20xx教科版高中物理選修3-2第1章法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律的綜合應(yīng)用(參考版)
2024-12-11 22:19本頁面
【正文】 SR＋ r ＝ C (2)由 E＝ nΔ ΦΔ t ＝ nSΔ BΔ t＝ 100 V ＝ V， I＝ ER＋ r＝ ＋ 1 A＝ A， UC＝ UR＝ IR＝ 3 V ＝ V， Q＝ CUC＝ 3010 － 6 C ＝ 910 － 6 C 13. 把總電阻為 2R 的均勻電阻絲焊接成一半徑為 a 的圓環(huán)，水平固定在豎直向下的磁感應(yīng) 強度為 B 的勻強磁場中，如圖 13 所示，一長度為 2a，電阻等于 R，粗細均勻的金屬棒 MN 放在圓環(huán)上，它與圓環(huán)始終保持良好的接觸，當金屬棒以恒定速度 v向右移動經(jīng)過環(huán)心 O時，求： 圖 13 (1)金屬棒上電流的大小和方向及金屬棒兩端的電壓 UMN； (2)圓環(huán)消耗的熱功率和在圓環(huán)及金屬棒上消耗的總熱功率． 答案 (1)4Bav3R N→ M 23Bav (2) Bav29R Bav 23R 解析 (1)金屬棒切割磁感線產(chǎn)生的感應(yīng)電動 勢為 E＝ BLv＝ 2Bav. 外電路的總電阻為 R 外 ＝ R R4＝ 13Bav，故選 A. 11. 如圖 11所示，在寬為 L＝ m的平行導(dǎo)軌上垂直放置一個有效電阻為 r＝ Ω 的直導(dǎo)體棒 ab，在導(dǎo)軌的兩端分別連接兩個阻值為 R1＝ 4 Ω 、 R2＝ 6 Ω 的電阻，其他電阻不計．整個裝置處在垂直導(dǎo)軌向里的勻強磁場中，磁感應(yīng)強度 B＝ T．當直導(dǎo)體棒在導(dǎo)軌上以 v＝ 6 m/s 的速度向右運動時，求：直導(dǎo)體棒兩端的電壓和流過電阻 R1和 R2的電流大?。? 圖 11 答案 V A A 解析 由題意可畫出如圖所示的等效電路圖，則感應(yīng)電動勢 E＝ BLv＝ 6 V ＝ V R 外 ＝ R1R2R1＋ R2＝ Ω. Uab＝ ER外R外 ＋ r＝ ＋ V＝ V， I1＝ UabR1＝ A， I2＝ UabR2＝ A. 12．面積 S＝ m n＝ 100 匝的圓形線圈，處在如圖 12 所示的勻強磁場內(nèi)，磁感應(yīng)強度隨時間 t 變化的規(guī)律是 B＝ T， R＝ 3 Ω ， C＝ 30 μF ，線圈電阻 r＝ 1 Ω ，求： 圖 12 (1)通過 R 的電流方向和 4 s 內(nèi)通過導(dǎo)線橫截面的電荷量； (2)電容器的電荷量． 答案 (1)b→ a C (2)910 － 6 C 解析 (1)由法拉第電磁感應(yīng)定律可得出線圈中的電動勢，由歐姆定律可求得通過 R的電流．由 楞次定律可求得電流的方向為逆時針，通過 R的電流方向為 b→ a， Q＝ It＝ ER＋ rt＝ n Δ B2 a r2＝ 5 V. I＝ ER＋ R2＝ 1 A. 則 q＝ CUC＝ CIR2＝ 10 － 10 C. (2)電路中消耗的電功率 P＝ I2(R＋ R2)＝ 5 W，或 P＝ IE＝ 5 W. 題組一 電磁 感應(yīng)中的圖像問題 1．如圖 1 甲所示，一個閉合線圈固定在垂直紙面的勻強磁場中，設(shè)磁場方向向里為磁場的正方向，線圈中的箭頭為電流 I的正方向．線圈中感應(yīng)電流 I隨時間變化的圖線如圖乙所示，則磁感應(yīng)強度 B 隨時間變化的圖線可能是 ( ) 圖 1 答案 CD 2．如圖 2 甲所示，光滑導(dǎo)軌水平放置在豎直方向的勻強磁場中，勻強磁場的磁感應(yīng)強度 B隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示 (規(guī)定向下為正方向 )，導(dǎo)體棒 ab 垂直導(dǎo)軌放置，除電阻 R的阻值外，其余電阻不計，導(dǎo)體棒 ab 在水平外力 F的作用下始終處于靜止狀態(tài)．規(guī)定 a→ b的方向為電流 的 正方向，水平向右的方向為外力的正方向，則在 0～ 2t0時間內(nèi)，能正確反映流過導(dǎo)體棒 ab 的電流與時間或外力與時間關(guān)系的圖線是 ( ) 圖 2 答案 D 解析 在 0～ t0時間內(nèi)磁通量為向上減小， t0～ 2t0時間內(nèi)磁通量為向下
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