備戰(zhàn)高考物理復(fù)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律專項推斷題綜合練習(xí)含詳細(xì)答案-資料下載頁
2025-03-31 23:01本頁面
【正文】 多少？【答案】（1）a=；（2）B=；（3）t=1s【解析】【詳解】解：(1)金屬棒開始運動時，，金屬棒不受安培力作用金屬棒所受合力為： 由牛頓第二定律得：(2)由題意可知，電阻兩端電壓隨時間均勻增大，即金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間均勻增大，由可知，金屬棒的速度隨時間均勻增大，則金屬棒做初速度為零的勻加速運動．加速度： 由勻變速直線運動的位移公式可得： 由圖乙所示圖象可知，時， 由牛頓第二定律得： 解得： (3)金屬棒經(jīng)過磁場的過程中，感應(yīng)電動勢的平均值： 感應(yīng)電流的平均值：通過電阻R的電荷量： 解得： 設(shè)外力的作用時間為，力作用時金屬棒的位移為：撤去外力后，金屬棒的速度為：到恰好靜止，則撤去外力后金屬棒運動的距離為：則 解得：13．如圖，兩根光滑平行金屬導(dǎo)軌置于水平面(紙面)內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L，左端連有阻值為R的電阻。一金屬桿置于導(dǎo)軌上，金屬桿右側(cè)存在一磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場區(qū)域。已知金屬桿以速度v0向右進(jìn)入磁場區(qū)域，做勻變速直線運動，到達(dá)磁場區(qū)域右邊界(圖中虛線位置)時速度恰好為零。金屬桿與導(dǎo)軌始終保持垂直且接觸良好。除左端所連電阻外，其他電阻忽略不計。求金屬桿運動到磁場區(qū)域正中間時所受安培力的大小及此時電流的功率.【答案】,【解析】【詳解】設(shè)金屬桿運動的加速度大小為a，運動的位移為x，根據(jù)運動學(xué)公式，有設(shè)金屬桿運動到磁場區(qū)域中間位置時的速度為v，根據(jù)運動學(xué)公式，有聯(lián)立以上各式解得:金屬桿運動到磁場區(qū)域中間位置時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=BLv通過金屬桿的電流為金屬桿受到的安培力為F=BIL解得：電流的功率為解得：14．如圖(a)所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌JK、PQ傾斜放置，兩導(dǎo)軌間距離為L= m，導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為θ=30176。，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上，導(dǎo)軌的J、P兩端連接阻值為R=，金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌放置并用細(xì)線通過光滑定滑輪與重物相連，金屬棒ab的質(zhì)量m= kg，電阻r= Ω，重物的質(zhì)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(guān)系圖像如圖(b)所示，不計導(dǎo)軌電阻， g=10 m/s 2 。求： (1)t=0時刻金屬棒的加速度(2) s內(nèi)通過電阻R的電荷量； (3) s內(nèi)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(yīng)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(yīng)電動勢E=BLv 感應(yīng)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(nèi)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=。【點睛】本題主要考查了電磁感應(yīng)與力學(xué)、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(jié)合進(jìn)行求解。15．兩根足夠長的光滑直金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距為L，且接有阻值為R的電阻。整套裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直于斜面向上。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。：（1）當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為v（未達(dá)到最大速度）時，通過MN棒的電流大小和方向；（2）導(dǎo)體棒運動的最大速度.【答案】(1) ,方向為從N到M (2)【解析】【詳解】（1）當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為時，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為回路中的電流大小為由右手定則可知電流方向為從N到M（2）導(dǎo)體棒在磁場中運動時，所受安培力大小為由左手定則可知，安培力方向沿斜面向上當(dāng)導(dǎo)體棒的加速度為零時，速度最大即：可解得最大速度為:答：（1）當(dāng)導(dǎo)體棒的速度為v（未達(dá)到最大速度）時，通過MN棒的電流大小為,方向為從N到M；（2）導(dǎo)體棒運動的最大速度
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