2019-2020年高中物理專題14 電磁感應(yīng)功能問(wèn)題.doc

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上傳時(shí)間：2019-11-29

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2019-2020年高中物理專題14 電磁感應(yīng)功能問(wèn)題【例1】光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖所示，拋物的方程是y=x2，下半部處在一個(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的上邊界是y=a的直線(圖中虛線所示)，一個(gè)小金屬環(huán)從拋物線上y=b(b v0)，U形框最終將與方框分離，如果從U型框和方框不再接觸開始，經(jīng)過(guò)時(shí)間t方框最右側(cè)和U型框最左側(cè)距離為s，求金屬框框分離后的速度各多大? 1.答案:C 解析:下滑過(guò)程有安培力做功,機(jī)械能不守恒;ab達(dá)到穩(wěn)定速度,重力等于安培力,故C正確. 2.答案:A 解析：兩種情況下產(chǎn)生的總熱量，都等于金屬棒的初動(dòng)能. 3.答案：D 解析：鋁環(huán)向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的磁場(chǎng)與磁鐵產(chǎn)生相互作用，使環(huán)做減速運(yùn)動(dòng)，磁鐵向右做加速運(yùn)動(dòng)，待相對(duì)靜止后，系統(tǒng)向右做勻速運(yùn)動(dòng)，由I=(m+M)v，得v=I/(m+M)，即為磁鐵的最大速度，環(huán)的最小速度，其動(dòng)能的最小值為m/2{I/(m+M)}2，鋁環(huán)產(chǎn)生的最大熱量應(yīng)為系統(tǒng)機(jī)械能的最大損失量，I2/2m-I2/2(m+M)=MI2/2m(m+M)． 4.答案：C 解析：這是一道選用力學(xué)規(guī)律求解電磁感應(yīng)的好題目，線框做的是變加速運(yùn)動(dòng)，不能用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，那么就應(yīng)想到動(dòng)能定理，設(shè)線框剛進(jìn)出時(shí)速度為v1和v2，則第一階段產(chǎn)生的熱量，第二階段產(chǎn)生的熱量Q2=mv2/2，只要能找出v1和v2的關(guān)系就能找到答案，由動(dòng)量定理可得 5.答案:0.5W 解析:由題意分析知,當(dāng)砝碼加速下落到速度最大時(shí),砝碼的合外力為零,此時(shí)R得到功率最大,為mg=BImaxL ① Pmax=I2maxR② 由式①②得 Pmax=(mg/BL)2R=0.5W 6.答案:4；0.28；0.08 解析:F安=(M-m)g,轉(zhuǎn)化的內(nèi)能=F安L 7.解析：(1)撤去F之前，設(shè)通過(guò)電阻R的電流為I，則金屬桿受到的安培力大小F安=BIL=F．撤去F之后，由P=I2R知，當(dāng)電阻R上消耗的電功率為P/4時(shí)，通過(guò)R的電流I=I/2，則金屬桿受到的安培力F’安=BIL=F/2，方向水平向左，由牛頓第二定律得，．方向水平向左． (2)撤去F后，金屬桿在與速度方向相反的安培力作用下，做減速運(yùn)動(dòng)直到停下。設(shè)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)金屬桿的速度為v，則I2(R+r)=Fv，又P=I2R，解得由能量守恒可得，撤去F后，整個(gè)電路產(chǎn)生的熱量則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱 8.解析：(1)U形框向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，NQ邊相當(dāng)于電源，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E=Blv0，當(dāng)如圖乙所示位置時(shí)，方框bd之間的電阻為 U形框連同方框構(gòu)成的閉合電路的總電阻為閉合電路的總電流為根據(jù)歐姆定律可知，bd兩端的電勢(shì)差為：Ubd= 方框中的熱功率為： (2)在U形框向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，U形框和方框組成的系統(tǒng)所受外力為零，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒，設(shè)到達(dá)圖示位置時(shí)具有共同的速度v，根據(jù)動(dòng)量守恒定律根據(jù)能量守恒定律，U形框和方框組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能等于在這一過(guò)程中兩框架上產(chǎn)生的熱量，即 (3)設(shè)U形框和方框不再接觸時(shí)方框速度為v1， u形框的速度為v2：，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，有3mv=4mvI+3mv2……兩框架脫離以后分別以各自的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t方框最右側(cè)和U形框最左側(cè)距離為s，即(v2-v1)t=s聯(lián)立以上兩式，解得

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