20xx-20xx學(xué)年人教版高中物理選修3-2期中綜合檢測(cè)-資料下載頁(yè)
【導(dǎo)讀】1．與x軸夾角為30°的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，如圖1所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬桿在。勻強(qiáng)磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)始終與xOy平面垂直，以下哪些情況一定能在桿中獲。得方向相同、大小為BLv的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(). ①桿以2v速率向＋x方向運(yùn)動(dòng)②桿以速率v垂直磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)。A．①和②B．①和③C．②和④D．①和④。2．兩個(gè)閉合的金屬環(huán)穿在一根光滑的絕緣桿上，如圖2所示，當(dāng)條形磁鐵的S極自右。A．兩環(huán)同時(shí)向左移動(dòng)，間距增大。場(chǎng)中，OC為一可繞O軸始終在軌道上滑動(dòng)的導(dǎo)體棒，當(dāng)OC從M點(diǎn)無(wú)初速度釋放后，下列說(shuō)。A．由于無(wú)摩擦存在，導(dǎo)體棒OC可以在軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)下去。B．導(dǎo)體棒OC的擺動(dòng)幅度越來(lái)越小，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。C．導(dǎo)體棒OC在擺動(dòng)中總受到阻礙它運(yùn)動(dòng)的磁場(chǎng)力。一個(gè)電壓表相接，如圖4所示，整個(gè)系統(tǒng)放在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的均勻磁場(chǎng)中，B的方向沿z. 定磁感應(yīng)強(qiáng)度方向向上為正)，則在時(shí)間0～t內(nèi)，關(guān)于回路內(nèi)的感應(yīng)電流I及小釘對(duì)PQ的。彈力FN，下列說(shuō)法中正確的是()
【正文】 QRB2l2s (2)CQRBls 解析 (1)設(shè) ab上產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為 E，回路中電流為 I， ab 運(yùn)動(dòng) 距離 s，所用的時(shí)間為 t，則有 E＝ Blv I＝ E4R v＝ st Q＝ I2(4R)t 由上述方程得 v＝ 4QRB2l2s (2)設(shè)電容器兩極板間的電勢(shì)差為 U，則有 U＝ IR 電容器所帶電荷量 q＝ CU 解得 q＝ CQRBls 15． A 解析 棒 ab 在導(dǎo)軌的最上端由靜止下滑的過(guò)程中，開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)，速度逐漸增大，回路產(chǎn)生的感應(yīng)電流也逐漸增大， ab所受安培力逐漸增大， ab所受的的合力逐漸減小，加速度也逐漸減小．可能出現(xiàn)兩種情況，一 種情況是 ab 棒離開(kāi)導(dǎo)軌前，加速度已減為 0，這時(shí)以最大速度勻速下滑；另一種情況是 ab棒離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)， ab仍然有加速度．根據(jù)題中條件，無(wú)法判定 ab離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)，是否已經(jīng)達(dá)到勻速下滑的過(guò)程．但無(wú)論哪種情況， ab離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的速度，一定是運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度，求解運(yùn)動(dòng)過(guò)程不太清楚的問(wèn)題，用能量守恒比較方便． 設(shè) ab棒離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的速度為 vm，由能量守恒定律得 mgLsin θ ＝ 12mv2m＋ Q， 上式表明， ab在下滑過(guò)程中，重力勢(shì)能的減少量，等于 ab離開(kāi)導(dǎo)軌時(shí)的動(dòng)能和全過(guò)程中產(chǎn)生 的熱量的總和，由上式可得 vm＝ 2mgLsin 30176。 － 2Qm ＝ 2102 － 2 m/s ＝ 4 m/s 最大感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) Em＝ B⊥ dvm， B⊥ 是 B垂直 ab棒運(yùn)動(dòng)速度方向上的分量，由題圖可知 B⊥ ＝ Bcos 30176。 ， Em＝ B⊥ dvm＝ Bdvmcos 30176。 ＝ 4 32 V＝ V 最大電流 Im＝ EmR＝ A＝ A. 16． (1)MgRB2L2 (2)Mg[2hB4L4－ M＋ m MgR2]2B4L4 解析 視重物 M與金屬棒 m為一系統(tǒng)，使系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的力只有重物的重力與金屬棒受到的安培力．由于系統(tǒng)在開(kāi)始的一段時(shí)間里處于加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，由此產(chǎn)生的安培力是變化的，安培力做功屬于變力做功． 系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)情況分析可用簡(jiǎn)圖表示如下： 棒的速度 v↑ BLv,棒中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) E↑ E/R,通過(guò)棒的感應(yīng)電流 I↑ ―― →BIL 棒所受安培力 F 安 ↑ ―― →Mg－ F安 棒所受合力 F 合 ↓ ―― →F合 M＋ m 棒的加速度 a↓. (1)當(dāng)金屬棒做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，金屬棒受力平衡，即 當(dāng) a＝ 0時(shí)，有 Mg－ F 安 ＝ 0，又 F 安 ＝ BIL， I＝ ER， E＝ BLv，解得 v＝ MgRB2L2 (2)題設(shè)情況涉及的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程可用簡(jiǎn)圖表示如下： M的重力勢(shì)能 ????? 重 力 做 功 ??? 系統(tǒng)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能 被轉(zhuǎn)化的動(dòng)能 ―― →安培力做負(fù)功 電能 ―― →電流做功 內(nèi)能， 由能量守恒定律有 Mgh＝ M＋ m v22 ＋ Q， 解得 Q＝ Mg[2hB4L4－ M＋ m MgR2]2B4L4 .
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