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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