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備戰(zhàn)高考物理二輪-法拉第電磁感應定律-專項培優(yōu)-易錯-難題及詳細答案-資料下載頁

2025-03-31 22:26本頁面
  

【正文】 導體棒MN垂直跨放在框架上,該導體棒與框架間的動摩擦因數μ=,導體棒在水平恒力F=,通過導體棒截面的電量共為q=2C,求:(1)導體棒做勻速運動時的速度:(2)導體種從開始運動到剛開始勻速運動這一過程中,導體棒產生的電熱.(g取10m/s2)【答案】(1)v=5m/s (2) Q1=【解析】(1)當物體開始做勻速運動時,有:(1分)又 :(2分)解得m/s (1分)(2) 設在此過程中MN運動的位移為x,則解得:m (1分)設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軌MN、PQ的間距為l,所在平面與水平面成θ角,處于磁感應強度為B、方向垂直于導軌平面向上的勻強磁場中.兩導軌的一端接有阻值為R的電阻.質量為m、電阻為r的金屬棒ab垂直放置于導軌上,且m由一根輕繩通過一個定滑輪與質量為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,產生的感應電動勢大小為: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為負值,故: (2)物塊運動H距離過程中,設整個回路產生的焦耳熱為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與電路、運動學相結合的綜合題,分析清楚棒的運動過程、找出電流的房你想、應用能量守恒和功能關系等相關知識,是正確解題的關鍵.14.如圖所示,兩足夠長的平行光滑的金屬導軌MN、PQ相距為,導軌平面與水平面的夾角,導軌電阻不計,磁感應強度為B的勻強磁場垂直于導軌平面向上.長為的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置在導軌上,且始終與導軌接觸良好,金屬棒的質量為、電阻為.兩金屬導軌的上端連接一個燈泡,燈泡的電阻,重力加速度為g.現閉合開關S,給金屬棒施加一個方向垂直于桿且平行于導軌平面向上的、大小為的恒力,使金屬棒由靜止開始運動,當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;設最大速度為,當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: 金屬棒上產生的電熱:15.固定在勻強磁場中的正方形導線框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.磁場的磁感應強度為B,方向垂直紙面向里.現有一段與ab段的材料、粗細、長度均相同的電阻絲PQ架在導線框上,如圖所示.若PQ以恒定的速度v從ad滑向bc,當其滑過的距離時,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,產生感應電動勢,相當于電源,外電路由Pa與Pb并聯而成,PQ滑過時的等效電路如圖所示,PQ切割磁感線產生的感應電動勢大小為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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