備戰(zhàn)高考物理-法拉第電磁感應(yīng)定律-培優(yōu)易錯(cuò)試卷練習(xí)(含答案)含詳細(xì)答案-資料下載頁(yè)
2025-03-31 22:18本頁(yè)面
【正文】 的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有一段與ab段的材料、粗細(xì)、長(zhǎng)度均相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上，如圖所示．若PQ以恒定的速度v從ad滑向bc，當(dāng)其滑過的距離時(shí)，通過aP段電阻的電流是多大？方向如何？【答案】 方向由P到a【解析】【分析】【詳解】PQ右移切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于電源，外電路由Pa與Pb并聯(lián)而成，PQ滑過時(shí)的等效電路如圖所示，PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小為E=Blv，方向由Q指向P．外電路總電阻為電路總電流為：aP段電流大小為，方向由P到a．答：通過aP段電阻的電流是為 方向由P到a13．一個(gè)200匝、面積為20cm2的線圈，放在磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向與線圈平面成30176。角， ，在此過程中磁通量變化了多少？磁通量的平均變化率是多少？線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小是多少伏？【答案】410－4Wb 810－3Wb/s 【解析】【分析】【詳解】磁通量的變化量是由磁場(chǎng)的變化引起的，應(yīng)該用公式ΔΦ＝ΔBSsin θ來計(jì)算，所以ΔΦ＝ΔBSsin θ＝(－)2010－4 Wb＝410－4Wb． 磁通量的變化率：＝810－3Wb/s 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為E＝＝200810－3V＝ V14．如圖所示，兩根互相平行的金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，相距d=1m、且足夠長(zhǎng)、不計(jì)電阻。AC、BD區(qū)域光滑，其它區(qū)域粗糙且動(dòng)摩擦因數(shù)μ=，并在AB的左側(cè)和CD的右側(cè)存在著豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T。在導(dǎo)軌中央放置著兩根質(zhì)量均為m=1kg，電阻均為R=2Ω的金屬棒a、b，用一鎖定裝置將一彈簧壓縮在金屬棒a、b之間(彈簧與a、b不栓連)，此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能E=9J?，F(xiàn)解除鎖定，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)，a、b棒剛好進(jìn)入磁場(chǎng)，且b棒向右運(yùn)動(dòng)x=，g取10m/s2，求：(1)a、b棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度大??；(2)金屬棒b剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度大小(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)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(duì)ab系統(tǒng)，所受的合外力為零，則動(dòng)量守恒，根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量關(guān)系列式求解速度；（2）當(dāng)ab棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，兩棒均切割磁感線，產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)串聯(lián)，求解感應(yīng)電流，根據(jù)牛頓第二定律求解b剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的加速度；（3）由能量守恒求解產(chǎn)生的熱量.【詳解】（1）對(duì)ab系統(tǒng)，由動(dòng)量守恒：0=mvamvb由能量關(guān)系： 解得va=vb=3m/s（2）當(dāng)ab棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，兩棒均切割磁感線，產(chǎn)生感生電動(dòng)勢(shì)串聯(lián)，則有：Ea=Eb=Bdva=6V又： 對(duì)b，由牛頓第二定律：BId+μmg=mab解得ab=8m/s2（3）由動(dòng)量守恒可知，ab棒速率時(shí)刻相同，即兩者移動(dòng)相同距離后停止，則對(duì)系統(tǒng)，由能量守恒：EP=2μmgx+Q解得Q=【點(diǎn)睛】此題是力、電磁綜合題目，關(guān)鍵是分析兩棒的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，運(yùn)用動(dòng)量守恒定律和能量守恒關(guān)系列式求解.15．如圖甲所示，平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ放置于同一水平面內(nèi)，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，兩導(dǎo)軌間距d=10cm，導(dǎo)體棒ab、cd放在導(dǎo)軌上，并與導(dǎo)軌垂直，每根棒在導(dǎo)軌間的部分電阻均為R==20cm的絕緣絲線將兩棒系住，=0時(shí)刻，磁場(chǎng)方向豎直向下，絲線剛好處于未被拉伸的自然狀態(tài)，整個(gè)過程，：（1）0～；（2）t=.甲 乙【答案】（1）103A a→c→d→b→a （2）105N【解析】【分析】(1) 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔ?Δt求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，從而求出感應(yīng)電流；(2)對(duì)導(dǎo)體棒進(jìn)行受力分析，在水平方向上受拉力和安培力，根據(jù)F=BIL求出安培力的大小，從而求出拉力的大小。【詳解】(1) 從圖象可知，ΔBΔt= E=nΔ?Δt=ΔBSΔt==則I=ER總== ，根據(jù)楞次定律可知，方向是acdba；(2) 導(dǎo)體棒在水平方向上受拉力和安培力平衡T=FA=BIL==1105N．故t=105N?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握法拉第電磁感應(yīng)定律E=nΔ?Δt以及安培力的大小公式F=BIL。
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