高考物理法拉第电磁感应定律(大题培优 易错 难题)

F=F=BIL—安高考物理法拉第电磁感应定律(大题培优易错难题)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：(2)时刻给导体棒的瞬时冲量的大mBS—9-BLBSv=—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=mv-0=BLt0BBSL答：(1)0~t°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，电阻不计的相同的光滑弯折金属轨道 MON 与 MON 均固定在竖直平面内，二者平行且正对，间距为 L=1m，构成的斜面 ONN0°跟水平面夹角均为Q=39°,两侧斜面均处在垂直斜面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小均为 B=0・1T.t=0 时，将长度也为L=1m，电阻 R=0.1Q 的金属杆 ab 在轨道上无初速释放.金属杆与轨道接触良好，轨道足够长.重力加速度 g=10m/s2；不计空气阻力，轨道与地面绝缘.(1) 求 t=2s 时杆 ab 产生的电动势 E 的大小并判断 a、b 两端哪端电势高(2) 在 t=2s 时将与 ab 完全相同的金属杆 cd 放在 MOOM 上，发现 cd 杆刚好能静止，求【解析】【详解】解：⑴只放 ab 杆在导轨上做匀加速直线运动，根据右手定则可知 a 端电势高;ab 杆加速度为：a=gs加 at=2s 时刻速度为：v=at=19m/sab 杆产生的感应电动势的大小：E=BLv=9.1x1x19V=...