人教版高考物理一轮总复习精品课件 第十一章 电磁感应 专题6 电磁感应现象中的综合应用问题 (2).ppt

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考题点睛考点考向点睛电磁感应中动量问题能量守恒问题模型:双杆模型分析用动量关系规律:对a、b用动量关系和能量关系列方程解决问题方法:分段分析进入水平轨道后a、b系统动量守恒,分析出谁先离开磁场易错:注意动量守恒定律和动量定理中的方向问题【对点演练】10.如图甲所示,绝缘水平面上固定着两根足够长的光滑金属导轨PQ、MN,相距为L=0.5m,ef右侧导轨处于匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面向下,磁感应强度B的大小如图乙变化。开始时ab棒和cd棒锁定在导轨如图甲位置,ab棒与cd棒平行,ab棒离水平面高度为h=0.2m,cd棒与ef之间的距离也为L,ab棒的质量为m1=0.2kg,有效电阻为R1=0.05Ω,cd棒的质量为m2=0.1kg,有效电阻为R2=0.15Ω,设a、b棒在运动过程中始终与导轨垂直,两棒与导轨接触良好,导轨电阻不计,重力加速度g取10m/s2。(1)求0~1s时间段通过cd棒的电流大小与方向。(2)假如在1s末,同时解除对ab棒和cd棒的锁定,稳定后ab棒和cd棒将以相同的速度做匀速直线运动,试求这一速度的大小。(3)在第(2)问的条件下,ab棒和cd棒从解除锁定到开始以相同的速度做匀速运动的过程中,ab棒产生的热量为多少?11.(2021河北唐山高三摸底考试)如图所示,足够长的两平行金属轨道AM、CP水平放置,间距为d,金属轨道右端与竖直放置、半径为R的绝缘圆轨道MN、PQ平滑连接,在EMPD区域内存在竖直向上的匀强磁场,磁感应强度为B,其左边界ED与AC的间距为R。将金属棒a放置在AC位置,金属棒b放置在MP左侧附近,a、b两金属棒的质量分别为2m和m。现对金属棒a施加F=32mg、方向向右的水平拉力,当金属棒到达磁场边界时撤去外力,一段时间后,金属棒b经过圆轨道的最高点,此时两圆轨道对b的总压力FN=3mg。不计两导体棒与轨道间的摩擦,求:(1)金属棒a进入磁场时速度的大小;(2)金属棒b离开磁场时,金属棒a速度的大小。本课结束考题点睛考点考向点睛动生与感应问题导体棒动力学分析规律:画好等效电路图,明确感应电动势的大小,充分挖掘隐含条件,选取恰当状态或过程列方程分析具体的大小方法:导体棒受力分析后正交分解力注重过程分析,抓住题目中的条件素养点拨分析电磁感应现象中动力学问题的基本步骤解决电磁感应中的动力学问题的一般思路是“先电后力”,具体思路如下:【对点演练】4.(多选)(2021河北沧州三模)某种儿童娱乐“雪橇”的结构简图如图所示,该“雪橇”由两根间距为2m且相互平行的光滑倾斜金属长直导轨和金属杆MN、PQ及绝缘杆连接形成“工”字形的座椅(两金属杆的间距为0.4m,质量不计)构成,导轨与水平面的夹角θ=30°,在两导轨间金属杆PQ下方有方向垂直于导轨平面、磁感应强度大小为1T、宽度为0.4m的匀强磁场区域。现让一质量为20kg的儿童坐在座椅上由静止出发,座椅进入磁场后做匀速运动直到完全离开磁场。已知金属杆MN、PQ的电阻均为0.1Ω,其余电阻不计,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是()A.儿童匀速运动时的速度大小为10m/sB.儿童及座椅开始运动时,金属杆PQ距磁场上边界的距离为2.5mC.儿童及座椅从进入磁场到离开磁场的过程中,总共产生的内能为240JD.儿童及座椅从进入磁场到离开磁场的过程中,总共产生的内能为80J答案BD5.(多选)(2020全国Ⅰ卷)如图所示,U形光滑金属框abcd置于水平绝缘平台上,ab和dc边平行,和bc边垂直。ab、dc足够长,整个金属框电阻可忽略。一根具有一定电阻的导体棒MN置于金属框上,用水平恒力F向右拉动金属框,运动过程中,装置始终处于竖直向下的匀强磁场中,MN与金属框保持良好接触,且与bc边保持平行。经过一段时间后()A.金属框的速度大小趋于恒定值B.金属框的加速度大小趋于恒定值C.导体棒所受安培力的大小趋于恒定值D.导体棒到金属框bc边的距离趋于恒定值答案BC解析由bc边切割磁感线产生电动势,形成电流,使得导体棒MN受到向右的安培力,做加速运动,bc边受到向左的安培力,向右做加速运动。当MN运动时,金属框的bc边和导体棒MN一起切割磁感线,设导体棒MN和金属框的速度分别为v1、v2,则电路中的电动势E=Bl(v2-v1)综上可得,金属框的加速度趋于恒定值,安培力也趋于恒定值,B、C正确;金属框的速度会一直增大,导体棒到金属框bc边的距离也会一直增大,A、D错误。6.如图所示,两根足够长的光滑金属导轨平行放置在倾角为30°的斜面上,导轨宽度为L=0.1m,导轨下端接有电阻,其阻值为R=0.1Ω

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