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1、该资料由 友情提供(七十一)对应用力和能量观点分析电磁感应问题的考查(本卷共 4 小题，满分 60 分建议时间：30 分钟 )命题专家寄语这部分知识往往是高考压轴大题，解决此类问题的基本思路是：分析电路结构，明确内电路和外电路；画出等效电路图；分析受力，列出方程，分析能量转化关系，列出能量守恒方程，图 1 所示，光滑足够长导轨倾斜放置，导轨间距为 L1 m，导轨平面与水平面夹角为 30，其下端连接一个灯泡，灯泡电阻为 R 2 ，导体棒 直于导轨放置，除灯泡外其它电阻不计两导轨间的匀强磁场的磁感应强度为 B，方向垂直于导轨所在平面向上将导体棒从静止释放，在导体棒的速度 v 达到 2 m/s 的过
2、程中通过灯泡的电量 q2 C随着导体棒的下滑，其位移 x 随时间 t 的变化关系趋近于x4 t2(m)取 g10 m/s 2，求：图 1(1)导体棒的质量 m；(2)当导体棒速度为 v2 m/s 时，灯泡产生的热量 Q；(3)辨析题：为了提高 下滑过程中小灯泡的最大功率，试通过计算提出两条可行的措施某同学解答如下：小灯泡的最大功率为 P (其中 因 2下滑过程中小灯泡的最大功率的措施有：增大磁感应强度 B、正确，请写出其他两条可行的措施；若不正确，请说明理由并给出正确的解答最新学习考试资料试卷件及海量高中、初中教学课尽在金锄头文库2两根光滑的长直金属导轨 M N平行置于同一水平面内，导轨间距为
3、 l，电阻不计，M、 M处接有如图 2 所示的电路，电路中各电阻的阻值均为 R，电容器的电容为 l、阻值同为 R 的金属棒 直于导轨放置，导轨处于磁感应强度为 B、方向竖直向下的匀强磁场中 外力作用下向右匀速运动且与导轨保持良好接触，求在动距离为 s 的过程中，整个回路中产生的焦耳热为 求：(1) 动速度 v 的大小；(2)电容器所带的电荷量 图 3(a)所示，水平放置的两根平行金属导轨，间距 L0.3 m，导轨左端连接 R 的电阻，区域 存在垂直于导轨平面 BT 的匀强磁场，磁场区域宽D0.2 m细金属棒 2用长为 2D0.4 m 的轻质绝缘杆连接，放置在导轨平面上，并与导轨垂直，每根金属棒
4、在导轨间的电阻均为 r ，导轨电阻不计，使金属棒以恒定速度 v1.0 m/s 沿导轨向右穿越磁场计算从金属棒 t0)到 同时间段通过电阻 R 的电流强度，并在图 3(b)中画出图 3最新学习考试资料试卷件及海量高中、初中教学课尽在金锄头文库图 44如图 4 所示，竖直平面内有一半径为 r、内阻为 细均匀的光滑半圆形金属环，在M、 N 处与相距为 2r、电阻不计的平行光滑金属轨道 接， 间接有电阻知 2 R， R在 方及 方有水平方向的匀强磁场 和，磁感应强度大小均为 m、电阻不计的导体棒 半圆环的最高点 A 处由静止下落，在下落过程中导体棒始终保持水平，与半圆形金属环及轨道接触良好，两平行轨道
5、足够长已知导体棒 落 时的速度大落到 的速度大小为 1)求导体棒 A 下落 时的加速度大小)若导体棒 入磁场后棒中电流大小始终不变，求磁场 和之间的距离 h 和2.(3)若将磁场的 界略微下移，导体棒 进入磁场 时速度大小为 使其在外力 F 作用下做匀加速直线运动，加速度大小为 a，求所加外力 F 随时间变化的关系式参考答案1解析(1)根据 x4 t2(m)得，最后匀速运动的速度为 m/F 安 0即 0m0.1 ) 通过灯泡的电量 q 2 R s8 0 W 安 中教学课尽在金锄头文库灯泡产生的热量 Q W 安 0 )不正确，式中 据安培力大小等于重力沿斜面的分力，可以求出它与 B 的平方成反比
6、，所以增大 B 的同时，最大速度在减小，并不能提高小灯泡的最大功率因为 P 以提高 下滑过程中小灯泡的最大功率，须增大电流 I 或电阻 F 安 ， I ， 、 L，或增大 m、 1)0.1 2)(3)见解析2解析(1)设 产生的感应电动势为 E，回路中的电流为 I， 动距离 s 所用时间为 t，三个电阻 R 与电源串联，总电阻为 4R，则 E 闭合电路欧姆定律有 I R)t由上述方程得 v 4)设电容器两极板间的电势差为 U，则有 U 容器所带电荷量 q 得 q 1) (2)4析0 0.2 s)时间内电阻 R 与 并 R 两端电压 U E r 的电流 A.4 s)时间内E0， .6 s)时间内
7、同理 律如下图所示最新学习考试资料试卷件及海量高中、初中教学课尽在金锄头文库答案见解析4解析(1)以导体棒为研究对象，棒在磁场中切割磁感线，棒中产生感应电动势，导体棒 A 下落 时，导体棒在重力与安培力作用下做加速运动，由牛顿第二定律，得中 l 总 4 4R 4R8R 4R 4R由以上各式可得到 a g )当导体棒 过磁场时，若安培力大小恰好等于重力，棒中电流大小始终不变，即r B 2r ，式中 R 并 3 r2R44N 到 加速度为 g 的匀加速直线运动，有 v v 2 得 h 9G 时导体棒重力的功率全部转化为电路中的电功率，即 P 电 1 23 以 )设导体棒 入磁场后经过时间 t 的速度大小为 此时安培力大小为 F4中教学课尽在金锄头文库由于导体棒 匀加速直线运动，有 F F ( m(g a) t 1) g3) 9)F t
