全國(guó)各地備戰(zhàn)高考模擬試卷物理分類：法拉第電磁感應(yīng)定律推斷題綜合題匯編含詳細(xì)答案-資料下載頁(yè)
2025-04-01 22:56本頁(yè)面
【正文】 到穩(wěn)定時(shí)，金屬棒所受合外力為零，根據(jù)平衡條件求出安培力。視頻11．桌面上放著一個(gè)單匝矩形線圈，線圈中心上方一定高度上有一豎立的條形磁體（如圖）。把條形磁體豎放在線圈內(nèi)的桌面上時(shí)。分別計(jì)算以下兩個(gè)過(guò)程中線圈中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。（1）；（2）換用100匝的矩形線圈，線圈面積和原單匝線圈相同?！敬鸢浮浚?）；（2）80V【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，（2）12．如圖1所示，固定于水平面的U形導(dǎo)線框處于豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l，左端接一電動(dòng)勢(shì)為E0、內(nèi)阻不計(jì)的電源．一質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒MN垂直導(dǎo)線框放置并接觸良好．閉合開關(guān)S，導(dǎo)體棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)．忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻，平行軌道足夠長(zhǎng)．請(qǐng)分析說(shuō)明導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動(dòng)情況，在圖2中畫出速度v隨時(shí)間t變化的示意圖；并推導(dǎo)證明導(dǎo)體棒達(dá)到的最大速度為 【答案】導(dǎo)體棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度時(shí)，加速度a=0；【解析】【分析】導(dǎo)體棒在向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中會(huì)切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，與回路中的電源形成閉合回路，根據(jù)閉合電路的歐姆定律求得電流，結(jié)合牛頓第二定律判斷出速度的變化；【詳解】解：閉合開關(guān)s后，線框與導(dǎo)體棒組成的回路中產(chǎn)生電流，導(dǎo)體棒受到安培力開始加速運(yùn)動(dòng)，假設(shè)某一時(shí)刻的速度為v，此時(shí)導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為初始階段回路中的電流為：導(dǎo)體棒受到的安培力為，方向水平向右因此,導(dǎo)體棒的加速度為，方向水平向右，即與v方向相同，隨速度的增加，加速度減小，但仍與v同方向，因此，導(dǎo)體棒做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度時(shí)，加速度a=0，即有：，解得圖象為13．如圖甲所示，兩豎直放置的平行金屬導(dǎo)軌，導(dǎo)軌間距L=，導(dǎo)軌下端接一電阻R=5的小燈泡，導(dǎo)軌間存在一寬h=，磁感應(yīng)強(qiáng)度B按圖乙所示規(guī)律變化，t=0時(shí)刻一金屬桿自磁場(chǎng)區(qū)域上方以某一初速度沿導(dǎo)軌下落，t1時(shí)刻金屬桿恰好進(jìn)入磁場(chǎng)，直至穿越磁場(chǎng)區(qū)域，整改過(guò)程中小燈泡的亮度始終保持不變．已知金屬桿的質(zhì)量m=，金屬桿下落過(guò)程中始終保持水平且與導(dǎo)軌良好接觸，不計(jì)金屬桿及導(dǎo)軌的電阻，g取10m/s2．求：（1）金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度v；（2）圖乙中t1的數(shù)值；（3）整個(gè)過(guò)程中小燈泡產(chǎn)生的總焦耳熱Q．【答案】（1）5m/s（2）（3）【解析】解：（1）金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)受力平衡整理得（2）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律（3）整個(gè)過(guò)程中小燈泡產(chǎn)生的總焦耳熱解得：14．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(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下．金屬棒與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝，現(xiàn)對(duì)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(dòng)．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=32W15．如圖所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝ T、方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)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(yùn)動(dòng)，a、 V，且a點(diǎn)電勢(shì)高．其余電阻忽略不計(jì)．問(wèn)：（1）導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是多大？（2）通過(guò)導(dǎo)體棒電流方向如何？磁場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)方向指向紙里 （3）根據(jù)電路關(guān)系有：考點(diǎn)：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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