高中物理二輪專題ppt課件-資料下載頁
2025-05-04 18:05本頁面
【正文】 → b ，再利用左手定則可判斷安培力向左，與規(guī)定的安培力的正方向相反，A 錯誤，結(jié)合 I ＝BL vR， F ＝ B I L ，得安培力 F 是定值， C錯誤；當線框穿出磁場時， ad 邊切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電流從 d → a ，利用左手定則可判斷安培力向左，與規(guī)定的安培力的正方向相反， B 正確． 答案： B ，空間存在兩個磁場，磁感應(yīng)強度大小均為 B，方向相反且垂直紙面， MN、 PQ為其邊界， OO′為其對稱軸．一導(dǎo)線折成邊長為 L的正方形閉合線框 abcd，線框在外力作用下由紙面內(nèi)圖示位置從靜止開始向右做勻加速運動，若以逆時針方向為電流的正方向，則從線框開始運動到 ab邊剛進入到 PQ右側(cè)磁場的過程中，能反映線框中感應(yīng)電流隨時間變化規(guī)律的圖象是 ( ) 解析： 在 ab 邊運動到 MN 邊界的過程中電動勢E ＝ 2 BL v ＝ 2 B L at ，電流 i ＝ER＝2 B L atR∝ t ， C 、 D 選項錯誤； ab 邊從 MN 邊界運動到 PQ 邊界的過程中，電動勢 E ＝ BL v ＝ B L at ，電流 i ＝ER＝B L atR∝ t ，即剛過MN 邊界時電動勢減小一半，電 流減小一半，故 B 選項正確． 答案： B 6. 如圖所示，某空間存在垂直于紙面向里的勻強磁場，分布在半徑為 a 的圓柱形區(qū)域內(nèi)，兩個材料、粗細 ( 遠小于線圈半徑 ) 均相同的單匝線圈，半徑分別為 r1和 r2，且r1 a r2，線圈的圓心都處于磁場的中心軸線上．若磁場的磁感應(yīng)強度 B 隨時間均勻減弱，已知ΔBΔt＝ k ，則在任一時刻兩個線圈中的感應(yīng)電動勢之比為 ________ ；磁場由 B 均勻減到零的過程中，通過兩個線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量之比為 ___ _____ ． 解析： 由法拉第電磁感應(yīng)定律 E ＝ΔΦΔt可知 E ＝ΔΦΔt＝ΔBΔt S ，半徑分別為 r1和 r2的兩線圈中感應(yīng)電動勢之比為E1E2＝S1S2＝a2r22. 由 q ＝ I Δ t＝ERΔt ＝ΔΦΔtRΔt ＝ΔΦR，通過線圈r1的電荷量 q1＝ΔΦ1R1＝ΔBR1πa2. 通過線圈 r2的電荷量 q2＝ΔΦ2R2＝ΔBR2πr22，又根據(jù)電阻定律知線圈 r1和 r2的電阻比R1R2＝l1l2＝r1r2. 磁場由 B 均勻減到零的過程中，通過兩個線圈導(dǎo)線橫截面的電荷量之比為q 1q 2＝a 2r 1 r 2. 答案： a2r 22 a 2r 1 r 2 7．如圖甲所示，在一個正方形金屬線圈區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強度 B隨時間變化的勻強磁場，磁場的方向與線圈平面垂直．金屬線圈所圍的面積 S＝ 200 cm2，匝數(shù) n＝1000, 線圈電阻 r＝ R構(gòu)成閉合回路，電阻R＝ 所示．求： (1)在 t＝ s時刻 ， 通過電阻 R的感應(yīng)電流大??； (2)在 t＝ s時刻 ， 電阻 R消耗的電功率； (3)0～ s內(nèi)整個閉合電路中產(chǎn)生的熱量 ． 解析： ( 1) 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定 律， 0 ～ s 時間內(nèi)線圈中磁通量均勻變化，產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電流． t ＝ s 時的感應(yīng)電動勢 E1＝ nΔΦ1Δt1＝n ? B4－ B0? SΔt1 根據(jù)閉合電路歐姆定律，閉合回路中的感應(yīng)電流 I1＝E1R ＋ r 解得 I1＝ A ( 2) 由圖象可知，在 ～ s 時間內(nèi)，線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E2＝ nΔΦ2Δt2＝ nΦ6－ Φ4Δt2 根據(jù)閉合電路歐姆定律， t ＝ s 時閉合回路中的感應(yīng)電流 I2＝E2R ＋ r＝ A 電阻消耗的電功率 P2＝ I22R ＝ W ( 3) 根據(jù)焦耳定律， 0 ～ s 內(nèi)閉合電路中產(chǎn)生的熱量 Q1＝ I21( r ＋ R ) Δt1＝ J 4 ． 0 ～ s 內(nèi)閉合電路中產(chǎn)生的熱量 Q2＝ I22( r ＋ R ) Δt2＝ J 0 ～ s 內(nèi)閉合電路中產(chǎn)生的熱量 Q ＝ Q1＋ Q2＝ J 8．如圖甲所示，兩條足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為 L＝ 1 m，兩導(dǎo)軌的上端間接有電阻，阻值 R＝ 2 Ω，虛線 OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場，磁場磁感應(yīng)強度為 2 T，現(xiàn)將質(zhì)量 m＝ kg、電阻不計的金屬桿 ab，從 OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平，不計導(dǎo)軌的電阻．已知金屬桿下落 m的過程中加速度 a與下落距離 h的關(guān)系圖象如圖乙所示．求： (1)金屬桿剛進入磁場時速度多大 ？ 下落了 為多大 ？ (2)金屬桿下落 ， 在電阻 R上產(chǎn)生的熱量； (3)金屬桿下落 m的過程中 ， 通過電阻 R的電荷量 q. 解析： ( 1) 剛進入磁場時， a0＝ 10 m /s2，方向豎直向上 由牛頓第二定律有 BI0L － mg ＝ ma0 若進入磁場時速度為 v0，有 I0＝E0R， E0＝ BL v0 得 v0＝m ? g ＋ a0? RB2L2 代入數(shù)值有： v0＝ ? 10 ＋ 10 ? 222 12 m /s ＝ 1 m /s 下落時，通過 a — h 圖象可知 a ＝ 0 ，表明金屬桿受到的重力與安培力平衡，有 mg ＝ B I L 其中 I ＝ER， E ＝ BL v ，可 得下落 m 時，金屬桿的速度 v ＝m gRB2L2 代入數(shù)值有： v ＝ 10 222 12m /s ＝ m /s ( 2) 從開始到下落 m 的過程中，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律有 m gh ＝ Q ＋12m v2 代入數(shù)值有 Q ＝ 9 J ( 3) 金屬桿自由下落的距離滿足 2 gh0＝ v20 h0＝ m 所以金屬桿在磁場中運動的距離 x ＝ h － h0＝ m 則 q ＝ Σ iΔt ＝ ΣΔΦR ΔtΔt ＝ ΣΔΦR＝BLRx 代入數(shù)值有： q ＝2 12 C ＝ C.
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