（浙江選考）2020版高考物理大一輪復(fù)習(xí) 第十章 電磁感應(yīng) 交變電流本章學(xué)科素養(yǎng)提升學(xué)案.docx

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第十章 電磁感應(yīng) 交變電流基本模型如圖1，兩光滑金屬導(dǎo)軌在水平面內(nèi)，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m，回路總電阻為R.導(dǎo)體棒在水平力F的作用下運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻速度為v0，導(dǎo)體棒在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)情況分析如下：圖1運(yùn)動(dòng)條件運(yùn)動(dòng)情況分析F為恒力F合力為零，做勻速運(yùn)動(dòng)FvBLvIBILaa0，勻速運(yùn)動(dòng)F2Ff，PQ桿先變加速后勻加速運(yùn)動(dòng)，MN桿先靜止后變加速最后和PQ桿同時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，且加速度相同例2間距為L(zhǎng)2m的足夠長(zhǎng)的金屬直角導(dǎo)軌如圖3所示放置，它們各有一邊在同一水平面內(nèi)，另一邊垂直于水平面.質(zhì)量均為m0.1kg的金屬細(xì)桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直放置形成閉合回路.細(xì)桿與導(dǎo)軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，細(xì)桿ab、cd接入電路的電阻分別為R10.6，R20.4.整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B0.50T、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中(圖中未畫出).當(dāng)ab桿在平行于水平導(dǎo)軌的拉力F作用下從靜止開始沿導(dǎo)軌勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，cd桿也同時(shí)從靜止開始沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動(dòng)，且t0時(shí)，F(xiàn)1.5N.g10m/s2.圖3(1)求ab桿的加速度a的大?。?2)求當(dāng)cd桿達(dá)到最大速度時(shí)ab桿的速度大?。?3)若從開始到cd桿達(dá)到最大速度的過(guò)程中拉力F做的功為5.2J，求該過(guò)程中ab桿所產(chǎn)生的焦耳熱.答案(1)10m/s2(2)2 m/s(3)2.94J解析(1)由題可知，在t0時(shí)，F(xiàn)1.5N對(duì)ab桿進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得Fmgma代入數(shù)據(jù)解得a10m/s2.(2)從d向c看，對(duì)cd桿進(jìn)行受力分析，如圖所示.設(shè)當(dāng)cd桿速度最大時(shí)，ab桿的速度大小為v，有FfmgFN，F(xiàn)NF安，F(xiàn)安BIL，I聯(lián)立解得v2m/s(3)整個(gè)過(guò)程中，ab桿發(fā)生的位移xm0.2m對(duì)ab桿應(yīng)用動(dòng)能定理，有WFmgxW安mv2代入數(shù)據(jù)解得W安4.9J根據(jù)功能關(guān)系得Q總W安所以ab桿上產(chǎn)生的焦耳熱QabQ總2.94J.