高中物理電磁感應(yīng)專題2電磁感應(yīng)法拉第電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用-資料下載頁
2025-06-17 18:48本頁面
【正文】 金屬桿從軌道上滑下的過程中除受重力、軌道的彈力外還受安培力 FA作用， FA＝ BIl ＝B2l2vR，先用右手定則判定感應(yīng)電流方向，再用左手定則判定出安培力方向， 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 答案： BC 如圖所示，根據(jù)牛頓第二定律，得 mg si n α －B2l2vR＝ ma ，當 a → 0 時， v → v m ，解得 v m ＝m g R sin αB2l2 ，故選項 B 、 C 正確．故選 BC. 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 3． 如圖 (a)所示 ， 面積為 m 電阻為 Ω的正方形導(dǎo)線框放在勻強磁場中 ， 磁場方向與線框平面垂直 ． 磁感應(yīng)強度 B隨時間 t的變化圖線如圖 (b)． t＝ 0時刻 ，磁感應(yīng)強度的方向垂直于紙面向里 ． 在 1 s末線框中感應(yīng)電流的大小為 ________A． 若規(guī)定水平向左為正方向 ， 請在圖 (c)中定性畫出前 4 s內(nèi) ab邊所受的安培力 F隨時間 t的變化圖線 ． 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 解析： 線圈中的磁通量發(fā)生變化，磁通量的變化率不變，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大小不變，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律 E ＝nΔ ΦΔ t＝ nS Δ BΔ t，得 E ＝ V ， I ＝ A ．線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流， ab 受到安培力的作用， 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 但由于磁感應(yīng)強度是變化的 ， 所以 ab邊受的安培力是變化的 ． 若規(guī)定向左為正方向 ， 根據(jù) F＝ BIL， 安培力與 B成正比 ， 0～ 1 s安培力為正向減小 ， 1～ 2 s安培力為反向增大 ， 2～ 3 s為正向減小 ， 3～ 4 s為反向增大 ， 如圖所示 ． 答案： 圖見解析 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 4.(2022合肥市質(zhì)量檢測 )如圖所示 ， 光滑的金屬導(dǎo)軌間距為 L， 導(dǎo)軌平面與水平面成 α角 ， 導(dǎo)軌下端接有阻值為 R的電阻 ， 質(zhì)量為 m的金屬桿與絕緣輕質(zhì)彈簧相連靜止在導(dǎo)軌上 ， 彈簧勁度系數(shù)為 k， 上端固定 ， 彈簧與導(dǎo)軌平面平行 ， 整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面斜向上的勻強磁場中 ， 磁感應(yīng)強度為 B. 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 現(xiàn)給桿一沿軌道向下的初速度 v0， 桿向下運動至速度為零后 ， 再沿軌道平面向上運動至最大速度 ， 大小為 v1，然后減速為零 ， 再沿軌道平面向下運動 ?? 一直往復(fù)運動到靜止 (導(dǎo)軌與金屬桿的電阻忽略不計 )． 試求： (1)金屬桿獲得初速度瞬間 ， 通過 R的電流大??； (2)當金屬桿速度為 v1時離最初靜止時位置的距離 L1； (3)金屬桿由初速度 v0開始運動直到最后靜止 ， 電阻 R上產(chǎn)生的焦耳熱 Q. 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 解析： ( 1) 金屬桿獲得初速度 v0瞬間， ab 切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢 E ＝ BL v0，由歐姆定律通過 R 的電流： I ＝ER＝BL v0R. ( 2) 金屬桿最初靜止時，彈簧伸長 x0，則 kx0＝ mg sin α ① ， 當金屬桿的速度為 v1時彈簧伸長 x1，則 kx1＝ mg sin α ＋ F 安 ② ， 又因為 F 安 ＝ BI1L ＝B2L2v1R ③ ， 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 答案： 見解析 L 1 ＝ x 1 － x 0 ④ ， 由 ①②③④ 得 L 1 ＝B2L2v 1kR. ( 3) 金屬桿最后靜止在初始位置，由能的轉(zhuǎn)化和守恒定律可得： Q ＝12m v20 . 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 為了鞏固和提升所學(xué)內(nèi)容 ， 請使用 “ 課后強化演練 ” 。 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁 課 后 強 化 演 練 對應(yīng)學(xué)生用書課后 P6 第四章 電磁感應(yīng) 新 課 程 新 設(shè) 計 名 師 同 步 導(dǎo) 學(xué) 首 頁 上一頁 下一頁 末 頁
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