6.在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B=0.4
T的勻強(qiáng)磁場中放一個(gè)半徑r0=50 cm的圓形導(dǎo)軌,上面擱有互相垂直的兩根導(dǎo)體棒,一起以角速度ω=103
rad/s逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng).圓導(dǎo)軌邊緣和兩棒中央通過電刷與外電路連接,若每根導(dǎo)體棒的有效電阻為R0=0.8 Ω,外接電阻R=3.9 Ω,如所示,求:
(1)每半根導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢.
(2)當(dāng)電鍵S接通和斷開時(shí)兩電表示數(shù)(假定RV→∞,RA→0).
5.如圖12-10所示,AB和CD是足夠長的平行光滑導(dǎo)軌,其間距為l,導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ.整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的,方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中.AC端連有電阻值為R的電阻.若將一質(zhì)量M,垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放,在EF棒滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段.今用大小為F,方向沿斜面向上的恒力把EF棒從BD位置由靜止推至距BD端s處,突然撤去恒力F,棒EF最后又回到BD端.求:
(1)EF棒下滑過程中的最大速度.
(2)EF棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過程中,有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能(金屬棒、導(dǎo)軌的電阻均不計(jì))?
4.如圖12-9所示,放在絕緣水平面上的兩條平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ之間的寬度為l,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度值為B的勻強(qiáng)磁場中,B的方向垂直于導(dǎo)軌平面,導(dǎo)軌左端接有電阻為R,其他電阻不計(jì),導(dǎo)軌右端接有電容為C的電容器,長為2l的金屬棒ab放在導(dǎo)軌上與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,其a端絞鏈在導(dǎo)軌PQ上,現(xiàn)將棒以角速度ω繞a點(diǎn)沿水平導(dǎo)軌平面順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90°角,求這個(gè)過程中通過R的總電量是多少?
3.如圖12-8所示,空間存在垂直于紙面的均勻磁場,在半徑為a的圓形區(qū)域內(nèi)、外,磁場方向相反,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小均為B.一半徑為b,電阻為R的圓形導(dǎo)線環(huán)放置在紙面內(nèi),其圓心與圓形區(qū)域的中心重合.在內(nèi)、外磁場同時(shí)由B均勻地減小到零的過程中,通過導(dǎo)線截面的電量Q=_________.
變換物理模型,是將陌生的物理模型與熟悉的物理模型相比較,分析異同并從中挖掘其內(nèi)在聯(lián)系,從而建立起熟悉模型與未知現(xiàn)象之間相互關(guān)系的一種特殊解題方法.巧妙地運(yùn)用“類同”變換,“類似”變換,“類異”變換,可使復(fù)雜、陌生、抽象的問題變成簡單、熟悉、具體的題型,從而使問題大為簡化.
解決電磁感應(yīng)電路問題的關(guān)鍵就是借鑒或利用相似原型來啟發(fā)理解和變換物理模型,即把電磁感應(yīng)的問題等效轉(zhuǎn)換成穩(wěn)恒直流電路,把產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢的那部分導(dǎo)體等效為內(nèi)電路.感應(yīng)電動(dòng)勢的大小相當(dāng)于電源電動(dòng)勢.其余部分相當(dāng)于外電路,并畫出等效電路圖.此時(shí),處理問題的方法與閉合電路求解基本一致,惟一要注意的是電磁感應(yīng)現(xiàn)象中,有時(shí)導(dǎo)體兩端有電壓,但沒有電流流過,這類似電源兩端有電勢差但沒有接入電路時(shí),電流為零.
●殲滅難點(diǎn)訓(xùn)練
1.在方向水平的、磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.5 T的勻強(qiáng)磁場中,有兩根豎直放置的導(dǎo)體軌道cd、ef,其寬度為1 m,其下端與電動(dòng)勢為12 V、內(nèi)電阻為1 Ω的電源相接,質(zhì)量為0.1 kg的金屬棒MN的兩端套在導(dǎo)軌上可沿導(dǎo)軌無摩擦地滑動(dòng),如圖12-6所示,除電源內(nèi)阻外,其他一切電阻不計(jì),g=10 m/s2,從S閉合直到金屬棒做勻速直線運(yùn)動(dòng)的過程中
A.電源所做的功等于金屬棒重力勢能的增加
B.電源所做的功等于電源內(nèi)阻產(chǎn)生的焦耳熱
C.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度為20 m/s
D.勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電路中的電流強(qiáng)度大小是2 A
2.兩根光滑的金屬導(dǎo)軌,平行放置在傾角為θ的斜面上,導(dǎo)軌的左端接有電阻R,導(dǎo)軌自身的電阻可忽略不計(jì).斜面處在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直于斜面向上.質(zhì)量為m、電阻可不計(jì)的金屬棒ab,在沿著斜面與棒垂直的恒力F作用下沿導(dǎo)軌勻速上滑,并上升h高度.如圖12-7所示,在這過程中
A.作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于零
B.作用于金屬棒上的各個(gè)力的合力所做的功等于mgh與電阻R上發(fā)出的焦耳熱之和
C.恒力F與安培力的合力所做的功等于零
D.恒力F與重力的合力所做的功等于電阻R上發(fā)出的焦耳熱
對電磁感應(yīng)電路的考查命題,常以學(xué)科內(nèi)綜合題目呈現(xiàn),涉及電磁感應(yīng)定律、直流電路、功、動(dòng)能定理、能量轉(zhuǎn)化與守恒等多個(gè)知識(shí)點(diǎn),突出考查考生理解能力、分析綜合能力,尤其從實(shí)際問題中抽象概括構(gòu)建物理模型的創(chuàng)新能力.
6.圖11-10所示,金屬棒ab質(zhì)量m=5 g,放在相距L=1 m的光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,方向豎直向上,電容器的電容C=2μF,電源電動(dòng)勢E=16 V,導(dǎo)軌距地面高度h=0.8 m.當(dāng)單刀雙擲開關(guān)先擲向1后,再擲向2,金屬棒被拋到水平距離s=6.4 cm的地面上,問電容器兩端的電壓還有多大?
5.如圖11-9所示.兩根相距為L的豎直金屬導(dǎo)軌MN和PQ的上端接有一個(gè)電容為C的電容器,質(zhì)量為m的金屬棒ab可緊貼豎直導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng),且滑動(dòng)中ab始終保持水平,整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的磁場中,不計(jì)電阻,求最后通過C的充電電流.
4.如圖11-8所示的電路,已知電池電動(dòng)勢E=90 V,內(nèi)阻r=5 Ω,R1=10 Ω,R2=20 Ω,板面水平放置的平行板電容器的兩極板M、N相距d=3 cm,在兩板間的正中央有一帶電液滴,其電量q=-2×10-7 C,其質(zhì)量m=4.5×10-5 kg,取g=10 m/s2,問
(1)若液滴恰好能靜止平衡時(shí),滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)頭C正好在正中點(diǎn),那么滑動(dòng)變阻器的最大阻值Rm是多大?
(2)將滑動(dòng)片C迅速滑到A端后,液滴將向哪個(gè)極板做什么運(yùn)動(dòng)?到達(dá)極板時(shí)的速度是多大?
3.如圖11-7所示,E=10 V,R1=4 Ω,R2=6 Ω,C=30 μF,電池內(nèi)阻可忽略.
(1)閉合開關(guān)K,求穩(wěn)定后通過R1的電流;
(2)然后將開關(guān)K斷開,求這以后通過R1的總電量.
圖11-7 圖11-8 圖11-9
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com