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《高考物理拉分题专项训练：专题24-电磁感应的综合问题分析（解析版）》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、24.电磁感应的综合问题分析、考点精析:(一)、题型分类：1、电磁感应与动力学综合的问题2^电磁感应与动量、能量综合的问题3、电磁感应与电路综合的问题(二)、解题思路：安培力》力学牛顿第•定律〉结果电磁感应法拉嚮总y定律安培力做功〉能量能量守恒定律〉结果欧姆定律)电路电路知识二、经典考题：例题仁与动力学、能量综合如图所示，两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为I二0.5m,其电阻不计，两导轨及其构成的平面均与水平面成30。角.完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置，每棒两端都与导轨始终有良好接触，己知两棒的质量均为0.02kg
2、,电阻均为R=0.1Q,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度为B二0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下，沿导轨向上匀速运动，而棒cd恰好能保持静止.取g=10m/s2，问：(1)通过cd棒的电流I是多少，方向如何？(2)棒ab受到的力F多大？(3)棒cd每产生Q=0.1J的热量，力F做的功W是多少？解析：(1)棒cd受到的安培力Fcd=IlB棒cd在共点力作用下平衡，则Fcd=ingsin30c代入数据，解得I=1A,方向由右手定则可知由d到c；〔2）棒ab与棒cd受到的安培力大小相等Fab=F：d对棒ab由
3、共点力平衡有F=nigsin30c+IlB代入数据解得F=0.2N；（3）设在时间t內棒cd产生Q=0.1J热量，由焦耳定律可知Q=I:Rt设ab棒匀速运动的学科网速度大小为v,则产生的感应电动势E=Blv由闭合电路欧姆定律知1=—2R在时间t內，棒ab沿导轨的位移x=vt力F做的功W=Fx综合上述各式，代入数据解得W=0.4Jo例题2、与电路、能量综合如图甲所示，在水平面上固定有长为L二2m、宽为的金属“U”型导轨，在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场，且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示.在t=0时刻，质
4、量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动，导体棒与导轨之间的动摩擦因数为p=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为A=0.1Q/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响（取g=10m/s2）.（1）通过计算分析4s内导体棒的运动情况；（2）计算4s内回路中电流的大小，并判断电流方向；（3）计算4s内回路产生的焦耳热.由甲解析：（1）导体棒先在无磁场区域做匀减速运动，有-“mg=ma则对于运动有：vt=v0+atxx=vot+^-at2代入数据解得:t=ls,x=0.5m，导体棒没有进入磁场区
5、域；导体棒在Is末已经停止运动，以后一直保持静止，离左端位置仍为x=0.5.m；Q)前2s磁通量不变，回路电动势和电流分别为E=0,1=0后2s回路产生的电动势为E=△叟=出竺=0.IVAtAt回路的总长度为m,因此回路的总电阻为R=5^=0.5O电流为I=-=0.2AR根据楞次定律，在回路中的电流方向是顺时针方向G)前2s电流为零，后2s有恒定电流，焦耳热为Q=I2Rt=0.04Jo例题3、与动力学、电路综合如图所示，两足够长的光滑金属导轨竖直放置，相距为L,一理想电流表和一电阻R串联后再与两导轨相连，匀强磁场与导轨平面垂直.一质
6、量为m、有效电阻为r的导体棒在距磁场上边界h处静止释放.导体棒进入磁场后，流经电流表的电流逐渐减小，最终稳定为I.整个运动过程中，导体棒与导轨接触良好，且始终保持水平，不计导轨的电阻.求：XXXXXXXXXXXXXXXXIxlxlxxxlXXXXXXXXXXXXXXXXXMXL(1)磁感应强度的大小B；(2)电流稳定后，导体棒运动速度的大小v；(3)流经电流表电流的最大值人。解析：(1)电流稳定后，导体棒做匀速运动，此时导体棒受到的重力和安培力平衡,则有BIL=mg解得：B=-^-；IL(2)由法拉第电磁感应定律有：E=BLv由欧姆定
7、律•有：1=——解得:v」（R+「）mg（3）由题意得导体棒刚进入磁场吋的速度最大，设为vm由机械能守恒定律得-mv^=mgh感应电动势学科网最大值Em=BLvm感应电流最大值虻群7解得im=mgV
8、ghI(R+r)则流经电流表电流的最大值I「n=mg72ghI(R+r)三、巩固练习:1、如图所示，质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为I的平行光滑金属导轨上，导轨平面与水平面的夹角为0,并处于磁感应强度大小为B方向垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，左侧是水平放置间距为d的平行金属板，R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值，不计其他电阻
9、.（1）调节Rx二R，释放导体棒，当棒沿导轨匀速下滑时，求通过棒的电流I及棒的速率v・（2）改变Rx，待棒沿导轨再次匀速下滑后，将质量为m带电量为+q的微粒水平射入金属板间，若它能匀速通过，求此时的Rx。解析：（1）导体
