備戰(zhàn)高考物理二輪-法拉第電磁感應(yīng)定律-專項培優(yōu)-易錯-難題及詳細(xì)答案-資料下載頁
2025-03-31 22:26本頁面
【正文】 導(dǎo)體棒MN垂直跨放在框架上，該導(dǎo)體棒與框架間的動摩擦因數(shù)μ=，導(dǎo)體棒在水平恒力F=，通過導(dǎo)體棒截面的電量共為q=2C，求：(1)導(dǎo)體棒做勻速運動時的速度：(2)導(dǎo)體種從開始運動到剛開始勻速運動這一過程中，導(dǎo)體棒產(chǎn)生的電熱.（g取10m/s2）【答案】(1)v=5m/s (2) Q1=【解析】(1)當(dāng)物體開始做勻速運動時，有：(1分)又 ：(2分)解得m/s (1分)(2) 設(shè)在此過程中MN運動的位移為x，則解得：m (1分)設(shè)克服安培力做的功為W，則：解得：W= (2分)， (1分)13．如圖所示，光滑、足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的間距為l，所在平面與水平面成θ角，處于磁感應(yīng)強度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場中．兩導(dǎo)軌的一端接有阻值為R的電阻．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置于導(dǎo)軌上，且m由一根輕繩通過一個定滑輪與質(zhì)量為M的靜止物塊相連，物塊被釋放后，拉動金屬棒ab加速運動H距離后，金屬棒以速度v勻速運動．求：（導(dǎo)軌電阻不計）（1）金屬棒αb以速度v勻速運動時兩端的電勢差Uab；（2）物塊運動H距離過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱QR．【答案】1）（2）【解析】(1)金屬棒ab以速度v勻速運動時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為：E=Blv由閉合電路歐姆定律得： 金屬棒αb兩端的電壓大小為：U=IR解得： 由右手定則可得金屬棒ab中的電流方向由a到b，可知Uab為負(fù)值，故： (2)物塊運動H距離過程中，設(shè)整個回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由能量守恒定律得： 由焦耳定律得： 解得： 【點睛】本題是一道電磁感應(yīng)與電路、運動學(xué)相結(jié)合的綜合題，分析清楚棒的運動過程、找出電流的房你想、應(yīng)用能量守恒和功能關(guān)系等相關(guān)知識，是正確解題的關(guān)鍵．14．如圖所示，兩足夠長的平行光滑的金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角，導(dǎo)軌電阻不計，磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上．長為的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導(dǎo)軌上，且始終與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒的質(zhì)量為、電阻為．兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個燈泡，燈泡的電阻，重力加速度為g．現(xiàn)閉合開關(guān)S，給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導(dǎo)軌平面向上的、大小為的恒力，使金屬棒由靜止開始運動，當(dāng)金屬棒達到最大速度時，燈泡恰能達到它的額定功率．求：（1）金屬棒能達到的最大速度vm；（2）燈泡的額定功率PL；（3）若金屬棒上滑距離為L時速度恰達到最大，求金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，金屬棒上產(chǎn)生的電熱Qr．【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】【詳解】解：(1)金屬棒先做加速度逐漸減小的加速運動，當(dāng)加速度為零時，金屬棒達到最大速度，此后開始做勻速直線運動；設(shè)最大速度為，當(dāng)金屬棒達到最大速度時，做勻速直線運動，由平衡條件得：又： 解得： 由，聯(lián)立解得：；(2)燈泡的額定功率： (3)金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中，由能量守恒定律可知： 金屬棒上產(chǎn)生的電熱：15．固定在勻強磁場中的正方形導(dǎo)線框abcd，邊長為，其中ab是一段電阻為R的均勻電阻絲，其余三邊均為電阻可忽略的銅線．磁場的磁感應(yīng)強度為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，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)電動勢，相當(dāng)于電源，外電路由Pa與Pb并聯(lián)而成，PQ滑過時的等效電路如圖所示，PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為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a
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