專題13電磁感應(yīng)(文件)
【正文】 Q P R S 6．平行金屬導(dǎo)軌MN豎直放置于絕緣水平地板上，如圖所示，金屬桿PQ可以緊貼導(dǎo)軌無摩擦滑動，導(dǎo)軌間除固定電阻R以外，其它部分電阻不計，勻強磁場B垂直穿過導(dǎo)軌平面，以下有兩種情況：第1次，先閉合開關(guān)S，然后從圖中位置由靜止釋放PQ，經(jīng)一段時間后PQ勻速到達地面；第2次，先從同一高度由靜止釋放PQ，當PQ下滑一段距離后突然閉合開關(guān)S，最終PQ也勻速到達了地面。在棒由圖示的位置滑動到處于水平位置的過程中，ab中感應(yīng)電流的方向是（ ）A．由a到bB．由b到aC．先由a到b，再由b到aD．先由b到a，再由a到b10．如圖所示，電動機牽引一根原來靜止的、長為1m、其電阻R為1Ω，導(dǎo)體棒架在處于磁感應(yīng)強度B=1T，豎直放置的框架上，當導(dǎo)體棒上升h=，導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量為2J，電動機牽引棒時，電壓表、電流表計數(shù)分別為7V、1A，電動機的內(nèi)阻r=1Ω，不計框架電阻及一切摩擦；若電動機的輸出功率不變，g取10m/s2，求：AV MN（1）導(dǎo)體棒能達到的穩(wěn)定速度為多少？（2）導(dǎo)體棒從靜止達到穩(wěn)定所需的時間為多少？11． 如圖所示，MN、PQ是兩條水平放置彼此平行的金屬導(dǎo)軌，勻強磁場的磁感線垂直導(dǎo)軌平面．導(dǎo)軌左端接阻值R=，電阻兩端并聯(lián)一電壓表，垂直導(dǎo)軌跨接一金屬桿ab，ab的質(zhì)量m=，電阻r=．a(chǎn)b與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)μ =，導(dǎo)軌電阻不計，現(xiàn)用F=，使之從靜止開始運動，經(jīng)時間t=2s后，ab開始做勻速運動，此時電壓表示數(shù)U =．重力加速度g=10m/s2．求：ab勻速運動時，外力F的功率．12．兩根金屬導(dǎo)軌平行放置在傾角為θ=30176。如圖所示，設(shè)導(dǎo)軌足夠長，導(dǎo)軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導(dǎo)軌接觸良好，當金屬棒下滑h=3m時，速度恰好達到最大值。x1 y1與x2 y2為兩根用不可伸長的絕緣輕線相連的金屬細桿，質(zhì)量分別為和m1和m2，它們都垂直于導(dǎo)軌并與導(dǎo)軌保持光滑接觸?？键c精煉參考答案1．BD（注意：電流最大時，變化率為零；線圈中無感應(yīng)電流，線框不受力；電流為零時，感應(yīng)電流最大，但所在處磁場為零，也不受力。）6．B （兩種情況下，PQ最終速度都相等，由能量守恒可得W1 = W2）7．A（穿過環(huán)的磁通量減少時，環(huán)受到向上的作用力，則abcd中的感應(yīng)電流減小，此時要求abcd內(nèi)磁通量變化率減小，故A選項正確。兩金屬桿都要受到安培力作用，作用于桿x1y1的安培力為 方向向上，作用于桿x2y2的安培力為 方向向下，當桿作勻速運動時，根據(jù)牛頓第二定律有 解以上各式得 ， 作用于兩桿的重力的功率的大小 電阻上的熱功率 由⑥⑦⑧⑨式，可得 解法2：回路中電阻上的熱功率等于運動過程中克服安培力做功功率，當桿作勻速運動時，根據(jù)牛頓第二定律有 電路中克服安培力做功功率為： 將 代入可得 17。m v=F的功率：P=Fv== 12．解：當金屬棒速度恰好達到最大速度時，受力分析，則mgsinθ=F安 解得F安=據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律：E=BLv 據(jù)閉合電路歐姆定律：I= ∴F安=BIL 由以上各式解得最大速度v =5m/s 下滑過程據(jù)動能定理得：mgh－W = mv2 解得W= ，∴此過程中電阻中產(chǎn)生的熱量Q=W= 13．（1）線圈中感應(yīng)電動勢 通過電源的電流強度線圈兩端M、N兩點間的電壓 電阻R2消耗的電功率． （2）閉合S一段時間后，電路穩(wěn)定，電容器C相當于開路，其兩端電壓UC等于R2兩端的電壓，即 ，電容器充電后所帶電荷量為． 當S再斷開后，電容器通過電阻R2放電，通過R2的電荷量為．14．解法1：設(shè)桿向上的速度為v，因桿的運動，兩桿與導(dǎo)軌構(gòu)成的回路的面積減少，從而磁通量也減少。）3．D（AB桿做勻速運動時，AB桿兩端電壓與電容器兩端電壓相等，此時電容器上無充放電電流，但，當AB桿做加速運動時，電容器上有充放電電流，）4．A（磁感應(yīng)強度隨時間均勻變化時，感應(yīng)電流大小恒定，導(dǎo)體棒受力大小恒定，故CD均錯誤；再由楞次定律、左手定則及平衡條件可知A正確。F為作用于金屬桿x1y1上的豎直向上的恒力。13． 如圖所示，匝數(shù)N=100匝、截面積S=、電阻r=，磁感應(yīng)強度隨時間按B=+（T）的規(guī)律變
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