江苏2015高考物理包括以下内容:
力学部分:质点运动学、牛顿运动定律、动量、功和能、冲量和动量定理、机械能守恒定律、振动和波。
电学部分:库仑定律、电场强度、电势、电容、电阻定律、闭合电路的欧姆定律、电磁感应。
热学部分:分子动理论、热力学定律。
光学和近代物理部分:光的折射和反射、光的干涉和衍射,光的粒子性,原子结构(氢原子结构),波粒二象性,黑体辐射,能量子假说。
以上内容仅供参考,具体考试内容以当年官方发布的考试大纲为准。
题目:
有一个边长为a=2m的正方形导体框,以一定的速度向右运动,进入一个有界的匀强磁场。磁场宽度为b=3m,磁感应强度为B=0.8T。当导体框全部在磁场中时,求感应电动势的大小和感应电流的方向。
解析:
首先,我们需要理解这个问题的物理过程。导体框进入磁场时,会产生感应电动势,感应电流会在导体框中流动,同时受到安培力的作用。
1. 确定切割长度和切割速度:导体框全部在磁场中时,其边长为2m,而磁场宽度为3m。因此,导体框的每一边都切割了磁感应线,切割长度为磁场的宽度。切割速度等于导体框的速度。
2. 求感应电动势:根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小为:E = ΔΦ/Δt。由于导体框是均匀的,所以每条边的切割长度是相同的。因此,总的感应电动势等于每条边的感应电动势的代数和。由于磁场是匀强磁场,所以磁通量的变化率等于磁感应强度B与切割长度的乘积再除以时间t。
3. 求感应电流:根据欧姆定律,感应电流的大小等于感应电动势除以电阻。由于导体框是导体,所以它的电阻可以近似的看作是其自身的电阻。
4. 确定感应电流的方向:根据楞次定律或右手定则,我们可以确定感应电流的方向。当导体框进入磁场时,会产生感应电动势,感应电流会试图阻止这种变化,即通过安培力使导体框减速。因此,感应电流的方向应该是使导体框减速的方向。
答案:
E = (0.8 × 3/2)/t = 0.8V
由于导体框是导体,其电阻可以近似的看作是其自身的电阻,所以电阻约为R = 2欧姆。因此,感应电流的大小为:I = E/R = 0.4A
感应电流的方向是从上到下。