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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载高一物理竞赛电磁感应预设练习一、图像专题例 1. 如图 4122 所示,平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域,细金属棒 PQ沿导轨从 MN处匀速运动到 MN的 过 程中,棒上感应 电动势 E 随时间 t 变化的图 示,可能正确的是 变式探究 1. 在图 4125 所示的四个情形中,虚线上方空间都存在方向垂直纸面对里的匀强磁场 A、 B中的导线框为正方形,C、D中的导线框为直角扇形各导线框均绕轴O在纸面内匀速转动,转动方向如箭头所示,转动周期均为T. 从线框处于图示位置时开头计时,以在 OP边上从 P 点指向 O点的方向为感应电
2、流 i 的正方向,就在图 41215 所示的四个情形中,产生的感应电流 i 随时间 t 的变化规律如图 4124 所示的是 变式探究 2. 如下列图 , 一有界区域内 , 存在着磁感应强度大小均为B, 方向分别垂直于光滑水平桌面对下和向上的匀强磁场, 磁场宽度均为LL. 边长为的正方形线 框 abcd 的 bc 边紧靠磁 场边 缘置于名师归纳总结 桌面上 . 使线框从静止开头沿x 轴正方向匀加速通过磁场区域, 如以逆时针方向为电流的正第 1 页,共 5 页方向 , 能反映线框中感应电流变化规律的是 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载
3、探究 3. 如下列图 ,变式金属导轨 , 导轨光滑且电阻不水平面 内 有 一 平行计, 匀强磁场与导轨平面垂直. 阻 值为 R的导体棒垂直于导轨静止 放置 , 且与导轨接触良好.t 0 时 , 将开关 S 由 1 掷到 2.q 、 i 、v 和 a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度. 以下图象正确选项 二电磁感应与电路的综合问题例 2. 法拉第曾提出一种利用河流发电的设想,并 进行了试验讨论试验装置的示意图可用图 4126 表示,两块面积均为 S 的矩形金属板平行、正对、竖直地全部浸在河水中,间距为 d. 水流速度到处相同,大小为 v,方向水平金属 板与水流方向平行地磁
4、场磁感应强度的竖直重量为 B,水的电阻率为 ,水面上方有一阻值为 R的电阻通过绝缘导线和开关 1 该发电装置产生的电动势；2 通过电阻 R的电流；3 电阻 R消耗的电功率K连接到两金属板上忽视边缘效应,求：变式探究1. 如下列图 , 两条平行的光滑金属导轨固定在倾角为的绝缘斜面上 , 导轨上端连接一个定值电阻R.导体棒 a 和 b 放在导轨上 , 与导轨垂直并良好接触 . 斜面上水平虚线 PQ以下区域内 , 存在着垂直穿过斜面对上的匀强磁场 . 现对 a 棒施以平行导轨斜向上的拉力 F, 使它沿导轨匀速向上运动 , 此时放在导轨下端的 b 棒恰好静止 . 当 a 棒运动到磁场的上边界PQ处时
5、, 撤去拉力 ,a 棒将连续沿导轨向上运名师归纳总结 动一小段距离后再向下滑动, 此时 b 棒已滑离导轨 . 当 a 棒再次滑回到磁场上边界PQ处时 ,第 2 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 又恰能沿导轨匀速向下运动优秀学习资料欢迎下载R,b 棒的质量为m,重力. 已知 a 棒、 b 棒和定值电阻的阻值均为加速度为 g, 导轨电阻不计 . 求: 1a 棒在磁场中沿导轨向上运动的过程中,a 棒中的电流强度Ia与定值电阻 R中的电流强度IR 之比 ; 2a 棒质量 ma；3a 棒在磁场中沿导轨向上运动时所受的拉力F. L, 一抱负电流表与两
6、导变式探究2. 如下列图 , 两足够长的光滑金属导轨竖直放置 , 相距为轨相连 , 匀强磁场与导轨平面垂直 . 一质量为 m、有效电阻为 R的导体棒在距磁场上边界 h 处静止释放 . 导体棒进入磁场后 , 流经电流表的电流逐步减小 , 最终稳固为 I. 整个运动过程中 ,导体棒与导轨接触良好 , 且始终保持水平 , 不计导轨的电阻 . 求: 1 磁感应强度 B 的大小；2 电流稳固后,导体棒运动速度 v 的大小；3 流经电流表电流的最大值 Im. 三、电磁感应中的电路、能量转化问题例 3、如下列图 , 宽度 L0.5 m 的光滑金 属框架 MNPQ固定于水平面内 , 并处在磁感应强度大小 B
7、0.4 T, 方向竖直向下的匀强磁场中 , 框架的电阻非匀称分布 . 将质量 m0.1 kg, 电阻可忽视的金属棒 ab 放置在框架上 , 并与框架接触良好 . 以 P 为坐标原点 ,PQ 方向为 x 轴正方向建立坐标系 . 金属棒从 x01 m 处以 v02 m/s 的初速度 , 沿 x 轴负方向做 a2 m/s2 的匀减速直线运动 , 运动中金属棒仅受安培力作用 . 求 : 1 金属棒 ab 运动 0.5 m ,框架产生的焦耳热 Q；2 框架中 aNPb部分的电阻R随金属棒 ab 的位置 x 变化的函数关系；3 为求金属棒 ab 沿 x 轴负方向运动 0.4 s 过程中通过 ab 的电量
8、q,某同学解法为：先算出经过 0.4 s 金属棒的运动距离 s,以及 0.4 s 时回路内的电阻 R,然后代入 q RBLsR求解指出该同学解法的错误之处,并用正确的方法解出结果变式探究 1. 电阻可忽视的光滑平行金属导轨长 S 1.15 m, 两导轨间距 L0.75 m, 导轨倾角名师归纳总结 为 30 , 导轨上端ab 接一阻值R1.5 的电阻 , 磁感应强度B0.8 T的匀强磁场垂直轨第 3 页,共 5 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料欢迎下载, 从轨道上端道平面对上 . 阻值 r 0.5 , 质量 m0.2 kg的金属棒与轨道垂
9、直且接触良好ab 处由静止开头下滑至底端, 在此过程中金属棒产生的焦耳热Q10.1 J.取 g10 m/s2求: 1 金属棒在此过程中克服安培力的功 W安；2 金属棒下滑速度 v2 m/s 时的加速度 a；3 为求金属棒下滑的最大速度 vm,有同学解答如下 : 由动能定理 ,W 重 W安12mv2m, . 由此所得结果是否正确？如正确,说明理由并完成本小题；如不正确,给出正确的解答四涉及电磁感应的力电综合题例 4. 如图 412 7 所示, 间距 l 0.3 m的平行金属导轨 a1b1c1 和 a2b2c2 分别固定在两个竖直面内在水平面 a1b1b2a2 区域内和倾角 37 的斜面 c1b1
10、b2c2 区域内分别有磁感应强度 B10.4 T、方向竖直向上和 B21 T 、方向垂直于斜面对上的匀强磁场电阻 R0.3 、质量 m10.1 kg、长为 l 的相同导体杆 K、S、Q分别放置在导轨上,S杆的两端固定在 b1、b2 点,K、Q 杆可沿导轨无摩擦滑动且始终接触良好一端系于K 杆中点的轻绳平行于导轨绕过轻质定滑轮自然下垂,绳上穿有质量m20.05 kg 的小环已知小环以a6 m/s2 的加速度沿绳下滑, K 杆保持静止, Q杆在垂直于杆且沿斜面对下的拉力F 作用下匀速运动不计导轨电阻和滑轮摩擦,绳不行伸长取 g 10 m/s2 ,sin37 0.6 ,cos37 0.8. 求：1
11、小环所受摩擦力的大小；2Q 杆所受拉力的瞬时功率变式探究 1. 如图 412 8 甲所示,在水平面上固定有长为 L 2 m、宽为 d1 m的金属“U” 形导轨, 在“ U”形导轨右侧 l 0.5 m 范畴内存在垂直纸面对里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示在 t 0 时刻,质量为 m0.1 kg 的导体棒以 v01 m/s 的初速度从导轨的左端开头向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为 0.1 ,导轨与导体棒单位长度的电阻均为 0.1 /m,不计导体棒与导轨之间的接触名师归纳总结 电阻及地球磁场的影响 取 g10 m/s2 第 4 页,共 5 页1 通过运算分析4 s 内导体棒的运动情形；- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀学习资料 欢迎下载2 运算 4 s 内回路中电流的大小,并判定电流方向；3 运算 4 s 内回路产生的焦耳热名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 5 页