【物理】物理-法拉第電磁感應(yīng)定律的專項(xiàng)-培優(yōu)易錯(cuò)試卷練習(xí)題及詳細(xì)答案(編輯修改稿)
2025-04-01 22:31 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 小，加速度也減小，桿做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電容器兩端電壓與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，充電結(jié)束，桿以恒定的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。【解析】【分析】（1）求解產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小，根據(jù)全電路歐姆定律求解電流強(qiáng)度和電壓，根據(jù)右手定則判斷電勢(shì)高低；（2）分析桿的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，確定感應(yīng)電流變化情況，由此畫出圖象；（3）桿在向右運(yùn)動(dòng)過程中速度逐漸減小、由此分析安培力的變化，確定運(yùn)動(dòng)情況；根據(jù)動(dòng)量定理求解最后的速度大小。【詳解】（1）ab桿切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)： E = Blv0 根據(jù)全電路歐姆定律：ab桿兩端電壓即路端電壓：解得；a端電勢(shì)高。（2）桿在向右運(yùn)動(dòng)過程中速度逐漸減小、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)逐漸減小，根據(jù)閉合電路的歐姆定律可得感應(yīng)電流逐漸減小，通過電阻R的電流i隨時(shí)間變化規(guī)律的圖象如圖所示：（3）當(dāng)ab桿以初速度0開始切割磁感線時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，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(yùn)動(dòng)，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(yùn)動(dòng)。當(dāng)電容器兩端電壓與感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相等時(shí)，充電結(jié)束，桿以恒定的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)?！军c(diǎn)睛】對(duì)于電磁感應(yīng)問題研究思路常常有兩條：一條從力的角度，重點(diǎn)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(yīng)現(xiàn)象中的能量如何轉(zhuǎn)化是關(guān)鍵。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(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)電動(dòng)勢(shì).（2）閉合開關(guān)S，電路中的電流穩(wěn)定后，求電阻R2的電功率.（3）開關(guān)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(yīng)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(guān)S斷開后，流經(jīng)電阻R2的電荷量即為S閉合時(shí)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(diǎn)睛】根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律求出回路中的電動(dòng)勢(shì)，在結(jié)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，電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)的U型金屬框架放置在傾角的絕緣斜面上，該裝置處于垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，質(zhì)量、電阻的導(dǎo)體ab垂直放在框架上，從靜止開始沿框架無擦下滑，與框架接觸良好，框架的質(zhì)量、寬度，框架與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，與斜面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取。（1）若框架固定，求導(dǎo)體棒的最大速度；（2）若框架固定，導(dǎo)體棒從靜止下滑至某一置時(shí)速度為，此過程程中共有3C的電量通過導(dǎo)體棒，求此過程回路產(chǎn)生的熱量Q；（3）若框架不固定，求當(dāng)框架剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)棒的速度?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】（1）棒ab產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為： 回路中感應(yīng)電流為： 棒ab所受的安培力為： 對(duì)棒ab： 當(dāng)加速度時(shí)，速度最大最大速度為： ；（2）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律有： 代入數(shù)據(jù)可以得到： （3）回路中感應(yīng)電流為： 框架上邊所受安培力為對(duì)框架代入數(shù)據(jù)可以得到： 。10．如圖甲所示，水平放置的電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距L=，左端連接R=，右端緊靠在絕緣墻壁邊，導(dǎo)軌間虛線右邊與墻壁之間的區(qū)域內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，虛線與墻壁間的距離為s=10m，磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示。一電阻r=、質(zhì)量為m== ，在t=0時(shí)刻金屬棒受水平向右的大小F=，棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，棒滑至墻壁邊后就保持靜止不動(dòng)。求：(1)棒進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力F；(2) 在0～4s時(shí)間內(nèi)通過電阻R的電荷量q；(3)在0～5s時(shí)間內(nèi)金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱Q?！敬鸢浮?1) (2) （3） 【解析】(1)棒進(jìn)入磁場(chǎng)之前對(duì)ab受力分析由牛頓第二定律得由勻變速直線位移與時(shí)間關(guān)系則由勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間關(guān)系得金屬棒受到的安培力
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