一個R=，在AA′處放置一根與導(dǎo)軌垂直、質(zhì)量m=、電阻r=，桿和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)，導(dǎo)軌電阻不計，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=、方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場中．用輕繩通過定滑輪將電動小車與桿的中點相連，滑輪與桿之間的連線平行于斜面，開始時小車位于滑輪正下方水平面上的P處（小車可視為質(zhì)點），滑輪離小車的高度H=．啟動電動小車，使之沿PS方向以v=，當(dāng)桿滑到OO′位置時的加速度a=，AA′與OO′之間的距離d=1m，求：（1）該過程中，通過電阻R的電量q；（2）桿通過OO′時的速度大??；（3）桿在OO′時，輕繩的拉力大小；（4）上述過程中，若拉力對桿所做的功為13J，求電阻R上的平均電功率．【答案】（1）（2）3m/s（3）（4）【解析】【分析】【詳解】（1）平均感應(yīng)電動勢代入數(shù)據(jù)，可得:（2）幾何關(guān)系：解得:桿的速度等于小車速度沿繩方向的分量：（3）桿受的摩擦力桿受的安培力代入數(shù)據(jù)，可得根據(jù)牛頓第二定律：解得:（4）根據(jù)動能定理：解出，電路產(chǎn)生總的電熱那么，R上的電熱此過程所用的時間R上的平均電功率【點睛】本題是一道電磁感應(yīng)與力學(xué)、電學(xué)相結(jié)合的綜合體，考
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