《2022版高考物理一轮复习第十章电磁感应3电磁感应规律的综合应用训练3含解析.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022版高考物理一轮复习第十章电磁感应3电磁感应规律的综合应用训练3含解析.doc（2页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、电磁感应规律的综合应用1.(多项选择)( 2022滨州模拟)如下图,在竖直向上磁感应强度为B=1 T的匀强磁场中,两条足够长光滑平行金属导轨固定在水平桌面上,间距l=1 m,电阻不计,匀强磁场方向与导轨平面垂直,金属棒AB、CD水平放在两导轨上,相隔为L=0.2 m,棒与导轨垂直并保持良好接触,AB棒质量为m1=0.2 kg,CD棒质量为m2=0.4 kg,两金属棒接入电路的总电阻R=0.5 ,假设CD棒以v0=3 m/s的初速度水平向右运动,在两根金属棒运动到两棒间距最大的过程中,以下说法正确的选项是()A.AB棒的最终速度大小为1 m/sB.该过程中电路中产生的热量为0.6 JC.该过程中
2、通过导体横截面的电荷量为0.4 CD.两金属棒的最大距离为0.3 m【解析】选B、C。开始CD棒做减速运动、AB棒做加速运动,当两者速度相等时它们间的距离最大,两棒组成的系统动量守恒,以向右为正方向,由动量守恒定律得m2v0=(m1+m2)v,解得v=2 m/s,选项A错误;对系统,由能量守恒定律得:m2=Q+(m1+m2)v2,解得Q=0.6 J,选项B正确;对AB棒,由动量定理得BIlt=m1v,而It=q,那么Blq=m1v,解得q=0.4 C,选项C正确;通过导体横截面的电荷量q=,两金属棒间的最大距离D=d+L=+L= m+0.2 m=0.4 m,选项D错误。2.如图,两根相距l=0
3、.4 m、电阻不计的平行光滑金属导轨水平放置,一端与阻值R=0.15 的电阻相连。导轨间x0一侧存在沿x方向均匀增大的稳恒磁场,其方向与导轨平面垂直,变化率k=0.5 T/m,x=0处磁场的磁感应强度B0=0.5 T。一根质量m=0.1 kg、电阻r=0.05 的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直。棒在外力作用下从x=0处以初速度v0=2 m/s 沿导轨向右运动,运动过程中电阻上消耗的功率不变。求:(1)回路中的电流;(2)金属棒在x=2 m处的速度;(3)金属棒从x=0运动到x=2 m过程中安培力做功的大小;(4)金属棒从x=0运动到x=2 m过程中外力的平均功率。【解析】(1)棒在x=0处的感
4、应电动势E=B0lv0=0.50.42 V=0.4 V电路中的电流I=2 A(2)因为棒运动过程中电阻上消耗的功率不变,所以棒上的感应电动势的大小也不变,在x=2 m处,磁感应强度B=B0+kx=0.5 T+0.52 T=1.5 T,棒的速度v= m/s= m/s(3)棒在运动过程中受到的安培力F=BIl=(B0+kx)Il=0.4+0.4x,金属棒从x=0运动到x=2 m过程中安培力做功的大小W=(F0+F2)x=(0.4+1.2)2 J=1.6 J(4)由功能关系可知电阻R与棒一共产生的焦耳热Q=W=1.6 J,由焦耳定律可知棒的运动时间t= s=2 s,设金属棒从x=0运动到x=2 m过程中外力的平均功率为P,由动能定理可得Pt-W=mv2-m即P=0.7 W答案:(1)2 A(2) m/s(3)1.6 J(4)0.7 W