備戰(zhàn)高考物理提高題專題復(fù)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律練習(xí)題含詳細(xì)答案-資料下載頁
2025-03-31 23:14本頁面
【正文】 電熱：12．一個(gè)200匝、面積為20cm2的線圈，放在磁場中，磁場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)電動勢的大小是多少伏？【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)電動勢的大小為E＝＝200810－3V＝ V13．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(shí)間的關(guān)系圖像如圖(b)所示，不計(jì)導(dǎo)軌電阻， g=10 m/s 2 。求： (1)t=0時(shí)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(yùn)動，勻速運(yùn)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(yùn)動時(shí)，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?yàn)?聯(lián)立解得：QR=?！军c(diǎn)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。14．如圖所示，電阻的金屬棒放在水平光滑平行導(dǎo)軌上（導(dǎo)軌足夠長），棒與導(dǎo)軌垂直放置，導(dǎo)軌間間距，導(dǎo)軌上接有一電阻，整個(gè)導(dǎo)軌置于豎直向下的磁感強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中，其余電阻均不計(jì)．現(xiàn)使棒以速度向右作勻速直線運(yùn)動，試求：（）棒中的電流大小（）兩端的電壓（）棒所受的安培力大小和方向．【答案】（）；（）；（）；方向水平向左【解析】（）金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，電路中的電流為．由右手定則判斷可以知道中感應(yīng)電流方向由．（）金屬棒兩端的電壓為；（）金屬棒所受的安培力為，由左手定則知方向水平向左．15．如圖所示，水平放置的平行金屬導(dǎo)軌寬度為d＝1 m，導(dǎo)軌間接有一個(gè)阻值為R＝2 Ω的燈泡，一質(zhì)量為m＝1 kg的金屬棒跨接在導(dǎo)軌之上，其電阻為r＝1 Ω，且和導(dǎo)軌始終接觸良好．整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B＝2 T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下．金屬棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ＝，現(xiàn)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(yùn)動．求：則金屬棒達(dá)到的穩(wěn)定速度v是多少？此時(shí)燈泡的實(shí)際功率P是多少？【答案】6 m/s 32W【解析】由和F安＝BId 可得 根據(jù)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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