20xx屆湖南省高三物理模擬試題精編：電磁感應(yīng)(參考版)
2024-08-15 08:14本頁面
【正文】 答案一．不定項(xiàng)選擇題 二．計(jì)算題1．解：(1) 金屬棒在上升的過程，切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為，回路的總電阻（1分），回路中的感應(yīng)電流金屬棒受到平行于導(dǎo)軌向下的安培力（2分）金屬棒還受到平行于導(dǎo)軌向下的力有mgsinθ、滑動摩擦力由牛頓運(yùn)動定律可知（2分）金屬棒上升過程中的最大加速度對應(yīng)的是金屬棒的最大速度，金屬棒上升過程做減速運(yùn)動，所以金屬棒上升過程中的最大加速度就是速度為υ0的瞬間 代入數(shù)據(jù)后得最大加速度amax=（2分）(2)金屬棒上升到最高點(diǎn)的過程中，通過上端電阻的電量Δq=，即金屬棒中通過的電量為2Δq，設(shè)金屬棒中的平均電流為 通過金屬棒的電量（2分）金屬棒沿導(dǎo)軌上升的最大距離 代入數(shù)據(jù)后得（1分）上端電阻與下端電阻相等，并聯(lián)后電阻為1Ω，再與金屬棒的電阻r=2Ω串聯(lián)，外電路是產(chǎn)生的焦耳熱為全電路焦耳熱的，上端電阻的焦耳熱Q又為外電路焦耳熱的，全電路產(chǎn)生的焦耳熱為6Q．由能量守恒可知 （2分） 代入數(shù)據(jù)后得Q=5J（2分）2.解：（1）設(shè)金屬桿a滑至水平軌道時(shí)速率為v1由機(jī)械能守恒，有（1分）得：（1分）a進(jìn)入水平軌道后，發(fā)生電磁感應(yīng)，產(chǎn)生感應(yīng)電流，使金屬桿a、b受到等大反向的安培力，由分析可知，金屬桿a、b最終將以相同的速率v2向右運(yùn)動，把金屬桿a、b視為系統(tǒng)，由動量守恒有：（1分）解得（1分）（2）當(dāng)金屬桿a的速度變?yōu)樵瓉淼囊话?，即時(shí)，設(shè)b的速度為vb，由動量守恒，有： （2分）a棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢（1分），b棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢（1分），兩電動勢方向相反，所以回路總電動勢（1分）流過a棒的電流（1分）a棒所受安培力為（1分）a棒的加速度（1分）以上各式聯(lián)立解得：（2分）3.解析(1)因a、b在磁場中勻速運(yùn)動，由能量關(guān)系知 J （3分）J （3分）（2）b在磁場中勻速運(yùn)動時(shí)：速度為vb，總電阻R1= Ωb中的電流Ib= ① ②同理，a棒在磁場中勻速運(yùn)動時(shí)：速度為va，總電阻R2=5 Ω： ③由以上各式得: ④（4分）（3） ⑤
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