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2019-2020年高考物理 39電磁感應(yīng)與能量精解分析.doc

  • 資源ID:2500348       資源大?。?span id="ivx0p55" class="font-tahoma">180.50KB        全文頁數(shù):4頁
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2019-2020年高考物理 39電磁感應(yīng)與能量精解分析.doc

2019-2020年高考物理 39電磁感應(yīng)與能量精解分析高頻考點(diǎn):電磁感應(yīng)與能量動態(tài)發(fā)布:xx天津理綜物理第12題、xx上海物理第32題、xx年北京理綜第24題命題規(guī)律:電磁感應(yīng)與能量是高考考查的重點(diǎn)和熱點(diǎn),考查電磁感應(yīng)與能量的試題可能為選擇題,也可能為計(jì)算題,計(jì)算題常常以壓軸題出現(xiàn),綜合性強(qiáng)、難度大、分值高、區(qū)分度大。命題分析考查方式一 電磁感應(yīng)與能量 【命題分析】導(dǎo)體切割磁感線或磁通量變化過程,在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流,機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。電流通過導(dǎo)體受到安培力作用或通過電阻發(fā)熱、電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能或內(nèi)能。因此電磁感應(yīng)過程總是伴隨著能量的轉(zhuǎn)化。利用能量守恒定律解答電磁感應(yīng)中能量問題,快捷方便。高考對電磁感應(yīng)與能量的考查難度中等或偏難。 例1(xx天津理綜物理第12題)如圖所示,兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為l=0.5m,其電阻不計(jì),兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30角。完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置,每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸,已知兩棒質(zhì)量均為m=0.02kg,電阻均為R=0.01,整個(gè)裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.2T,棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下,沿導(dǎo)軌向上勻速運(yùn)動,而棒cd恰好能夠保持靜止。取g=10m/s2,問:(1)通過棒cd的電流I是多大,方向如何?(2)棒ab受到的力F多大?(3)棒cd每產(chǎn)生Q=0.1J的熱量,力F做的功W是多少?【解析】(1)棒cd受到的安培力Fcd=IlB,棒cd在共點(diǎn)力作用下平衡,則Fcd=mgsin30聯(lián)立上述二式,代入數(shù)據(jù)解得I=1A。根據(jù)楞次定律可知,棒cd中電流方向由d至c。(2)棒ab與棒cd受到的安培力大小相等,F(xiàn)ab= Fcd對棒ab,由共點(diǎn)力平衡知F=mgsin30+ IlB,代入數(shù)據(jù)解得F=0.2N。(3)設(shè)在時(shí)間t內(nèi)棒cd產(chǎn)生Q=0.1J的熱量,由焦耳定律知Q=I2Rt,設(shè)棒ab勻速運(yùn)動的速度大小為v,其產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=Blv,由閉合電路歐姆定律知I=.由運(yùn)動學(xué)公式知在時(shí)間t內(nèi),棒ab沿導(dǎo)軌的位移x=vt,力F做的功W=Fx, 綜合上述各式,代入數(shù)據(jù)解得W=0.4J?!军c(diǎn)評】此題考查平衡條件、焦耳定律、閉合電路歐姆定律、功、熱量等相關(guān)知識點(diǎn)。例2(xx上海物理第32題)電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長S=1.15m,兩導(dǎo)軌間距L=0.75 m,導(dǎo)軌傾角為30,導(dǎo)軌上端ab接一阻值R=1.5的電阻,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.8T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上。阻值r=0.5,質(zhì)量m=0.2kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好,從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端,在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Qr=0.1J。(取g=10m/s2)求:(1)金屬棒在此過程中克服安培力的功;(2)金屬棒下滑速度v=2m/s時(shí)的加速度(3)為求金屬棒下滑的最大速度,有同學(xué)解答如下:由動能定理,。由此所得結(jié)果是否正確?若正確,說明理由并完成本小題;若不正確,給出正確的解答?!窘馕觥浚?)下滑過程中安培力的功即為在電阻上產(chǎn)生的焦耳熱,由于R=3r,因此QR=3 Qr= =0.3J。 (1分)W=Q= QR + Qr=0.4J。(2分)(2)金屬棒下滑時(shí)受重力和安培力 (1分)由牛頓第二定律 (3分) =3.2m/s2. (2分)(3)此解法正確。 (1分)金屬棒下滑時(shí)舞重力和安培力作用,其運(yùn)動滿足(1)求方框下落的最大速度vm(設(shè)磁場區(qū)域在豎直方向足夠長);(2)當(dāng)方框下落的加速度為時(shí),求方框的發(fā)熱功率P;(3)已知方框下落時(shí)間為t時(shí),下落高度為h,其速度為vt(vt<vm)。若在同一時(shí)間t內(nèi),方框內(nèi)產(chǎn)生的熱與一恒定電流I0在該框內(nèi)產(chǎn)生的熱相同,求恒定電流I0的表達(dá)式。方框質(zhì)量 m=4LAd方框電阻 R=方框下落速度為v時(shí),產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=B2Lv感應(yīng)電流 I=E/R=方框下落過程,受到重力G及安培力F, G=mg=4LAdg,方向豎直向下

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