高考物理压轴题专题法拉第电磁感应定律的经典推断题综合题及答案

F=F=BIL—安高考物理压轴题专题法拉第电磁感应定律的经典推断题综合题及答案一、法拉第电磁感应定律 1．如图甲所示，两根足够长的水平放置的平行的光滑金属导轨，导轨电阻不计，间距为厶，导轨间电阻为 R。PQ 右侧区域处于垂直纸面向里的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B；PQ 左侧区域两导轨间有一面积为 S 的圆形磁场区，该区域内磁感应强度随时间变化的图象如图乙所示，取垂直纸面向外为正方向，图象中 B0和 t0都为已知量。一根电阻为 r、质量为 m 的导体棒置于导轨上，0〜t0时间内导体棒在水平外力作用下处于静止状态，t0时刻立即撤掉外力，同时给导体棒瞬时冲量，此后导体棒向右做匀速直线运动，且始终与导轨保持良好接触。求：甲乙(1)0~t0时间内导体棒 ab 所受水平外力的大小及方向(2)t0时刻给导体棒的瞬时冲量的大小BBSLmBS【答案】⑴ F=nR0zr)水平向左⑵希00【解析】【详解】(1)由法拉第电磁感应定律得：厂 A①ABSBSiAtAtt0所以此时回路中的电流为：EBSI—1———R+rt\R+r)0根据右手螺旋定则知电流方向为 a 到 b.因为导体棒在水平外力作用下处于静止状态，故外力等于此时的安培力，即BBSLnR°ZT)0由左手定则知安培力方向向右，故水平外力方向向左.(2)导体棒做匀速直线运动，切割磁感线产生电动势为：E—BLv2由题意知：E—E12所以联立解得：mBS(2)tO时刻—9-BL1)磁通量变化率，回路的感应电动势。(2)a、b 两点间电压 Uab。【答案】(1)0.04Wb/s4V(2)2.4V解析】详解】(1)由 B=(2+0.2t)T 得磁场的变化率为兰二0.2T/S则磁通量的变化率竺二 SAB 二 0.04Wb/sAtAt根据E=n等可E 二 n 竺二 nSAB 二4VAtAt(2)线圈相当于电源，Uab是外电压，根据电路分压原理可知:E U 二 R=2.4VaR+R112答：(1)磁通量变化率为 0.04Wb/s，回路的感应电动势为4V。BSV 二一 0—BLt0所以根据动量定理知 t0时刻给导体棒的瞬时冲量的大小为:0mBSI 二 mv-0 二—BLt0BBSL答：(1)O~t0时间内导体棒 ab 所受水平外力为 F=t(R*r)，方向水平向左.02.如图所示，面积为 0.2m2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 B=(2+0.2t)T,定值电阻 R=6Q,线圈电阻 R2=4Q 求:⑵ 若磁场不动，将棒 ab 以水平初速度 2v 运动，经过时间 t=瓷停止运动，求棒 abB2L2vmvR【答案】⑴ f二〒；(2)x二 BL【解析】【详解】(1) 根据右手定则，感应电流方向 a 至 b依题意得，棒刚要运动时，受摩...