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高考物理法拉第电磁感应定律(大题培优)含详细答案

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高考物理法拉第电磁感应定律(大题培优)含详细答案一、法拉第电磁感应定律1.如图所示,面积为 0.2^2 的 100 匝线圈处在匀强磁场中,磁场方向垂直于线圈平面。已知磁感应强度随时间变化的规律为 8=(2+0.2t)T,定值电阻/?i=6Q,线圈电阻/?2=40 求:XXX*(1)磁通量变化率,回路的感应电动势。⑵a、b 两点间电压 Uabo【答案】(1)0.04Wb/s4V(2)2.4V【解析】【详解】(1)由 B 二(2+0・2t)T 得磁场的变化率为石=°-2T/s则磁通量的变化率为:△①——=S——=0.04Wb/sArAr根据 E=n—可知回路中的感应电动势为:(2)线圈相当于电源,Uab 是外电压,根据电路分压原理可知:答:(1)磁通量变化率为 0.04Wb/s,回路的感应电动势为 4V。(2)a、b 两点间电压 Sb 为 2.4Vo2.两间距为 L=lm 的平行直导轨与水平面间的夹角为 0=37。,导轨处在垂直导轨平面向下、磁感应强度大小 B=2T 的匀强磁场中.金属棒 P 垂直地放在导轨上,且通过质量不计的绝缘细绳跨过如图所示的定滑轮悬吊一重物(重物的质量 g,未知),将重物由静止释放,经过一段时间,将另一根完全相同的金属棒 Q 垂直放在导轨上,重物立即向下做匀速直线运动,金属棒 Q 恰好处于静止状态•己知两金属棒的质量均为 m=lkg.电阻均为 R=IQ,假设重物始终没有落在水平面上,且金属棒与导轨接触良好,一切摩擦均可忽略,重力加速度g=IOm/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)金属棒 Q 放上后,金属棒户的速度 v 的人小;(2)金属棒 Q 放上导轨之前,重物下降的加速度 a 的大小(结果保留两位有效数字);(3)若平行直导轨足够长,金属棒 Q 放上后,重物每下降 h=lm 时,Q 棒产生的焦耳热.【答案】(1)”=3m/s(2)a=2.7ni/s2(3)3J【解析】【详解】⑴ 金属棒 Q 恰好处于静止时mgsin0=BILE由电路分析可丽=83,1=云,代入数据得,v=3nVs(2)P 棒做匀速直线运动时,叫 g=BIL+mgsin0,金属棒 Q 放上导轨之前,由牛顿第二定律可得叫 g-mgsin0=(m+m0)a 代入数据得,a=2.7ni/s2(3)根据能量守恒可得,mQgh=mghsin0+Q^由于两个金属棒电阻串联,均为 R,可知Q 棒产生的焦耳热为 g=%.=3J3.如图所示,两根相距为 L 的光滑平行金属导轨 CD、EF 固定在水平面内,并处在竖直向下的匀强磁场中,导轨足够长且电阻不计.在导轨的左端接入阻值为 R 的定值电阻,将质量为 m、电阻可忽略不计的金属棒M/V 垂直放置在导轨上,可以认为 M/V 棒的长度与导轨宽...

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