高考物理專題電磁感應現(xiàn)象的兩類情況推斷題綜合檢測試卷含答案解析(編輯修改稿)
2025-04-02 21:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 棒上施加外力使導體棒靜止不動，t0時刻撤去外力。已知電容器的電容為C，兩導軌間距為L，導體棒到導軌左側(cè)的距離為d，導體棒的質(zhì)量為m。求：(1)電容器帶電量的最大值；(2)導體棒能夠達到的最大速度vm。【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）電容器兩極板的電壓電容器的帶電量（2）電容器放電后剩余的電量由動量定理得解得7．如圖所示，光滑的水平平行金屬導軌間距為 L，導軌電阻忽略不計．空間存在垂直于導 軌平面豎直向上的勻強磁場，磁感應強度大小為 B,輕質(zhì)導體棒 ab 垂直導軌放置，導體棒 ab 的電阻為 r，與導軌之間接觸良好．兩導軌之間接有定值電阻，其阻值為 R，輕質(zhì)導體棒中間系一輕細線，細 線通過定滑輪懸掛質(zhì)量為 m 的物體，現(xiàn)從靜止釋放該物體，當物體速度達到最大時，下落的高度為 h， 在本問題情景中，物體下落過程中不著地，導軌足夠長，忽略空氣阻力和一切摩擦阻力，重力加速度 為 g．求：(1)物體下落過程的最大速度 vm；(2)物體從靜止開始下落至速度達到最大的過程中，電阻 R 上產(chǎn)生的電熱 Q； (3)物體從靜止開始下落至速度達到最大時，所需的時間 t．【答案】（1） (2) (3) 【解析】【分析】在物體加速下落過程中，加速度逐漸減小，當加速度為0時，下落速度達到最大，由平衡條件、閉合電路歐姆定律和電磁感應定律求出物體下落過程的最大速度；在物體下落過程中，物體重力勢能減少，動能增加，系統(tǒng)電熱增加，根據(jù)能量守恒定律求出電阻R上產(chǎn)生的電熱；在系統(tǒng)加速過程中，分別對導體棒和物體分析，根據(jù)動量定理可得所需的時間；解：（1）在物體加速下落過程中，加速度逐漸減小，當加速度為0時，下落速度達到最大對物體，由平衡條件可得mg=Fr對導體棒Fr=BIL對導體棒與導軌、電阻R組成的回路，根據(jù)閉合電路歐姆定律根據(jù)電磁感應定律E=BLvm聯(lián)立以上各式解得（2）在物體下落過程中，物體重力勢能減少，動能增加，系統(tǒng)電熱增加，根據(jù)能量守恒定律可得mgh=mvm2+Q總在此過程中任一時刻通過R和r兩部分電阻的電流相等，則電功率之比正比于電阻之比，故整個過程中回路中的R與r兩部分電阻產(chǎn)生的電熱正比于電阻，所以聯(lián)立解得（3）在系統(tǒng)加速過程中，任一時刻速度設為v，取一段時間微元Δt，在此過程中分別對導體棒和物體分析，根據(jù)動量定理可得整理可得即 全過程疊加求和聯(lián)方解得8．在如圖甲所示的電路中，螺線管匝數(shù)n=1000匝，橫截面積S=20cm2．螺線管導線電阻r=，R1=，R2=，C=30μF．在一段時間內(nèi)，穿過螺線管的磁場的磁感應強度B按如圖乙所示的規(guī)律變化．求：（1）求螺線管中產(chǎn)生的感應電動勢；（2）S斷開后，求流經(jīng)R2的電量．【答案】（1）；（2）【解析】【分析】【詳解】（1）感應電動勢：；（2）電路電流，電阻兩端電壓，電容器所帶電荷量，S斷開后，流經(jīng)的電量為；【點睛】本題是電磁感應與電路的綜合，知道產(chǎn)生感應電動勢的那部分相當于電源，運用閉合電路歐姆定律進行求解．9．如圖所示，寬度L＝ m的光滑金屬框架MNPQ固定于水平面內(nèi)，并處在磁感應強度大小B＝ T，方向豎直向下的勻強磁場中，框架的電阻非均勻分布．將質(zhì)量m＝ kg，電阻可忽略的金屬棒ab放置在框架上，并與框架接觸良好．以P為坐標原點，PQ方向為x軸正方向建立坐標．金屬棒從處以的初速度，沿x軸負方向做的勻減速直線運動，運動中金屬棒僅受安培力作用．求：(1) m，框架產(chǎn)生的焦耳熱Q；(2)框架中aNPb部分的電阻R隨金屬棒ab的位置x變化的函數(shù)關(guān)系；(3) s過程中通過ab的電荷量q，某同學解法為： s金屬棒的運動距離x， s時回路內(nèi)的電阻R，然后代入求解．指出該同學解法的錯誤之處，并用正確的方法解出結(jié)果．【答案】(1) J (2) (3)【解析】【分析】【詳解】(1)金屬棒僅受安培力作用，其大小 m，框架中產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功所以.(2)金屬棒所受安培力為
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