20xx人教版高中物理選修一45電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類(lèi)情況隨堂練習(xí)(編輯修改稿)
2025-01-03 20:10 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)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?yàn)轫槙r(shí)針?lè)较? U3＝ I3 3r＝ V， t3＝ s 規(guī)定逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)殡娏髡较?，?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(jìn)入磁場(chǎng)后，回路中磁通量不變化，無(wú)感應(yīng)電流，但ab、 cd都切割磁感線，有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，相當(dāng)于開(kāi)路時(shí)兩個(gè)并聯(lián)的電路 ． 二、用能量觀點(diǎn)巧解電磁感應(yīng)問(wèn)題 7． 如圖 8 所示 ， 將勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 的線圈 (正方形 ， 邊長(zhǎng)為 L)以不同的速度 v1和 v2勻速拉出磁場(chǎng) ， 線圈電阻為 R， 那么兩次拉出過(guò)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(chǎng)，故其動(dòng)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(chǎng)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(gè)水平方向的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， 磁場(chǎng)的上邊界是 y＝ a 的直線 (圖中的虛線所示 )， 一個(gè)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(zhǎng) ， 則金屬塊在曲面上滑動(dòng)的過(guò)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(jìn)入磁場(chǎng)或離開(kāi)磁場(chǎng)的過(guò)程中，穿過(guò)金屬塊的磁通量發(fā)生變化，產(chǎn)生電流，進(jìn)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(yùn)動(dòng) ． 減少的機(jī)械能為 mg(b－ a)＋ 12mv2，由能量的轉(zhuǎn)化和守恒可知，減少的機(jī)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(dòng)勢(shì)是由于非靜電力移動(dòng)自由電荷做功而產(chǎn)生的，要直接計(jì)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(lái)求解 ． 1． 如圖 10 所示 ， 一個(gè)閉合電路靜止于磁場(chǎng)中 ， 由于磁 場(chǎng)強(qiáng)弱的變化 ， 而使電路中產(chǎn)生了感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) ， 下列說(shuō)法中正確的是 ( ) 圖 10 A． 磁場(chǎng)變化時(shí) ， 會(huì)在空間激發(fā)一個(gè)電場(chǎng) B． 使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是磁場(chǎng)力 C． 使電荷定向移動(dòng)形成電流的力是電場(chǎng)力 D． 以上說(shuō)法都不對(duì) 答案 AC 解析 磁場(chǎng)變化時(shí)，會(huì)在空間產(chǎn)生感生電場(chǎng)，感生電場(chǎng)的電場(chǎng)力使電荷定向移動(dòng)形成電流，故 A、 C 正確 ． 2． 如圖 11 所示 ， 一個(gè)帶正電的粒子在垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)的平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng) ， 當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻增大時(shí) ， 此粒子的動(dòng)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(dāng)磁場(chǎng)增強(qiáng)時(shí)，將產(chǎn)生如圖所示的電場(chǎng)，帶正電的粒子將受到這個(gè)電場(chǎng)對(duì)它的電場(chǎng)力作用，而使動(dòng)能增大 ． 3． 在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中 ， ab、 cd 兩根導(dǎo)體棒沿兩根導(dǎo)軌分別以速度 v v2滑動(dòng) ， 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(dāng) ab棒和 cd棒分別向右和向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩棒均相當(dāng)于電源，且串聯(lián)，電路中有最大電動(dòng)勢(shì)，對(duì)應(yīng)最大的順時(shí)針?lè)较螂娏?，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(qiáng)磁場(chǎng)中 ， MN和 PQ是兩條平行的金屬導(dǎo)軌 ， 而 ab與 cd為串聯(lián)有電壓表和電流表的兩根金屬棒 ， 當(dāng)兩棒以相同速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí) ， 正確的是 ( ) 圖 13 A． 電壓表有讀數(shù) ， 電流表有
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