高考物理电磁感应(第二道大题).doc

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1、1.如图所示，M′MNN′为放置在粗糙绝缘水平面上的U型金属框架，MM′和NN′相互平行且足够长，间距l=0.40m，质量M=0.20kg。质量m=0.10kg的导体棒ab垂直于MM′和NN′放在框架上，导体棒与框架的摩擦忽略不计。整个装置处于竖直向下的匀磁场中，磁感应强度B=0.50T。t=0时，垂直于导体棒ab施加一水平向右的恒力F=2.0N，导体棒ab从静止开始运动；当t=t1时，金属框架将要开始运动，此时导体棒的速度v1=6.0m/s；经过一段时间，当t=t2时，导体棒ab的速度v2=12.0m/s；金

2、属框架的速度v3=0.5m/s。在运动过程中，导体棒ab始终与MM′和NN′垂直且接触良好。已知导体棒ab的电阻r=0.30Ω，框架MN部分的阻值R=0.10Ω，其余电阻不计。设框架与水平面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。求：（1）求动摩擦因数μ；（2）当t=t2时，求金属框架的加速度；（3）若在0~t1这段时间内，MN上产生的热量Q=0.10J，求该过程中导体棒ab位移x的大小。答案：（1）（2）（3）答案解析：试题分析：（1）当时，导体棒ab切割磁感线产生的感应电动势所以回路中的电流取金属

3、框架为研究对象，MN边受到安培力，          （1分）与地面之间的最大静摩擦力刚要开始滑动说明安培力等于最大静摩擦力            （1分）解得：             （1分）（2）当时，设回路中的电流为             （1分）取金属框架为研究对象，根据牛顿第二定律有解得：           （1分）（3）在0~t1时间内，电路中产生的总热量         （1分）根据功能原理，拉力做功转化为焦耳热和金属棒动能               （1分）解得：            

4、  （1分）考点：电磁感应2.如图所示，固定的光滑金属导轨间距为L，导轨电阻不计，上端a、b间接有阻值为R的电阻，导轨平面与水平面的夹角为θ，且处在磁感应强度大小为B、方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中。质量为m、电阻为r的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。初始时刻，弹簧恰处于自然长度，导体棒具有沿轨道向上的初速度v0。整个运动过程中导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。已知弹簧的劲度系数为k，弹簧的中心轴线与导轨平行。⑴求初始时刻通过电阻R的电流I的大小和方向；⑵当导体棒第一次回到初始位置时，速度变为v，求此时

5、导体棒的加速度大小a；⑶导体棒最终静止时弹簧的弹性势能为Ep，求导体棒从开始运动直到停止的过程中，电阻R上产生的焦耳热Q。答案：（1），电流方向为b→a（2） （3）答案解析：试题分析：⑴棒产生的感应电动势    2分通过的电流大小  2分电流方向为b→a          1分⑵棒产生的感应电动势为         1分感应电流       1分棒受到的安培力大小，方向沿斜面向上 　1分根据牛顿第二定律有　 　　　　　　1分解得　　　　　　　1分⑶导体棒最终静止，有　压缩量 　　 　　1分设整个过程回路产生的

6、焦耳热为Q0，根据能量守恒定律　有 　　　　　2分      　1分电阻R上产生的焦耳热 　　　2分考点：本题考查了感应电动势和右手定则、电磁感应与牛顿运动定律的结合，电磁感应与能量的结合3.如图所示，在一磁感应强度B＝0.5T的匀强磁场中，垂直于磁场方向水平放置着两根相距为h＝0.1m的平行金属导轨MN和PQ，导轨电阻忽略不计，在两根导轨的端点N、Q之间连接一阻值R＝0.3Ω的电阻。导轨上跨放着一根长为L＝0.2m，每米长电阻r＝2.0Ω/m的金属棒ab，金属棒与导轨正交放置，交点为c、d，当金属棒在水平拉力

7、作用于以速度v＝4.0m/s向左做匀速运动时，试求：（1）使金属棒做匀速运动的拉力；（2）回路中的发热功率；（3）金属棒ab两端点间的电势差。答案：（1）0.02N （2）0.08W  （3）0.32V答案解析：试题分析：（1）当金属棒ab在水平拉力作用向左做匀速运动时切割磁感线，产生的感应电动势      （2分）由闭合电路欧姆定律，可得回路中产生的感应电流为：        （1分）金属棒ab受到的安培力为：       （1分）要使金属棒匀速运动，应有          （1分）（2）该回路为纯电阻电路，

8、则回路中的热功率为：          （2分）（3）金属棒ab两端的电势差等于、与三者之和，由于           （2分）所以         （1分）考点：本题考查了导体切割磁感线的规律。4.如图所示，固定于水平桌面上足够长的两平行光滑导轨PQ、MN，其电阻不计，间距d=0.5m，P、M两端接有一只理想电压表，整个装置处于竖直向下的磁感应强度B0＝0.2T的匀强磁场中，两金属棒