專題13電磁感應(yīng)-文庫(kù)吧資料
2025-06-13 13:51本頁(yè)面
【正文】 力F的功率．12．兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30176。現(xiàn)把開(kāi)關(guān)K從1扳到2，測(cè)出通過(guò)線圈的電荷量為q，由上述數(shù)據(jù)可得出被測(cè)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為（ ）AKG12A． B． C． D．9．如圖所示，光滑無(wú)電阻的金屬框架MON豎直放置，水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直MON平面，質(zhì)量為m的金屬棒ab從∠abO=60176。則下列四個(gè)圖中較正確反映線圈中I與時(shí)間t關(guān)系的是（線圈中電流以圖示箭頭為正方向） （ ）NSAitoitoitoitoBCDBM N Q P R S 6．平行金屬導(dǎo)軌MN豎直放置于絕緣水平地板上，如圖所示，金屬桿PQ可以緊貼導(dǎo)軌無(wú)摩擦滑動(dòng)，導(dǎo)軌間除固定電阻R以外，其它部分電阻不計(jì)，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面，以下有兩種情況：第1次，先閉合開(kāi)關(guān)S，然后從圖中位置由靜止釋放PQ，經(jīng)一段時(shí)間后PQ勻速到達(dá)地面；第2次，先從同一高度由靜止釋放PQ，當(dāng)PQ下滑一段距離后突然閉合開(kāi)關(guān)S，最終PQ也勻速到達(dá)了地面。圓形金屬框與一個(gè)水平的平行金屬導(dǎo)軌相連接，導(dǎo)軌上放置一根導(dǎo)體棒，導(dǎo)體棒的長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R，且與導(dǎo)軌接觸良好，其余各處電阻不計(jì)，導(dǎo)軌處于另一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，其磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為B2，方向垂直導(dǎo)軌平面向下，如圖（2）所示。若用分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，則當(dāng)橫桿AB （ ）A．勻速滑動(dòng)時(shí)，B．勻速滑動(dòng)時(shí)，C．加速滑動(dòng)時(shí)，D．加速滑動(dòng)時(shí)，4．在水平桌面上，一個(gè)面積為S的圓形金屬框置于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，線框平面與磁場(chǎng)垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖（1）所示。下面的說(shuō)法中正確的是 （ ）A．在位置2這一時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量為零B．在位置2這一時(shí)刻，穿過(guò)線圈的磁通量的變化率為零C．從位置1到位置3的整個(gè)過(guò)程中，線圈內(nèi)感應(yīng)電流的方向發(fā)生了變化D．從位置1到位置3的整個(gè)過(guò)程中，線圈受到的磁場(chǎng)力的方向保持不變3．如圖所示EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻可不計(jì)，R為電阻器，C為電容器，AB為可在EF和GH上滑動(dòng)的導(dǎo)體橫桿。一個(gè)矩形閉合金屬線圈與A、B在同一平面內(nèi)，并且ab邊保持與通電導(dǎo)線平行。解決本題的關(guān)鍵是，分析出線圈往返的每次運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，先求出其切割磁感線運(yùn)動(dòng)的速度，進(jìn)而求出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流。情景比較復(fù)雜，難度較大，是區(qū)分考生能力的良好載體。（摩擦等損耗不計(jì)）解析：（1）從圖可以看出，線圈往返的每次運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度為線圈做切割磁感線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 感應(yīng)電流 根據(jù)右手定則可得，當(dāng)線圈沿x正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電流在圖（a）中是向下經(jīng)過(guò)電珠L(zhǎng)的．于是可得到如圖所示的電流隨時(shí)間變化的圖象． （2）由于線圈每次運(yùn)動(dòng)都是勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以每次運(yùn)動(dòng)過(guò)程中推力必須等于安培力． ． （3）發(fā)電機(jī)的輸出功率即燈的電功率．題后反思： 本題以實(shí)際問(wèn)題為背景，考查考生分析綜合能力、還原物理圖象、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題等多項(xiàng)能力。把握住這兩個(gè)狀態(tài)，由相關(guān)規(guī)律列出方程，題目即可順利求解。本題要求考生有較強(qiáng)的分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。解析：（1）由圖象知12s末導(dǎo)體棒ab的速度為v1=9m/s，在0－12s內(nèi)的加速度大小為m/s2=（2）t1=12s時(shí)，導(dǎo)體棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為E=BLv1 感應(yīng)電流 導(dǎo)體棒受到的安培力F1=BIL即 此時(shí)電動(dòng)機(jī)牽引力為 由牛頓第二定律得 由圖象知17s末導(dǎo)體棒ab的最大速度為v2=10m/s，此時(shí)加速度為零，同理有 由以上各式解得 ，R= （3）0－12s內(nèi)，導(dǎo)體棒勻加速運(yùn)動(dòng)的位移 m 12－17s內(nèi)，導(dǎo)體棒的位移 m 由能量守恒得 代入數(shù)據(jù)解得R上產(chǎn)生的熱量 Q= J 題后反思： 本題以電動(dòng)機(jī)牽引金屬桿做切割磁感線運(yùn)動(dòng)為背景，考查電磁感應(yīng)綜合問(wèn)題，涉及到豐富的力電綜合知識(shí)。除R外，其余部分電阻均不計(jì)，g=10m/s2。從零時(shí)刻開(kāi)始，通過(guò)一小型電動(dòng)機(jī)對(duì)ab棒施加一個(gè)牽引力F，方向水平向左，使其從靜止開(kāi)始沿導(dǎo)軌做加速運(yùn)動(dòng)，此過(guò)程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好。解決本題的關(guān)鍵是，將電磁感應(yīng)問(wèn)題與電路的分析與計(jì)算問(wèn)題結(jié)合起來(lái)，先弄清電路結(jié)構(gòu)，由導(dǎo)線ab平衡，求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B，再對(duì)電鍵斷開(kāi)后ab導(dǎo)線做動(dòng)態(tài)分析，由平衡條件求出最終的速度。試題情景復(fù)雜，能力要求較高。（2）若某時(shí)刻將電鍵S斷開(kāi)，求導(dǎo)線ab能達(dá)到的最大速度。角固定．N、Q間接一電阻R′=10Ω，M、P端與電池組和開(kāi)關(guān)組成回路，電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=，導(dǎo)軌區(qū)域加有與兩導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將一條質(zhì)量m=10g，電阻R=10 Ω的金屬導(dǎo)線置于導(dǎo)軌上，并保持導(dǎo)線ab水平。解決本題的關(guān)鍵是，將線圈在無(wú)界磁場(chǎng)中轉(zhuǎn)動(dòng)一周的正弦交流電的圖象作出（這是已知的），然后截去前T/6和后T/6部分，便得所要求作的圖象。題后反思： 本題考查電磁感應(yīng)圖象問(wèn)題，涉及到感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的計(jì)算，感應(yīng)電流的計(jì)算，交變電流的有關(guān)規(guī)律等多方面知識(shí)，同時(shí)考查學(xué)生知識(shí)遷移能力和運(yùn)用物理圖象表達(dá)物理規(guī)律的能力。時(shí)，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流獲得最大值：Em=BSω，Im=Em/R，代入數(shù)據(jù)得Im=2πA，線圈轉(zhuǎn)動(dòng)周期T=2π/ω=.t/si/AO2π2π在線圈從圖示位置起轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)周期中，最初T/6和最后T/6內(nèi)由于穿過(guò)線圈的
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