2019-2020年高考沖刺物理百題精練 專題06 電磁感應(yīng)、交變電流（含解析）.doc
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2019-2020年高考沖刺物理百題精練 專題06 電磁感應(yīng)、交變電流（含解析） 1．如圖甲所示，相距為L的光滑平行金屬導軌水平放置，導軌一部分處在以O(shè)O′為右邊界勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度大小為B，方向垂直導軌平面向下，導軌右側(cè)接有定值電阻R，導軌電阻忽略不計。在距邊界OO′也為L處垂直導軌放置一質(zhì)量為m、電阻r的金屬桿ab。 （1）若金屬桿ab固定在導軌上的初位置，磁場的磁感應(yīng)強度在t時間內(nèi)由B均勻減小到零，求此過程中電阻R上產(chǎn)生的電量q。 （2）若ab桿在恒力作用下由靜止開始向右運動3L距離，其速度—位移的關(guān)系圖象如圖乙所示（圖中所示量為已知量）。求此過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q1。 （3）若ab桿固定在導軌上的初始位置，使勻強磁場保持大小不變繞OO′軸勻速轉(zhuǎn)動。若磁場方向由圖示位置開始轉(zhuǎn)過的過程中，電路中產(chǎn)生的焦耳熱為Q2. 則磁場轉(zhuǎn)動的角速度ω大小是多少？ 1. 【解析】 則 考點：本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律。 2．如圖所示，寬度為L的足夠長的平行金屬導軌固定在絕緣水平面上，導軌的兩端連接阻值R的電阻．導軌所在空間存在豎直向下的勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，一根質(zhì)量m的導體棒MN放在導軌上與導軌接觸良好，導體棒的有效電阻也為R，導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)為，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．導體棒MN的初始位置與導軌最左端距離為L，導軌的電阻可忽略不計． （1）若用一平行于導軌的恒定拉力F拉動導體棒沿導軌向右運動，在運動過程中保持導體棒與導軌垂直，求導體棒最終的速度； （2）若導體棒的初速度為，導體棒向右運動L停止，求此過程導體棒中產(chǎn)生的焦耳熱； （3）若磁場隨時間均勻變化，磁感應(yīng)強度（k>0），開始導體棒靜止，從t=0 時刻起，求導體棒經(jīng)過多長時間開始運動以及運動的方向． 2. 【解析】 （3） 導體棒恰好運動時 解得 由楞次定律得導體棒將向左運動 考點：本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律。 3．如圖所示，兩根等高的四分之一光滑圓弧軌道，半徑為r、間距為L，圖中oa水平，co豎直，在軌道頂端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處在一豎直向上的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度為B?，F(xiàn)有一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻不計的金屬棒從軌道的頂端ab處由靜止開始下滑，到達軌道底端cd時受到軌道的支持力為2mg。整個過程中金屬棒與導軌接觸良好，軌道電阻不計，求： (1)金屬棒到達軌道底端cd時的速度大小和通過電阻R的電流： (2)金屬棒從ab下滑到cd過程中回路中產(chǎn)生的焦耳熱和通過R的電荷量： (3)若金屬棒在拉力作用下，從cd開始以速度v0向右沿軌道做勻速圓周運動，則在到達ab的過程中拉力做的功為多少? 3.【解析】 試題分析：（1）到達軌道底端cd時由牛頓定律： 解得 感應(yīng)電動勢 感應(yīng)電流 所以 （2）由能量守恒定律得： 產(chǎn)生的焦耳熱 平均感應(yīng)電動勢 平均感應(yīng)電流 通過R的電荷量 解得 （3）金屬棒中產(chǎn)生正弦交變電流的有效值 在四分之一周期內(nèi)產(chǎn)生的熱量 由功能關(guān)系有 解得拉力做的功為 考點：本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律。 4．如圖所示，兩根半徑為r的圓弧軌道間距為L，其頂端a、b與圓心處等高，軌道光滑且電阻不計，在其上端連有一阻值為R的電阻，整個裝置處于輻向磁場中，圓弧軌道所在處的磁感應(yīng)強度大小均為B．將一根長度稍大于L、質(zhì)量為m、電阻為R0的金屬棒從軌道頂端ab處由靜止釋放．已知當金屬棒到達如圖所示的cd位置（金屬棒與軌道圓心連線和水平面夾角為θ）時，金屬棒的速度達到最大；當金屬棒到達軌道底端ef時，對軌道的壓力為1.5mg．求： （1）當金屬棒的速度最大時，流經(jīng)電阻R的電流大小和方向； （2）金屬棒滑到軌道底端的整個過程中流經(jīng)電阻R的電量； （3）金屬棒滑到軌道底端的整個過程中電阻R上產(chǎn)生的熱量． 4. 【解析】 試題分析：（1）金屬棒速度最大時，在軌道切線方向所受合力為0，則 解得： 流經(jīng)R的電流方向為a--R--b （2）磁通量變化為 平均電動勢， 電量 （3） 軌道最低點時： 由能量轉(zhuǎn)化和守恒得： 電阻R上發(fā)熱量 考點：本題考查了法拉第電磁感應(yīng)定律。 5．如圖所示，兩平行的光滑金屬導軌安裝在一傾角的光滑絕緣斜面上，導軌間距L，導軌電阻忽略不計且足夠長，一寬度為d的有界勻強磁場垂直于斜面向上，磁感應(yīng)強度為B。另有一長為2d的絕緣桿將一導體棒和一邊長為d（d下載提示(請認真閱讀)
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