2019-2020年高中物理 專(zhuān)題14 電磁感應(yīng)功能問(wèn)題.doc
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2019-2020年高中物理 專(zhuān)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(xiàn)是拋物線(xiàn),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(xiàn)(圖中虛線(xiàn)所示),一個(gè)小金屬環(huán)從拋物線(xiàn)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(kāi)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(xiàn)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(xiàn)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- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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