備戰(zhàn)高考物理一模試題分類匯編——電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況推斷題綜合附答案解析-資料下載頁
2025-04-02 00:01本頁面
【正文】 在運動過程中始終做沿導(dǎo)軌向下的勻加速直線運動，加速度大小.(1)乙金屬桿剛進入磁場時，發(fā)現(xiàn)乙金屬桿作勻速運動，則甲乙的電阻R各為多少？(2)）以剛釋放時t =0，寫出從開始到甲金屬桿離開磁場，外力F隨時間t的變化關(guān)系，并說明F的方向．(3)乙金屬桿在磁場中運動時，乙金屬桿中的電功率多少？(4)若從開始釋放到乙金屬桿離開磁場，乙金屬桿中共產(chǎn)生熱量Q，試求此過程中外力F對甲做的功．【答案】（1）（2）（3）（4）【解析】【分析】【詳解】（1）由于甲乙加速度相同，當乙進入磁場時，甲剛出磁場：乙進入磁場時，受力平衡有：解得：；（2）甲在磁場用運動時，外力F始終等于安培力: ，速度為：可得：，F(xiàn)沿導(dǎo)軌向下（3）乙金屬桿在磁場中運動時，乙金屬桿中的電功率為：；（4）乙進入磁場前勻加速運動中，甲乙發(fā)出相同熱量，設(shè)為Q1，此過程中甲一直在磁場中，外力F始終等于安培力，則有：乙在磁場中運動發(fā)出熱量Q2，利用動能定理：可得：，由于甲出磁場以后，外力F為零，可得：。14．某電子天平原理如圖所示，E形磁鐵的兩側(cè)為N極，中心為S極，兩極間的磁感應(yīng)強度大小均為B，磁極寬度均為L，忽略邊緣效應(yīng)，一正方形線圈套于中心磁極，其骨架與秤盤連為一體，線圈兩端C、D與外電路連接，當質(zhì)量為m的重物放在秤盤上時，彈簧被壓縮，秤盤和線圈一起向下運動(骨架與磁極不接觸)，隨后外電路對線圈供電，秤盤和線圈恢復(fù)到未放重物時的位置并靜止，由此時對應(yīng)的供電電流I可確定重物的質(zhì)量．已知線圈匝數(shù)為n，線圈電阻為R，：(1)線圈向下運動過程中，線圈中感應(yīng)電流是從C端還是從D端流出？(2)供電電流I是從C端還是從D端流入？求重物質(zhì)量與電流的關(guān)系；(3)若線圈消耗的最大功率為P，該電子天平能稱量的最大質(zhì)量是多少？【答案】（1）感應(yīng)電流從C端流出 （2）（3）【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)右手定則，線圈向下切割磁感線，電流應(yīng)從Ｄ端流入，從Ｃ端流出（２）根據(jù)左手定則可知，若想使彈簧恢復(fù)形變，安培力必須向上，根據(jù)左手定則可知電流應(yīng)從D端流入，根據(jù)受力平衡①解得②（3）根據(jù)最大功率得③②③聯(lián)立解得：15．如圖甲，abcd是位于豎直平面內(nèi)的正方形閉合金屬線框，在金屬線框的下方有一勻強磁場區(qū)域， MN、PQ是勻強磁場區(qū)域的上、下水平邊界，并與線框的bc邊平行，磁場方向垂直于線框平面向里．現(xiàn)使金屬線框從MN上方某一髙度處由靜止開始下落（bc邊始終與MN平行），并以此時為計時起點，圖乙是金屬線框由開始下落到離開勻強磁場的過程中，線框中感應(yīng)電流隨時間變化的it圖象（圖中ttt3未知）．已知金屬線框邊長為L，質(zhì)量為m，電阻為R，勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B，重力加速度為g，不計空氣阻力．求：（1）金屬線框進入磁場時，線框中感應(yīng)電流的方向；（2）金屬線框開始下落時，bc邊距離邊界MN的高度h；（3）在t1—t2時間內(nèi)，流過線框?qū)Ь€截面的電量q；（4）在t1—t3時間內(nèi)，金屬線框產(chǎn)生的熱量Q．【答案】(1) 逆時針方向 (2) (3) (4)2mgL【解析】【分析】本題考查電磁感應(yīng)的綜合問題?！驹斀狻浚?）楞次定律可知電流方向 abcda“逆時針方向”）（2）根據(jù)it圖象可知，線框進入磁場區(qū)域時，做勻速運動．受力滿足線框進入磁場區(qū)域過程中，感應(yīng)電動勢大小為因為感應(yīng)電流大小為安培力大小聯(lián)系以上各式得，線框進入磁場時速度大小為線框進入磁場前自由下落，所以解得：（3）流過線框?qū)Ь€截面的電量q=It在t1—t2時間內(nèi)，線框中感應(yīng)電流大小聯(lián)立以上兩式可得，在t1—t2時間內(nèi)，流過線框?qū)Ь€截面的電量（4）從it圖象可知，線框勻速進入磁場，并勻速離開．根據(jù)功能關(guān)系，在t1—t3時間內(nèi)，線框中產(chǎn)生的熱量Q等于線框bc邊進入磁場至ad邊離開磁場的過程中，線框下落減少的重力勢能，即：Q=2mgL
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