秋霞电影网午夜鲁丝片无码,真人h视频免费观看视频,囯产av无码片毛片一级,免费夜色私人影院在线观看,亚洲美女综合香蕉片,亚洲aⅴ天堂av在线电影猫咪,日韩三级片网址入口

(新課標(biāo))2022高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 提升課2 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)及能量問題學(xué)案 新人教版選修3-2

上傳人:xt****7 文檔編號:106442924 上傳時間:2022-06-13 格式:DOC 頁數(shù):16 大小:331KB
收藏 版權(quán)申訴 舉報 下載
(新課標(biāo))2022高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 提升課2 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)及能量問題學(xué)案 新人教版選修3-2_第1頁
第1頁 / 共16頁
(新課標(biāo))2022高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 提升課2 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)及能量問題學(xué)案 新人教版選修3-2_第2頁
第2頁 / 共16頁
(新課標(biāo))2022高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 提升課2 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)及能量問題學(xué)案 新人教版選修3-2_第3頁
第3頁 / 共16頁

下載文檔到電腦,查找使用更方便

9.9 積分

下載資源

還剩頁未讀,繼續(xù)閱讀

資源描述:

《(新課標(biāo))2022高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 提升課2 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)及能量問題學(xué)案 新人教版選修3-2》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課標(biāo))2022高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 提升課2 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)及能量問題學(xué)案 新人教版選修3-2(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、(新課標(biāo))2022高考物理 主題三 電磁感應(yīng)及其應(yīng)用 提升課2 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)及能量問題學(xué)案 新人教版選修3-2 1.具有感應(yīng)電流的導(dǎo)體在磁場中將受到安培力作用,所以電磁感應(yīng)問題往往與力學(xué)問題聯(lián)系在一起,處理此類問題的基本方法是: (1)用法拉第電磁感應(yīng)定律和楞次定律求感應(yīng)電動勢的大小和方向。 (2)求回路中的感應(yīng)電流的大小和方向。 (3)分析導(dǎo)體的受力情況(包括安培力)。 (4)列動力學(xué)方程或平衡方程求解。 2.兩種狀態(tài)處理 (1)導(dǎo)體處于平衡狀態(tài)——靜止或勻速直線運動狀態(tài)。 處理方法:根據(jù)平衡條件——合力等于零列式分析。 (2)導(dǎo)體處于非平衡狀態(tài)——加速度不為零。

2、處理方法:根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行動態(tài)分析或結(jié)合功能關(guān)系分析。 [例1] 如圖1所示,空間存在B=0.5 T、方向豎直向下的勻強磁場,MN、PQ是水平放置的平行長直導(dǎo)軌,其間距L=0.2 m,電阻R=0.3 Ω接在導(dǎo)軌一端,ab是跨接在導(dǎo)軌上質(zhì)量m=0.1 kg、電阻r=0.1 Ω的導(dǎo)體棒,已知導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為0.2。從t=0時刻開始,對ab棒施加一個大小為F=0.45 N、方向水平向左的恒定拉力,使其從靜止開始沿導(dǎo)軌滑動,滑動過程中棒始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,求:(g=10 m/s2) 圖1 (1)導(dǎo)體棒所能達(dá)到的最大速度; (2)試定性畫出導(dǎo)體棒運動的速度-時間圖象

3、。 思路點撥:ab棒在拉力F作用下運動,隨著ab棒切割磁感線運動的速度增大,棒中的感應(yīng)電動勢E=BLv增大,棒中感應(yīng)電流I==增大,棒受到的安培力方向水平向右,大小為F=BIL=也增大,最終達(dá)到勻速運動時棒的速度達(dá)到最大值。外力在克服安培力做功的過程中,消耗了其他形式的能,轉(zhuǎn)化成了電能,最終轉(zhuǎn)化成了焦耳熱。 解析 (1)導(dǎo)體棒切割磁感線運動,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 E=BLv① I=② 導(dǎo)體棒受到的安培力F安=BIL③ 導(dǎo)體棒運動過程中受到拉力F、安培力F安和摩擦力Ff的作用,根據(jù)牛頓第二定律得 F-μmg-F安=ma④ 由①②③④得F-μmg-=ma⑤ 由上式可以看出,隨著速度

4、的增大,安培力增大,加速度a減小,當(dāng)加速度a減小到0時,速度達(dá)到最大。 此時有F-μmg-=0⑥ 可得vm==10 m/s⑦ (2)導(dǎo)體棒運動的速度-時間圖象如圖所示。 答案 (1)10 m/s (2)見解析圖 電磁感應(yīng)動力學(xué)問題中的動態(tài)分析思路 導(dǎo)體受外力運動產(chǎn)生感應(yīng)電動勢感應(yīng)電流導(dǎo)體受安培力―→合外力變化加速度變化―→速度變化―→感應(yīng)電動勢變化……→a=0,v最大值。 周而復(fù)始地循環(huán),循環(huán)結(jié)束時,加速度等于零,導(dǎo)體達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),a=0,速度v達(dá)到最大值。 [例2] 如圖2甲所示,兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L,M、P兩

5、點間接有阻值為R的電阻,一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,整套裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,磁場方向垂直于斜面向下,導(dǎo)軌和金屬桿的電阻可忽略,讓ab桿沿導(dǎo)軌由靜止開始下滑,導(dǎo)軌和金屬桿接觸良好,不計它們之間的摩擦。 圖2 (1)由b向a方向看到的裝置如圖乙所示,請在此圖中畫出ab桿下滑過程中某時刻的受力示意圖; (2)在加速下滑過程中,當(dāng)ab桿的速度大小為v時,求此時ab桿中的電流及其加速度的大??; (3)求在下滑過程中,ab桿可以達(dá)到的速度最大值。 解析 (1)由右手定則知,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向a→b。如圖所示,ab桿受重力mg,豎直向下;支持力FN

6、,垂直于斜面向上;安培力F安,沿斜面向上。 (2)當(dāng)ab桿的速度大小為v時,感應(yīng)電動勢E=BLv,此時 電路中的電流I== ab桿受到安培力F安=BIL= 根據(jù)牛頓第二定律,有 mgsin θ-F安=mgsin θ-=ma a=gsin θ-。 (3)當(dāng)a=0時,ab桿有最大速度,其最大值為vm=。 答案 (1)見解析圖 (2) gsin θ- (3) 電磁感應(yīng)中力學(xué)問題的解題技巧 (1)受力分析時,要把立體圖轉(zhuǎn)換為平面圖,同時標(biāo)明電流方向及磁場B的方向,以便準(zhǔn)確地畫出安培力的方向。 (2)要特別注意安培力的大小和方向都有可能變化,不像重力或其他力一樣是恒力。 (

7、3)根據(jù)牛頓第二定律分析a的變化情況,以求出穩(wěn)定狀態(tài)的速度。 (4)列出穩(wěn)定狀態(tài)下的受力平衡方程往往是解題的突破口。 [針對訓(xùn)練1] 如圖3所示,兩條相距d的平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面內(nèi),其右端接一阻值為R的電阻。質(zhì)量為m的金屬桿靜置在導(dǎo)軌上,其左側(cè)的矩形勻強磁場區(qū)域MNPQ的磁感應(yīng)強度大小為B、方向豎直向下。當(dāng)該磁場區(qū)域以速度v0勻速地向右掃過金屬桿后,金屬桿的速度變?yōu)関。導(dǎo)軌和金屬桿的電阻不計,導(dǎo)軌光滑且足夠長,桿在運動過程中始終與導(dǎo)軌垂直且兩端與導(dǎo)軌保持良好接觸。求: 圖3 (1)MN剛掃過金屬桿時,桿中感應(yīng)電流的大小I; (2)MN剛掃過金屬桿時,桿的加速度大小a; (

8、3)PQ剛要離開金屬桿時,感應(yīng)電流的功率P。 解析 (1)感應(yīng)電動勢E=Bdv0 感應(yīng)電流I=,解得I= (2)安培力F=BId 牛頓第二定律F=ma 解得a= (3)金屬桿切割磁感線的速度v′=v0-v,則 感應(yīng)電動勢E=Bd(v0-v) 電功率P=,解得P= 答案 (1) (2) (3)  電磁感應(yīng)中的能量問題 1.電磁感應(yīng)中能量的轉(zhuǎn)化 電磁感應(yīng)過程實質(zhì)是不同形式的能量相互轉(zhuǎn)化的過程,其能量轉(zhuǎn)化方式為: 2.求解電磁感應(yīng)現(xiàn)象中能量問題的一般思路 (1)確定回路,分清電源和外電路。 (2)分析清楚有哪些力做功,明確有哪些形式的能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化,如: ①有滑動

9、摩擦力做功,必有內(nèi)能產(chǎn)生; ②有重力做功,重力勢能必然發(fā)生變化; ③克服安培力做功,必然有其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能,并且克服安培力做多少功,就產(chǎn)生多少電能;如果安培力做正功,就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能。 (3)列有關(guān)能量的關(guān)系式。 [例3] 如圖4所示,足夠長的平行光滑U形導(dǎo)軌傾斜放置,所在平面的傾角θ=37°,導(dǎo)軌間的距離L=1.0 m,下端連接R=1.6 Ω的電阻,導(dǎo)軌電阻不計,所在空間存在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度B=1.0 T。質(zhì)量m=0.5 kg、電阻r=0.4 Ω的金屬棒ab垂直置于導(dǎo)軌上,現(xiàn)用沿導(dǎo)軌平面且垂直于金屬棒、大小為F=5.0 N的恒力使金屬棒ab從靜

10、止開始沿導(dǎo)軌向上滑行,當(dāng)金屬棒滑行s=2.8 m后速度保持不變。求:(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2) 圖4 (1)金屬棒勻速運動時的速度大小v; (2)金屬棒從靜止到剛開始勻速運動的過程中,電阻R上產(chǎn)生的熱量QR。 解析 (1)金屬棒沿斜面向上勻速運動時產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向a→b,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv,產(chǎn)生的感應(yīng)電流為I= 安培力F安=BIL,金屬棒ab受力如圖所示。 由平衡條件有F=mgsin θ+BIL 代入數(shù)據(jù)解得v=4 m/s。 (2)設(shè)整個電路中產(chǎn)生的熱量為Q,由能量守恒定律有 Q=Fs-mgs·sin θ-mv2

11、 而QR=Q,代入數(shù)據(jù)解得QR=1.28 J。 答案 (1)4 m/s (2)1.28 J 電磁感應(yīng)中焦耳熱的計算技巧 (1)電流恒定時,根據(jù)焦耳定律求解,即Q=I2Rt。 (2)感應(yīng)電流變化,可用以下方法分析: ①利用動能定理,求出克服安培力做的功,產(chǎn)生的焦耳熱等于克服安培力做的功,即Q=W安。 ②利用能量守恒,即感應(yīng)電流產(chǎn)生的焦耳熱等于其他形式能量的減少,即Q=ΔE其他。 [針對訓(xùn)練2] 水平放置的光滑平行導(dǎo)軌上放置一根長為L、質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab,ab處在磁感應(yīng)強度大小為B、方向如圖5所示的勻強磁場中,導(dǎo)軌的一端接一阻值為R的電阻,導(dǎo)軌及導(dǎo)體棒電阻不計?,F(xiàn)使ab在水平恒

12、力F作用下由靜止沿垂直于磁場的方向運動,當(dāng)通過的位移為x時,ab達(dá)到最大速度vm。此時撤去外力,最后ab靜止在導(dǎo)軌上。在ab運動的整個過程中,下列說法正確的是(  ) 圖5 A.撤去外力后,ab做勻減速運動 B.合力對ab做的功為Fx C.R上釋放的熱量為Fx+mv D.R上釋放的熱量為Fx 解析 撤去外力后,導(dǎo)體棒水平方向只受安培力作用,而F安=,F(xiàn)安隨v的變化而變化,故導(dǎo)體棒做加速度變化的變速運動,選項A錯誤;對整個過程由動能定理得W合=ΔEk=0,選項B錯誤;由能量守恒定律知,恒力F做的功等于整個回路產(chǎn)生的電能,電能又轉(zhuǎn)化為R上釋放的熱量,即Q=Fx,選項C錯誤,D正確。

13、 答案 D 1.(電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題)如圖6所示,在一勻強磁場中有一U形導(dǎo)線框abcd,線框處于水平面內(nèi),磁場與線框平面垂直,R為一電阻,ef為垂直于ab的一根導(dǎo)體桿,它可在ab、cd上無摩擦地滑動。桿ef及線框中導(dǎo)線的電阻都可不計。開始時,給ef一個向右的初速度,則(  ) 圖6 A.ef將減速向右運動,但不是勻減速 B.ef將勻減速向右運動,最后停止 C.ef將勻速向右運動 D.ef將往返運動 解析 ef向右運動,切割磁感線,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢和感應(yīng)電流,會受到向左的安培力而做減速運動,直到停止,但不是勻減速,由F=BIL==ma知,ef做的是加速度減小的減速運動,

14、故選項A正確。 答案 A 2.(電磁感應(yīng)中的動力學(xué)問題)(多選)如圖7所示,MN和PQ是兩根互相平行豎直放置的光滑金屬導(dǎo)軌,已知導(dǎo)軌足夠長,且電阻不計。ab是一根與導(dǎo)軌垂直而且始終與導(dǎo)軌接觸良好的金屬桿。開始時,將開關(guān)S斷開,讓桿ab由靜止開始自由下落,一段時間后,再將S閉合,若從S閉合開始計時,則金屬桿ab的速度v隨時間t變化的圖象可能是(  ) 圖7 解析 設(shè)ab桿的有效長度為l,S閉合時,若>mg,桿先減速再勻速,D項有可能;若=mg,桿勻速運動,A項有可能;若<mg,桿先加速再勻速,C項有可能;由于v變化,-mg=ma中的a不恒定,故B項不可能。 答案 ACD 3.

15、(電磁感應(yīng)中的能量問題)如圖8所示,豎直放置的兩根平行金屬導(dǎo)軌之間接有定值電阻R,質(zhì)量不能忽略的金屬棒與兩導(dǎo)軌始終保持垂直并良好接觸且無摩擦,棒與導(dǎo)軌的電阻均不計,整個裝置放在勻強磁場中,磁場方向與導(dǎo)軌平面垂直,棒在豎直向上的恒力F作用下加速上升的一段時間內(nèi),力F做的功與安培力做的功的代數(shù)和等于(  ) 圖8 A.棒的機(jī)械能增加量 B.棒的動能增加量 C.棒的重力勢能增加量 D.電阻R上產(chǎn)生的熱量 解析 棒加速上升時受到重力、拉力F及安培力。根據(jù)功能關(guān)系可知,力F與安培力做的功的代數(shù)和等于棒的機(jī)械能的增加量,選項A正確。 答案 A 4.(電磁感應(yīng)中的動力學(xué)綜合問題)

16、如圖9所示,質(zhì)量m1=0.1 kg,電阻R1=0.3 Ω,長度l=0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U型金屬框架上??蚣芄潭ㄔ诮^緣水平面上,相距0.4 m的MM′、NN′相互平行,電阻不計且足夠長。電阻R2=0.1 Ω的MN垂直于MM′。整個裝置處于豎直向上的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=1.0 T。現(xiàn)垂直于ab施加F=2 N的水平恒力,使棒ab從靜止開始無摩擦地運動,棒始終與MM′、NN′保持良好接觸。 圖9 (1)求棒ab能達(dá)到的最大速度; (2)若棒ab從靜止到剛好達(dá)到最大速度的過程中,導(dǎo)體棒ab上產(chǎn)生的熱量QR1=1.2 J,求該過程中棒ab的位移大小。 解析 (1)ab棒做加速度逐

17、漸變小的加速運動, 當(dāng)a=0時,速度達(dá)到最大,設(shè)最大速度為vm F=F安=BIl I= E=Blvm 得vm==5 m/s。 (2)棒ab從靜止到剛好達(dá)到vm的過程中,設(shè)閉合電路產(chǎn)生的總熱量為Q總, = 對棒ab由功能關(guān)系 Fx=Q總+mv 得x=1.425 m。 答案 (1)5 m/s (2)1.425 m 基礎(chǔ)過關(guān) 1.很多相同的絕緣銅圓環(huán)沿豎直方向疊放,形成一很長的豎直圓筒。一條形磁鐵沿圓筒的中心軸豎直放置,其下端與圓筒上端開口平齊。讓條形磁鐵從靜止開始下落。條形磁鐵在圓筒中的運動速率(  ) A.均勻增大 B.先增大,后減小 C.逐漸增大,趨于不變

18、 D.先增大,再減小,最后不變 解析 對磁鐵受力分析可知,磁鐵重力不變,磁場力隨速率的增大而增大,當(dāng)重力等于磁場力時,磁鐵勻速下落,所以選項C正確。 答案 C 2.(多選)如圖1所示,金屬桿ab以恒定的速率v在光滑平行導(dǎo)軌上向右滑行,設(shè)整個電路中總電阻為R(恒定不變),整個裝置置于垂直紙面向里的勻強磁場中,下列敘述正確的是(  ) 圖1 A.ab桿中的電流與速率v成正比 B.磁場作用于ab桿的安培力與速率v成正比 C.電阻R上產(chǎn)生的熱功率與速率v的二次方成正比 D.外力對ab桿做功的功率與速率v成正比 解析 由E=Blv和I=得I=,所以安培力F=BIl=,電阻上產(chǎn)生的熱

19、功率P=I2R=,外力對ab做功的功率就等于回路產(chǎn)生的熱功率,故A、B、C正確。 答案 ABC 3.如圖2所示,空間某區(qū)域中有一勻強磁場,磁感應(yīng)強度方向水平,且垂直于紙面向里,磁場上邊界b和下邊界d水平。在豎直面內(nèi)有一矩形金屬線圈,線圈上下邊的距離很短,下邊水平。線圈從水平面a開始下落。已知磁場上下邊界之間的距離大于水平面a、b之間的距離。若線圈下邊通過水平面b、c(位于磁場中)和d時,線圈所受到的磁場力的大小分別為Fb、Fc和Fd,則(  ) 圖2 A.Fd>Fc>Fb B.Fc<Fd<Fb C.Fc>Fb>Fd D.Fc<Fb<Fd 解析 線圈在a處自由下落,到b點速度

20、vb=,受安培力Fb=,線圈全部進(jìn)入磁場,無感應(yīng)電流,則線圈不受安培力作用,F(xiàn)c=0,線圈繼續(xù)加速,由于線圈上下邊界很短,故vd=>vb,d點處所受安培力為Fd=,故Fd>Fb>Fc,選項D正確。 答案 D 4.如圖3所示,紙面內(nèi)有一矩形導(dǎo)體閉合線框abcd,ab邊長大于bc邊長,置于垂直紙面向里、邊界為MN的勻強磁場外,線框兩次勻速地完全進(jìn)入磁場,兩次速度大小相同,方向均垂直于MN。第一次ab邊平行于MN進(jìn)入磁場,線框上產(chǎn)生的熱量為Q1,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q1;第二次bc邊平行于MN進(jìn)入磁場,線框上產(chǎn)生的熱量為Q2,通過線框?qū)w橫截面的電荷量為q2,則(  ) 圖3 A

21、.Q1>Q2,q1=q2 B.Q1>Q2,q1>q2 C.Q1=Q2,q1=q2 D.Q1=Q2,q1>q2 解析 根據(jù)功能關(guān)系知,線框上產(chǎn)生的熱量等于克服安培力做的功,即Q1=W1=F1lbc=lbc=lab,同理Q2=lbc,又lab>lbc,故Q1>Q2;因q=It=t=,故q1=q2,因此A正確。 答案 A 5.(多選)如圖4所示,有兩根和水平方向成α角的光滑平行的金屬軌道,間距為l,上端接有可變電阻R,下端足夠長,空間有垂直于軌道平面向上的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B。一根質(zhì)量為m的金屬桿從軌道上由靜止滑下,經(jīng)過足夠長的時間后,金屬桿的速度會趨近于一個最大速度vm,則(  )

22、 圖4 A.如果B變大,vm將變大 B.如果α變大,vm將變大 C.如果R變大,vm將變大 D.如果m變小,vm將變大 解析 金屬桿從軌道上滑下切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢E=Blv,在閉合電路中形成電流I=,因此金屬桿從軌道上滑下的過程中除受重力、軌道的彈力外還受安培力F安作用,F(xiàn)安=BIl=,先用右手定則判定感應(yīng)電流方向,再用左手定則判定出安培力方向,如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律得mgsin α-=ma,當(dāng)a→0時,v→vm,解得vm=,故選項B、C正確。 答案 BC 6.(多選)如圖5所示,勻強磁場中有一矩形閉合線圈,線圈平面與磁場垂直。已知線圈的面積S=0.5 m

23、2,線圈電阻r=0.2 Ω,磁感應(yīng)強度B在0~1 s內(nèi)從零均勻變化到2 T,則(  ) 圖5 A.0.5 s時線圈內(nèi)感應(yīng)電動勢的大小為1 V B.0.5 s時線圈內(nèi)感應(yīng)電流的大小為10 A C.0~1 s內(nèi)通過線圈的電荷量為5 C D.0~0.5 s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱為5 J 解析 根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律E=n可得E==1 V,故選項A正確;線圈內(nèi)感應(yīng)電流的大小I== A=5 A,故選項B錯誤;0~1 s內(nèi)通過線圈的電荷量q=It=5×1 C=5 C,故選項C正確;0~0.5 s內(nèi)線圈產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2rt=52×0.2×0.5 J=2.5 J,故選項D錯誤。 答案 AC

24、 7.(多選)如圖6所示,勻強磁場的磁感應(yīng)強度為B,方向豎直向下,在磁場中有一個邊長為L的正方形剛性金屬框,ab邊的質(zhì)量為m,電阻為R,其他三邊的質(zhì)量和電阻均不計。cd邊上裝有固定的水平軸,將金屬框自水平位置由靜止釋放,第一次轉(zhuǎn)到豎直位置時,ab邊的速度為v,不計一切摩擦,重力加速度為g,則在這個過程中,下列說法正確的是(  ) 圖6 A.通過ab邊的電流方向為a→b B.ab邊經(jīng)過最低點時的速度v= C.ab邊經(jīng)過最低點時的速度v< D.金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱為mgL-mv2 解析 ab邊向下擺動過程中,金屬框內(nèi)磁通量逐漸減小,根據(jù)楞次定律及右手螺旋定則可知感應(yīng)電流方向為b→

25、a,選項A錯誤;ab邊由水平位置到達(dá)最低點過程中,機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為焦耳熱,故v<,所以選項B錯誤,C正確;根據(jù)能量守恒定律可知,金屬框中產(chǎn)生的焦耳熱應(yīng)等于此過程中機(jī)械能的損失,故選項D正確。 答案 CD 能力提升 8.如圖7所示,C是一只電容器,先用外力使金屬桿ab貼著水平平行金屬導(dǎo)軌在勻強磁場中沿垂直磁場方向運動,到有一穩(wěn)定速度過一會后突然撤去外力。不計摩擦,則ab以后的運動情況可能是(  ) 圖7 A.減速運動到停止 B.來回往復(fù)運動 C.勻速運動 D.加速運動 解析 用外力使金屬桿ab在勻強磁場中沿垂直磁場方向運動時,金屬桿產(chǎn)生感應(yīng)電動勢,對電容器充電,設(shè)棒向右運

26、動,根據(jù)右手定則判斷可知ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向從b到a,電容器上極板帶正電,下極板帶負(fù)電;穩(wěn)定后速度不變,電容器充電結(jié)束,電流為零,外力和安培力均為零,外力撤去后ab保持向右勻速,故選項C正確。 答案 C 9.(多選)如圖8所示,在方向垂直紙面向里,磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場區(qū)域中有一個由均勻?qū)Ь€制成的單匝矩形線框abcd,線框以恒定的速度v沿垂直磁場方向向右運動,運動中線框dc邊始終與磁場右邊界平行,線框邊長ad=L,cd=2L。線框?qū)Ь€的總電阻為R。則在線框離開磁場的過程中,下列說法正確的是(  ) 圖8 A.ad間的電壓為 B.流過線框截面的電量為 C.線框所受安培力的合

27、力為 D.線框中的電流在ad邊產(chǎn)生的熱量為 解析 在線框離開磁場的過程中,產(chǎn)生的電動勢E=B·2Lv,感應(yīng)電流I==。ad間的電壓為U=I·R=·R=,故選項A正確;流過線框截面的電量q=IΔt=·Δt=,故選項B正確;線框所受安培力的合力F=BI·2L=,故選項C錯誤;線框中的電流在ad邊產(chǎn)生的熱量Q=I2·R·=,故選項D正確。 答案 ABD 10.如圖9所示,兩平行金屬導(dǎo)軌位于同一水平面上,相距l(xiāng),左端與一電阻R相連,整個系統(tǒng)置于勻強磁場中,磁感應(yīng)強度大小為B,方向豎直向下。一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒置于導(dǎo)軌上,在水平外力作用下沿導(dǎo)軌以速率v勻速向右滑動,滑動過程中始終保持與導(dǎo)軌垂直并接

28、觸良好。已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度大小為g,導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均可忽略。求 圖9 (1)電阻R消耗的功率; (2)水平外力的大小。 解析 (1)導(dǎo)體棒切割磁感線運動產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E=Blv,根據(jù)閉合電路歐姆定律,閉合回路中的感應(yīng)電流為I=,電阻R消耗的功率為P=I2R,聯(lián)立可得 P= (2)對導(dǎo)體棒受力分析,受到向左的安培力和向左的摩擦力及向右的外力,三力平衡,故有 F安+μmg=F,F(xiàn)安=BIl=B··l, 故F=+μmg 答案 (1) (2)+μmg 11.均勻?qū)Ь€制成的單匝正方形閉合線框abcd,每邊長為L,總電阻為R,總質(zhì)量為m。將其置于

29、磁感應(yīng)強度為B的水平勻強磁場上方h處,如圖10所示。線框由靜止自由下落,線框平面保持在豎直平面內(nèi),且cd邊始終與水平的磁場邊界平行。當(dāng)cd邊剛進(jìn)入磁場時, 圖10 (1)求線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大?。? (2)求cd兩點間的電勢差大??; (3)若此時線框加速度恰好為零,求線框下落的高度h。 解析 (1)cd邊剛進(jìn)入磁場時,線框速度v= 線框中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢E=BLv=BL。 (2)此時線框中的電流I= cd切割磁感線相當(dāng)于電源,cd兩點間的電勢差即路端電壓U=I·R=BL。 (3)安培力F安=BIL= 根據(jù)牛頓第二定律mg-F安=ma 由a=0,解得下落高度h=。

30、答案 (1)BL (2)BL (3) 12.如圖11甲所示,平行金屬導(dǎo)軌豎直放置,導(dǎo)軌間距為L=1 m,上端接有電阻R1=3 Ω,下端接有電阻R2=6 Ω,虛線OO′下方是垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場。現(xiàn)將質(zhì)量m=0.1 kg、電阻不計的金屬桿ab,從OO′上方某處垂直導(dǎo)軌由靜止釋放,桿下落0.2 m過程中始終與導(dǎo)軌保持良好接觸,加速度a與下落距離h的關(guān)系圖象如圖乙所示。求: 圖11 (1)磁感應(yīng)強度B; (2)桿下落0.2 m過程中通過電阻R2的電荷量q。 解析 (1)由圖象知,桿自由下落距離是0.05 m,當(dāng)?shù)刂亓铀俣萭=10 m/s2,則桿進(jìn)入磁場時的速度 v==1 m/s 由圖象知,桿進(jìn)入磁場時加速度 a=-g=-10 m/s2 由牛頓第二定律得mg-F安=ma 回路中的電動勢E=BLv 桿中的電流I=,R并= F安=BIL= 得B==2 T。 (2)桿在磁場中運動產(chǎn)生的平均感應(yīng)電動勢E= 桿中的平均電流I= 通過桿的電荷量Q=I·Δt 通過R2的電量q=Q=0.05 C。 答案 見解析

展開閱讀全文
溫馨提示:
1: 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
2: 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
3.本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
5. 裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

相關(guān)資源

更多
正為您匹配相似的精品文檔
關(guān)于我們 - 網(wǎng)站聲明 - 網(wǎng)站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網(wǎng)站客服 - 聯(lián)系我們

copyright@ 2023-2025  zhuangpeitu.com 裝配圖網(wǎng)版權(quán)所有   聯(lián)系電話:18123376007

備案號:ICP2024067431-1 川公網(wǎng)安備51140202000466號


本站為文檔C2C交易模式,即用戶上傳的文檔直接被用戶下載,本站只是中間服務(wù)平臺,本站所有文檔下載所得的收益歸上傳人(含作者)所有。裝配圖網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對上載內(nèi)容本身不做任何修改或編輯。若文檔所含內(nèi)容侵犯了您的版權(quán)或隱私,請立即通知裝配圖網(wǎng),我們立即給予刪除!