高考物理试卷物理稳恒电流题分类汇编.docx

《高考物理试卷物理稳恒电流题分类汇编.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、高考物理试卷物理稳恒电流题分类汇编一、稳恒电流专项训练1．如图10所示，P、Q为水平面内平行放置的光滑金属长直导轨，相距为L1，处在竖直向下、磁感应强度大小为B1的匀强磁场中．一导体杆ef垂直于P、Q放在导轨上，在外力作用下向左做匀速直线运动．质量为m、每边电阻均为r、边长为L2的正方形金属框abcd置于倾斜角θ=30°的光滑绝缘斜面上(ad∥MN，bc∥FG，ab∥MG,dc∥FN)，两顶点a、d通过细软导线与导轨P、Q相连，磁感应强度大小为B2的匀强磁场垂直斜面向下，金属框恰好处于静止状态．不计其余电阻和细导线对a、d点的作用力．（1）通

2、过ad边的电流Iad是多大？（2）导体杆ef的运动速度v是多大？3mg3mgr【答案】(1)(2)8B1B2dL8B2L【解析】试题分析：(1)设通过正方形金属框的总电流为I，ab边的电流为Iab，dc边的电流为Idc，有Iab＝3I①41②Idc＝I4金属框受重力和安培力，处于静止状态，有mg＝B2ab22dc2IL＋BIL③由①～③，解得Iab3mg④＝4B2L2mg(2)由(1)可得I＝B2L2⑤设导体杆切割磁感线产生的电动势为E，有E＝B11Lv⑥设ad、dc、cb三边电阻串联后与ab边电阻并联的总电阻为R，则R＝3r⑦4根据闭合电路

3、欧姆定律，有I＝E⑧R3mgr由⑤～⑧，解得v＝4B1B2L1L2⑨考点：受力分析，安培力，感应电动势，欧姆定律等．2．（18分）如图所示，金属导轨水平面夹角为α，N、Q连线与MNMNC和垂直，PQD，MN与PQ平行且间距为L，所在平面与M、P间接有阻值为R的电阻；光滑直导轨NC和QD在同一水平面内，与NQ的夹角都为锐角θ。均匀金属棒ab和ef质量均为m，长均为L，ab棒初始位置在水平导轨上与NQ重合；ef棒垂直放在倾斜导轨上，与导轨间的动摩擦因数为μ（μ较小），由导轨上的小立柱1和2阻挡而静止。空间有方向竖直的匀强

4、磁场（图中未画出）。两金属棒与导轨保持良好接触。不计所有导轨和ab棒的电阻，ef棒的阻值为R，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，忽略感应电流产生的磁场，重力加速度为g。（1）若磁感应强度大小为B，给ab棒一个垂直于NQ、水平向右的速度v1，在水平导轨上沿运动方向滑行一段距离后停止，ef棒始终静止，求此过程ef棒上产生的热量；（2）在（1）问过程中，ab棒滑行距离为d，求通过ab棒某横截面的电荷量；（3）若ab棒以垂直于NQ的速度v2在水平导轨上向右匀速运动，并在NQ位置时取走小立柱1和2，且运动过程中ef棒始终静止。求此状态下最强磁场的

5、磁感应强度及此磁场下ab棒运动的最大距离。【答案】（1）Qef＝；（2）q＝；（3）Bm＝，方向竖直向上或竖直向下均可，xm＝【解析】解：（1）设ab棒的初动能为Ek，ef棒和电阻R在此过程产生热量分别为Q和Q1，有Q+Q1=Ek①且Q=Q1②由题意Ek=③得Q=④（2）设在题设的过程中，ab棒滑行的时间为△t，扫过的导轨间的面积为△S，通过△S的磁通量为△Φ，ab棒产生的电动势为E，ab棒中的电流为I，通过ab棒某截面的电荷量为q，则E=⑤且△Φ=B△S⑥电流I=⑦又有I=⑧由图所示，△S=d（L﹣dcotθ）⑨联立⑤～⑨，解得：q=（10

6、）（3）ab棒滑行距离为x时，ab棒在导轨间的棒长Lx为：Lx=L﹣2xcotθ（11）此时，ab棒产生的电动势Ex为：E=Bv2Lx（12）流过ef棒的电流Ixx（13）为I=ef棒所受安培力F为F=BIL（14）xxx联立（11）～（14），解得：Fx=（15）有（15）式可得，Fx在x=0和B为最大值m时有最大值1．BF由题意知，ab棒所受安培力方向必水平向左，ef棒所受安培力方向必水平向右，使F1为最大值的受力分析如图所示，图中fm为最大静摩擦力，有：Fcosα=mgsinα（+mgcosμα+Fsinα）（16）11联立（15）（1

7、6），得：Bm=（17）Bm就是题目所求最强磁场的磁感应强度大小，该磁场方向可竖直向上，也可竖直向下．有（15）式可知，B为Bm时，Fx随x增大而减小，x为最大xm时，Fx为最小值，如图可知F2cosα++（μmgcosα+F2sinα）=mgsinα（18）联立（15）（17）（18），得xm=答：（1）ef棒上产生的热量为；（2）通过ab棒某横截面的电量为．（3）此状态下最强磁场的磁感应强度是，磁场下ab棒运动的最大距离是．【点评】本题是对法拉第电磁感应定律的考查，解决本题的关键是分析清楚棒的受力的情况，找出磁感应强度的关系式是本题的重点

8、．3．守恒定律是自然界中某种物理量的值恒定不变的规律，它为我们解决许多实际问题提供了依据．在物理学中这样的守恒定律有很多，例如：电荷守恒定律、质量守恒定律、能量守恒