热门试卷

（1）设滑行的距离为L

由法拉第电磁感应有　　①（2分）

　　而由电流定义有　　　　　　　　　　　　②（2分）

　　由闭合电路的欧姆定律得　　　　　　　③（2分）

　　　由①②③解得　得　　④（2分）

　　（2）由功能原理得　　　⑤（3分）

　　　　　　　　　而　　　⑥（3分）

　　　　　　　　∴　　　　⑦（2分）

略

对导体棒受力分析（1分） ，

如图所示，导体棒恰好能静止，应有

FNx=F安=Nsin60° （1分）

FNy=G=Ncos60° （1分）

FN==  （1分）

根据牛顿第三定律可知，导体棒对轨道的压力与轨道对棒的支持力FN大小相等 （1分）

又F安="BIL" = tan60°G=G （1分）

所以B= （2分）

略

(1)根据闭合回路欧姆定律，电路中电流为

       (2分)

根据导体棒平衡，安培力与重力二力平衡，安培力方向竖直向上，大小

F=mg=0.4N

根据安培力性质

             (2分)

根据左手定则，磁感应强度方向水平向左。  (1分)

(2)当磁感应强度顺时针转θ=37º时，安培力也顺时针旋转θ，且大小不变，此时导体棒受力如图所示，根据导体棒水平方向受力平衡

Fsinθ="f       "

根据导体棒竖直方向受力平衡

Fcosθ+N="mg                  " (3分)

带入数据解得

N=0.08N，f="0.24N             " (2分)

略

(1)当CD运动到最大速度vm时，在水平方向受力平衡F=F下标f +BId, CD上感应电动势E=Bdvm，通过CD的感应电流I=解得

(2)当CD运动到最大速度后，电阻R上消耗的电功率

(3)当CD运动到最大速度的时，感应电动势为E′=Bdvm，通过CD的感应电流CD的加速度=

         必须使棒以0.5m/s2的加速度向右做匀加速直线运动；  0.125W

24.5m/s

棒开始做加速运动，最后做匀速直线运动．棒达最大速度时处于平衡状态，受力分析如图所示，安培力F，支持力，重力mg，设棒的最大速度为v，此时产生的感应电动势

　　E＝BLv，I＝

　　所受安培力F＝BIL＝，　　　　　　①

　　根据力的平衡条件，有：F＝mgsinθ，　　 ②

　　联立①②得，金属棒在轨道上下滑的最大速度：

　　v＝24.5m/s．

a2=3a1

（1）以第一种方式拉动时，设恒力为F，由于最终速度为2v，即匀速，有：F=BI1L，I1=，所以F=，当速度是v时ab棒所受安培力为F1.

同理可得：F1=，此时的加速度为a1，由牛顿第二定律得：F-F1=ma1联立以上各式得a1=.

以第二种方式拉动时，设外力的恒定功率为P，最终的速度也是2v，由能量关系可知：

P=I2R=

速度为v时，ab棒所受的外力为F2，有：P=F2v，此时的加速度为a2，ab棒所受的安培力仍为F1，根据牛顿第二定律：F2-F1=ma2，联立以上各式可以解得：a2=，所以有a2=3a1。

（1）根据法拉第电磁感应定律  E =" Bdv    " （3分）

根据欧姆定律    I =   （2分）     U =" IR" =" 0.8V  " （1分）

（2）由能量守恒，电路中产生的热量    Q =  （3分）

因为串联电路电流处处相等，由Q=I2Rt 可得:（2分）

代入数据求出：QR =" 4.0J    " （1分）

略

（1）（2分）

（2）（每空2分）A  向右偏 ；B  向左偏  。

分析：（1）注意该实验中有两个回路，一是电源、电键、变阻器、小螺线管串联成的回路，二是电流计与大螺线管串联成的回路，据此可正确解答．

（2）磁场方向不变，磁通量的变化不变时电流方向不变，电流表指针偏转方向相同，磁通量的变化相反时，电流表指针方向相反．

解答：解：（1）将电源、电键、变阻器、小螺线管串联成一个回路，再将电流计与大螺线管串联成另一个回路，电路图如图所示．

（2）闭合开关，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流表的指针向右偏；

a．将原线圈迅速插入副线圈时，磁场方向不变，穿过副线圈的磁通量增大，灵敏电流计指针将向右偏转一下．

b．原线圈插入副线圈后，由电路图可知，将滑动变阻器触头迅速向右拉时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，原线圈电流变小，穿过副线圈的磁场方向不变，但磁通量变小，灵敏电流计指针将左偏转一下．

故答案为：（1）电路图如图所示．（2）a、向右偏转一下；b、向左偏转一下．

点评：本题考查研究电磁感应现象及验证楞次定律的实验，对于该实验注意两个回路的不同．知道磁场方向或磁通量变化情况相反时，感应电流反向是判断电流表指针偏转方向的关键．