2019高考物理 ：二轮复习 小题狂做专练二十四 电磁感应中的动力学与能量问题(含答案).doc

根据右手定则判断得知：电流方向为b→a （2）棒产生的感应电动势为E2=BLv

感应电流

棒受到的安培力大小图所示．

，方向沿斜面向上，如

根据牛顿第二定律 有|mgsinθ-F|=ma

解得

（3）导体棒最终静止，有 mgsinθ=kx

弹簧的压缩量

设整个过程回路产生的焦耳热为Q0，根据能量守恒定律 有

解得

电阻R上产生的焦耳热6．【解析】(1)安培力大小为

，方向垂直纸面向里。

(2)设装置由静止释放到导体棒运动到磁场下边界的过程中，由动能定理

得

解得

(3)设线框刚离开磁场下边界时的速度为v1，则对接着向下运动2d的过程应用动能定理得

解得：

(4)设装置在Δt内速度变化量为Δv，由动量定理得

化简得

，其中

解得

7．【解析】(1)设金属棒cd运动t时间金属棒ab开始运动，根据运动学公式可知，此时金属棒cd的速度v＝at

金属棒cd产生的电动势Ecd＝BL2v 则通过整个回路的电流I金属棒ab所受安培力F?Ecd2R1

ab?BI1L1

金属棒ab刚要开始运动的临界条件为Fab＝μmg 联立解得t＝2 s。

(2)设金属棒cd以速度v2＝20 m/s沿导轨匀速运动时，金属棒ab沿导轨匀速运动的速度大小为v1，根据法拉第电磁感应定律可得E＝BL2v2－BL1v1

此时通过回路的电流I?E 2R??BI2L1

2金属棒ab所受安培力F又Fab?＝μmg 联立解得：v1＝5 m/s

ab以金属棒cd为研究对象，则有F水平外力F0的功率为P0＝F0v2 解得：P0＝12 W。

0?BI1L2??mg

(3)对于金属棒cd根据动量定理得：(F??mg?BIL)?t?0?mv

120设金属棒ab停止运动后金属棒cd运动的距离为x，根据法拉第电磁感应定律得

E???BL2x??t?t

R 根据闭合电路欧姆定律：E?I?32联立解得：x＝225 m。