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第6-7課時(shí) 反電動(dòng)勢(shì)與能量守恒
1.如圖所示,先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域,v1=2v2在先后兩種情況下 ( )
A.線圈中的感應(yīng)電流之比為I1∶I2=2∶1
B.線圈中的感應(yīng)電流之比為I1∶I2=1∶2
C.線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1∶Q2=1∶4
D.通過線圈某截面的電荷量之比q1∶q2=1∶2
2.豎直平行導(dǎo)軌MN上端接有電阻R,金屬桿ab質(zhì)量為m,跨在平行導(dǎo)軌間的長(zhǎng)度為L(zhǎng),垂直導(dǎo)軌平面的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向向里,不計(jì)ab桿及導(dǎo)軌電阻,不計(jì)摩擦,且ab與導(dǎo)軌接觸良好,如圖.若a
2、b桿在豎直方向外力F作用下勻速上升,則
A.拉力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
B.金屬桿ab克服安培力所做的功等于電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱
C.拉力F和重力做功的代數(shù)和等于R上產(chǎn)生的焦耳熱
D.拉力F與安培力的合力所做的功等于mgh
3.電阻為R的矩形導(dǎo)線框abcd,邊長(zhǎng)ab=L,ad=h,質(zhì)量為m,自某一高度自由落下,通過一勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直紙面向里,磁場(chǎng)區(qū)域的寬度為h,如圖所示,若線框恰好以恒定速度通過磁場(chǎng),線框內(nèi)產(chǎn)生的內(nèi)能是 .
4.如圖,電阻不計(jì)的光滑U形導(dǎo)軌水平放置,導(dǎo)軌間距d = 0.5m,導(dǎo)軌一端接有R = 4.0Ω的
3、電阻。有一質(zhì)量m = 0.1kg、電阻r = 1.0Ω的金屬棒ab與導(dǎo)軌垂直放置。整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 0.2T。現(xiàn)用水平力垂直拉動(dòng)金屬棒ab,使它以v = 10m/s的速度向右做勻速運(yùn)動(dòng)。設(shè)導(dǎo)軌足夠長(zhǎng)。
(1)求金屬棒ab兩端的電壓;
(2)若某時(shí)刻撤去外力,從撤去外力到金屬棒停止
運(yùn)動(dòng),求電阻R產(chǎn)生的熱量。
5.設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.1特,導(dǎo)體ab的長(zhǎng)度L=40厘米,向右勻速運(yùn)動(dòng)的速度V=5.0米/秒,框架的電阻不計(jì),導(dǎo)體ab的電阻R=0.5歐.試求:
(1) 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和感應(yīng)電流的大小和方向
(2)
4、 使導(dǎo)體ab向右勻速運(yùn)動(dòng)所需的外力
(3) 外力做功的功率
(4) 感應(yīng)電流的功率
6.如圖所示,矩形線圈長(zhǎng)L,寬h,電阻為R,質(zhì)量為m,在空氣中豎直下落一段距離后(空氣阻力不計(jì)),進(jìn)入一寬度也為h,磁感強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,線圈進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為Ek1,線圈剛穿出磁場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為Ek2,這一過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q,線圈克服磁場(chǎng)力做的功為W1,重力做的功為W2,線圈重力勢(shì)能的減少量為△Ep,則以下關(guān)系中正確的是( )
A.、Q= Ek1-Ek2 B、Q=W2-W1
C、Q=W1 D、W 2=W1
5、+Ek2-Ek1
7.如圖所示,一足夠長(zhǎng)的“n”形導(dǎo)體框架,寬度為L(zhǎng),其所在平面與水平面垂直,電阻可以忽略不計(jì).設(shè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)體框架的平面垂直,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.有一根導(dǎo)體棒ab跨放在框架上,由靜止釋放導(dǎo)體棒沿框架豎直滑下,且始終保持水平,它與框架間摩擦力為f,如圖所示,導(dǎo)體棒質(zhì)量為m,有效電阻R,則
(1)ab中感應(yīng)電流的方向是什么?
(2)ab下滑過程中,加速度大小的變化是多少?
(3)ab下滑的最大速度等于多少?
(4)ab以最大速度下滑時(shí)消耗的電功率等于多少?
8.如圖所示,電阻為R的矩形線圈,長(zhǎng)為L(zhǎng),寬為a,在外力的
6、
作用下以速度v向右勻速運(yùn)動(dòng),通過寬度為d磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁
場(chǎng),在下列兩種情況下求外力做的功:
(1)L<d
(2)L>d
9.如圖所示,長(zhǎng)L1寬L2的矩形線圈電阻為R,處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)邊緣,線圈與磁感線垂直。求:將線圈以向右的速度v勻速拉出磁場(chǎng)的過程中,⑴拉力F大?。?⑵拉力的功率P; ⑶拉力做的功W; ⑷線圈中產(chǎn)生的電熱Q ;⑸通過線圈某一截面的電荷量q 。
10. 如圖所示,兩根足夠長(zhǎng)的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)。M、P兩點(diǎn)間接有阻值為R的電阻。一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)
7、軌上,并與導(dǎo)軌垂直。整套裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,磁場(chǎng)方向垂直于斜面向上。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略。讓金屬桿ab沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,經(jīng)過足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,金屬桿達(dá)到最大速度,在這個(gè)過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱為Q。導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,且。已知重力加速度為g。
(1)求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大?。?
(2)金屬桿在加速下滑過程中,當(dāng)速度達(dá)到時(shí),求此時(shí)桿的加速度大??;
(3)求金屬桿從靜止開始至達(dá)到最大速度的過程中下降的高度。
參考答案: 1.A 2. BCD 3. 2mgh. 4.(1)0.8V (2)5J
5. (1)0.2伏 在棒中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)由b 指向 a , 0.4安 在棒中感應(yīng)電流b 指向 a
(2) 0.016牛 (3) 0.08瓦 (4)0.08瓦
6.D 7.(1)(2) 由大變小(3) (4)
8. 1. (1) (2B2a2Lv)/R (2) (2B2a3v)/R
9. (1)
(2)
(3)(4)(5)與v無關(guān)
10.
高╓考╓試﹥題∠庫
專心---專注---專業(yè)