解答題規(guī)范專練(三) 電磁感應解答題

1、解答題規(guī)范專練(三)電磁感應解答題(限時45分鐘)1.(2015天津高考)如圖1所示，“凸”字形硬質(zhì)金屬線框質(zhì)量為m，相鄰各邊互相垂直，且處于同一豎直平面內(nèi)，ab邊長為l，cd邊長為2l，ab與cd平行，間距為2l。勻強磁場區(qū)域的上下邊界均水平，磁場方向垂直于線框所在平面。開始時，cd邊到磁場上邊界的距離為2l，線框由靜止釋放，從cd邊進入磁場直到ef、pq邊進入磁場前，線框做勻速運動，在ef、pq邊離開磁場后，ab邊離開磁場之前，線框

2、又做勻速運動。線框完全穿過磁場過程中產(chǎn)生的熱量為Q。線框在下落過程中始終處于原豎直平面內(nèi)，且ab、cd邊保持水平，重力加速度為g。求圖1(1)線框ab邊將離開磁場時做勻速運動的速度大小是cd邊剛進入磁場時的幾倍；(2)磁場上下邊界間的距離H。2(2015嘉興二模)如圖2甲所示是航母上的艦載機通過電磁彈射起飛的示意圖，其原理可簡化成圖乙所示情景：水平面內(nèi)由平行長直金屬導軌組成的區(qū)域內(nèi)，等間距分布著豎直向下和豎直向上的磁場，磁感應強度均為B

3、；航母甲板下方的電磁彈射車可簡化為一個矩形金屬框，其長邊等于導軌間距L、短邊等于每個磁場的寬度d，電阻為R。當磁場向右運動時，金屬框在電磁力的作用下也向右運動，從而帶動航母甲板上方的艦載機向前運動。艦載機與電磁彈射車組成的彈射系統(tǒng)總質(zhì)量為m，運動時所受阻力大小恒為F，除金屬框外的電阻不計。圖2(1)當彈射系統(tǒng)在軌道上勻速運動時，求金屬框內(nèi)的電流大小和磁場相對金屬框的速度1解析：(1)設磁場的磁感應強度大小為B，cd邊剛進入磁場時，線框做

4、勻速運動的速度為v1，cd邊上的感應電動勢為E1，由法拉第電磁感應定律，有E1＝2Blv1①設線框總電阻為R，此時線框中電流為I1，由閉合電路歐姆定律，有I1＝②E1R設此時線框所受安培力為F1，有F1＝2I1lB③由于線框做勻速運動，其受力平衡，有mg＝F1④由①②③④式得v1＝⑤mgR4B2l2設ab邊離開磁場之前線框做勻速運動的速度為v2，同理可得v2＝⑥mgRB2l2由⑤⑥式得v2＝4v1。⑦(2)線框自釋放直到cd邊進入磁場前