高考物理冲刺复习 物理精练62.doc
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1、物理精练(62)例题:如图所示固定于水平面上的金属框cdef,处在竖直向下的匀强磁场中,金属棒ab搁在框架上,可无摩擦滑动。此时abed构成一个边长L的正方形,棒电阻r,其余电阻不计。开始时磁感应强度为B。(1)若以t0时起,磁感应强度均匀增加,每秒增加量为k,同时保持棒静止,求棒中的感应电流I;(2)在上述情况中,棒始终保持静止,当tt1时需加垂直于棒的水平外力F?(3)若从t0时起,磁感应强度逐渐减小,当棒以恒定速度v向右匀速运动,可使棒中不产生感应电流,则磁感应强度怎样随时间变化?解析:(1)EkL2I,逆时针方向。(2)F外BIL(Bkt)L,方向向右。(3)没有感应电流,故0,则有B
2、0L2BL(Lv t) 所以B例题: 如图所示,长L1宽L2的矩形线圈电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘,线圈与磁感线垂直。求:将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场的过程中,拉力的大小F; 拉力的功率P; 拉力做的功W; 线圈中产生的电热Q ;通过线圈某一截面的电荷量q 。解:这是一道基本练习题,要注意计算中所用的边长是L1还是L2 ,还应该思考一下这些物理量与速度v之间有什么关系。 与v无关特别要注意电热Q和电荷q的区别,其中与速度无关!例题:如图所示,竖直放置的U形导轨宽为L,上端串有电阻R(其余导体部分的电阻都忽略不计)。磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外。金属棒ab的质量为
3、m,与导轨接触良好,不计摩擦。从静止释放后ab保持水平而下滑。试求ab下滑的最大速度vm解:释放瞬间ab只受重力,开始向下加速运动。随着速度的增大,感应电动势E、感应电流I、安培力F都随之增大,加速度随之减小。当F增大到F=mg时,加速度变为零,这时ab达到最大速度。 由,可得 这道题也是一个典型的习题。要注意该过程中的功能关系:重力做功的过程是重力势能向动能和电能转化的过程;安培力做功的过程是机械能向电能转化的过程;合外力(重力和安培力)做功的过程是动能增加的过程;电流做功的过程是电能向内能转化的过程。达到稳定速度后,重力势能的减小全部转化为电能,电流做功又使电能全部转化为内能。这时重力的功
4、率等于电功率也等于热功率。进一步讨论:如果在该图上端电阻的右边串联接一只电键,让ab下落一段距离后再闭合电键,那么闭合电键后ab的运动情况又将如何?(无论何时闭合电键,ab可能先加速后匀速,也可能先减速后匀速,还可能闭合电键后就开始匀速运动,但最终稳定后的速度总是一样的)。例题:如图所示,有两个同心导体圆环。内环中通有顺时针方向的电流,外环中原来无电流。当内环中电流逐渐增大时,外环中有无感应电流?方向如何?解:由于磁感线是闭合曲线,内环内部向里的磁感线条数和内环外部向外的所有磁感线条数相等,所以外环所围面积内(这里指包括内环圆面积在内的总面积,而不只是环形区域的面积)的总磁通向里、增大,所以外
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