全國高考物理法拉第電磁感應定律的推斷題綜合高考模擬和真題分類匯總附詳細答案-資料下載頁
2025-03-31 22:05本頁面
【正文】 具有的彈性勢能E=9J。現(xiàn)解除鎖定，當彈簧恢復原長時，a、b棒剛好進入磁場，且b棒向右運動x=，g取10m/s2，求：(1)a、b棒剛進入磁場時的速度大小；(2)金屬棒b剛進入磁場時的加速度大小(3)整個運動過程中電路中產(chǎn)生的焦耳熱?！敬鸢浮浚?）3m/s（2）8m/s2（3）【解析】【分析】對ab系統(tǒng)，所受的合外力為零，則動量守恒，根據(jù)動量守恒定律和能量關系列式求解速度；（2）當ab棒進入磁場后，兩棒均切割磁感線，產(chǎn)生感生電動勢串聯(lián)，求解感應電流，根據(jù)牛頓第二定律求解b剛進入磁場時的加速度；（3）由能量守恒求解產(chǎn)生的熱量.【詳解】（1）對ab系統(tǒng)，由動量守恒：0=mvamvb由能量關系： 解得va=vb=3m/s（2）當ab棒進入磁場后，兩棒均切割磁感線，產(chǎn)生感生電動勢串聯(lián)，則有：Ea=Eb=Bdva=6V又： 對b，由牛頓第二定律：BId+μmg=mab解得ab=8m/s2（3）由動量守恒可知，ab棒速率時刻相同，即兩者移動相同距離后停止，則對系統(tǒng)，由能量守恒：EP=2μmgx+Q解得Q=【點睛】此題是力、電磁綜合題目，關鍵是分析兩棒的受力情況和運動情況，運用動量守恒定律和能量守恒關系列式求解.14．如圖(a)所示，足夠長的光滑平行金屬導軌JK、PQ傾斜放置，兩導軌間距離為L= m，導軌平面與水平面間的夾角為θ=30176。，磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上，導軌的J、P兩端連接阻值為R=，金屬棒ab垂直于導軌放置并用細線通過光滑定滑輪與重物相連，金屬棒ab的質量m= kg，電阻r= Ω，重物的質量M= kg，如果將金屬棒和重物由靜止釋放，金屬棒沿斜面上滑距離與時間的關系圖像如圖(b)所示，不計導軌電阻， g=10 m/s 2 。求： (1)t=0時刻金屬棒的加速度(2) s內通過電阻R的電荷量； (3) s內電阻R產(chǎn)生的熱量?！敬鸢浮?1)a=(2) (3)QR=【解析】【分析】根據(jù)電量公式q=I?△t，閉合電路歐姆定律，法拉第電磁感應定律：，聯(lián)立可得通過電阻R的電量；由能量守恒定律求電阻R中產(chǎn)生的熱量?！驹斀狻?1) 對金屬棒和重物整體Mgmgsinθ=(M+m)a 解得：a=；(2) 由題圖(b)可以看出最終金屬棒ab將勻速運動，勻速運動的速度 感應電動勢E=BLv 感應電流金屬棒所受安培力 速運動時，金屬棒受力平衡，則可得 聯(lián)立解得： s內金屬棒ab上滑的距離s= 通過電阻R的電荷量；(3) 由能量守恒定律得 解得Q= J 又因為 聯(lián)立解得：QR=?！军c睛】本題主要考查了電磁感應與力學、電路知識的綜合，抓住位移圖象的意義：斜率等于速度，根據(jù)平衡條件和法拉第定律、歐姆定律等等規(guī)律結合進行求解。15．如圖1所示，固定于水平面的U形導線框處于豎直向下、磁感應強度為B0的勻強磁場中，導線框兩平行導軌間距為l，左端接一電動勢為E0、內阻不計的電源．一質量為m、電阻為r的導體棒MN垂直導線框放置并接觸良好．閉合開關S，導體棒從靜止開始運動．忽略摩擦阻力和導線框的電阻，平行軌道足夠長．請分析說明導體棒MN的運動情況，在圖2中畫出速度v隨時間t變化的示意圖；并推導證明導體棒達到的最大速度為 【答案】導體棒做加速度逐漸減小的加速運動，達到最大速度時，加速度a=0；【解析】【分析】導體棒在向右運動的過程中會切割磁感線產(chǎn)生感應電動勢，與回路中的電源形成閉合回路，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得電流，結合牛頓第二定律判斷出速度的變化；【詳解】解：閉合開關s后，線框與導體棒組成的回路中產(chǎn)生電流，導體棒受到安培力開始加速運動，假設某一時刻的速度為v，此時導體棒切割產(chǎn)生的感應電動勢為初始階段回路中的電流為：導體棒受到的安培力為，方向水平向右因此,導體棒的加速度為，方向水平向右，即與v方向相同，隨速度的增加，加速度減小，但仍與v同方向，因此，導體棒做加速度逐漸減小的加速運動，達到最大速度時，加速度a=0，即有：，解得圖象為
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