歷年備戰(zhàn)高考物理易錯題匯編-法拉第電磁感應(yīng)定律練習(xí)題含詳細(xì)答案-文庫吧資料
2025-04-02 00:19本頁面
【正文】 (1)若線框從h=，求線框ab邊剛進(jìn)入磁場時的加速度；(2)若要使線框勻速進(jìn)入磁場，求h的大??；(3)求在(2)的情況下，線框產(chǎn)生的焦耳熱Q和通過線框截面的電量q.【答案】(1) (2) (3) ,【解析】【分析】【詳解】(1)當(dāng)線圈ab邊進(jìn)入磁場時，由自由落體規(guī)律：棒切割磁感線產(chǎn)生動生電動勢：通電導(dǎo)體棒受安培力由牛頓第二定律：解得：(2)勻速進(jìn)磁場，由平衡知識：由和，代入可解得：(3)線圈cd邊進(jìn)入磁場前線圈做勻速運(yùn)動，由能量守恒可知重力勢能變成焦耳熱通過線框的電量【點(diǎn)睛】當(dāng)線框能勻速進(jìn)入磁場，則安培力與重力相等；而當(dāng)線框加速進(jìn)入磁場時，速度在增加，安培力也在變大，導(dǎo)致加速度減小，可能進(jìn)入磁場時已勻速，也有可能仍在加速，這是由進(jìn)入磁場的距離決定的．13．一個200匝、面積為20cm2的線圈，放在磁場中，磁場的方向與線圈平面成30176。sinθ=12mv2得v=2gs?sinθ=1m/s（2）棒從釋放到運(yùn)動至M1P1的時間t=vgsinθ=在t1＝0．1 s時，棒還沒進(jìn)入磁場，有E1=ΔφΔt=ΔBΔtLd=此時，R2與金屬棒并聯(lián)后再與R1串聯(lián)R總＝3 ΩU1=E1RR1=由圖乙可知，t=0．2s后磁場保持不變，ab經(jīng)過磁場的時間t39。（2）為了使Q向右運(yùn)動的加速度保持a不變，試求Q中磁通量的變化率與時間t的函數(shù)關(guān)系（3）若在線圈Q從靠近線圈P處開始向右以加速度a勻加速直到飛離B柱的整個過程中，可將Q中的感應(yīng)電流等效為某一恒定電流I，則此過程磁場對線圈Q做的功為多少？【答案】（1）a入b出、I0=（2）（3）mal+I2R【解析】試題分析：1）a入b出F=maF=2nI0LB0得：I0=2）E=I=F=2nILB B=B0+k1k2t可得：=3）W=ΔEk+Q=mal+I2R考點(diǎn)：考查了法拉第電磁感應(yīng)定理10．如圖甲所示，兩根完全相同的光滑平行導(dǎo)軌固定，每根導(dǎo)軌均由兩段與水平面成θ＝30176。＝，cos 53176?！敬鸢浮?1) (2) （3） 【解析】(1)棒進(jìn)入磁場之前對ab受力分析由牛頓第二定律得由勻變速直線位移與時間關(guān)系則由勻變速直線運(yùn)動速度與時間關(guān)系得金屬棒受到的安培力 (2)由上知，棒進(jìn)人磁場時,則金屬棒作勻速運(yùn)動，勻速運(yùn)動時間3～4s棒在絕緣墻壁處靜止不動則在0～4s時間內(nèi)通過電阻R的電量 (3)由上知在金屬棒在勻強(qiáng)磁場中勻速運(yùn)動過程中產(chǎn)生的4～5s由楞次定律得感應(yīng)電流方向為順時針，由左手定則知金屬棒受到的安培力水平向右，則金屬棒仍在絕緣墻壁處靜止不動，由法拉第電磁感應(yīng)定律得焦耳熱在0～5s時間內(nèi)金屬棒ab產(chǎn)生的焦耳熱【點(diǎn)睛】本題根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式結(jié)合分析棒的運(yùn)動情況，關(guān)鍵是求解安培力．當(dāng)棒靜止后磁場均勻變化，回路中產(chǎn)生恒定電流，由焦耳定律求解熱量．8．如圖所示，無限長金屬導(dǎo)軌EF、PQ固定在傾角為θ＝53176。一電阻r=、質(zhì)量為m== ，在t=0時刻金屬棒受水平向右的大小F=，棒與導(dǎo)軌始終接觸良好，棒滑至墻壁邊后就保持靜止不動。【答案】（1）（2）（3）【解析】（1）棒ab產(chǎn)生的電動勢為： 回路中感應(yīng)電流為： 棒ab所受的安培力為： 對棒ab： 當(dāng)加速度時，速度最大最大速度為： ；（2）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律有： 代入數(shù)據(jù)可以得到： （3）回路中感應(yīng)電流為： 框架上邊所受安培力為對框架代入數(shù)據(jù)可以得到： 。代入數(shù)據(jù)得：F2＝－ N(負(fù)號說明力的方向沿斜面向下)(3)MN棒做變加速直線運(yùn)動，當(dāng)x＝5 m時，v＝＝5 m/s＝2 m/s因為速度v與位移x成正比，所以電流I、安培力也與位移x成正比，安培力做功：【點(diǎn)睛】本題是雙桿類型，分別研究它們的情況是解答的基礎(chǔ)，運(yùn)用力學(xué)和電路．關(guān)鍵要抓住安培力與位移是線性關(guān)系，安培力的平均值等于初末時刻的平均值，從而可求出安培力做功．6．如圖所示，電阻不計且足夠長的U型金屬框架放置在傾角的絕緣斜面上，該裝置處于垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小，質(zhì)量、電阻的導(dǎo)體ab垂直放在框架上，從靜止開始沿框架無擦下滑，與框架接觸良好，框架的質(zhì)量、寬度，框架與斜面間的動摩擦因數(shù)，與斜面間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,g取。整個裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．金屬棒MN和PQ的質(zhì)量均為m=，電阻分別為RMN=1Ω和RPQ=2Ω．MN置于水平導(dǎo)軌上，與水平導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ=，PQ置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上，兩根金
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