高考復習專題電磁感應(yīng)功能問題

1、學習好資料歡迎下載電磁感應(yīng)一功能問題【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，下半部處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是y=a的直線（圖中虛線所示），一個小金屬環(huán)從拋物線上y=b（ba）處以速度v沿拋物線下滑，假設(shè)拋物線足夠長，金屬環(huán)沿拋物線下滑后產(chǎn)生的焦耳熱總量是（）九頁前B. ymv21、Ogv 0- 卩 mg（R 計RO/B I 解法二：以F表示拖動桿1的外力，表示回路的電流，達到穩(wěn)定時，對桿1有F-卩mg-BII，對桿2有BII-卩mg=0、，外力的功率Pf=Fv。，以P表示桿2克服摩 擦力做功的功率則有P 尸亠產(chǎn)（的+ &）廠刃1|砒 .解痔尸

2、=沖12&何f器管（局+心【答刻尸=02藝噸-備#（冊士歐姆定律和牛頓運動定律解決力電綜合問題的本題主要考查考生應(yīng)用電磁感應(yīng)定律、 能力.鞏固練習1 .如圖所示，勻強磁場和豎直導軌所在面垂直，金屬棒ab可在導軌上無摩擦滑動，在金屬棒、導軌和電阻組成的閉合回路中，除電阻R外，其余電阻均不計，在 ab下 一滑過程中：X XR的內(nèi)能.“ xR的內(nèi)能.A. 由于ab下落時只有重力做功，所以機械能守恒.B. ab達到穩(wěn)定速度前，其減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電阻C. ab達到穩(wěn)定速度后，其減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電阻D. ab達到穩(wěn)定速度后，安培力不再對ab做功.2. 如圖所示，ABCD!固定的水平放置的足

3、夠長的U形導軌，整個導軌處于豎直向上的勻強磁場中，在導軌上架著一根金屬棒 ab,在極短時間內(nèi)給棒ab個水平向右的速度，ab棒開始運動，最后又靜止在導軌上，則ab在運動過程中，就導軌是光滑和粗糙兩種情況相比較（）A. 整個回路產(chǎn)生的總熱量相等B. 安培力對ab棒做的功相等C. 安培力對ab棒的沖量相等D. 電流通過整個回路所做的功相等3. 如圖所示，質(zhì)量為M勺條形磁鐵與質(zhì)量為 m的鋁環(huán)，都靜止在光滑的水平面上，當在極短的時間內(nèi)給鋁環(huán)以水平向右的沖量 I，使環(huán)向右運動，則下列說法不正確的是（）A .在鋁環(huán)向右運動的過程中磁鐵也向右運動B .磁鐵運動的最大速度為 l/(M+m)C. 鋁環(huán)在運動過程中

4、，能量最小值為ml2/2(M+m)2D. 鋁環(huán)在運動過程中最多能產(chǎn)生的熱量為I2/2m4. 如圖所示，在光滑的水平面上， 有豎直向下的勻強磁場，分布在寬度為L的區(qū)域里，現(xiàn)有一邊長為 a(aIMMI 握I :口上，金屬棒Mf質(zhì)量為30g，它與框架兩邊垂直，跨過定滑輪系一個質(zhì)量為 20g的砝碼，自靜止釋放砝碼后，電阻R能得到的最大功率為w.IQ4 I MII X6. 如圖所示，正方形金屬框 ABC邊長L=20cm質(zhì)量m=0.1kg，電阻R=0.1 Q ,吊住金屬框的細線跨過兩定滑輪后，其另一端掛著一個質(zhì)量為M=0.14kg的重物，重物拉著金屬框運動，當金屬框的AE邊以某一速度進入磁感強度2B=0.

5、5T的水平勻強磁場后，即以該速度 v做勻速運動，取g= 10m/s,則金屬框勻速上升的速度 v=m/s,在金屬框勻速上升的過程中， 重物M!過 懸線對金屬框做功J,其中有J的機械能通過電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.7. 如圖所示，兩根固定在水平面上的光滑平行金屬導軌Mr和PQ 一端接有阻值為 R的電阻,處于方向豎直向下的勻強磁場中。在導軌上垂直導軌跨放質(zhì)量為m勺金屬直桿，金屬桿的電阻為r，金屬桿與導軌接觸良好、導軌足夠長且電阻不計。金屬桿在垂直于桿的水平恒 力F作用下向右勻速運動時，電阻R消耗的電功率為P,從某一時刻開始撤去水平恒力 F去水平力后：(1)當電阻F上消耗的功率為P/4時，金屬桿的加速度大小

6、和方向。(2)電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱。r .Q-HP GXXxlx只hMxXXXxXXx x xXXX兀XXX:KXX岸丈ax x xXXXXXXx乙Q,v甲如果U形框恰好不能與方框分離，則8.如圖甲所示，空間存在著一個范圍足夠大的豎直向下的勻強磁場，磁場的磁感強度大小為B, 邊長為f的正方形金屬框abcd(下簡稱方框)在光滑的水平地面上， 其外側(cè)套著一個與方 框邊長相同的U形金屬框架MNPQ下簡稱U形框)U形框與方框之間接觸良好且無摩擦，兩個 金屬杠每條邊的質(zhì)量均為 m每條邊的電阻均為將方框固定不動，用力拉動u形框使它以速度v0垂直NQ邊向右勻速運動，當I形框的MP端滑至方框的最右側(cè)，如圖乙所

7、示時，方框上的bd兩端的電勢差為多大 ？此時方框的熱功率為多大 ？若方框不固定，給U形框垂直NQ邊向右的初速度w,在這一過程中兩框架上產(chǎn)生的總熱量為多少？若方框不固定，給U形框垂直NQ邊向右的初速度v(v v 0), 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)過時間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：下滑過程有安培力做功，機械能不守恒；ab達到穩(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能3. 答案：D解析：鋁環(huán)向右運動時， 環(huán)內(nèi)感應(yīng)電流的磁場與磁鐵產(chǎn)生相互作用，使環(huán)做減

8、速運動，磁鐵向右做加速運動，待相對靜止后，系統(tǒng)向右做勻速運動，由l=(m+M)v，得v=l/(m+M)，即為磁鐵的最大速度，環(huán)的最小速度，其動能的最小值為m/2 I/(m+M) 2,鋁環(huán)產(chǎn)生的最大熱2 2量應(yīng)為系統(tǒng)機械能的最大損失量，l2m-l /2(m+M)=MI /2m(m+M).4. 答案：C解析：這是一道選用力學規(guī)律求解電磁感應(yīng)的好題目，線框做的是變加速運動，不能用運動學公式求解，那么就應(yīng)想到動能定理，設(shè)線框剛進出時速度為vHv2,則第一階段產(chǎn)生的熱量，第二階段產(chǎn)生的熱量 Q=mv/2，只要能找出vi和v2的關(guān)系就能找到答案，由動量定理可得B mv2因為討=g弓是柑同的5. 答案:0.

9、5W解析：由題意分析知，當砝碼加速下落到速度最大時 ，砝碼的合外力為零，此時R#到功率最 大，為mg=BhaxL2Pmax=I maXR由式得P maX=(mg/BL) 2R=0.5W6. 答案:4 ; 0.28 ; 0.08解析:F安=(M-m)g,轉(zhuǎn)化的內(nèi)能=電L7. 解析： 撤去F之前，設(shè)通過電阻R的電流為I ,則金屬桿受到的安培力大小F安=BIL=F.撤2去F之后，由P=I F知，當電阻Rh消耗的電功率為 P/4時，通過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，喬方向水平向左.做減速運動直到停下。設(shè)勻速運動(2)撤去F后，金屬桿在

10、與速度方向相反的安培力作用下, 時金屬桿的速度為v,則I 2(R+r)=Fv，又P=I2R，解得由能量守恒可得，撤去 F后，整個電路產(chǎn)生的熱量+ f)22帶F2則電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱8. 解析：(1)U形框向右運動時，NQfe相當于電源，產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv。，當如圖乙所示位置時，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E 42?愆閉合電路的總電流為左 Ur根據(jù)歐姆定律可知，bd兩端的電勢差為：Ubd=方框中的熱功率為：(2) 在U形框向右運動的過程中，U形框和方框組成的系統(tǒng)所受外力為零，故系統(tǒng)動量守恒，設(shè)到達圖示位置時具有共同的速度v,根據(jù)動量守恒定律s ( 3nt + 4fl：) I1IS得汕=弓坯根據(jù)能量守恒定律，U形框和方框組成的系統(tǒng)損失的機械能等于在這一過程中