歷年高考物理易錯題匯編-電磁感應現(xiàn)象的兩類情況練習題及詳細答案-資料下載頁
2025-04-01 23:43本頁面
【正文】 ②a棒剛進入磁場I時 ③, 此時通過a、b的感應電流大小為 解得： ④② a棒剛進入磁場I時，b棒受到的安培力大小 ⑤為使b棒保持靜止必有 ⑥由④ ⑤ ⑥聯(lián)立解得： ⑦（2）由題意知當金屬棒a進入磁場I時，由左手定則判斷知a棒向右做減速運動；b棒向左運動加速運動．二者產(chǎn)生的感應電動勢相反，故當二者的感應電動勢大小相等時閉合回路的電流為零，此后二者均勻速運動，故金屬棒a、b均勻速運動時金屬棒b中產(chǎn)生焦耳熱最大，設此時a、b的速度大小分別為與，由以上分析有：BL =2BL ⑧對金屬棒a應用動量定理有： ⑨對金屬棒b應用動量定理有: ⑩聯(lián)立⑧⑨⑩解得 ；由功能關系得電路產(chǎn)生的總電熱為：故金屬棒b中產(chǎn)生焦耳熱最大值為13．如圖所示，豎直平面存在寬度均為的勻強電場和勻強磁場區(qū)域，電場方向豎直向上，磁場方向垂直紙面向外，磁感應強度大小．電場的下邊界與磁場的上邊界相距也為L．電荷量、質量的帶正電小球（視為質點）通過長度為的絕緣輕桿與邊長為L、電阻的正方形線框相連，線框質量．開始時，線框下邊與磁場的上邊界重合，現(xiàn)將該裝置由靜止釋放，當線框下邊剛離開磁場時恰好做勻速運動；當小球剛要運動到電場的下邊界時恰好返回．裝置在運動過程中空氣阻力不計，求：(1)線框下邊剛離開磁場時做勻速運動的速度大??；(2)線框從靜止釋放到線框上邊勻速離開磁場所需要的時間；(3)經(jīng)足夠長時間后，小球能到達的最低點與電場上邊界的距離；(4)整個運動過程中線框內產(chǎn)生的總熱量．【答案】(1)1m/s；(2) ；(3)； (4) 【解析】【詳解】(1)設線框下邊離開磁場時做勻速直線運動的速度為，則有：， ，根據(jù)平衡條件：可解得：(2)由動量定理得：其中：由以上兩式代入數(shù)據(jù)解得：(3)從線框剛離開磁場區(qū)域到小球剛運動到電場的下邊界的過程中，由動能定理得：解得：設經(jīng)足夠長時間后，線框最終不會再進入磁場，即運動的最高點是線框的上邊與磁場的下邊界重合，小球做上下往復運動．設小球運動的最低點到電場上邊界的距離為，從圖中“1”位置到“2”位置由動能定理得：可得：(4)從開始狀態(tài)到最終穩(wěn)定后的最高點（線框的上邊與磁場的下邊界重合處）由能量守恒得：代入數(shù)值求得：14．如圖所示，寬度為L的金屬框架豎直固定在絕緣地面上，框架的上端接有一特殊的電子元件，如果將其作用等效成一個電阻，則其阻值與其兩端所加的電壓成正比，即等效電阻，式中k為恒量．框架上有一質量為m的金屬棒水平放置，金屬棒與光滑框架接觸良好，離地高度為h，磁感應強度為B的勻強磁場與框架平面垂直．將金屬棒由靜止釋放，棒沿框架向下運動．其它電阻不計，問：（1）金屬棒運動過程中，流過棒的電流多大？方向如何？（2）金屬棒經(jīng)過多長時間落到地面？（3）金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能多大？【答案】（1）；方向由a流向b （2）；(3)【解析】【分析】【詳解】（1）金屬棒向下運動，利用右手定則可得，流過金屬棒的電流方法為：由a流向b．根據(jù)題意，流過金屬棒的電流：（2）金屬棒下落過程中金屬棒受到的安培力為：根據(jù)牛頓第二定律得故加速度恒定，金屬棒做勻加速直線運動．設金屬經(jīng)過時間t落地，則滿足：解得：(3)金屬棒落地時速度滿足：根據(jù)功能關系，消耗電能為E，有得金屬棒從釋放到落地過程中在電子元件上消耗的電能：【點睛】15．如圖(a)所示，一個電阻值為R、匝數(shù)為n的圓形金屬線圈與阻值為2R的電阻R1連接成閉合回路，線圈的半徑為r1, 在線圈中半徑為r2的圓形區(qū)域存在垂直于線圈平面向里的勻強磁場，磁感應強度B隨時間t變化的關系圖線如圖(b)所示，圖線與橫、縱軸的截距分別為t0和B0，導線的電阻不計．求 (1) 0~t0時間內圓形金屬線圈產(chǎn)生的感應電動勢的大小E；(2) 0~t1時間內通過電阻R1的電荷量q．【答案】（1）（2）【解析】【詳解】（1）由法拉第電磁感應定律有 ①（2）由題意可知總電阻 R總=R+2R=3 R ② 由閉合電路的歐姆定律有電阻R1中的電流 ③0~t1時間內通過電阻R1的電荷量 ④ 由①②③④式得
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