20xx教科版高中物理選修一第1章第5節(jié)電磁感應中的能量轉化與守恒課時作業(yè)(編輯修改稿)
2025-01-03 18:24 本頁面
【文章內容簡介】 度沿光滑導軌 (電阻不計 )勻速滑到 a′ b′ 位置，若 v1∶ v2＝ 1∶ 2，則在這兩次過程中 ( ) 圖 7 A．回路電流 I1∶ I2＝ 1∶ 2 B．產生的熱量 Q1∶ Q2＝ 1∶ 4 C．通過任一截面的電荷量 q1∶ q2＝ 1∶ 2 D．外力的功率 P1∶ P2＝ 1∶ 2 答案 A 解析 感應電動勢為 BLv，感應電流 I＝ ER＝ BLvR ，大小與速度成正比， A 正確；產生的熱量 Q＝ I2Rt＝ B2L2v2R L′v ＝B2L2L′R v， B、 L、 L′ 、 R 是一樣的，兩次產生的熱量比就是運動速度比，為 1∶ 2， B 錯；通過任一截面的電量 q＝ I t＝ BLvR L′v ＝ BLL′R 與速度無關，所以應為 1∶ 1， C錯誤；金屬棒運動中受磁場力的作用，為使棒勻速運動，外力大小要與磁場力相同．則外力的功率 P＝ Fv＝ BIL v＝ B2L2v2R ，其中 B、 L、 R相同，外力的功率與速度的平方成正比，應為 1∶ 4， D錯． 6．如圖 8 所 示，邊長為 L 的正方形導線框質量為 m，由距磁場 H 高處自由下落，其下邊 ab 進入勻強磁場后，線圈開始做減速運動，直到其上邊 cd 剛剛穿出磁場時，速度減為ab 邊剛進入磁場時的 12，磁場的寬度也為 L，則線框穿越勻強磁場過程中產生的焦耳熱為( ) 圖 8 A． 2mgL B． 2mgL＋ mgH C． 2mgL＋ 34mgH D． 2mgL＋ 14mgH 答案 C 解析 設剛進入磁場時的速度為 v1，剛穿出磁場時的速度 v2＝ v12 線框自開始進入磁場到完全穿出磁場共下落高度為 12mv21＝ mgH 12mv21＋ mg2 L＝12mv22＋ Q 解得 Q＝ 2mgL＋ ． 方法總結 求解回路中因電磁感應而產生的焦耳熱問題時，可有兩種方法： (1)若回路中感應電流 I是恒定不變的，且時間可以確定，可直接用 Q＝ I2Rt求解． (如上面的 5題 ) (2)若回路中感應電流 I是變化的，或時間無法確定，可以利用能量守恒的知識求解． (如上面的 6題 ) 1．在勻強磁場中， ab、 cd兩根導體棒沿兩根導軌分別以速度 v v2滑動，如圖 9所示，下列情況中，能使電容器獲得最多電荷量且左邊極板帶正電的是 ( ) 圖 9 A． v1＝ v2，方向都向右 B． v1＝ v2，方向都向左 C． v1v2， v1向右， v2向左 D． v1v2， v1向左， v2向右 答案 C 解析 當 ab棒和 cd棒分別向右和向左運動時，兩棒均相當于電源，且串聯(lián)，電路中有最大電動勢，對應最大的順時針方向電流，電阻上有最高電壓，所以電容器上有最多電荷量，左極板帶正電． 2．如圖 10所示，在勻強磁場中， MN和 PQ是兩條平行的金屬導軌，而 ab與 cd為串聯(lián)有電壓表和電流表的兩根金屬棒，當兩棒以相同速度向右運動時，正確的是 ( ) 圖 10 A．電壓表有讀數，電流表有讀數 B．電壓表無讀數，電流表無讀數 C．電壓表有讀數，電流表無讀數 D．電壓表無讀數，電流表有讀數 答案 B 解析 當 ab 與 cd 以相同速度向右運動時， abcd 圍成的閉合回路的磁通量無變化，則回路內無感應電流，使電壓表和電流表指針偏轉必須有電流流過電表，所以兩表無示數，故B選項正確． 3．如圖 11 甲所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架 cdeg 處于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬桿 ab與金屬框架接觸良好．在兩根導軌的端點 d、 e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計．現(xiàn)用一水平 向右的外力 F作用在金屬桿 ab 上，使金屬桿由
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