備戰(zhàn)高考物理復(fù)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律專項(xiàng)易錯題含詳細(xì)答案-資料下載頁
2025-04-02 00:14本頁面
【正文】 題分析：1）a入b出F=maF=2nI0LB0得：I0=2）E=I=F=2nILB B=B0+k1k2t可得：=3）W=ΔEk+Q=mal+I2R考點(diǎn)：考查了法拉第電磁感應(yīng)定理12．如圖甲所示，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平放置，導(dǎo)軌間距L=1 m，左側(cè)接一阻值為R= Ω的電阻．在MN與PQ之間存在垂直軌道平面的有界勻強(qiáng)磁場，磁場寬度d=1 m．一質(zhì)量m=1 kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌和金屬棒的電阻．金屬棒ab受水平力F的作用從磁場的左邊界MN由靜止開始運(yùn)動，其中，F(xiàn)與x（x為金屬棒距MN的距離）的關(guān)系如圖乙所示．通過電壓傳感器測得電阻R兩端電壓隨時間均勻增大．則：（1）金屬棒剛開始運(yùn)動時的加速度為多少？（2）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小為多少？（3）若某時刻撤去外力F后金屬棒的速度v隨位移s的變化規(guī)律滿足v=v0﹣s（v0為撤去外力時的速度，s為撤去外力F后的位移），且棒運(yùn)動到PQ處時恰好靜止，則金屬棒從MN運(yùn)動到PQ的整個過程中通過左側(cè)電阻R的電荷量為多少？外力F作用的時間為多少？【答案】（1）a=；（2）B=；（3）t=1s【解析】【詳解】解：(1)金屬棒開始運(yùn)動時，，金屬棒不受安培力作用金屬棒所受合力為： 由牛頓第二定律得：(2)由題意可知，電阻兩端電壓隨時間均勻增大，即金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢隨時間均勻增大，由可知，金屬棒的速度隨時間均勻增大，則金屬棒做初速度為零的勻加速運(yùn)動．加速度： 由勻變速直線運(yùn)動的位移公式可得： 由圖乙所示圖象可知，時， 由牛頓第二定律得： 解得： (3)金屬棒經(jīng)過磁場的過程中，感應(yīng)電動勢的平均值： 感應(yīng)電流的平均值：通過電阻R的電荷量： 解得： 設(shè)外力的作用時間為，力作用時金屬棒的位移為：撤去外力后，金屬棒的速度為：到恰好靜止，則撤去外力后金屬棒運(yùn)動的距離為：則 解得：13．如圖所示，一個單匝矩形線圈水平放在桌面上，在線圈中心上方有一豎直的條形磁體，將該條形磁體從圖示位置豎放到線圈內(nèi)的桌面上，試求此過程：（1）線圈內(nèi)磁通量的變化量；（2）線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小?！敬鸢浮浚?）（2）【解析】【詳解】（1）磁通量的變化為：△Φ=Φ′Φ==；（2）由法拉第電磁感應(yīng)定律可得感應(yīng)電動勢為：14．如圖甲所示，光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌、固定在同一水平面上，兩導(dǎo)軌間距．導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)，其間連接有固定電阻．導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量、電阻的金屬桿，整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向豎直向下．用一外力沿水平方向拉金屬桿，使之由靜止開始做勻加速運(yùn)動，電壓傳感器可將兩端的電壓即時采集并輸入電腦，獲得電壓隨時間變化的關(guān)系如圖乙所示． （1）計(jì)算加速度的大??；（2）求第末外力的瞬時功率；（3）如果水平外力從靜止開始拉動桿所做的功，求金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱．【答案】（1）（2）（3）【解析】【詳解】（1）根據(jù) 結(jié)合圖乙所示數(shù)據(jù)，解得：a=1m/s2．（2）由圖象可知在2s末，通過金屬桿的電流 金屬桿受安培力設(shè)2s末外力大小為F2，由牛頓第二定律， ，故2s末時F的瞬時功率（3）設(shè)回路產(chǎn)生的焦耳熱為Q，由能量守恒定律， 電阻R與金屬桿的電阻r串聯(lián)，產(chǎn)生焦耳熱與電阻成正比金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱 解得： ．15．桌面上放著一個單匝矩形線圈，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。分別計(jì)算以下兩個過程中線圈中的感應(yīng)電動勢。（1）；（2）換用100匝的矩形線圈，線圈面積和原單匝線圈相同。【答案】（1）；（2）80V【解析】【分析】【詳解】（1）根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，（2）
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