小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com大题增分指导(三)电路与电磁感应【典例】(2021·全乙卷,国25)如图1,一倾角为α的光滑固定斜面的顶端放有质量M=0.06kg的U形导体框,导体框的电阻忽略不计;一电阻R=3Ω的金属棒CD的两端置于导体框上,与导体框构成矩形回路CDEF;EF与斜面底边平行,长度L=0.6m。初始时CD与EF相距s0=0.4m,金属棒与导体框同时由静止开始下滑,金属棒下滑距离s1=m后进入一方向垂直于斜面的匀强磁场区域,磁场边界(图中虚线)与斜面底边平行;金属棒在磁场中做匀速运动,直至离开磁场区域。当金属棒离开磁场的瞬间,导体框的EF边正好进入磁场,并在匀速运动一段距离后开始加速。已知金属棒与导体框之间始终接触良好,磁场的磁感应强度大小B=1T,重力加速度大小取g=10m/s2,sinα=0.6。求:图1(1)金属棒在磁场中运动时所受安培力的大小;(2)金属棒的质量以及金属棒与导体框之间的动摩擦因数;(3)导体框匀速运动的距离。[规范审题]第一步:审题切入点(1)确定象运动对金棒和体框物体,分物体受力分析,判的受力和情属导两个别对两个断它们运动。况(2)程分析运动过程可分运动过为4段:个阶第1段:金棒入磁前,金棒和体框在光滑斜面做加速;阶属进场属导匀运动第2段:金棒入磁做速,体框做加速;阶属进场匀运动导匀运动第3段:体框的阶导EF入磁做速,金棒做加速;边进场匀运动属运动第4段:金棒体框速度相同后,体框做加速。阶属与导导运动小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.com第二步:破题关键点(1)要金棒体框之的相,明确各段速度大小系,第搞清属与导间对运动个阶关1段者共同,有相;第阶两运动没对运动2段体框速度大于金棒速度;第阶导属3段体框速度大于金棒速度;第阶导属4段体框速度小于金棒速度。阶导属(2)金棒体框之的摩擦力的判,在第对属与导间断1段不存在摩擦力;在第阶2阶段金棒受到的摩擦力沿斜面向下;第属3段金棒受到的摩擦力沿斜面向下;阶属第4段金棒受到的摩擦力沿斜面向上。阶属第三步:计算环节分析(1)利用机械能守恒定律算金棒入磁的速度;计属进场时(2)利用能定理算体框动计导EF入磁的速度;进场时(3)利用平衡件列平衡方程求解金棒的量及摩擦因;条属质动数(4)利用牛第二定律和公式求解体框速的距离。顿运动学导匀运动[规范解析]解析(1)根据意可得金棒和体框在有入磁一起做加速直题属导没进场时匀线运,由能定理可得动动(M+m)gs1sinα=(M+m)v代入据解得数v0=m/s金棒在磁中切割磁感生感,由法拉第磁感定律可得属场线产应电动势电应E=BLv0由合路的姆定律可得闭电欧I=体棒入磁受到的安培力则导刚进场时为F安=ILB=0.18N。(2)金棒入磁以后因瞬受到安培力的作用,根据楞次定律可知金棒属进场为间属受到的安培力沿斜面向上,之后金棒相体框向上,因此金棒受到属对导运动属导体框的沿斜面向下的滑摩擦力,因速,给动匀运动则mgsinα+μmgcosα=F安此体框向下做加速,根据牛第二定律可得时导匀运动顿小学、初中、高中各种试卷真题知识归纳文案合同PPT等免费下载www.doc985.comMgsinα-μmgcosα=Ma磁域的度设场区宽为x,金棒在磁中的则属场运动时间为t=此体框的速度则时导为v1=v0+at体框的位移则导x1=v0t+at2因此体框和金棒的相位移导属对为Δx=x1-x=at2由意金棒离磁金框的上端题当属开场时属EF好入框,有位移系刚进线则关s0-Δx=x体框入磁速,此的导进场时匀运动时电动势为E1=BLv1,I1=体框受到向上的安培力和滑摩擦力,有导动Mgsinα=μmgcosα+I1LB立以上可得联x=0.3m,a=5m/s2,m=0.02kg,μ=。(3)金棒出磁以后,速度小于体框的速度,因此受到向下的摩擦力,做加属场导速,有运动则mgsinα+μmgcosα=ma1金棒向下加速,体框速,共速体框不再速,有属导匀当时导匀则v0+a1t1=v1体框速的距离导匀运动为x2=v1t1代入据解得数x2=m=m。答案(1)0.18N(2)0.02kg(3)m