歡迎來(lái)到裝配圖網(wǎng)! | 幫助中心 裝配圖網(wǎng)zhuangpeitu.com!
裝配圖網(wǎng)
ImageVerifierCode 換一換
首頁(yè) 裝配圖網(wǎng) > 資源分類 > DOC文檔下載  

2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題系列之熱點(diǎn)專題突破 專題60 電磁感應(yīng)中的“桿+導(dǎo)軌”模型學(xué)案.doc

  • 資源ID:5438461       資源大?。?span id="y1wj2uh" class="font-tahoma">944KB        全文頁(yè)數(shù):15頁(yè)
  • 資源格式: DOC        下載積分:9.9積分
快捷下載 游客一鍵下載
會(huì)員登錄下載
微信登錄下載
三方登錄下載: 微信開放平臺(tái)登錄 支付寶登錄   QQ登錄   微博登錄  
二維碼
微信掃一掃登錄
下載資源需要9.9積分
郵箱/手機(jī):
溫馨提示:
用戶名和密碼都是您填寫的郵箱或者手機(jī)號(hào),方便查詢和重復(fù)下載(系統(tǒng)自動(dòng)生成)
支付方式: 支付寶    微信支付   
驗(yàn)證碼:   換一換

 
賬號(hào):
密碼:
驗(yàn)證碼:   換一換
  忘記密碼?
    
友情提示
2、PDF文件下載后,可能會(huì)被瀏覽器默認(rèn)打開,此種情況可以點(diǎn)擊瀏覽器菜單,保存網(wǎng)頁(yè)到桌面,就可以正常下載了。
3、本站不支持迅雷下載,請(qǐng)使用電腦自帶的IE瀏覽器,或者360瀏覽器、谷歌瀏覽器下載即可。
4、本站資源下載后的文檔和圖紙-無(wú)水印,預(yù)覽文檔經(jīng)過(guò)壓縮,下載后原文更清晰。
5、試題試卷類文檔,如果標(biāo)題沒(méi)有明確說(shuō)明有答案則都視為沒(méi)有答案,請(qǐng)知曉。

2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題系列之熱點(diǎn)專題突破 專題60 電磁感應(yīng)中的“桿+導(dǎo)軌”模型學(xué)案.doc

專題60 電磁感應(yīng)中的“桿導(dǎo)軌”模型“桿導(dǎo)軌”模型是電磁感應(yīng)問(wèn)題高考命題的“基本道具”,也是高考的熱點(diǎn),考查的知識(shí)點(diǎn)多,題目的綜合性強(qiáng),物理情景變化空間大,是我們復(fù)習(xí)中的難點(diǎn)“桿導(dǎo)軌”模型又分為“單桿”型和 “雙桿”型(“單桿”型為重點(diǎn));導(dǎo)軌放置方式可分為水平、豎直和傾斜;桿的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可分為勻速、勻變速、非勻變速運(yùn)動(dòng)等一、單棒問(wèn)題基本模型運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)最終特征阻尼式a逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)靜止I=0電動(dòng)式a逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)勻速I=0 (或恒定)發(fā)電式a逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)勻速I 恒定二、含容式單棒問(wèn)題基本模型運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)最終特征放電式a逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)I0無(wú)外力充電式a逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)I0有外力充電式勻加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)I 恒定三、無(wú)外力雙棒問(wèn)題基本模型運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)最終特征無(wú)外力等距式桿1做a漸小的加速運(yùn)動(dòng)桿2做a漸小的減速運(yùn)動(dòng)v1=v2I0無(wú)外力不等距式桿1做a漸小的減速運(yùn)動(dòng)桿2做a漸小的加速運(yùn)動(dòng)a0I0L1v1=L2v2四、有外力雙棒問(wèn)題基本模型運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)最終特征有外力等距式桿1做a漸大的加速運(yùn)動(dòng)桿2做a漸小的加速運(yùn)動(dòng)a1=a2,v 恒定I 恒定有外力不等距式桿1做a漸小的加速運(yùn)動(dòng)桿2做a漸大的加速運(yùn)動(dòng)a1a2,a1、a2恒定I 恒定【典例1】如圖所示,質(zhì)量m10.1 kg,電阻R10.3 ,長(zhǎng)度l0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上框架質(zhì)量m20.2 kg,放在絕緣水平面上,與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.相距0.4 m的MM、NN相互平行,電阻不計(jì)且足夠長(zhǎng)電阻R20.1 的MN垂直于MM.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.5 T垂直于ab施加F2 N的水平恒力,ab從靜止開始無(wú)摩擦地運(yùn)動(dòng),始終與MM、NN保持良好接觸當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí),框架開始運(yùn)動(dòng)設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,g取10 m/s2.(1)求框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大??; (2)從ab開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,MN上產(chǎn)生的熱量Q0.1 J,求該過(guò)程ab位移x的大小【答案】(1)6 m/s(2)1.1 m (2)閉合回路中產(chǎn)生的總熱量,Q總Q由能量守恒定律,得,F(xiàn)xm1v2Q總代入數(shù)據(jù)解得x1.1 m【典例2】如圖所示,相距為L(zhǎng)的兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌與水平面的夾角為,上端接有定值電阻R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.將質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒由靜止釋放,當(dāng)速度達(dá)到v時(shí)開始勻速運(yùn)動(dòng),此時(shí)對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,并保持拉力的功率恒為P,導(dǎo)體棒最終以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,不計(jì)導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻,重力加速度為g.下列選項(xiàng)正確的是()AP2mgvsin BP3mgvsin C當(dāng)導(dǎo)體棒速度達(dá)到時(shí)加速度大小為sin D在速度達(dá)到2v以后勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,R上產(chǎn)生的焦耳熱等于拉力所做的功【答案】AC【解析】導(dǎo)體棒由靜止釋放,速度達(dá)到v時(shí),回路中的電流為I,則根據(jù)平衡條件,有mgsin BIL.對(duì)導(dǎo)體棒施加一平行于導(dǎo)軌向下的拉力,以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),則回路中的電流為2I,有Fmgsin 2BIL,所以拉力Fmgsin ,拉力的功率PF2v2mgvsin ,故選項(xiàng)A正確、選項(xiàng)B錯(cuò)誤;當(dāng)導(dǎo)體棒的速度達(dá)到時(shí),回路中的電流為,根據(jù)牛頓第二定律,得mgsin BLma,解得asin ,選項(xiàng)C正確;當(dāng)導(dǎo)體棒以2v的速度勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)能量守恒定律,重力和拉力所做的功之和等于R上產(chǎn)生的焦耳熱,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤【典例3】如圖所示,電阻不計(jì)的光滑金屬軌道相距0.4 m平行放置,軌道左側(cè)為弧形,右側(cè)水平且足夠長(zhǎng),導(dǎo)軌的水平部分處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁感應(yīng)強(qiáng)度為2 T.金屬棒ab從弧形導(dǎo)軌上高為0.8 m處自靜止滑下,進(jìn)入導(dǎo)軌的水平部分,在水平部分導(dǎo)軌上靜止有另一根金屬棒cd,兩金屬棒的質(zhì)量均為0.5kg,電阻均為1 ,金屬棒ab始終沒(méi)跟金屬棒ed相碰.忽略一切阻力 ,重力加速度g=10 m/s.求: (1)金屬棒ab進(jìn)入磁場(chǎng)的瞬間,通過(guò)金屬棒cd的電流大小和方向;(2)兩金屬棒的最終速度大??;(3)上述整個(gè)過(guò)程回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.【答案】(1)I=1.6A ,方向由d到c(2)v=2m/s (3)Q=2J (2)兩桿最終速度相等.由動(dòng)量守恒得mv0=2mv 解得v=2 m/s(3)由能量守恒得:Q=mgh=12(2m)v2=2J【跟蹤短訓(xùn)】1如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,質(zhì)量m=1kg的金屬桿PQ在水平向右的外力F作用下沿著粗糙U形導(dǎo)軌以速度v=2 m/s 向右勻速滑動(dòng),U形導(dǎo)軌固定在水平面上,兩導(dǎo)軌間距離1=1.0m,金屬桿PQ與U形導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3, 電阻R=3.0 ,金屬桿的電阻r=1.0 ,導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì),取重力加速度g=10 m/s,則下列說(shuō)法正確的是 A 通過(guò)R的感應(yīng)電流的方向?yàn)橛蒬到aB 金屬桿PQ切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小為2.0 VC 金屬桿PQ受到的外力F的大小為2.5ND 外力F做功的數(shù)值大于電路上產(chǎn)生的焦耳熱【答案】BD2如圖,足夠長(zhǎng)的光滑導(dǎo)軌傾斜放置,導(dǎo)軌寬度為L(zhǎng),其下端與電阻R連接;導(dǎo)體棒ab電阻為r,導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì),勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向上。若導(dǎo)體棒ab以一定初速度v下滑,則ab棒A 所受安培力方向水平沿導(dǎo)軌向上B 可能以速度v勻速下滑C 剛下滑瞬間產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為BLvD 減少的重力勢(shì)能等于電阻R產(chǎn)生的內(nèi)能【答案】B【解析】根據(jù)右手定則判斷可知,ab棒中感應(yīng)電流方向從ba,由左手定則判斷得知,棒ab所受的安培力方向水平向右,故A正確。當(dāng)速度為v時(shí),若安培力沿導(dǎo)軌向上的分力與重力沿導(dǎo)軌向下的分力大小相等,ab棒能以速度v勻速下滑,故B正確。剛下滑瞬間產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E=BLvcos,故C錯(cuò)誤。根據(jù)能量守恒定律得知,若ab棒勻速下滑,其減少的重力勢(shì)能等于電阻R和棒ab產(chǎn)生的內(nèi)能之和;若ab棒加速下滑,其減少的重力勢(shì)能等于電阻R和棒ab產(chǎn)生的內(nèi)能與棒ab增加的動(dòng)能之和;若ab棒減速下滑,其減少的重力勢(shì)能和動(dòng)能之和等于電阻R和棒ab產(chǎn)生的內(nèi)能之和,所以減少的重力勢(shì)能不等于電阻R產(chǎn)生的內(nèi)能。故D錯(cuò)誤。故選B。3如圖所示,足夠長(zhǎng)的光滑水平軌道,左側(cè)間距為0.4m,右側(cè)間距為0.2m??臻g存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.2T。質(zhì)量均為0.02kg的金屬棒M、N垂直導(dǎo)軌放置在軌道上,開始時(shí)金屬棒M、N均保持靜止,現(xiàn)使金屬棒M以10m/s的速度向右運(yùn)動(dòng),兩金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸,M棒總在寬軌上運(yùn)動(dòng),N棒總在窄軌上運(yùn)動(dòng)。g取10m/s2。下列說(shuō)法正確的是( )A M棒剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí),回路中產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻碾娏鳎ǜ┮暎〣 M、N棒最終都以5m/s的速度向右勻速運(yùn)動(dòng)C 在兩棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,電路中產(chǎn)生的焦耳熱為0.5JD 在兩棒運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中,通過(guò)金屬棒M的電荷量為2C【答案】AD課后作業(yè)1如圖所示,水平放置的光滑平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上,左端接有電阻R,勻強(qiáng)磁場(chǎng)B豎直向下分布在位置a、c之間,金屬棒PQ垂直導(dǎo)軌放置。今使棒以一定的初速度v0 水平向右運(yùn)動(dòng),到位置b時(shí)棒的速度為v,到位置c時(shí)棒恰好靜止。設(shè)導(dǎo)軌與棒的電阻均不計(jì),a到b與b到c的間距相等,速度與棒始終垂直。則金屬棒在由a到b和b到c的兩個(gè)過(guò)程中)( )A 棒在磁場(chǎng)中的電流從Q流到PB 位置b時(shí)棒的速度v02C 棒運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等D a到b棒的動(dòng)能減少量大于b到c棒的動(dòng)能減少量【答案】ABD2如圖所示,足夠長(zhǎng)的U型光滑金屬導(dǎo)軌與水平面成角,其中MN與PQ平行且間距為L(zhǎng),N、Q間接有阻值為R的電阻,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直導(dǎo)軌平面,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。質(zhì)量為m的金屬棒ab由靜止開始沿導(dǎo)軌下滑,并與兩導(dǎo)軌始終保持垂直且良好接觸, ab棒接入電路的電阻為r,當(dāng)金屬棒ab下滑距離s時(shí)達(dá)到最大速度v,重力加速度為g,則在這一過(guò)程中( )A 金屬棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)B 通過(guò)金屬棒ab某一橫截面的電量為BLsR+rC 金屬棒ab克服安培力做功為mgssin-12mv2D 電阻R上的最大發(fā)熱功率為B2L2v2R+r【答案】BC3如圖所示,在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,兩根足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L(zhǎng),軌道左端MP間接一電容器,電容器的電容為C,一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好,軌道和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)。導(dǎo)體棒在水平向右的恒力F的作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是A 導(dǎo)體棒做變加速直線運(yùn)動(dòng)B 導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)C 經(jīng)過(guò)時(shí)間t,導(dǎo)體棒的速度大小為Ftm+CB2L2D 經(jīng)過(guò)時(shí)間t,導(dǎo)體棒的速度大小為FtCB2L2【答案】BC【解析】導(dǎo)體棒ab向右加速運(yùn)動(dòng),在極短時(shí)間t內(nèi),導(dǎo)體棒的速度變化v,根據(jù)加速度的定義E=BLv,電容器增加的電荷q=CE=CBLv,根據(jù)電流的定義I=qt,解得I=CBLa,導(dǎo)體棒ab受到的安培力F安=BIL=B2L2Ca,根據(jù)牛頓第二定律F-F安=ma,解得:a=Fm+CB2L2,故AD錯(cuò)誤,BC正確;故選BC。4如圖甲所示,有兩根足夠長(zhǎng)、不計(jì)電阻,相距L=1m的平行光滑金屬導(dǎo)軌cd、ef與水平面成=30固定放置,頂端接一阻值為R=2的電阻,在軌道平面內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.5T的勻強(qiáng)磁場(chǎng),方向垂直軌道平面向上,現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.1kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab,平行于ce且垂直于導(dǎo)軌,以一定初速度v0沿軌道向上運(yùn)動(dòng),此時(shí)金屬桿的加速度a0=15m/s2,到達(dá)某一高度后,再沿軌道向下運(yùn)動(dòng),若金屬桿上滑過(guò)程中通過(guò)電阻R的電量q=0.5C,g=10m/s2,求:(1)金屬桿的初速度大??;(2)金屬桿上滑過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q;(3)若將金屬導(dǎo)軌之間的電阻R改為接一電容為C的電容器,如圖乙所示,現(xiàn)用外力使金屬桿(仍平行于ce且垂直于導(dǎo)軌)以v0沿金屬導(dǎo)軌勻速上升,撤去外力發(fā)現(xiàn),桿沿金屬導(dǎo)軌勻減速上升,請(qǐng)證明撤去外力后,金屬桿做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a=mgsinm+B2L2C?!敬鸢浮浚?)v0=8m/s(2)Q=2.2J(3)見(jiàn)解析【解析】(1)根據(jù)牛頓第二定律mgsin+B2L2v0R=ma解得v0=8m/s(3)減速過(guò)程電容放電形成電流:mgsin-BIL=ma I=qt q=CU U=BLt v=at 由解得a=mgsinm+B2L2C5如圖所示,電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和OP水平放置,MO間接有阻值為R的電阻,兩導(dǎo)軌相距為L(zhǎng),其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為L(zhǎng)、電阻為R0的導(dǎo)體棒CD垂直于導(dǎo)軌放置,并接觸良好。在CD的中點(diǎn)處用大小為F平行于MN向右的水平恒力拉CD從靜止開始運(yùn)動(dòng)s的位移,導(dǎo)體棒CD的速度恰好達(dá)到最大速度vm。(1)試判斷通過(guò)電阻R的電流方向;(2)求磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?3)求此過(guò)程中電阻R上所產(chǎn)生的熱量?!敬鸢浮?1)方向?yàn)镸O (2)B=F(R+R0)L2vm (3)QR=RR+R0(Fs-12mvm2)【解析】(1)電阻R的電流方向?yàn)镸O;(3)設(shè)產(chǎn)生的總熱量為Q,由功能關(guān)系有:FsQ+12mvm2由電路知R、R0所產(chǎn)生的熱量關(guān)系為:QRRR+R0Q聯(lián)立求得電阻R上產(chǎn)生的熱量為:QR=RR+R0Fs-12mvm26如圖甲所示,足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN,PQ豎直放置,其寬度L=1m,一勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直穿過(guò)導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R=0.40的電阻,質(zhì)量為m=0.01kg、電阻為r=0.30的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上。現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑,下滑過(guò)程中ab始終保持水平,且與導(dǎo)軌接觸良好,其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示,圖象中的OA段為曲線,AB段為直線,導(dǎo)軌電阻不計(jì),g=10m/s2(忽略ab棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)原磁場(chǎng)的影響),求:(1)判斷金屬棒兩端a、b的電勢(shì)高低;(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。唬?)在金屬棒ab從開始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi),電阻R上產(chǎn)生的熱量?!敬鸢浮?1) a點(diǎn)電勢(shì)高,b點(diǎn)電勢(shì)低。 (2) B=0.1T (3) QR=0.26J【解析】(1)由右手定則可知,ab中的感應(yīng)電流由a流向b,ab相當(dāng)于電源,則b點(diǎn)電勢(shì)高,a點(diǎn)電勢(shì)低;(3)金屬棒ab在開始運(yùn)動(dòng)的1.5s內(nèi),金屬棒的重力勢(shì)能減小轉(zhuǎn)化為金屬棒的動(dòng)能和電路的內(nèi)能。設(shè)電路中產(chǎn)生的總焦耳熱為Q根據(jù)能量守恒定律得:mgx=12mv2+Q代入數(shù)據(jù)解得:Q=0.455J故R產(chǎn)生的熱量為QR=RR+rQ=0.26J7如圖甲所示,兩條足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)1 m,兩導(dǎo)軌的上端接有電阻,阻值R2 .虛線OO下方是垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度為2 T現(xiàn)將質(zhì)量為m0.1 kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab,從OO上方某處由靜止釋放,金屬桿在下落的過(guò)程中與導(dǎo)軌保持良好接觸,且始終保持水平,不計(jì)導(dǎo)軌的電阻已知金屬桿下落0.3 m的過(guò)程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示(取g10 m/s2)求:(1)金屬桿剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)速度為多大?下落了0.3 m時(shí)速度為多大?(2)金屬桿下落0.3 m的過(guò)程中, 在電阻R上產(chǎn)生多少熱量?【答案】(1)1 m/s0.5 m/s(2)0.287 5 J(2)從開始到下落0.3 m的過(guò)程中,由能量守恒定律有mghQ12mv2代入數(shù)值有Q0.2875 J8如圖所示,平行長(zhǎng)直光滑固定的金屬導(dǎo)軌MN、PQ平面與水平面的夾角0=30導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)=0.5m,上端接有R=3的電阻,在導(dǎo)軌中間加一垂直軌道平面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)區(qū)域?yàn)镺OO1O1,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=2T,磁場(chǎng)區(qū)域?qū)挾葹閐=0.4m,放在軌道的一金屬桿ab質(zhì)量為m=0.08kg、電阻為r=2,從距磁場(chǎng)上邊緣d0處由靜止釋放,金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)上邊緣的速度v=2m/s。兩軌道的電阻可忽略不計(jì),桿在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸,重力加速度大小為g=l0m/s2,求:(1)金屬桿距磁場(chǎng)上邊緣的距離d0;(2)金屬桿通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中通過(guò)的電量q;(3)金屬桿通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q?!敬鸢浮浚?)0.4m (2)0.08C (3)0.096J【解析】(1)由能量守恒定律得mgdsin3012mv2金屬桿距磁場(chǎng)上邊緣的距離d00.4m(3)由法拉第電磁感應(yīng)定律EBLv2V由閉合電路歐姆定律IER+r0.4AFBIL0.4NFmgdsin300.4N所以金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng),金屬桿通過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱QRR+rmgdsin300.096J9相距L1.2m的足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置,質(zhì)量m11kg的金屬棒ab和質(zhì)量m20.54kg的金屬棒cd均通過(guò)棒兩端的套環(huán)水平地套在金屬導(dǎo)軌上,如圖(a)所示,虛線上方勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,虛線下方勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向豎直向上,兩處磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同。ab棒光滑,cd棒與導(dǎo)軌間動(dòng)摩擦因數(shù)0.75,兩棒總電阻為1.8,導(dǎo)軌電阻不計(jì)。ab棒在方向豎直向上、大小按圖(b)所示規(guī)律變化的外力F作用下,由靜止開始(t=0)沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng),同時(shí)cd棒也由靜止釋放。(1)請(qǐng)說(shuō)出在兩棒的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab棒中的電流方向和cd棒所受的磁場(chǎng)力方向;(2)求ab棒加速度的大小和磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大??;(3)試問(wèn)cd棒從運(yùn)動(dòng)開始起經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間它的速度達(dá)到最大?(取重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力)【答案】(1) ab棒中的電流方向向右(ab),cd棒所受的磁場(chǎng)力方向垂直于紙面向里。 (2) 1m/s2 , B1.5T (3) 4s(2)ab棒的受力圖,如右圖所示,運(yùn)用牛頓第二定律,有F-FA-m1g=m1a 對(duì)于ab棒所受的磁場(chǎng)力,有FA=BIL=B2L2vR 對(duì)于ab棒的運(yùn)動(dòng),有v=at,所以,F(xiàn)=m1a+m1g+B2L2Rat在圖線上取一點(diǎn)(0,11),有11=a+110,解得a=1m/s2在圖線上另取一點(diǎn)(2,14.6),有14.6=11+110+B21.221.812 解得 B1.5T(3)從cd棒的d端截面看過(guò)去,cd棒的受力圖如右圖所示,cd棒速度達(dá)到最大時(shí)其合力為零,所以有m2g=f,N=FA又因?yàn)閒=N,F(xiàn)A=B2L2vR,所以有m2g=B2L2vR對(duì)于ab棒的運(yùn)動(dòng),有v=atM推得tM=m2gRB2L2a=0.54101.80.751.521.221s=4s

注意事項(xiàng)

本文(2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 微專題系列之熱點(diǎn)專題突破 專題60 電磁感應(yīng)中的“桿+導(dǎo)軌”模型學(xué)案.doc)為本站會(huì)員(tian****1990)主動(dòng)上傳,裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。 若此文所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng)(點(diǎn)擊聯(lián)系客服),我們立即給予刪除!

溫馨提示:如果因?yàn)榫W(wǎng)速或其他原因下載失敗請(qǐng)重新下載,重復(fù)下載不扣分。




關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號(hào):ICP2024067431號(hào)-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號(hào)


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺(tái),本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請(qǐng)立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!