20xx人教版高中物理選修一45電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況隨堂練習(編輯修改稿)
2025-01-03 20:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 I2＝ 0， U2＝ E＝ Bl′ v＝ 2V t2＝ (3)在第三階段，有 I3＝ E4r＝ 感應(yīng)電流方向為順時針方向 U3＝ I3 3r＝ V， t3＝ s 規(guī)定逆時針方向為電流正方向，故 i－ t圖象和 ab兩端 U－ t圖象分別如下圖所示 ． 方法總結(jié) 第二階段 cd與 ab全部進入磁場后，回路中磁通量不變化，無感應(yīng)電流，但ab、 cd都切割磁感線，有感應(yīng)電動勢，相當于開路時兩個并聯(lián)的電路 ． 二、用能量觀點巧解電磁感應(yīng)問題 7． 如圖 8 所示 ， 將勻強磁場中 的線圈 (正方形 ， 邊長為 L)以不同的速度 v1和 v2勻速拉出磁場 ， 線圈電阻為 R， 那么兩次拉出過程中 ， 外力做功之比 W1∶ W2＝ 功率之比 P1∶ P2＝ ________. 圖 8 答案 v1∶ v2 v21∶ v22 解析 線圈勻速拉出磁場，故其動能未變化 ． 線圈中由于電磁感應(yīng)產(chǎn)生電流，即有電能產(chǎn)生，且電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故外力做多少功就有多少內(nèi)能產(chǎn)生 ． W＝ Q＝ I2RΔt＝ ?? ??ΔΦΔtR 2RΔt＝ ?ΔΦ?2RΔt ∝1Δt∝ v 故 W1∶ W2＝ v1∶ v2 同理，由 P＝ WΔt＝ QΔt∝ v2可得 P1∶ P2＝ v21∶ v22 方法總結(jié) 兩次均勻速把線框拉出磁場都有 F 安 ＝ F 外 ，但兩次的外力不同 ． 8． 光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線 ， 如圖 9 所示 ， 拋物線的方程為 y＝ x2， 其下半部處在一個水平方向的勻強磁場中 ， 磁場的上邊界是 y＝ a 的直線 (圖中的虛線所示 )， 一個質(zhì)量為 m的小金屬塊從拋物線 y＝ b(ba)處以速度 v沿拋物線下滑 ， 假設(shè)拋物線足夠長 ， 則金屬塊在曲面上滑動的過程中產(chǎn)生的焦耳熱總量是 ( ) 圖 9 A． C． mg(b－ a)D． mg(b－ a)＋ 12mv2 答案 D 解析 金屬塊在進入磁場或離開磁場的過程中，穿過金屬塊的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生電流，進而產(chǎn)生焦耳熱 ． 最后，金屬塊在高為 a 的曲面上做往復(fù)運動 ． 減少的機械能為 mg(b－ a)＋ 12mv2，由能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，減少的機械能全部轉(zhuǎn)化成焦耳熱，即選 D. 方法總結(jié) 在電磁感應(yīng)現(xiàn)象中，感應(yīng)電動勢是由于非靜電力移動自由電荷做功而產(chǎn)生的，要直接計算非靜電力做功一般比較困難，因此要根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化及守恒來求解 ． 1． 如圖 10 所示 ， 一個閉合電路靜止于磁場中 ， 由于磁 場強弱的變化 ， 而使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動勢 ， 下列說法中正確的是 ( ) 圖 10 A． 磁場變化時 ， 會在空間激發(fā)一個電場 B． 使電荷定向移動形成電流的力是磁場力 C． 使電荷定向移動形成電流的力是電場力 D． 以上說法都不對 答案 AC 解析 磁場變化時，會在空間產(chǎn)生感生電場，感生電場的電場力使電荷定向移動形成電流，故 A、 C 正確 ． 2． 如圖 11 所示 ， 一個帶正電的粒子在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做圓周運動 ， 當磁感應(yīng)強度均勻增大時 ， 此粒子的動能將 ( ) 圖 11 A． 不變 B． 增大 C． 減少 D． 以上情況都有可能 答案 B 解析 當磁場增強時，將產(chǎn)生如圖所示的電場，帶正電的粒子將受到這個電場對它的電場力作用，而使動能增大 ． 3． 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 12 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 12 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(yīng)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 ． 4． 如圖 13 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 13 A． 電壓表有讀數(shù) ， 電流表有
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