人教版選擇性必修第二冊-第二章-電磁感應(yīng)-單元綜合練習(xí)2(解析版)-資料下載頁
2025-04-05 05:32本頁面
【正文】 c邊剛要進(jìn)入的過程中,線框在向左的拉力作用下以速度v勻速運(yùn)動,求:(1)感應(yīng)電動勢的大小E。(2)拉力做功的功率P。(3)ab邊產(chǎn)生的焦耳熱Q。【解析】(1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得,感應(yīng)電動勢E=BLv(2)線框中的感應(yīng)電流I= (2分)拉力大小等于安培力大小F=BIL拉力的功率P=Fv= (2分)(3)線框ab邊電阻Rab=時(shí)間t= (2分)ab邊產(chǎn)生的焦耳熱Q=I2Rabt= (2分)答案:(1)BLv (2) (3)16.(8分)如圖所示,在磁感應(yīng)強(qiáng)度B= T、方向與紙面垂直的勻強(qiáng)磁場中,有水平放置的兩平行導(dǎo)軌ab、cd,其間距l(xiāng)=50 cm,a、c間接有電阻R,現(xiàn)有一電阻為r的導(dǎo)體棒MN跨放在兩導(dǎo)軌間,并以v=10 m/s的恒定速度向右運(yùn)動,a、 V,且a點(diǎn)電勢高,其余電阻忽略不計(jì)。問:(1)導(dǎo)體棒產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢是多大?(2)通過導(dǎo)體棒電流方向如何?磁場的方向是指向紙里,還是指向紙外?(3)R與r的比值是多少?【解析】(1)E=Blv=1 V(2分)(2)電流方向N→M。磁場方向指向紙里 (2分)(3)I== (2分)==4 (2分)答案:(1)1 V(2)電流方向N→M 磁場方向指向紙里 (3)417.(14分)(2018江蘇高考)如圖所示,兩條平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面的夾角為θ,間距為d。導(dǎo)軌處于勻強(qiáng)磁場中,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向與導(dǎo)軌平面垂直。質(zhì)量為m的金屬棒被固定在導(dǎo)軌上,距底端的距離為s,導(dǎo)軌與外接電源相連,使金屬棒通有電流。金屬棒被松開后,以加速度a沿導(dǎo)軌勻加速下滑,金屬棒中的電流始終保持恒定,重力加速度為g。求下滑到底端的過程中,金屬棒(1)末速度的大小v。(2)通過的電流大小I。(3)通過的電荷量Q?！窘馕觥?1)金屬棒做勻加速直線運(yùn)動,有v2=2as,解得v=。 (4分)(2)安培力F安=IdB,金屬棒所受合力F=mgsin θF安由牛頓第二定律F=ma解得I= (4分)(3)運(yùn)動時(shí)間t=,電荷量Q=It解得Q= (6分)答案:(1) (2)(3)18.(16分)如圖甲所示,間距為L、足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN和PQ放置在絕緣水平桌面上,M、P間接有電阻R0,導(dǎo)體棒ab垂直放置在導(dǎo)軌上,接觸良好。導(dǎo)軌間直徑為L的圓形區(qū)域內(nèi)有豎直向下的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖乙所示,導(dǎo)體棒和導(dǎo)軌的電阻不計(jì),導(dǎo)體棒ab靜止。求:(1)在0～t0時(shí)間內(nèi),回路中的感應(yīng)電動勢E。(2)在0～t0時(shí)間內(nèi),電阻R0產(chǎn)生的熱量Q。(3)若從t=t0時(shí)刻開始,導(dǎo)體棒在水平拉力作用下以速度v向右勻速運(yùn)動,則導(dǎo)體棒通過圓形區(qū)域過程中,導(dǎo)體棒所受水平拉力F的最大值?！窘馕觥?1)在0～t0時(shí)間內(nèi),回路中的磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化率為=, (2分)圓形區(qū)域的面積:S=π=, (2分)回路中的感應(yīng)電動勢:E=S=。 (2分)(2)在0～t0時(shí)間內(nèi),電阻R上的電流:I==, (2分)電阻R產(chǎn)生的熱量:Q=I2Rt0=。 (2分)(3)導(dǎo)體棒進(jìn)入圓形磁場區(qū)域,保持勻速直線運(yùn)動,說明在水平方向拉力和安培力二力平衡,當(dāng)有效切割長度為L時(shí),安培力最大,水平拉力F為最大值,電動勢:E′=B0Lv, (2分)回路中的電流:I′=, (1分)導(dǎo)體棒受到的安培力:F=B0I′L, (2分)水平拉力F的最大值:Fm=。 (1分)答案:(1) (2) (3)
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