備戰(zhàn)高考物理復習法拉第電磁感應定律專項推斷題綜合練含詳細答案-資料下載頁
2025-03-31 22:18本頁面
【正文】 【詳解】(1)當線圈ab邊進入磁場時，由自由落體規(guī)律：棒切割磁感線產生動生電動勢：通電導體棒受安培力由牛頓第二定律：解得：(2)勻速進磁場，由平衡知識：由和，代入可解得：(3)線圈cd邊進入磁場前線圈做勻速運動，由能量守恒可知重力勢能變成焦耳熱通過線框的電量【點睛】當線框能勻速進入磁場，則安培力與重力相等；而當線框加速進入磁場時，速度在增加，安培力也在變大，導致加速度減小，可能進入磁場時已勻速，也有可能仍在加速，這是由進入磁場的距離決定的．12．如圖所示，導線全部為裸導線，半徑為r的圓內有垂直于平面的勻強磁場，磁感應強度為B，一根長度大于2r的導線MN以速度v在圓環(huán)上自左向右勻速滑動，電路的固定電阻為R，其余電阻忽略不計．試求MN從圓環(huán)的左端到右端的過程中電阻R上的電流強度的平均值及通過的電荷量．【答案】【解析】試題分析：由于ΔΦ＝BΔS＝Bπr2，完成這一變化所用的時間故所以電阻R上的電流強度平均值為通過R的電荷量為考點：法拉第電磁感應定律；電量13．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生感應電動勢，與回路中的電源形成閉合回路，根據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14．如圖甲所示，兩豎直放置的平行金屬導軌，導軌間距L=，導軌下端接一電阻R=5的小燈泡，導軌間存在一寬h=，磁感應強度B按圖乙所示規(guī)律變化，t=0時刻一金屬桿自磁場區(qū)域上方以某一初速度沿導軌下落，t1時刻金屬桿恰好進入磁場，直至穿越磁場區(qū)域，整改過程中小燈泡的亮度始終保持不變．已知金屬桿的質量m=，金屬桿下落過程中始終保持水平且與導軌良好接觸，不計金屬桿及導軌的電阻，g取10m/s2．求：（1）金屬桿進入磁場時的速度v；（2）圖乙中t1的數值；（3）整個過程中小燈泡產生的總焦耳熱Q．【答案】（1）5m/s（2）（3）【解析】解：（1）金屬桿進入磁場時受力平衡整理得（2）根據法拉第電磁感應定律（3）整個過程中小燈泡產生的總焦耳熱解得：15．如圖所示，水平放置的平行金屬導軌寬度為d＝1 m，導軌間接有一個阻值為R＝2 Ω的燈泡，一質量為m＝1 kg的金屬棒跨接在導軌之上，其電阻為r＝1 Ω，且和導軌始終接觸良好．整個裝置放在磁感應強度為B＝2 T的勻強磁場中，磁場方向垂直導軌平面向下．金屬棒與導軌間的動摩擦因數為μ＝，現對金屬棒施加一水平向右的拉力F＝10 N，使金屬棒從靜止開始向右運動．求：則金屬棒達到的穩(wěn)定速度v是多少？此時燈泡的實際功率P是多少？【答案】6 m/s 32W【解析】由和F安＝BId 可得 根據平衡條件可得F＝μmg＋F安解得v1＝6 m/s由P=I2R得P=32W
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