江苏省2020版高考物理三轮复习电磁学综合题电磁感应中三大观点的应用练习含解析.doc

教学资料范本江苏省2020版高考物理三轮复习电磁学综合题电磁感应中三大观点的应用练习含解析编 辑：_时 间：_热点19电磁学综合题(电磁感应中三大观点的应用)(建议用时：20分钟)1(20xx江苏省四校联考)如图所示、两条光滑的绝缘导轨、导轨的水平部分与圆弧部分平滑连接、两导轨间距为L、导轨的水平部分有n段相同的匀强磁场区域(图中的虚线范围)、磁场方向竖直向上、磁场的磁感应强度为B、磁场的宽度为s、相邻磁场区域的间距也为s、且s大于L、磁场左、右两边界均与导轨垂直、现有一质量为m、电阻为r、边长为L的正方形金属框、由圆弧导轨上某高度处静止释放、金属框滑上水平导轨、在水平导轨上滑行一段时间进入磁场区域、最终线框恰好完全通过n段磁场区域、地球表面处的重力加速度为g、感应电流的磁场可以忽略不计、求：(1)金属框进入第1段磁场区域的过程中、通过线框某一横截面的感应电荷量及金属框完全通过n段磁场区域的过程中安培力对线框的总冲量的大小；(2)金属框完全进入第k(kn)段磁场区域前的瞬间、金属框速度的大小2(20xx苏锡常镇四市调研)如图所示、两条“”形足够长的光滑金属导轨PME和QNF平行放置、两导轨间距L1 m、导轨两侧均与水平面夹角为37、导体棒甲、乙分别放于MN两边导轨上、且与导轨垂直并接触良好两导体棒的质量均为m0.1 kg、电阻也均为R1 、导轨电阻不计、MN两边分别存在垂直导轨平面向上的匀强磁场、磁感应强度大小均为B1 T设导体棒甲、乙只在MN两边各自的导轨上运动、sin 370.6、cos 370.8、g取10 m/s2.(1)将乙导体棒固定、甲导体棒由静止释放、问甲导体棒的最大速度为多少？(2)若甲、乙两导体棒同时由静止释放、问两导体棒的最大速度为多少？(3)若仅把乙导体棒的质量改为m0.05 kg、电阻不变、在乙导体棒由静止释放的同时、让甲导体棒以初速度v00.8 m/s沿导轨向下运动、问在时间t1 s内电路中产生的电能为多少？3间距为L2 m的足够长的金属直角导轨如图甲所示放置、它们各有一边在同一水平面内、另一边垂直于水平面质量均为m0.1 kg的金属细杆ab、cd与导轨垂直放置形成闭合回路杆与导轨之间的动摩擦因数均为0.5、导轨的电阻不计、细杆ab、cd的电阻分别为R10.6 、R20.4 .整个装置处于磁感应强度大小为B0.50 T、方向竖直向上的匀强磁场中(图中未画出)当ab在平行于水平导轨的拉力F作用下从静止开始沿导轨匀加速运动时、cd杆也同时从静止开始沿导轨向下运动测得拉力F与时间t的关系如图乙所示g10 m/s2.(1)求ab杆的加速度a；(2)求当cd杆达到最大速度时ab杆的速度大小；(3)若从开始到cd杆达到最大速度的过程中拉力F做了5.2 J的功、通过cd杆横截面的电荷量为0.2 C、求该过程中ab杆所产生的焦耳热热点19电磁学综合题 (电磁感应中三大观点的应用)1解析：(1)设金属框在进入第一段匀强磁场区域前的速度为v0、进入第一段匀强磁场区域运动的时间为t、出第一段磁场区域运动的时间为t1、金属框在进入第一段匀强磁场区域的过程中、线框中产生平均感应电动势为E平均电流为：I、则金属框在出第一段磁场区域过程中产生的平均电流1、qIt设线框经过每一段磁场区域的过程中安培力冲量大小为I则IBILtB1Lt1整个过程累计得到：I总冲量n.(2)金属框穿过第(k1)个磁场区域后、由动量定理得到：(k1)mvk1mv0金属框完全进入第k个磁场区域的过程中、由动量定理得到：mvkmvk1nmv0解得：vk.答案：(1)n(2)2解析：(1)将乙棒固定、甲棒静止释放、则电路中产生感应电动势E1BLv感应电流I1、甲棒受安培力F1BI1L甲棒先做加速度减小的变加速运动、达最大速度后做匀速运动、此时mgsin F1联立并代入数据解得甲棒最大速度vm11.2 m/s.(2)甲、乙两棒同时由静止释放、则电路中产生感应电动势E22BLv感应电流I2甲、乙两棒均受安培力F2BI2L最终均做匀速运动、此时甲(或乙)棒受力mgsin F2联立并代入数据解得两棒最大速度均为vm20.6 m/s.(3)乙棒静止释放、甲棒以初速度v0下滑瞬间、则电路中产生感应电动势E3BLv0感应电流I3甲、乙两棒均受安培力F3BI3L对于甲棒、根据牛顿第二定律得：mgsin 37F3ma对于乙棒、根据牛顿第二定律得：F3mgsin 37ma代入数据联立解得：aa2 m/s2甲棒沿导轨向下、乙棒沿导轨向上、均做匀加速运动在时间t1 s内、甲棒位移s甲v0tat2、乙棒位移s乙at2甲棒速度v甲v0at、乙棒速度v乙at据能量的转化和守恒、电路中产生电能Emgs甲sin 37mgs乙sin 37mvmvmv联立并代入数据解得E0.32 J.答案：(1)1.2 m/s(2)0.6 m/s(3)0.32 J3解析：(1)由题图乙可知、在t0时、F1.5 N对ab杆进行受力分析、由牛顿第二定律得Fmgma代入数据解得a10 m/s2.(2)从d向c看、对cd杆进行受力分析如图所示当cd速度最大时、有FfmgFN、FNF安、F安BIL、I综合以上各式、解得