高考物理二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題講練突破四 電磁感應(yīng)和電路
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專題四 電磁感應(yīng)和電路 第1講 電磁感應(yīng)定律的綜合應(yīng)用 微網(wǎng)構(gòu)建 核心再現(xiàn) 知識規(guī)律 (1)“三定則、一定律”的應(yīng)用． ①安培定則：判斷運動電荷、電流產(chǎn)生的磁場方向． ②左手定則：判斷磁場對運動電荷、電流的作用力的方向． ③右手定則：判斷部分導(dǎo)體切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向． ④楞次定律：判斷閉合電路磁通量發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)電流的方向． (2)求感應(yīng)電動勢的兩種方法． ①E＝n，用來計算感應(yīng)電動勢的平均值． ②E＝BLv，主要用來計算感應(yīng)電動勢的瞬時值． 思想方法 (1)物理思想：等效思想、守恒思想． (2)物理方法：假設(shè)法、圖象法、轉(zhuǎn)換法、微元法、類比法、逆向思維法. 高頻考點一 電磁感應(yīng)中的圖象問題 知能必備 1.感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件及方向的判斷方法． 2.法拉第電磁感應(yīng)定律的內(nèi)容及兩種表達式． 3.圖象選擇類問題中的常見關(guān)注點． 4.圖象應(yīng)用問題中的常用信息提取點. [題組沖關(guān)] 1．(原創(chuàng)卷)(多選)如圖甲所示，水平面上的平行導(dǎo)軌MN、PQ上放著兩根垂直導(dǎo)軌的光滑導(dǎo)體棒ab、cd，兩棒間用絕緣絲線連接；已知平行導(dǎo)軌MN、PQ間距為L1，導(dǎo)體棒ab、cd間距為L2，導(dǎo)軌電阻可忽略，每根導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌之間的電阻為R.開始時勻強磁場垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化如圖乙所示．則以下說法正確的是( ) A．在t0時刻回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝0 B．在0～t0時間內(nèi)導(dǎo)體棒中的電流為 C．在時刻絕緣絲線所受拉力為 D．在0～2t0時間內(nèi)回路中電流方向是abdca 解析：選BC.由圖乙可知，＝，回路面積S＝L1L2，在t0時刻回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝S＝L1L2，選項A錯誤；0～t0時間內(nèi)回路中產(chǎn)生的感應(yīng)電流大小為I＝＝，選項B正確；在時刻，由左手定則，導(dǎo)體棒ab所受安培力方向向左，導(dǎo)體棒cd所受安培力方向向右，磁場磁感應(yīng)強度為，安培力大小為F＝B0IL1＝，在時刻絕緣絲線所受拉力為，選項C正確；在0～t0時間內(nèi)磁感應(yīng)強度減小，在t0～2t0時間內(nèi)磁感應(yīng)強度反向增大，根據(jù)楞次定律，回路內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向為順時針方向，即電流方向是acdba，選項D錯誤． 2．(2016江西五市聯(lián)考)(多選)如圖所示，在坐標系xOy中，有邊長為L的正方形金屬線框abcd，其一條對角線ac和y軸重合、頂點a位于坐標原點O處．在y軸右側(cè)區(qū)域內(nèi)有一垂直紙面向里的勻強磁場，磁場的上邊界與線框的ab邊剛好完全重合，左邊界與y軸重合，右邊界與y軸平行．t＝0時刻，線框以恒定的速度v沿垂直于磁場上邊界的方向穿過磁場區(qū)域．取沿a→b→c→d→a方向為感應(yīng)電流的正方向，則在線框穿過磁場區(qū)域的過程中，感應(yīng)電流i和a、b間的電勢差Uab隨時間t變化的圖線是下圖中的( ) 解析：選AD.在ab邊通過磁場的過程中，利用楞次定律或右手定則可判斷出電流方向為逆時針方向，即沿正方向，且電流在減小，Uab＝－i(Rbc＋Rcd＋Rda)．在cd邊通過磁場的過程中，可判斷出電流為順時針方向，即沿負方向，且電流逐漸減小，Uab＝－iRab，A、D正確． 3．(2016百校聯(lián)盟調(diào)研卷)如圖1所示，匝數(shù)n＝6的螺線管(電阻不計)，截面積為S＝10 cm2，線圈與R＝12 Ω的電阻連接，水平向右且均勻分布的磁場穿過螺線管，磁場與線圈平面垂直，磁感應(yīng)強度大小B隨時間t變化的關(guān)系如圖2所示，規(guī)定感應(yīng)電流i從a經(jīng)過R到b的方向為正方向．忽略線圈的自感影響，下列i－t關(guān)系圖中正確的是( ) 解析：選B.由題意可知，在0～2 s時間內(nèi)，磁感應(yīng)強度變化率的大小為＝310－3 T/s，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律可得電動勢的大小為E1＝nS＝1.810－5 V，根據(jù)閉合電路歐姆定律，可得感應(yīng)電流i1＝＝1.510－6 A，根據(jù)楞次定律，可知感應(yīng)電流方向為a→b，為正方向；同理可計算在2～5 s時間內(nèi)，i2＝＝110－6 A，根據(jù)楞次定律，可知感應(yīng)電流方向為b→a，為負方向；根據(jù)磁感應(yīng)強度變化的周期性，可得感應(yīng)電流變化的周期性，故B正確，A、C、D錯誤． 4．(2016云南部分名校統(tǒng)考)(多選)如圖甲所示，光滑絕緣水平面上，虛線MN的右側(cè)存在磁感應(yīng)強度B＝2 T的勻強磁場，MN的左側(cè)有一質(zhì)量m＝0.1 kg的矩形線圈abcd，bc邊長L1＝0.2 m，電阻R＝2 Ω.t＝0時，用一恒定拉力F拉線圈，使其由靜止開始向右做勻加速運動，經(jīng)過時間1 s，線圈的bc邊到達磁場邊界MN，此時立即將拉力F改為變力，又經(jīng)過1 s，線圈恰好完全進入磁場，整個運動過程中，線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖象如圖乙所示．則( ) A．恒定拉力大小為0.05 N B．線圈在第2 s內(nèi)的加速度大小為1 m/s2 C．線圈ab邊長L2＝0.5 m D．在第2 s內(nèi)流過線圈的電荷量為0.2 C 解析：選ABD.在第1 s末，i1＝，E＝BL1v1，v1＝at1，F(xiàn)＝ma1，聯(lián)立得F＝0.05 N，A項正確．在第2 s內(nèi)，由圖象分析知線圈做勻加速直線運動，第2 s末i2＝，E′＝BL1v2，v2＝v1＋a2t2，解得a2＝1 m/s2，B項正確．在第2 s內(nèi)，v－v＝2a2L2，得L2＝1 m，C項錯誤．q＝＝＝0.2 C，D項正確． 1．解決電磁感應(yīng)圖象問題的“三點關(guān)注”： (1)關(guān)注初始時刻，如初始時刻感應(yīng)電流是否為零，是正方向還是負方向． (2)關(guān)注變化過程，看電磁感應(yīng)發(fā)生的過程分為幾個階段，這幾個階段是否和圖象變化相對應(yīng)． (3)關(guān)注大小、方向的變化趨勢，看圖線斜率的大小、圖線的曲、直是否和物理過程對應(yīng)． 2．解決電磁感應(yīng)圖象問題的一般步驟： (1)明確圖象的種類，即是B－t圖還是Φ－t圖，或者E－t圖、I－t圖等． (2)分析電磁感應(yīng)的具體過程． (3)用右手定則或楞次定律確定方向?qū)?yīng)關(guān)系． (4)結(jié)合法拉第電磁感應(yīng)定律、歐姆定律、牛頓運動定律等規(guī)律寫出函數(shù)關(guān)系式． (5)根據(jù)函數(shù)關(guān)系式，進行數(shù)學(xué)分析，如分析斜率的變化、截距等． (6)畫圖象或判斷圖象． 高頻考點二 電磁感應(yīng)中的電路問題 知能必備 1.楞次定律(右手定則)判感應(yīng)電流方向． 2.法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n E＝Blv. 3.閉合電路歐姆定律、電荷量、電功、電熱的計算方法. [題組沖關(guān)] 1．(多選)如圖所示，邊長為L、不可形變的正方形導(dǎo)線框內(nèi)有半徑為r的圓形磁場區(qū)域，其磁感應(yīng)強度B隨時間t的變化關(guān)系為B＝kt(常量k＞0)．回路中滑動變阻器R的最大阻值為R0，滑動片P位于滑動變阻器中央，定值電阻R1＝R0、R2＝.閉合開關(guān)S，電壓表的示數(shù)為U，不考慮虛線MN右側(cè)導(dǎo)體的感應(yīng)電動勢，則( ) A．R2兩端的電壓為 B．電容器的a極板帶正電 C．滑動變阻器R的熱功率為電阻R2的5倍 D．正方形導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動勢為kL2 解析：選AC.由法拉第電磁感應(yīng)定律E＝n＝nS有E＝kπr2，D錯誤；因k＞0，由楞次定律知線框內(nèi)感應(yīng)電流沿逆時針方向，故電容器b極板帶正電，B錯誤；由題圖知外電路結(jié)構(gòu)為R2與R的右半部并聯(lián)，再與R的左半部、R1相串聯(lián)，故R2兩端電壓U2＝U＝，A正確；設(shè)R2消耗的功率為P＝IU2，則R消耗的功率P′＝2I2U2＋IU2＝5P，故C正確． 2．(多選)如圖所示，水平放置的粗糙U形框架上接一個阻值為R0的電阻，放在垂直紙面向里、磁感應(yīng)強度大小為B的勻強磁場中．一個半徑為L、質(zhì)量為m的半圓形硬導(dǎo)體AC在水平向右的恒定拉力F作用下，由靜止開始運動距離d后速度達到v，半圓形硬導(dǎo)體AC的電阻為r，其余電阻不計．下列說法正確的是( ) A．A點的電勢高于C點的電勢 B．此時AC兩端電壓為UAC＝ C．此過程中電路產(chǎn)生的電熱為Q＝Fd－mv2 D．此過程中通過電阻R0的電荷量為q＝ 解析：選AD.根據(jù)右手定則可知，A點相當(dāng)于電源的正極，電勢高，A正確；AC產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E＝2BLv，AC兩端的電壓為UAC＝＝，B錯誤；由功能關(guān)系得Fd＝mv2＋Q＋Qf，C錯誤；此過程中平均感應(yīng)電流為＝，通過電阻R0的電荷量為q＝Δt＝，D正確． 3．(2016陜西名校聯(lián)考)(多選)空間中有磁感應(yīng)強度為B的有界勻強磁場區(qū)域，磁場方向如圖所示，有一邊長為L、電阻為R、粗細均勻的正方形金屬線框abcd置于勻強磁場區(qū)域中，ab邊與磁場右邊界平行．若拉著金屬線框以速度v向右勻速運動，則( ) A．當(dāng)cd邊即將出磁場區(qū)域時，a、b兩點間的電壓為 B．從把ab邊拉到磁場右邊界到把金屬線框從磁場區(qū)域完全拉出的過程中，拉力做功為 C．從把ab邊拉到磁場右邊界到把金屬線框從磁場區(qū)域完全拉出的過程中，拉力做功的功率為 D．從把ab邊拉到磁場右邊界到把金屬線框從磁場區(qū)域完全拉出的過程中，通過金屬線框的電荷量為 解析：選CD.當(dāng)cd邊即將出磁場區(qū)域時，cd邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BLv，a、b兩點間的電壓等于E＝，選項A錯誤．當(dāng)ab邊剛出磁場區(qū)域時，cd邊切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BLv，線框中電流I＝E/R，所受安培力F安＝BIL＝，由于金屬線框做勻速運動，拉力等于安培力，拉力做功W＝FL＝F安L＝，選項B錯誤．拉力做功功率為P＝，選項C正確．由E＝，＝E/R，q＝Δt，聯(lián)立解得q＝，磁通量變化量ΔΦ＝BL2，通過金屬線框的電荷量為q＝＝，選項D正確． 4．做磁共振(MRI)檢查時，對人體施加的磁場發(fā)生變化時會在肌肉組織中產(chǎn)生感應(yīng)電流．某同學(xué)為了估算該感應(yīng)電流對肌肉組織的影響，將包裹在骨骼上的一圈肌肉組織等效成單匝線圈，線圈的半徑r＝5.0 cm，線圈導(dǎo)線的截面積A＝0.80 cm2，電阻率ρ＝1.5 Ωm.如圖所示，勻強磁場方向與線圈平面垂直，若磁感應(yīng)強度B在0.3 s內(nèi)從1.5 T均勻地減為零，求：(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字) (1)該圈肌肉組織的電阻R； (2)該圈肌肉組織中的感應(yīng)電動勢E； (3)0.3 s內(nèi)該圈肌肉組織中產(chǎn)生的熱量Q. 解析：(1)由電阻定律R＝ρ，代入數(shù)據(jù)解得R＝6103 Ω (2)感應(yīng)電動勢E＝πr2，代入數(shù)據(jù)解得E＝410－2 V (3)由焦耳定律得Q＝Δt，代入數(shù)據(jù)解得Q＝810－8 J 答案：(1)6103 Ω (2)410－2 V (3)810－8 J 解答電磁感應(yīng)中電路問題的三個步驟 1．確定電源：利用E＝n或E＝Blvsin θ求感應(yīng)電動勢的大小，利用右手定則或楞次定律判斷感應(yīng)電流的方向．如果在一個電路中切割磁感線的部分有多個并相互聯(lián)系，可等效成電源的串、并聯(lián)． 2．分析電路結(jié)構(gòu)：分析內(nèi)、外電路，以及外電路的串并聯(lián)關(guān)系，畫出等效電路圖． 3．利用電路規(guī)律求解：應(yīng)用閉合電路歐姆定律及串并聯(lián)電路的基本性質(zhì)等列方程求解． 高頻考點三 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題 知能必備 1.電磁感應(yīng)的基本規(guī)律及閉合電路歐姆定律． 2.牛頓運動定律及運動學(xué)方程的應(yīng)用． 3.安培力做功的特點及功能關(guān)系、能量守恒定律. [命題視角] 視角1 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題 [例1] (2017海南?？诟呷|(zhì)檢)如圖所示，兩根足夠長的光滑直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行固定在傾角θ＝37的絕緣斜面上，兩導(dǎo)軌間距L＝1 m，導(dǎo)軌的電阻可忽略．M、P兩點間接有阻值為R的電阻．一根質(zhì)量m＝1 kg、電阻r＝0.2 Ω的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．整套裝置處于磁感應(yīng)強度B＝0.5 T的勻強磁場中，磁場方向垂直斜面向下．自圖示位置起，桿ab受到大小為F＝0.5v＋2(式中v為桿ab運動的速度，所有物理量均采用國際單位制)、方向平行導(dǎo)軌沿斜面向下的拉力作用，由靜止開始運動，測得通過電阻R的電流隨時間均勻增大．g取10 m/s2，sin 37＝0.6. (1)試判斷金屬桿ab在勻強磁場中做何種運動，請寫出推理過程； (2)求電阻R的阻值； (3)求金屬桿ab自靜止開始下滑通過位移x＝1 m所需的時間t. 思路探究 (1)金屬桿下滑過程中受哪幾個力的作用？ (2)“通過R的電流隨時間均勻增大”說明什么？ 嘗試解答 __________ 解析 (1)金屬桿做勻加速運動(或金屬桿做初速度為零的勻加速運動)．通過R的電流I＝＝，因為B、L、R、r為定值，所以I與v成正比，因通過R的電流I隨時間均勻增大，即桿的速度v隨時間均勻增大，即桿的加速度為恒量，故金屬桿做勻加速運動． (2)對回路，根據(jù)閉合電路歐姆定律I＝ 對桿，根據(jù)牛頓第二定律有 F＋mgsin θ－BIL＝ma 將F＝0.5v＋2代入得 2＋mgsin θ＋v＝ma 因為v為變量，a為定值．所以a與v無關(guān)，必有 ma＝2＋mgsin θ 0．5－＝0 解得a＝8 m/s2，R＝0.3 Ω (3)由x＝at2得，所需時間 t＝ ＝0.5 s 答案 (1)見解析 (2)0.3 Ω (3)0.5 s 視角2 電磁感應(yīng)中的能量問題 [例2] 如圖所示，“凸”字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m，相鄰各邊互相垂直，且處于同一豎直平面內(nèi)，ab邊長為l，cd邊長為2l，ab與cd平行，間距為2l.勻強磁場區(qū)域的上下邊界均水平，磁場方向垂直于線框所在平面．開始時，cd邊到磁場上邊界的距離為2l，線框由靜止釋放，從cd邊進入磁場直到ef、pq邊進入磁場前，線框做勻速運動．在ef、pq邊離開磁場后，ab邊離開磁場之前，線框又做勻速運動．線框完全穿過磁場過程中產(chǎn)生的熱量為Q.線框在下落過程中始終處于原豎直平面內(nèi)，且ab、cd邊保持水平，重力加速度為g.求 (1)線框ab邊將離開磁場時做勻速運動的速度大小是cd邊剛進入磁場時的幾倍； (2)磁場上下邊界間的距離H. 思路探究 (1)線框做勻速運動的條件是什么？ (2)線框運動過程中受哪些力的作用？能量轉(zhuǎn)化過程怎樣？ 嘗試解答 __________ 解析 (1)設(shè)磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，cd邊剛進入磁場時，線框做勻速運動的速度為v1，cd邊上的感應(yīng)電動勢為E1，由法拉第電磁感應(yīng)定律，有E1＝2Blv1① 設(shè)線框總電阻為R，此時線框中電流為I1，由閉合電路歐姆定律，有I1＝② 設(shè)此時線框所受安培力為F1，有F1＝2I1lB③ 由于線框做勻速運動，其受力平衡，有mg＝F1④ 由①②③④式得v1＝⑤ 設(shè)ab邊離開磁場之前，線框做勻速運動的速度為v2，同理可得v2＝⑥ 由⑤⑥式得v2＝4v1⑦ (2)線框自釋放直到cd邊進入磁場前，由機械能守恒定律，有2mgl＝mv⑧ 線框完全穿過磁場的過程中，由能量守恒定律，有 mg(2l＋H)＝mv－mv＋Q⑨ 由⑦⑧⑨式得H＝＋28l 答案 (1)4倍 (2)＋28l 1．電磁感應(yīng)中動力學(xué)和能量問題的“兩狀態(tài)、兩對象” (1)兩狀態(tài) ①導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)——靜止或勻速直線運動狀態(tài)． 處理方法：根據(jù)平衡狀態(tài)時導(dǎo)體所受合外力等于零列式分析． ②導(dǎo)體處于非平衡狀態(tài)——加速度不為零． 處理方法：根據(jù)牛頓第二定律進行動態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分析． (2)兩對象 ①電學(xué)對象電源：E＝Blv或E＝n分析電路的結(jié)構(gòu) 受力分析：F安＝BIL→F合＝ma過程分析：F合＝ma→v→E→I→F安 2．用動力學(xué)觀點、能量觀點解答電磁感應(yīng)問題的一般步驟 [題組沖關(guān)] 1．(2016百校聯(lián)盟押題卷)如圖所示，光滑斜面的傾角α＝37，在斜面上放置有一矩形線框abcd，其ab邊長為L1＝2 m，bc邊長為L2＝1 m，線框的質(zhì)量m＝1 kg、電阻R＝10 Ω.斜面上虛線ef的右側(cè)有磁感應(yīng)強度大小為B＝1 T、方向垂直斜面向上的勻強磁場．t＝0時線框在平行于斜面向上的恒力F＝8 N作用下由靜止開始運動，線框進入磁場的過程中始終做勻速直線運動．已知虛線ef與斜面頂端gh的距離為s＝7 m，ab∥ef∥gh，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，重力加速度g＝10 m/s2.求： (1)線框進入磁場前的加速度大小和線框進入磁場時做勻速運動的速度大?。? (2)線框進入磁場的過程中產(chǎn)生的焦耳熱； (3)線框從開始運動至ab邊到達gh處所用的時間． 解析：(1)線框進入磁場前做勻加速直線運動，由牛頓第二定律有F－mgsin α＝ma 解得a＝2 m/s2 線框進入磁場的過程中做勻速運動，線框受力平衡，有 F＝mgsin α＋FA ab邊進入磁場切割磁感線，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E＝BL1v 由閉合電路歐姆定律得感應(yīng)電流I＝ 受到的安培力FA＝BIL1 代入數(shù)據(jù)解得v＝5 m/s (2)線框進入磁場的過程中做勻速運動，根據(jù)功能關(guān)系有 Q＝(F－mgsin α)L2 解得Q＝2 J (3)線框進入磁場前做勻加速直線運動，進入磁場的過程中做勻速直線運動，線框完全進入磁場后仍做勻加速直線運動 進入磁場前線框的運動時間為t1＝＝2.5 s 進入磁場過程中線框勻速運動的時間為t2＝＝0.2 s 線框完全進入磁場后，線框受力情況與進入磁場前相同，加速度大小仍為a＝2 m/s2，對該過程有s－L2＝vt3＋at 代入數(shù)據(jù)得t3＝1 s 線框從開始運動至ab邊到達gh處所用的時間為 t＝t1＋t2＋t3＝3.7 s 答案：(1)5 m/s (2)2 J (3)3.7 s 2．如右圖所示，平行金屬導(dǎo)軌與水平面間夾角均為37，導(dǎo)軌間距為1 m，電阻不計，導(dǎo)軌足夠長．兩根金屬棒ab和a′b′的質(zhì)量都是0.2 kg，電阻都是1 Ω，與導(dǎo)軌垂直放置且接觸良好，金屬棒和導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為0.25，兩個導(dǎo)軌平面處均存在著垂直軌道平面向上的勻強磁場(圖中未畫出)，磁感應(yīng)強度B的大小相同．讓a′b′固定不動，將金屬棒ab由靜止釋放，當(dāng)ab下滑速度達到穩(wěn)定時，整個回路消耗的電功率為8 W．求： (1)ab下滑的最大加速度； (2)ab下落了30 m高度時，其下滑速度已經(jīng)達到穩(wěn)定，則此過程中回路電流的發(fā)熱量Q為多大？ (3)如果將ab與a′b′同時由靜止釋放，當(dāng)ab下落了30 m高度時，其下滑速度也已經(jīng)達到穩(wěn)定，則此過程中回路電流的發(fā)熱量Q′為多大？(g＝10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8) 解析：(1)當(dāng)ab棒剛下滑時，ab棒的加速度有最大值： a＝gsin θ－μgcos θ＝4 m/s2. (2)ab棒達到最大速度時做勻速運動，有 mgsin θ＝BIL＋μmgcos θ， 整個回路消耗的電功率 P電＝BILvm＝(mgsin θ－μmgcos θ)vm＝8 W， 則ab棒的最大速度為：vm＝10 m/s 由P電＝＝ 得：B＝0.4 T. 根據(jù)能量守恒得： mgh＝Q＋mv＋μmgcos θ 解得：Q＝30 J. (3)由對稱性可知，當(dāng)ab下落30 m穩(wěn)定時其速度為v′，a′b′也下落30 m，其速度也為v′，ab和a′b′都切割磁感線產(chǎn)生電動勢，總電動勢等于兩者之和． 根據(jù)共點力平衡條件，對ab棒受力分析， 得mgsin θ＝BI′L＋μmgcos θ 又I′＝＝ 代入解得v′＝5 m/s 由能量守恒2mgh＝2mv′2＋2μmgcos θ＋Q′ 代入數(shù)據(jù)得Q′＝75 J. 答案：(1)4 m/s2 (2)30 J (3)75 J [真題試做] [真題1] (2015高考全國卷Ⅱ)如圖，直角三角形金屬框abc放置在勻強磁場中，磁感應(yīng)強度大小為B，方向平行于ab邊向上，當(dāng)金屬框繞ab邊以角速度ω逆時針轉(zhuǎn)動時，a、b、c三點的電勢分別為Ua、Ub、Uc.已知bc邊的長度為l.下列判斷正確的是( ) A．Ua>Uc，金屬框中無電流 B．Ub>Uc，金屬框中電流方向沿abca C．Ubc＝－Bl2ω，金屬框中無電流 D．Ubc＝Bl2ω，金屬框中電流方向沿acba 解析：選C.金屬框abc平面與磁場平行，轉(zhuǎn)動過程中磁通量始終為零，所以無感應(yīng)電流產(chǎn)生，選項B、D錯誤．轉(zhuǎn)動過程中bc邊和ac邊均切割磁感線，產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，由右手定則判斷Ua下載提示(請認真閱讀)
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