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1、河北 2019 年高考物理二轮练习力和能量观点分析电磁感应力和能量观点分析电磁感应问题1、如 1 所示，光滑足 斜放置， 距 L 1m， 平面与水平面 角 30，其下端 接一个灯泡，灯泡 阻 R2 ， 体棒 ab 垂直于 放置，除灯泡外其它 阻不 、两 的匀 磁 的磁感 度 B 0.5T ，方向垂直于 所在平面向上、将 体棒从静止 放，在 体棒的速度v 达到 2m/s 的 程中通 灯泡的 量q 2C、随着 体棒的下滑，其位移x 随 t 的 化关系 近于x 4t 2(m) 、取 10m/s2，求：g图 1(1) 体棒的 量 m；(2) 当 体棒速度 v 2m/s ，灯泡 生的 量 Q；(3) 辨
2、析 ： 了提高 ab 棒下滑 程中小灯泡的最大功率， 通 算提出两条可行的措施、BLvm2某同学解答如下：小灯泡的最大功率 ( 其中vm 下滑的最大速度) ，因此RP提高 ab 棒下滑 程中小灯泡的最大功率的措施有：增大磁感 度B、 . 由此所得 果是否正确？假 正确， 写出其他两条可行的措施；假 不正确， 明理由并 出正确的解答、2、两根光滑的 直金属 MN、 M N平行置于同一水平面内， 距为l， 阻不 ， 、 接有如 2 所示的 路， 路中各 阻的阻 均 ， 容M MR器的 容 C. 度也 l 、阻 同 R 的金属棒 ab 垂直于 放置， 于磁感 度 、方向 直向下的匀 磁 中、ab在外
3、力作用下向右匀速运 且与 保持良B好接触，求在ab 运 距离 s 的 程中，整个回路中 生的焦耳 Q.图 2求： (1) ab 运 速度v 的大小；(2) 容器所 的 荷量 q.3、如 3(a) 所示，水平放置的两根平行金属 ， 距L0.3m， 左端 接 R 0.6 的 阻，区域abcd 内存在垂直于 平面B 0.6T 的匀 磁 ，磁 区域 D 0.2m、 金属棒A1 和 A2 用 2D 0.4m 的 杆 接，放置在 平面上，并与 垂直，每根金属棒在 的 阻均 r 0.3 ， 阻不 ，使金属棒以恒定速度v 1.0m/s沿 向右穿越磁 、 算从金属棒离开磁 的 内，不同 段通 阻R的 流 度，并
4、在 A1 入磁 ( t 0) 到3(b) 中画出、A24、如图图 34 甲所示，水平放置足够长的平行金属导轨，左右两端分别接有一个阻值为R的电R阻，匀强磁场与导轨平面垂直，质量m 0.1kg、电阻r 2的金属棒垂直于导轨放置、现用一拉力 F (0.3 0.2 t )N动、图乙所示为金属棒的作用在金属棒上，通过2s2vt 图象， g10m/s . 求：后撤去F，再通过0.55s金属棒停止运图 4(1) 金属棒与导轨之间的动摩擦因数；(2) 整个过程中金属棒运动的距离；(3) 从撤去 F 到金属棒停止的过程中，每个电阻R上产生的焦耳热、参考答案1、解析 (1)依照 x4t 2(m) 得，最后匀速运
5、动的速度为vm 4m/s匀速运动时， F 安 mgsin30 B2L2vm即R sin30 mg解得 m 0.1kgBls(2) 通过灯泡的电量 q It R R 2C解得 s 8m2mv由动能定理得 mgssin30 W安 22mv灯泡产生的热量 安 sin30 2 3.8JQ Wmgs(3) 不正确，式中vm，依照安培力大小等于重力沿斜面的分力，能够求出它与B 的平方成反比，因此增大B的同时，最大速度在减小，并不能提高小灯泡的最大功率、因为 2 ，因此提高ab棒下滑过程中小灯泡的最大功率，须增大电流I或电阻RPI R匀速运动时， F 安 BIL mgsin ，I mgsinBL，因此能够减
6、小 B、 L，或增大 m、 .答案 (1)0.1kg(2)3.8J(3)见解析、2、解析 (1) 设 ab 上产生的感应电动势为E，回路中的电流为 I ， ab 运动距离s 所用时间为 t ，三个电阻 R与电源串联，总电阻为 4R，那么 E Blv E由闭合电路欧姆定律有I 4Rst v由焦耳定律有Q I 2(4 R) t 4QR由上述方程得v B2l 2s(2) 设电容器两极板间的电势差为U，那么有U IR电容器所带电荷量q CUCQR解得 q Bls 答案见解析3、解析 0 t 1(0 0.2s) 时间内A1 产生的感应电动势E BLv 0.6 0.3 1.0V 0.18VR r电阻 R与
7、 A2 并联阻值 R并 R r 0.2 R并0.2因此电阻 R两端电压 U R并 r E 0.2 0.3 0.18V 0.072VU 0.072通过电阻 R的电流 I 1R 0.6A 0.12At 1t 2(0.2 0.4s) 时间内E 0， I 2 0t 2t 3(0.4 0.6s)时间内同理 I 2 0.12A.规律如下图所示答案见解析4、解析 (1) 在 0 2s 这段时间内，依照牛顿第二定律有B2L2atF mgR ma总由图可知 a 1.0m/s 2又因 F (0.3 0.2t )NB2L2联立解得 0.2， R总 0.2.11(2) 在 0 2s 这段时间内的位移为x1 2at 22 1 22m 2m设棒在 22.55s时间内的位移为x2，棒在 t 时刻，依照牛顿第二定律有B2 L2 vv mg mRt总在 t 到 t t (t 0) 时间内B2L2 mg t R总 vt m vB2L2 mgt R vt m v总B2L2 mgt R总 x2mv代入数据得x2 0.45m整个过程中金属棒运动的距离x x1 x2 2.45m.(3) 从撤去拉力到棒停止的过程中，依照能量守恒定律有122mv mgx2Q热Q热 0.11J每个电阻 R上产生的焦耳热1QR4Q热 2.75 10 2J.答案 (1)0.2(2)2.45m(3)2.75 102J