20xx人教版高中物理選修3-24-5電磁感應現(xiàn)象的兩類情況-文庫吧資料
2024-11-25 08:16本頁面
【正文】 v ，對 棒的勻加速運動過程，由運動學公式得 v2＝ 2 ax ⑥ 設(shè)棒在撤去外力后的運動過程中安培力做功為 W ，由動能定理得 W ＝ 0 －12m v2⑦ 撤去外力后回路中產(chǎn)生的焦耳熱 Q2＝－ W ⑧ 聯(lián)立 ⑥⑦⑧ 式，代入數(shù)據(jù)得 Q2＝ J ⑨ (3) 由題意知，撤去外力前后回路中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1∶ Q2＝ 2 ∶ 1 ，可得 Q1＝ J ⑩ 在棒運動的整個過程中，由功能關(guān)系可知 WF＝ Q1＋ Q2? 由 ⑨⑩ ? 式得 WF＝ J ? 答案： (1) C (2) J (3) J 在電磁感應現(xiàn)象的問題中，外力克服安培力做功，就有其他形式的能量 ( 如機械能 ) 轉(zhuǎn)化為電能，而電能又通過電路全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 ( 焦耳熱 ) ．對這樣的情形有如下的關(guān)系： W 外 ＝ W 克安 ＝ Δ E 內(nèi) ＝ Q . 3 － 1 ：如圖所示，勻強磁場的磁感應強度為 B ，方向豎直向下，在磁場中有一邊長為 l 的正方形導線框， ab 邊質(zhì)量為 m ，其余邊質(zhì)量不計， cd 邊有固定的水平軸，導線框可以繞其轉(zhuǎn)動，現(xiàn)將導線框拉至水平位置由靜止釋放，不計摩擦和空氣阻力，金屬框經(jīng)過時間 t 運動到豎直位置，此時 ab 邊的速度為 v ，求： (1) 此過程中線框產(chǎn)生的平均感應電動勢的大小； (2) 線框運動到豎直位置時，線框中感應電動勢的大??； (3) 此過程中線框產(chǎn)生的熱量． 解析： (1) 線框在初位置時 Φ 1 ＝ BS ＝ Bl2 轉(zhuǎn)到豎直位置 Φ 2 ＝ 0 所以，有 Δ Φ ＝ | Φ 1 － Φ 2 |＝ Bl2 根據(jù)法拉第電磁感應定律得 E ＝Δ ΦΔ t＝Bl2t (2) 轉(zhuǎn)到豎直位置時， bc 、 ad 兩邊不切割磁感線， ab 邊垂直切割磁感 線，感應電動勢的大小 E ＝ Bl v (3) 由能量轉(zhuǎn)化與守恒定律可知，線框的重力勢能轉(zhuǎn)化為 ab的動能和電路中的電能 ( 即轉(zhuǎn)化的內(nèi)能部分 ) ，即 m gl ＝12m v2＋ Q 得 Q ＝ m gl －12m v2 答案： (1) Bl2t (2) Bl v (3) mgl －12 m v2 達標檢測區(qū) 1. 內(nèi)壁光滑的塑料管彎成的圓環(huán)平放在水平桌面上，環(huán)內(nèi)有一帶負電的小 球，整個裝置處在豎直向下的磁場中，如圖所示．當磁場突然增強時，小球 ( ) A ．沿順時針方向運動 B ．沿逆時針方向運動 C ．在原位置附近往復運動 D ．仍保持靜止狀態(tài) 解析： 磁場突然增強時，激發(fā)出逆時針方向的感生電場，對負電荷的作用力為順時針，故小球沿順時針方向運動． 答案： A 2. 如圖所示，空間有一個方向水平的有界磁場區(qū)域，一個矩形線框，自磁場上方某一高度下落，然后進入磁場，進入磁場時，導線框平面與磁場方向垂直，則在進入時導線框不可能( ) A ．變加速下落 B ．變減速下落 C ．勻速下落 D ．勻加速下落 解析： 導線框剛進入磁場時做什么運動，取決于所受安培力與重力的大小關(guān)系．若 F 安 mg ，則加速；若 F 安 mg ，則減速；若 F 安 ＝ mg ，則勻速．由于 F 安 隨速度發(fā)生變化，線框所受合力是變化的，即線框不可能做勻變速運動，應選 D. 答案： D 3. 如圖所示，豎直平面內(nèi)有一金屬環(huán)，半徑為 a ，總電阻為 R ( 指拉直時兩端的電阻 ) ，磁感應強度為 B 的勻強磁場垂直穿過環(huán)平面，與
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