備戰(zhàn)高考物理易錯題專題復(fù)習(xí)-法拉第電磁感應(yīng)定律練習(xí)題含詳細(xì)答案-資料下載頁
2025-04-02 00:29本頁面
【正文】 相距l(xiāng)m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ=37176。角，下端連接阻值為R的電阻．勻強(qiáng)磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直．、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，．求：(1)金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑時的加速度大?。?2)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，電阻R消耗的功率為8W，求該速度的大小；(3)在上問中，若R＝2Ω，金屬棒中的電流方向由a到b，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與方向．(g=10rn／s2，sin37176。＝， cos37176。＝)【答案】（1）4m／s2（2）10m/s（3），方向垂直導(dǎo)軌平面向上 【解析】試題分析： （1）金屬棒開始下滑的初速為零，根據(jù)牛頓第二定律：①由①式解得＝10（－）m／s2=4m／s2②（2）設(shè)金屬棒運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定時，速度為，所受安培力為F，棒在沿導(dǎo)軌方向受力平衡③此時金屬棒克服安培力做功的功率等于電路中電阻消耗的電功率：④由③、④兩式解得⑤（3）設(shè)電路中電流為I，兩導(dǎo)軌間金屬棒的長為l，磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為BI=vBlR⑥⑦由⑥、⑦兩式解得B=PRvl=82101T=⑧磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向上考點(diǎn)： 導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢；牛頓第二定律【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了導(dǎo)體切割磁感線時的感應(yīng)電動勢、牛頓第二定律 。屬于中等難度的題目，解這類問題的突破口為正確分析安培力的變化，根據(jù)運(yùn)動狀態(tài)列方程求解。開始下滑時，速度為零，無感應(yīng)電流產(chǎn)生，因此不受安培力，根據(jù)牛頓第二定律可直接求解加速度的大小；金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時，金屬棒所受合外力為零，根據(jù)平衡條件求出安培力。視頻14．如圖所示，固定于水平桌面上足夠長的兩平行導(dǎo)軌PO、MN，PQ、MN的電阻不計(jì)，間距為d=、M兩端接有一只理想電壓表，整個裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B==，質(zhì)量分別為m1=300g和m2=500g的兩金屬棒LL2平行的擱在光滑導(dǎo)軌上，現(xiàn)固定棒L1，L2在水平恒力F=，由靜止開始做加速運(yùn)動，試求:(1)當(dāng)電壓表的讀數(shù)為U=，棒L2的加速度多大？(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.(3)若在棒L2達(dá)到最大速度vm時撤去外力F，并同時釋放棒L1，求棒L2達(dá)到穩(wěn)定時的速度值.(4)若固定棒L1，當(dāng)棒L2的速度為v，且離開棒L1距離為S的同時，撤去恒力F，為保持棒L2做勻速運(yùn)動，可以采用將B從原值(B0=)逐漸減小的方法，則磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)怎樣隨時間變化(寫出B與時間t的關(guān)系式)？【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】解:(1)∵L1與L2串聯(lián)∴流過L2的電流為 ① L2所受安培力為:F′=BdI= ② ∴ ③ (2)當(dāng)L2所受安培力F安=F時，棒有最大速度vm，此時電路中電流為Im. 則：F安=BdIm ④ ⑤ F安=F ⑥ 由④⑤⑥得： ⑦ (3)撤去F后，棒L2做減速運(yùn)動，L1做加速運(yùn)動，當(dāng)兩棒達(dá)到共同速度v共時，L2有穩(wěn)定速度，對此過程有： ⑧ ∴ ⑨ (4)要使L2保持勻速運(yùn)動，回路中磁通量必須保持不變，設(shè)撤去恒力F時磁感應(yīng)強(qiáng)度為B0，t時刻磁感應(yīng)強(qiáng)度為Bt，則： B0dS=Btd（S+vt） ⑩ ∴ 15．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)磁場中，導(dǎo)線框兩平行導(dǎo)軌間距為l，左端接一電動勢為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．忽略摩擦阻力和導(dǎo)線框的電阻，平行軌道足夠長．請分析說明導(dǎo)體棒MN的運(yùn)動情況，在圖2中畫出速度v隨時間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，達(dá)到最大速度時，加速度a=0；【解析】【分析】導(dǎo)體棒在向右運(yùn)動的過程中會切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，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，假設(shè)某一時刻的速度為v，此時導(dǎo)體棒切割產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢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，達(dá)到最大速度時，加速度a=0，即有：，解得圖象為
高考資料相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1