20xx人教版高中物理選修一第四章第5節(jié)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的兩類情況達(dá)標(biāo)訓(xùn)練-資料下載頁(yè)
2024-11-28 14:34本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】磁場(chǎng)垂直于ab棒斜向下。從某時(shí)刻開始磁感應(yīng)強(qiáng)度均勻減小，同時(shí)施加一個(gè)水平方向上的。線系住，細(xì)線拉直但沒有張力。開始時(shí)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的方向如圖甲所示，而磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間。掛的條形磁鐵，銅環(huán)的中心軸線與條形磁鐵的中軸線始終保持重合。，間距為L(zhǎng)，底端接阻值為R的電阻。除電阻R外其余電阻不計(jì)?，F(xiàn)將金屬棒從彈簧原長(zhǎng)位置由。9．如圖所示，在水平平行放置的兩根長(zhǎng)直導(dǎo)電軌道MN與PQ上，放著一根直導(dǎo)線ab，ab與導(dǎo)軌垂直，它在導(dǎo)軌間的長(zhǎng)度為20cm，這部分的電阻為Ω。導(dǎo)軌所在空間被分成區(qū)域Ⅰ和Ⅱ，兩區(qū)域的邊界與斜面的。場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B＝T。在區(qū)域Ⅰ中，將質(zhì)量m1＝kg，電阻R1＝Ω的。金屬條ab放在導(dǎo)軌上，ab剛好不下滑。Ω的光滑導(dǎo)體棒cd置于導(dǎo)軌上，由靜止開始下滑。cd下滑的過程中，ab中的電流方向；ab剛要向上滑動(dòng)時(shí)，cd的速度v多大；ab上產(chǎn)生的熱量Q是多少？7．解析：選AC金屬棒剛釋放時(shí)，彈簧處于原長(zhǎng)，此時(shí)彈力為零，又因此時(shí)速度為零，
【正文】 場(chǎng)高度相同，上、下邊只有一邊處于磁場(chǎng)中 )。 (1)若安培力等于重力大小，線框勻速通過磁場(chǎng)，下落 2h高度，重力勢(shì)能減少 2mgh，產(chǎn)生的焦耳熱為 2mgh，故 A選項(xiàng)對(duì)。 (2)若安培力小于重力大 小，線框則加速通過磁場(chǎng)，動(dòng)能增加，因而產(chǎn)生的焦耳熱小于 2mgh，故 C選項(xiàng)對(duì)。 (3)若安培力大于重力大小，線框則減速通過磁場(chǎng)，動(dòng)能減小，減少的重力勢(shì)能和動(dòng)能都轉(zhuǎn)化為焦耳熱，故產(chǎn)生的焦耳熱大于 2mgh， B選項(xiàng)對(duì)，可見， D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 9．解析： (1)由牛頓第二定律 F＝ ma，得 a＝ Fm＝ m/s2＝ m/s2， t＝ vt－ v0a ＝ s＝ 20 s (2)因?yàn)楦袘?yīng)電動(dòng)勢(shì) E＝ BLv＝ BLat＝ ，所以感應(yīng) 電動(dòng)勢(shì)與時(shí)間成正比。 (3)導(dǎo)線 ab保持以 10 m/s 的速度運(yùn)動(dòng)，受到的安培力 F 安 ＝ BIL＝ B2L2vR＋ r＝ N 安培力與拉力 F是一對(duì)平衡力，故 F 拉 ＝ N 答案： (1)20 s (2)E＝ (3) N 10．解析： (1)由右手定則可判斷出 cd中的電流方向?yàn)橛?d到 c，則 ab中電流方向?yàn)橛?a流向 b。 (2)開始放置 ab 剛好不下滑時(shí)， ab 所受摩擦力為最大靜摩擦力，設(shè)其為 Fmax，有 Fmax＝m1gsin θ ① 設(shè) ab剛好要上滑時(shí)， cd棒的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E，由法 拉第電磁感應(yīng)定律有 E＝ BLv② 設(shè)電路中的感應(yīng)電流為 I，由閉合電路歐姆定律有 I＝ ER1＋ R2③ 設(shè) ab所受安培力為 F 安 ，有 F 安 ＝ ILB④ 此時(shí) ab受到的最大靜摩擦力方向沿斜面向下，由平衡條件有 F 安 ＝ m1gsin θ ＋ Fmax⑤ 綜合 ①②③④⑤ 式，代入數(shù)據(jù)解得 v＝ 5 m/s⑥ (3)設(shè) cd棒的運(yùn)動(dòng)過程中電路中產(chǎn)生的總熱量為 Q 總 ，由能量守恒有 m2gxsin θ ＝ Q 總 ＋ 12m2v2⑦ 又 Q＝ R1R1＋ R2Q 總 ⑧ 解得 Q＝ J⑨ 答案： (1)由 a流向 b (2)5 m/s (3) J
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