《2022年高考物理考点训练例题精析专题电磁感应力学综合题 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高考物理考点训练例题精析专题电磁感应力学综合题 .pdf（6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、学习好资料欢迎下载电磁感应中的力学问题电磁感应中中学物理的一个重要“节点”，不少问题涉及到力和运动、动量和能量、电路和安培力等多方面的知识，综合性强，也是高考的重点和难点，往往是以“压轴题”形式出现因此，在二轮复习中，要综合运用前面各章知识处理问题，提高分析问题、解决问题的能力本学案以高考题入手，通过对例题分析探究，让学生感知高考命题的意图，剖析学生分析问题的思路，培养能力例 1. 【2003 年高考江苏卷】如右图所示，两根平行金属导端点P、Q 用电阻可忽略的导线相连，两导轨间的距离l=0.20 m 有随时间变化的匀强磁场垂直于桌面，已知磁感应强度B 与时间 t 的关系为B=kt ，比例系数k
2、0.020 T s一电阻不计的金属杆可在导轨上无摩擦地滑动，在滑动过程中保持与导轨垂直在t=0 时刻，轨固定在水平桌面上，每根导轨每 m的电阻为r00.10 m ，导轨的金属杆紧靠在P 、Q 端，在外力作用下，杆恒定的加速度从静止开始向导轨的另一端滑动，求在t 6.0 s时金属杆所受的安培力 解题思路 以 a 示金属杆运动的加速度，在 t 时刻， 金属杆与初始位置的距离L21at2 此时杆的速度vat 这时，杆与导轨构成的回路的面积S=Ll回路中的感应电动势EStBBlv而ktBtttBtBktB)(回路的总电阻 R 2Lr0回路中的感应电流，REI作用于杆的安培力FBlI 解得trlkF02
3、223代入数据为F1.44 10-3N 例 2 (2000年高考试题 ) 如右上图所示，一对平行光滑R轨道放置在水平地面上，两轨道间距 L0.20 m ，电阻 R1.0 ；有一导体杆静止地放在轨道上，与两轨道垂直，杆与轨道的电阻皆可忽略不计，整个装置处于磁感强度B0.50T 的匀强磁场中，磁场方向垂直轨道面向下现用一外力F 沿轨道方向拉杆，使之做匀加速运动测得力F 与时间 t 的关系如下图所示求杆的质量m和加速度a解析：导体杆在轨道上做匀加速直线运动，用v表示其速度， t 表示时间，则有vat 杆切割磁感线，将产生感应电动势EBLv 在杆、轨道和电阻的闭合回路中产生电流I=E/R 精选学习资料
4、 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 6 页学习好资料欢迎下载杆受到的安培力为F安=IBL根据牛顿第二定律，有FF安ma 联立以上各式，得atRlBmaF22由图线上各点代入式，可解得a10m/s2，m 0.1kg 例 3 (2003年高考新课程理综) 两根平行的金属导轨，固定在同一水平面上，磁感强度B0.05T 的匀强磁场与导轨所在平面垂直，导轨的电阻很小，可忽略不计导轨间的距离l0.20 m 两根质量均为m 0.10 kg的平行金属杆甲、乙可在导轨上无摩擦地滑动，滑动过程中与导轨保持垂直，每根金属杆的电阻为 R0.50 在 t 0 时
5、刻，两杆都处于静止状态现有一与导轨平行、大小为0.20 N的恒力 F 作用于金属杆甲上，使金属杆在导轨上滑动经过t 5.0s ，金属杆甲的加速度为a1.37 m s，问此时两金属杆的速度各为多少? 本题综合了法拉第电磁感应定律、安培力、左手定则、牛顿第二定律、动量定理、全电路欧姆定律等知识，考查考生多角度、全方位综合分析问题的能力设任一时刻t ，两金属杆甲、乙之间的距离为x，速度分别为vl和v2，经过很短的时间t ，杆甲移动距离v1t ，杆乙移动距离v2 t ，回路面积改变 S(x一2t)+ 1tll( 1- 2) t 由法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势EBS/t B ( l一2) 回路
6、中的 电流i E2 R 杆甲的运动方程 FBli ma 由于作用于杆甲和杆乙的安培力总是大小相等、方向相反，所以两杆的动量(t 0时为 0)等于外力F 的冲量Ft m lm 2联立以上各式解得1Ft/m 2R(F 一 ma)B2l2 2 2Ft m一 2R(F 一 ma)B2l2 2 代入数据得移 l8.15 m s，v21.85 m s 练 习1、 如图 l ，ab 和 cd 是位于水平面内的平行金属轨道，其电阻可忽略不计af 之间连接一阻值为R的电阻 ef 为一垂直于ab 和 cd 的金属杆，它与ab 和 cd 接触良好并可沿轨道精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总
7、结 - - - - - - -第 2 页，共 6 页学习好资料欢迎下载方向无摩擦地滑动ef长为l，电阻可忽略整个装置处在匀强磁场中，磁场方向垂直于图中纸面向里，磁感应强度为B，当施外力使杆ef 以速度 v 向右匀速运动时，杆ef 所受的安培力为 ( A ) RlvBA2.RvBlBRlvBC2RvBlD2图 1 图 2 2、如图 2 所示两条水平虚线之间有垂直于纸面向里、宽度为d、磁感应强度为B的匀强磁场质量为m 、电阻为R 的正方形线圈边长为L(Ld) ，线圈下边缘到磁场上边界的距离为 h将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时刻的速度都是v0在整个线圈穿过磁场的全过程中( 从下边
8、缘进入磁场到上边缘穿出磁场) ，下列说法中正确的是( D ) A线圈可能一直做匀速运动B线圈可能先加速后减速C线圈的最小速度一定是mgR B2 L2D线圈的最小速度一定是)(2ldhg3、如图 3 所示，竖直放置的螺线管与导线abed 构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平面桌面上有一导体圆环导线abcd 所围区域内磁场的磁感强度按图1 5 11 中哪一图线所表示的方式随时问变化时，导体圆环将受到向上的磁场力作用 ?( A )图 3 A B C D 4、如图 4 所示，磁感应强度的方向垂直于轨道平面倾斜向下，当磁场从零均匀增大时，金属杆 ab 始终处于静止状态
9、，则金属杆受到的静摩擦力将( D) A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 先逐渐增大，后逐渐减小 D 先逐渐减小，后逐渐增大图 4 5、如图所示，一闭合线圈从高处自由落下，穿过一个有界的水平方向的匀强磁场区( 磁场方向与线圈平面垂直) ， 线圈的一个边始终与磁场区的边界平行，且保持竖直的状态不变在下落过程中，当线圈先后经过位置I 、时，其加速度的大小分别为a1、a2、 a3( B ) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 6 页学习好资料欢迎下载Aa1g，a2=g，a3g Balg，a2g，a3g C a1g,a2=0,a3=g D
10、a1g，a3f 问： (1)CD 运动的最大速度是多少? (2) 当 CD达到最大速度后，电阻R消耗的电功率是多少? (3) 当 CD的速度是最大速度的1/3 时， CD的加速度是多少?解析： (1) 以金属棒为研究对象，当CD受力： F=FA+f 时， CD速度最大，即：2222)(dBrRfFvfrRvdBfBIdFmm(2)CD 棒产生的感应电动势为：BdrRfFBdvEm)(回路中产生的感应电流为：BdfFrREI则 R中消耗的电功率为：2222)(dBRfFRIRP(3) 当 CD速度为最大速度的1/3 即mvv31时，CD中的电流为最大值的1/3 即II31则 CD棒所受的安培力为：)(31fFdBIFA CD 棒的加速度为：mfFmFfFaA3)(2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页，共 6 页