《2019高考物理一輪總復(fù)習(xí)第十章電磁感應(yīng)專題強(qiáng)化8電磁感應(yīng)中的“桿——軌”模型訓(xùn)練新人教版.doc-匯文網(wǎng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高考物理一輪總復(fù)習(xí)第十章電磁感應(yīng)專題強(qiáng)化8電磁感應(yīng)中的“桿——軌”模型訓(xùn)練新人教版.doc-匯文網(wǎng)（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、第十章專題強(qiáng)化八 電磁感應(yīng)中的“桿軌”模型專題強(qiáng)化訓(xùn)練1(2017湖北襄陽(yáng)四中月考)(多選)如圖甲所示，軌道左端接有一電容為C的電容器，導(dǎo)體棒在水平拉力的作用下從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。電容器兩極板間電勢(shì)差隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示，下列關(guān)于導(dǎo)體棒運(yùn)動(dòng)的速度v、導(dǎo)體棒受到的外力F隨時(shí)間變化的圖象正確的是(BD)解析感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)與電容器兩極板間的電勢(shì)差相等，即BLvU，設(shè)電容器的Ut圖象的斜率為k，由圖乙可知Ukt，導(dǎo)體棒的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系為vt，故選項(xiàng)B正確；導(dǎo)體棒做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度a，由C、I，可得IkC，由牛頓第二定律有FBILma，可以得到Fk(BLC)，故選項(xiàng)D正確。2(2017四

2、川資陽(yáng)一診)如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)且平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成53角，間距為L(zhǎng)0.5m的導(dǎo)軌間接一電阻，阻值為R2，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在兩平行虛線間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8T。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m10.1kg，電阻為R11；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m20.2kg，電阻為R22，它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好?，F(xiàn)從圖中的M、N處同時(shí)將a、b由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中它們都能勻速穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域，且當(dāng)a剛出磁場(chǎng)時(shí)b正好進(jìn)入磁場(chǎng)。a、b電流間的相互作用不計(jì)，sin530.8，cos530.6，g取10m/s2。求：(1)導(dǎo)體棒a剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，流過(guò)電阻R的電流I；(2)導(dǎo)體

3、棒a穿過(guò)磁場(chǎng)區(qū)域的速度v1；(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度d。答案：(1)1A(2)10m/s(3)m解析(1)導(dǎo)體棒a在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)，則m1gsinBI1L0根據(jù)并聯(lián)電路分流規(guī)律有I22I聯(lián)立解得I1A(2)導(dǎo)體棒a在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律及閉合電路歐姆定律有EBLv1I1又因R總R1聯(lián)立解得v110m/s(3)設(shè)導(dǎo)體棒b在磁場(chǎng)中勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v2，則m2gsinBI2LE2BLv2I2R總R2對(duì)導(dǎo)體棒a，設(shè)其在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t，則dv1tv2v1gsint聯(lián)立解得dm3(2017北京卷)發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)具有裝置上的類似性，源于它們機(jī)理上的類似性。直流發(fā)電機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)的工作原

4、理可以簡(jiǎn)化為如圖1、圖2所示的情景。在豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩根光滑平行金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi)，相距為L(zhǎng)，電阻不計(jì)。電阻為R的金屬導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上，與軌道接觸良好，以速度v(v平行于MN)向右做勻速運(yùn)動(dòng)。圖1軌道端點(diǎn)MP間接有阻值為r的電阻，導(dǎo)體棒ab受到水平向右的外力作用。圖2軌道端點(diǎn)MP間接有直流電源，導(dǎo)體棒ab通過(guò)滑輪勻速提升重物，電路中的電流為I。(1)求在t時(shí)間內(nèi)，圖1“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能和圖2“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能。(2)從微觀角度看，導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力在上述能量轉(zhuǎn)化中起著重要作用。為了方便，可認(rèn)為導(dǎo)體棒中的自由電荷為正

5、電荷。a請(qǐng)?jiān)趫D3(圖1的導(dǎo)體棒ab)、圖4(圖2的導(dǎo)體棒ab)中，分別畫出自由電荷所受洛倫茲力的示意圖。b我們知道，洛倫茲力對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷不做功。那么，導(dǎo)體棒ab中的自由電荷所受洛倫茲力是如何在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中起到作用的呢？請(qǐng)以圖2“電動(dòng)機(jī)”為例，通過(guò)計(jì)算分析說(shuō)明。答案：(1)E電E機(jī)BILvt(2)見(jiàn)解析解析(1)題圖1中，電路中的電流I1棒ab受到的安培力F1BI1L在t時(shí)間內(nèi)，“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的電能等于棒ab克服安培力做的功E電F1vt題圖2中，棒ab受到的安培力F2BIL在t時(shí)間內(nèi)，“電動(dòng)機(jī)”輸出的機(jī)械能等于安培力對(duì)棒ab做的功E機(jī)F2vtBILvt(2)a.如圖3、圖4所示。b設(shè)自由電荷的電荷量為q，沿導(dǎo)體棒定向移動(dòng)的速率為u。如圖4所示，沿棒方向的洛倫茲力f 1qvB，做負(fù)功W1f 1utqvBut垂直棒方向的洛倫茲力f 2quB，做正功W2f 2vtquBvt所以W1W2，即導(dǎo)體棒中一個(gè)自由電荷所受的洛倫茲力做功為零。f 1做負(fù)功，阻礙自由電荷的定向移動(dòng)，宏觀上表現(xiàn)為“反電動(dòng)勢(shì)”，消耗電源的電能； f 2做正功，宏觀上表現(xiàn)為安培力做正功，使機(jī)械能增加。大量自由電荷所受洛倫茲力做功的宏觀表現(xiàn)是將電能轉(zhuǎn)化為等量的機(jī)械能；在此過(guò)程中洛倫茲力通過(guò)兩個(gè)分力做功起到“傳遞”能量的作用。