【物理】物理法拉第電磁感應(yīng)定律的專項培優(yōu)易錯試卷練習(xí)題(含答案)及詳細答案-資料下載頁
2025-04-01 22:16本頁面
【正文】 II后經(jīng)過時間t的速度大小為v39。t，此時安培力大小為由于導(dǎo)體棒ab做勻加速直線運動，有根據(jù)牛頓第二定律，有即：由以上各式解得考點：電磁感應(yīng)，牛頓第二定律，勻加速直線運動。【名師點睛】本題考查了關(guān)于電磁感應(yīng)的復(fù)雜問題，對于這類問題一定要做好電流、安培力、運動情況、功能關(guān)系這四個方面的問題分析；也就是說認真分析物理過程，搞清各個力之間的關(guān)系，根據(jù)牛頓定律列方程；分析各種能量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系，根據(jù)能量守恒定律列出方程；力的觀點和能量的觀點是解答此類問題的兩大方向．視頻13．如圖所示，兩根互相平行的金屬導(dǎo)軌MN、PQ水平放置，相距d=1m、且足夠長、不計電阻。AC、BD區(qū)域光滑，其它區(qū)域粗糙且動摩擦因數(shù)μ=，并在AB的左側(cè)和CD的右側(cè)存在著豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度B=2T。在導(dǎo)軌中央放置著兩根質(zhì)量均為m=1kg，電阻均為R=2Ω的金屬棒a、b，用一鎖定裝置將一彈簧壓縮在金屬棒a、b之間(彈簧與a、b不栓連)，此時彈簧具有的彈性勢能E=9J?，F(xiàn)解除鎖定，當(dāng)彈簧恢復(fù)原長時，a、b棒剛好進入磁場，且b棒向右運動x=，g取10m/s2，求：(1)a、b棒剛進入磁場時的速度大??；(2)金屬棒b剛進入磁場時的加速度大小(3)整個運動過程中電路中產(chǎn)生的焦耳熱。【答案】（1）3m/s（2）8m/s2（3）【解析】【分析】對ab系統(tǒng)，所受的合外力為零，則動量守恒，根據(jù)動量守恒定律和能量關(guān)系列式求解速度；（2）當(dāng)ab棒進入磁場后，兩棒均切割磁感線，產(chǎn)生感生電動勢串聯(lián)，求解感應(yīng)電流，根據(jù)牛頓第二定律求解b剛進入磁場時的加速度；（3）由能量守恒求解產(chǎn)生的熱量.【詳解】（1）對ab系統(tǒng)，由動量守恒：0=mvamvb由能量關(guān)系： 解得va=vb=3m/s（2）當(dāng)ab棒進入磁場后，兩棒均切割磁感線，產(chǎn)生感生電動勢串聯(lián)，則有：Ea=Eb=Bdva=6V又： 對b，由牛頓第二定律：BId+μmg=mab解得ab=8m/s2（3）由動量守恒可知，ab棒速率時刻相同，即兩者移動相同距離后停止，則對系統(tǒng)，由能量守恒：EP=2μmgx+Q解得Q=【點睛】此題是力、電磁綜合題目，關(guān)鍵是分析兩棒的受力情況和運動情況，運用動量守恒定律和能量守恒關(guān)系列式求解.14．如圖所示，兩光滑軌道相距L=，固定在傾角為的斜面上，軌道下端接入阻值為R=。整個軌道處在豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度B=1T。一質(zhì)量m=，沿軌道下滑，金屬棒沿軌道下滑x=（軌道足夠長），在該過程中，金屬棒始終能保持與軌道良好接觸。（軌道及金屬棒的電阻不計，重力加速度g取10m/s2, sin37176。 = ，cos37176。= )求：（1）金屬棒下滑過程中，M、N哪端電勢高； （2）求金屬棒下滑過程中的最大速度v；（3）求該過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q。【答案】（1）M端電勢較高 （2）6m/s （3）【解析】【詳解】（1）根據(jù)右手定則，可判知M端電勢較高 （2）設(shè)金屬棒的最大速度為v，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，回路中的感應(yīng)電動勢E=BLvcos根據(jù)閉合電路歐姆定律，回路中的電流強度I=E/R金屬棒所受安培力F為F=BIL對金屬棒，根據(jù)平衡條件列方程 mgsin=Fcos聯(lián)立以上方程解得：v=6m/s(3)根據(jù)能量守恒代入數(shù)據(jù)解得：【點睛】本題是力學(xué)和電磁學(xué)的綜合題，綜合運用了電磁感應(yīng)定律、能量守恒定律以及共點力平衡問題，要注意此題中棒不是垂直切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢不是E＝BLv．應(yīng)根據(jù)有效切割速度求解。15．如圖所示，在磁感應(yīng)強度B＝ T、方向與紙面垂直的勻強磁場中，有水平放置的兩平行導(dǎo)軌ab、cd，其間距l(xiāng)＝50 cm，a、c間接有電阻R．現(xiàn)有一電阻為r的導(dǎo)體棒MN跨放在兩導(dǎo)軌間，并以v＝10 m/s的恒定速度向右運動，a、 V，且a點電勢高．其余電阻忽略不計．問：（1）導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是多大？（2）通過導(dǎo)體棒電流方向如何？磁場的方向是指向紙里，還是指向紙外?（3）R與r的比值是多少？【答案】（1）1V；（2）電流方向N→M；磁場方向指向紙里；（3）4.【解析】【分析】【詳解】試題分析：（1）（2）根據(jù)右手定則，可以判斷：電流方向N→M；磁場方向指向紙里 （3）根據(jù)電路關(guān)系有：考點：法拉第電磁感應(yīng)定律；右手定則及全電路歐姆定律．
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