《江蘇省2020版高考物理三輪復習 熱點15 電磁感應定律的綜合應用練習(含解析)》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《江蘇省2020版高考物理三輪復習 熱點15 電磁感應定律的綜合應用練習(含解析)(6頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、熱點15電磁感應定律的綜合應用(建議用時:20分鐘)1.(2019江蘇一模)如圖所示,匝數(shù)為N100、邊長為L0.5 m、阻值為r1.5 的正方形導線框與間距為d0.5 m 的豎直導軌相連,正方形線框的上半部分處在水平向外的磁場B1中,導軌的下部存在著水平向里的磁感應強度為B21 T的勻強磁場質(zhì)量為m0.2 kg、電阻為R0.5 的導體棒ab可以沿豎直導軌無摩擦地滑動,導體棒始終與導軌接觸良好當磁場B1發(fā)生變化時,導體棒ab剛好能處于靜止狀態(tài)重力加速度g取10 m/s2,試求:(1)此時通過ab棒的電流I的大小和方向;(2)此過程中磁場B1的變化率;(3)開始的5 s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q.2
2、(2019蘇州市模擬)如圖所示,空間存在豎直向下的有界勻強磁場,磁感應強度大小為B.一邊長為L,質(zhì)量為m、電阻為R的正方形單匝導線框abcd放在水平桌面上在水平拉力作用下,線框從左邊界以速度v勻速進入磁場,當cd邊剛進入磁場時撤去拉力,ab邊恰好能到達磁場的右邊界已知線框與桌面間動摩擦因數(shù)為,磁場寬度大于L,重力加速度為g.求:(1)ab邊剛進入磁場時,其兩端的電壓U;(2)水平拉力的大小F和磁場的寬度d;(3)整個過程中產(chǎn)生的總熱量Q.3.(2019蘇州市期初調(diào)研)如圖所示,在傾角30的光滑固定斜面上,相距為d的兩平行虛線MN、PQ間分布有大小為B、方向垂直斜面向下的勻強磁場在PQ上方有一質(zhì)
3、量為m、邊長為L(Ld)的正方形單匝線圈abcd,線圈的電阻值為R,cd邊與PQ邊平行且相距x.現(xiàn)將該線圈自此位置由靜止釋放,使其沿斜面下滑穿過磁場,在ab邊將離開磁場時,線圈已做勻速運動重力加速度為g.求:(1)線圈cd邊剛進入磁場時的速率v1;(2)線圈進入磁場的過程中,通過ab邊的電荷量q;(3)線圈通過磁場的過程中所產(chǎn)生的焦耳熱Q.熱點15電磁感應定律的綜合應用1解析:(1)導體棒ab靜止,所以有:mgB2IL可得:I A4 A由左手定則判斷知,電流方向由a到b.(2)根據(jù)法拉第電磁感應定律得:ENS式中S由閉合電路歐姆定律得:EI(Rr)代入數(shù)據(jù)解得:0.64 T/s.(3)開始的5
4、 s內(nèi)回路中產(chǎn)生的焦耳熱為:QI2(Rr)t42(0.51.5)5 J160 J.答案:(1)4 A方向由a到b(2)0.64 T/s(3)160 J2解析:(1)EBLvIUIRBLv.(2)FF安mgmg撤去拉力后,線框在磁場中只受到滑動摩擦力,做勻減速運動,x2所以dL.(3)進入磁場過程中產(chǎn)生焦耳熱Q1I2Rt1由于摩擦產(chǎn)生的熱量Q2mgmgLmv2所以整個過程產(chǎn)生的熱量為QQ1Q2mgLmv2.答案:(1)BLv(2)mgL(3)mgLmv23解析:(1)線圈沿斜面向下運動至cd邊剛進入磁場時,mgxsin 30mv0解得:v1.(2)線圈進入磁場的過程中,感應電動勢E根據(jù)閉合電路歐姆定律得:I通過的電荷量為:qIt.(3)線圈離開磁場時,勻速運動有:BLmgsin 30解得:v2由能量守恒:Qmg(xdL)sin 30mv解得:Qmg(xdL).答案:(1)(2)(3)mg(xdL)- 6 -