高考物理压轴题解读《单杆切割磁感线模型》含答案

T。阻值为R的定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大11C.金属棒不能回到无磁场区22A.回路中的电动势先增大后减小B.运动过程中拉力F的最大值为Ma+μmg+D.若t0时间内导轨产生的焦耳热为Q，则该时间内导轨克服摩擦力做功为μmgat+μQ33确的是()A.导体棒受到的最大安培力为B.导体棒损失的机械能为mv2-mgxsinθC.导体棒运动的时间为D.整个电路产生的焦耳热为mv2-mgx4.(2025年4月浙江稽阳联谊学校高三联考)倾角为θ=37°间距为L=0.5m的固定金属导轨下端接R=垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为B2=0.4T。质量为m=0.5kg，电阻为r=0.1Ω,长度也为L=能到达区域Ⅲ的上端。已知导体棒与区域Ⅰ导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，其它区域导轨光滑。导体44(2)电动机的功率P；(3)全过程所用时间t；(4)全过程中电阻R产生的焦耳热QR。导体平动切割磁感线产生感应电动势的计算式为E=Blv，应从几55图导体杆以速度v切割磁感线产生感应电动势E=力F=ILB=安培力F= 感= F-F安=ma知am=度为v+Δv，此时感应电动势E′=BL(v+Δv)，Δt时间内流入电容器的电荷量Δq=CΔU=C(E′-E)=CBLΔv电流I==CBL=CBLa安培力F安=ILB=CB2L2aF-F安=ma，a=动能全部转化为电源输出的电能 F做的功一部分转F做的功一部分转化为动能，66T。则ab产生的感应电动势E1=BLv=BLω0r1(2分)则abcd转一圈产生的热量Q=I2RT=(5分)中的电流为I，则感应电动势为E,=IR又有E,=2BLΔv11则电流的周期为T=2t=阻值为R的定值电阻。水平导轨上足够长的矩形区域MNPQ存在竖直向上的匀强磁场，磁感应强度大【解析】(1)第1根导体棒刚进入磁场时产生的感应则此时回路的电流为I=此时导体棒受到的安培力F安=BIL此时导体棒受安培力的功率P=F安v0=其中⋅Δt=q22量QR=QR1+QR2+QR3+⋯+QRnC.金属棒不能回到无磁场区做加速运动。设下行过程经过b时的速度为v1，上行过程经过bmgsinθ·x-FA下x=0-mv，-mgsinθ·x+FA上x=mv，两式相加得FA上x-FA下x=33A.回路中的电动势先增大后减小B.运动过程中拉力F的最大值为Ma+μmg+回路中感应电动势：E=BLv=BLat导轨受外力F，安培力F安和滑动摩擦力f。其中有f=μFN=μ(mg+F安)对导轨，由牛顿第二定律得F-FA-f=Ma分析可知，当=at即t=力F最大，则有ax=Ma+μmg+选项B错误；而Q=F安x，x=at44则有μmgat选项D正确。D.从0时刻起到t=时，外力F做功为【解析】A．设t时刻金属棒与圆心的连线和水平方产生的感应电动势e=BLv0sinθ根据闭合电路欧姆定律可得∶金属棒中的电流大小i==sinA正确；从0时刻起到t=时ΔΦ=BLr，故通过回路的总电量为通过电阻R1的电量为B错误；55t，根据功能关系WF=Q=3πrB2L2v0确的是(BCD)A.导体棒受到的最大安培力为B.导体棒损失的机械能为mv2-mgxsinθC.导体棒运动的时间为D.整个电路产生的焦耳热为mv2-mgx故A错误；从初始位置到滑行最远时，损失的机械能为ΔE=mv2-mgxsinθ,故B正为mv2-mgx，故D正确.4.(2025年4月浙江稽阳联谊学校高三联考)倾角为θ=37°间距为L=0.5m的固定金属导轨下端接R=垂直斜面向下的匀强磁场，磁感应强度为B2=0.4T。质量为m=0.5kg，电阻为r=0.1Ω,长度也为L=66能到达区域Ⅲ的上端。已知导体棒与区域Ⅰ导轨间的动摩擦因数为μ=0.5，其它区域导轨光滑。导体【解析】(1)感应电动势E=B1Lv=2V解得t1=0.45s==0.5s区域Ⅲ,导体棒做减速运动，由动量定理得-mgsinθ⋅t3-ΣΔt=0-mv其中∑vt=x3解得t3=0.64s所以，全程所用时间为t=t1+t2+t3=1.59s(4)对全程用能量守恒可得P(t1+t2)=mg(x1+x2+x3)sinθ+μmgcosθx1+Q解得Q=5J电阻R上产生的焦耳热为Q=4J77图导体杆以速度v切割磁感线产生感应电动势E=力F=ILB=安培力F= 感=vm=F-F安=ma知am=度为v+Δv，此时感应电动势E′=BL(v+Δv)，Δt时间内流入电容器的电荷量Δq=CΔU=C(E′-E)=CBLΔv电流I=