全國各地備戰(zhàn)高考模擬試卷物理分類：法拉第電磁感應(yīng)定律推斷題綜合題匯編含詳細答案(編輯修改稿)
2025-04-01 22:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 B的大小；(2)，通過電阻R的電荷量；(3)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱．【答案】（1） (2) (3) 【解析】（1）導(dǎo)體棒在沿斜面方向的重力分力與安培力平衡：得 導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生的電動勢為： 由閉合電路歐姆定律知： 聯(lián)立解得： （2） （3）由功能關(guān)系得： 綜上所述本題答案是：（1） （2） （3）點睛：對于本題要從力的角度分析安培力作用下導(dǎo)體棒的平衡問題，列平衡方程，另外要借助于動能定理、功能關(guān)系求能量之間的關(guān)系．6．如圖甲所示，不計電阻的平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L=，上端接有電阻R=，虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場，磁感強度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圖像為過原點的直線，2s后的vt圖像為平行于t軸的橫線，不計空氣阻力，g取10m/s2，求：(1)金屬桿ab剛進入磁場時感應(yīng)電流的大小；(2)已知金屬桿ab在t=2s時在磁場中下落了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】本題首先通過對圖像的分析，得到金屬桿剛開始做勻加速直線運動，可以利用運動學(xué)公式與閉合電路的相關(guān)知識求解，其次抓住圖中勻速可以列出平衡式子，對于非勻變速可以從能量角度列示求解。【詳解】（1）由圖乙可知，t=1s時，金屬桿進入磁場 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后金屬桿勻速運動，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=【點睛】本題強化對圖像的認識，圖像中兩段運動比較特殊，一段是勻加速，一段是勻速，這個是解題的突破口，可以用運動學(xué)公式結(jié)合電路相關(guān)公式求解問題。對于非勻變速突出從能量角度找突破口列示求解。7．如圖甲所示為發(fā)電機的簡化模型，固定于絕緣水平桌面上的金屬導(dǎo)軌，處在方向豎直向下的勻強磁場中，導(dǎo)體棒ab在水平向右的拉力F作用下，以水平速度v沿金屬導(dǎo)軌向右做勻速直線運動，導(dǎo)體棒ab始終與金屬導(dǎo)軌形成閉合回路．已知導(dǎo)體棒ab的長度恰好等于平行導(dǎo)軌間距l(xiāng)，磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，忽略摩擦阻力．(1)求導(dǎo)體棒ab運動過程中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E和感應(yīng)電流I；(2)從微觀角度看，導(dǎo)體棒切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢是由于導(dǎo)體內(nèi)部的自由電荷受到沿棒方向的洛倫茲力做功而產(chǎn)生的．如圖乙(甲圖中導(dǎo)體棒ab)所示，為了方便，可認為導(dǎo)體棒ab中的自由電荷為正電荷，每個自由電荷的電荷量為q，設(shè)導(dǎo)體棒ab中總共有N個自由電荷．；，推導(dǎo)非靜電力做功的功率等于拉力做功的功率．【答案】(1) (2) 宏觀角度【解析】(1)根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動勢導(dǎo)體棒水平向右勻速運動，受力平衡，則有聯(lián)立解得：(2)a如圖所示：每個自由電荷沿導(dǎo)體棒定向移動，都會受到水平向左的洛倫茲力所有自由電荷所受水平向左的洛倫茲力的合力宏觀表現(xiàn)為安培力則有：解得：B, 宏觀角度：非靜電力對導(dǎo)體棒ab中所有自由電荷做功的功率等于感應(yīng)電源的電功率，則有：拉力做功的功率為：因此，即非靜電力做功的功率等于拉力做功的功率；微觀角度：如圖所示：對于一個自由電荷q，非靜電力為沿棒方向所受洛倫茲力非靜電力對導(dǎo)體棒ab中所有自由電荷做功的功率將u和代入得非靜電力做功的功率拉力做功的功率因此即非靜電力做功的功率等于拉力做功的功率.8．如圖所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，電阻不計，導(dǎo)軌間距為l，左側(cè)接一阻值為R的電阻．區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強磁場，磁場寬度為s．一質(zhì)量為m、電阻為r的金屬
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