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精選備戰(zhàn)高考物理易錯題專題復(fù)習(xí)法拉第電磁感應(yīng)定律含詳細(xì)答案-資料下載頁

2025-04-02 06:12本頁面
  

【正文】 點(diǎn):法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、能量守恒定律【名師點(diǎn)睛】本題是法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律以及能量守恒定律等知識的綜合應(yīng)用,關(guān)鍵要搞清電路的連接方式及能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,明確感應(yīng)電動勢既與電路知識有關(guān),又與電磁感應(yīng)有關(guān).12.固定在勻強(qiáng)磁場中的正方形導(dǎo)線框abcd,邊長為,其中ab是一段電阻為R的均勻電阻絲,其余三邊均為電阻可忽略的銅線.磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,方向垂直紙面向里.現(xiàn)有一段與ab段的材料、粗細(xì)、長度均相同的電阻絲PQ架在導(dǎo)線框上,如圖所示.若PQ以恒定的速度v從ad滑向bc,當(dāng)其滑過的距離時,通過aP段電阻的電流是多大?方向如何?【答案】 方向由P到a【解析】【分析】【詳解】PQ右移切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,相當(dāng)于電源,外電路由Pa與Pb并聯(lián)而成,PQ滑過時的等效電路如圖所示,PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小為E=Blv,方向由Q指向P.外電路總電阻為電路總電流為:aP段電流大小為,方向由P到a.答:通過aP段電阻的電流是為 方向由P到a13.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)算加速度的大小;(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: .14.兩根足夠長的平行光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ相距為d,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角θ=30176。,導(dǎo)軌電阻不計(jì).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上,長為d的金屬棒ab垂直于MN、PQ放置于導(dǎo)軌上,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,金屬棒的質(zhì)量為m、電阻為R.兩金屬導(dǎo)軌的上端連接一個阻值也為R的定值電阻,重力加速度為g.現(xiàn)閉合開關(guān)S,給金屬棒施加一個方向垂直于棒且平行于導(dǎo)軌平面向上、大小為mg的恒力F,使金屬棒由靜止開始運(yùn)動.求:(1)金屬棒能達(dá)到的最大速度vm;(2)金屬棒達(dá)到最大速度一半時的加速度;(3)若金屬棒上滑距離為L時速度恰達(dá)到最大,則金屬棒由靜止開始上滑4L的過程中,金屬棒上產(chǎn)生的電熱Q0.【答案】(1) ;(2);(3) 【解析】【詳解】(1)設(shè)最大速度為,此時加速度為0,平行斜面方向有: 據(jù)題知: 已知,聯(lián)解得: (2)當(dāng)金屬棒的速度時,則: 由牛頓第二定律有: 解得: (3)設(shè)整個電路放出的熱量為Q,由能量守恒定律有: 又:, 所以金屬棒上產(chǎn)生的電熱:15.如圖所示,豎直放置的U形導(dǎo)軌寬為L,上端串有電阻R(其余導(dǎo)體部分的電阻都忽略不計(jì)).磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場方向垂直于紙面向外.金屬棒ab的質(zhì)量為m,與導(dǎo)軌接觸良好,不計(jì)摩擦.從靜止釋放后ab保持水平而下滑.試求:(1)金屬棒ab在下落過程中,棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電流的方向和ab棒受到的安培力的方向.(2)金屬棒ab下滑的最大速度vm.【答案】(1)電流方向是b→a.安培力方向向上.(2)【解析】試題分析:(1)金屬棒向下切割磁場,根據(jù)右手定則,知電流方向是b→a.根據(jù)左手定則得,安培力方向向上.(2)釋放瞬間ab只受重力,開始向下加速運(yùn)動.隨著速度的增大,感應(yīng)電動勢E、感應(yīng)電流I、安培力F都隨之增大,加速度隨之減小.當(dāng)F增大到F=mg時,加速度變?yōu)榱悖@時ab達(dá)到最大速度.由,可得考點(diǎn):電磁感應(yīng)中的力學(xué)問題.
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