1、 L2 法拉第电磁感应定律、自感【 原创精品解析纯word版】物理卷2015届云南省玉溪一中高三上学期期中考试(201411)】19(9分)如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上。导轨平面与水平面的夹角为,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、间距为d的平行金属板R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻。(1)调节Rx=R,释放导体棒,当棒沿导轨匀速下滑时,求通过棒的电流I及棒的速率v。(2)改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为m、带电量为+q的微粒水平射入金属板间,若它能匀速通过,求此时的Rx。【答
2、案】【知识点】电磁感应现象L2 L3【答案解析】(1)(2)解析:(1)当Rx=R棒沿导轨匀速下滑时,由平衡条件,安培力,解得感应电动势,电流,解得 (2)微粒水平射入金属板间,能匀速通过,由平衡条件棒沿导轨匀速,由平衡条件,金属板间电压解得.【思路点拨】本题考查了电磁感应现象中有关感应电流的计算,通过平衡条件求出金属棒的速度.【 原创精品解析纯word版】物理卷2015届云南省玉溪一中高三上学期期中考试(201411)】14.半径为右端开小口的导体圆环和长为2的导体直杆,单位长度电阻均为R0。圆环水平固定放置,整个内部区域分布着竖直向下的匀强磁场,磁感应强度为B。杆在圆环上以速度平行于直径C
3、D向右做匀速直线运动,杆始终有两点与圆环良好接触,从圆环中心O开始,杆的位置由确定,如图所示,则( )A=0时,杆产生的电动势为B =0时,杆受的安培力大小为C时,杆产生的电动势为 D时,杆受的安培力大小为 【答案】【知识点】法拉第电磁感应定律 安培力 L2 K1【答案解析】AD 解析:A、=0时,杆产生的电动势E=BLv=2Bav,故A正确B、=0时,由于单位长度电阻均为R0所以电路中总电阻(2+)aR0所以杆受的安培力大小F=BIL= ,故B错误C、=时,根据几何关系得出此时导体棒的有效切割长度是a,所以杆产生的电动势为Bav,故C错误D、=时,电路中总电阻是()aR0,所以杆受的安培力大
4、小F=BIL=,故D正确故选AD【思路点拨】根据几何关系求出此时导体棒的有效切割长度,根据法拉第电磁感应定律求出电动势注意总电阻的求解,进一步求出电流值,即可算出安培力的大小电磁感应与电路的结合问题,关键是弄清电源和外电路的构造,然后根据电学知识进一步求解【 原创纯word版精品解析】物理卷2015届云南省玉溪一中高三上学期第二次月考(201410)】14(15分)如图甲所示,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨相距为L11m,导轨平面与水平面成30角,上端连接阻值R15的电阻;质量为m02kg、阻值r05的金属棒ab放在两导轨上,距离导轨最上端为L24m,棒与导轨垂直并保持良好接触。整个装
5、置处于一匀强磁场中,该匀强磁场方向与导轨平面垂直,磁感应强度大小随时间变化的情况如图乙所示。为保持ab棒静止,在棒上施加了一平行于导轨平面的外力F, g=10m/s2求:(1)当t2s时,外力F1的大小;(2)当t3s前的瞬间,外力F2的大小和方向;(3)请在图丙中画出前4s外力F随时间变化的图像(规定方向沿斜面向上为正);【答案】【知识点】导体切割磁感线时的感应电动势;闭合电路的欧姆定律;法拉第电磁感应定律;电磁感应中的能量转化J2 L2 L3【答案解析】(1)0;(2)0.5N,方向沿斜面向下;(3)如图所示解析:(1)当t=2s时,回路中产生的感应电动势为:E=,B2=1T,应电流为:I
6、=;根据楞次定律判断可知,ab所受的安培力沿轨道向上;ab棒保持静止,受力平衡,设外力沿轨道向上,则由平衡条件有:mgsin30-B2IL1-F1=0可解得:F1=mgsin30-B2IL1=0.210sin30-111=0(2)当t=3s前的瞬间,由图可知,B3=1.5T,设此时外力沿轨道向上,则根据平衡条件得:F2+B3IL1-mgsin30=0则得:F2=mg sin30-B3IL1=0.210sin30-1.511=-0.5N,负号说明外力沿斜面向下(3)规定F方向沿斜面向上为正,在0-3s内,根据平衡条件有:mgsin30-BIL1-F=0而B=0.5t(T)则得:F=mgsin30
7、-BIL1=0.210sin30-0.5T11=1-0.5T(N)当t=0时刻,F=1N在3-4s内,B不变,没有感应电流产生,ab不受安培力,则由平衡条件得:F=mgsin30=0.210sin30N=1N画出前4s外力F随时间变化的图象如图所示【思路点拨】(1)由图知,0-3s时间内,B均匀增大,回路中产生恒定的感应电动势和感应电流,根据法拉第电磁感应定律和欧姆定律求出感应电流,由平衡条件求解t=2s时,外力F1的大小(2)与上题用同样的方法求出外力F2的大小和方向(3)由B-t图象得到B与t的关系式,根据平衡条件得到外力F与t的关系式,再作出图象解决本题的关键掌握法拉第电磁感应定律、平衡条件、安培力公式和能量守恒定律等等电磁学和力学规律,得到解析式,再画图象是常用的思路,要多做相关的训练