浙江专版2025届高考物理一轮总复习大题增分特训8电磁感应课件新人教版.pdfVIP

大题增分特训(八)电磁感应

1.(2023浙江宁波高三模拟)在如图甲所示的电路中,电阻R=R=2R,圆形金

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属线圈的半径为r,电阻为R,半径为r(rr)的圆形区域内存在垂直于线圈

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平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图乙所示,图

线的横、纵截距分别为t和B,其余导线的电阻不计。闭合S,至t时刻,电路

001

中的电流已稳定。

(1)判断通过电阻R的电流方向和

2

电容器上极板的电性。

(2)求线圈中产生的感应电动势的

大小E。

(3)求稳定后电阻R两端的电压U。

22

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解析(1)由题图乙可知磁感应强度减小,根据楞次定律得线圈中感应电流

方向为顺时,则电阻R的电流方向向右,电容器上极板带负电。

2

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2.为了提高城市摩天大楼中电梯的运行效率并缩短候梯时间,人们设计了

一种电磁驱动的无绳电梯,如图甲所示。电磁驱动的简化模型如图乙所示,

光滑的平行长直金属导轨置于竖直面内,间距L=1m。导轨下端接有阻值

R=1Ω的电阻,质量m=0.1kg的导体棒(相当于电梯车厢)垂直跨接在导轨上

,导轨和导体棒的电阻均不计,且接触良好。在导轨平面上存在磁感应强度

大小B=0.5T、方向垂直纸面向里的匀强磁场,导体棒始终处于磁场区域

2

内,g取10m/s。t=0时刻,磁场以v=10m/s的速度匀速向上移动的同时静止

1

释放该导体棒。

(1)求t=0时刻导体棒的加速度大小。

(2)若导体棒随之运动并很快达到一个恒

定速度,求该恒定速度的大小。

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答案(1)15m/s2(2)6m/s

解析(1)在t=0时刻,磁场匀速向上移动,导体棒相对磁场向下的速度大小为

v=10m/s

1

根据法拉第电磁感应定律得E=BLv=0.5×1×10V=5V

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导体棒受到向上的安培力为F=BIL

A1

代入数据解得F=2.5N

A

由牛顿第二定律得FA-mg=ma

2

代入数据解得a=15m/s。

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(2)若导体棒随之运动并很快达到一个恒定速度,设该恒定速度的大小为v,

2

此时导体棒受力平衡,根据平衡条件得

BIL=mg

2

联立解得v=6m/s。

2

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3.如图所示,在竖直平面内建立坐标系,在0≤x≤0.4m范围内存在一具有理想边界、

磁感应强度大小为0.1T、方向垂直纸面向里的匀强磁场区域。一边长L=0.10m、

质量m=0.02kg的匀质正方形刚性导线框abcd,c点的坐标为(0,0.4m),从图示位置以

初速v=2.0m/s水平向右抛出。当线框刚好全部离开磁场时,下边界恰好到达x轴,

0

且其水平速度为零。线框在全过程中始终处于xOy平面内,其ab边与x轴保持平行,

2

空气阻力不计,重力加速g取10m/s。

(1)求线框刚开始进入磁场时a、d两点间电势差的大小U。

ad

(2)求线框下边界刚到达x轴时的速v和在全过程中产生的

焦耳热Q。

(3)若已知在线框进入磁场过程中,a、d两点电势差U