20xx教科版高中物理選修一第1章電磁感應(yīng)規(guī)律的應(yīng)用練習(xí)題(完整版)
【正文】 C、 D選項(xiàng)正確． 點(diǎn)評(píng) 切割磁感線的導(dǎo)體相當(dāng)于電源，電源對(duì)閉合回路供電．分析清楚整個(gè)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化和守恒，所有的電能和摩擦生熱都來(lái)自于機(jī)械能，而轉(zhuǎn)化的電能在回路中又轉(zhuǎn)化為電熱． 9．如圖 9所示，一個(gè)半徑為 r的銅盤(pán)，在磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中以角速度 ω 繞中心軸 OO′ 勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，磁場(chǎng)方向與盤(pán)面垂直，在盤(pán)的中心軸與邊緣處分別安裝電刷．設(shè)整個(gè)回路電阻為 R，當(dāng)圓盤(pán)勻速運(yùn)動(dòng)角速度為 ω 時(shí)，通過(guò)電阻的電流為 ________． 圖 9 答案 Br2ω2R 解析 當(dāng)銅盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)相當(dāng)于一根導(dǎo)體棒繞其一個(gè)端點(diǎn)在磁場(chǎng)中做切割磁感線的圓周運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)為 E＝ 12Br2ω 所以通過(guò)電阻的電流為 Br2ω2R . 10．如圖 10所示，在磁感應(yīng)強(qiáng)度 B＝ T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，垂直于磁場(chǎng)方向水平放置著兩根相距為 h＝ m的平行金屬導(dǎo)軌 MN與 PQ，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)．在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn) N、Q之間連接一阻值 R＝ Ω 的電阻，導(dǎo)軌上跨放著一根長(zhǎng)為 L＝ m、每米長(zhǎng)電阻 r＝ Ω/m 的金屬棒 ab，金屬棒與導(dǎo)軌正交，交點(diǎn)為 c、 v＝ m/s向左做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，試求： 圖 10 (1)電阻 R中電流的大小和方向； (2)金屬棒 ab兩端點(diǎn)間的電勢(shì)差． Q 答案（ 1） ,方向?yàn)?N→ Q （ 2） 解析 (1)在 cNQd構(gòu)成的回路中，動(dòng)生電動(dòng)勢(shì) E＝ Bhv，由歐姆定律可得電流 0 .4E B h vIAR h r R h r????? 0 .4E B h vIAR h r R h r????? (2)a、 b 兩點(diǎn)間電勢(shì)差應(yīng)由 ac 段、 cd段、 db 段三部分相加而成，其中 cd 兩端的電壓Ucd＝ IR. ac、 db端電壓即為其電動(dòng)勢(shì)，且有 Eac＋ Edb＝ B(L－ h) Uab＝ IR＋ Eac＋ Edb＝ V. 點(diǎn)評(píng) 無(wú)論磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體是否接入電路，都具有電源的特征，接入電路后，其兩端電壓為路端電壓，未接入電路時(shí)兩端電壓大小即為其電動(dòng)勢(shì)的大?。? 圖 11 11．如圖 11所示，足夠長(zhǎng)的兩根相距為 m的平行光滑導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，磁感應(yīng)強(qiáng)度 B為 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向垂直于導(dǎo)軌平面．兩根質(zhì)量均為 kg的可動(dòng)金屬棒 ab和 cd都與導(dǎo)軌接觸良好，金屬棒 ab和 cd的電阻分別為 1 Ω 和 Ω ，導(dǎo)軌最下端連接阻值為 1 Ω 的電阻
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