高中物理第1章第5節(jié)電磁感應(yīng)中的能量轉(zhuǎn)化與守恒課時作業(yè)教科版選修3-2-展示頁
2024-12-21 03:35本頁面
【正文】 勢，電阻很小的線圈直接接在電源兩端，電流很大，很容易燒壞電動機(jī)，所以如果電動機(jī)由于機(jī)械故障停轉(zhuǎn)，要立 即切斷電源，進(jìn)行檢查． 點(diǎn)評 (1)當(dāng)電動機(jī)通過如圖所示電流時，線圈受安培力方向可用左手定則判斷，轉(zhuǎn)動方向如圖所示，此時 AB、 CD兩邊切割磁感線，必有感應(yīng)電動勢產(chǎn)生，感應(yīng)電流方向與原電流反向，故這個電動勢為反電動勢，它會阻礙線圈的轉(zhuǎn)動．若要使線圈維持原來的轉(zhuǎn)動，電源就要向電動機(jī)提供能量．此時電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能． (2)使用電動機(jī)類的電器應(yīng)注意： ① 如果電動機(jī)工作中由于機(jī)械阻力過大而停止轉(zhuǎn)動，這時沒有了反電動勢，電阻很小的線圈直接接在電源兩端，電流會很大，很容易燒毀電動機(jī)． ② 當(dāng)電動機(jī)所接電源電壓低于正常電壓時，電動機(jī)也不會正常工作，此時無反電動勢或 反電動勢很小，也容易燒壞電動機(jī)． 【方法技巧練】 電磁感應(yīng)現(xiàn)象中焦耳熱求解技巧 5．如圖 7所示，阻值為 R的金屬棒從圖示位置 ab 分別以 v v2的速度沿光滑導(dǎo)軌 (電阻不計 )勻速滑到 a′ b′ 位置，若 v1∶ v2＝ 1∶ 2，則在這兩次過程中 ( ) 圖 7 A．回路電流 I1∶ I2＝ 1∶ 2 B．產(chǎn)生的熱量 Q1∶ Q2＝ 1∶ 4 C．通過任一截面的電荷量 q1∶ q2＝ 1∶ 2 D．外力的功率 P1∶ P2＝ 1∶ 2 答案 A 解析 感應(yīng)電動勢為 BLv，感應(yīng)電流 I＝ ER＝ BLvR ，大小與速度成正比， A 正確；產(chǎn)生的熱量 Q＝ I2Rt＝ B2L2v2R L′v ＝B2L2L′R v， B、 L、 L′ 、 R 是一樣的，兩次產(chǎn)生的熱量比就是運(yùn)動速度比，為 1∶ 2， B 錯；通過任一截面的電量 q＝ I L′v ＝ BLL′R 與速度無關(guān)，所以應(yīng)為 1∶ 1， C錯誤；金屬棒運(yùn)動中受磁場力的作用，為使棒勻速運(yùn)動，外力大小要與磁場力相同．則外力的功率 P＝ Fv＝ BIL2 L＝12mv22＋ Q 解得 Q＝ 2mgL＋ ． 方法總結(jié) 求解回路中因電磁感應(yīng)而產(chǎn)生的焦耳熱問題時，可有兩種方法： (1)若回路中感應(yīng)電流 I是恒定不變的，且時間可以確定，可直接用 Q＝ I2Rt求解． (如上面的 5題 ) (2)若回路中感應(yīng)電流 I是變化的，或時間無法確定，可以利用能量守恒的知識求解． (如上面的 6題 ) 1．在勻強(qiáng)磁場中， ab、 cd兩根導(dǎo)體棒沿兩根導(dǎo)軌分別以速度 v v2滑動，如圖 9所示，下列情況中，能使電容器獲得最多電荷量且左邊極板帶正電的是 ( ) 圖 9 A． v1＝ v2，方向都向右 B． v1＝ v2，方向都向左 C． v1v2， v1向右， v2向左 D． v1v2， v1向左， v2向右 答案 C 解析 當(dāng) ab棒和 cd棒分別向右和向左運(yùn)動時，兩棒均相當(dāng)于電源，且串聯(lián)，電路中有最大電動勢，對應(yīng)最大的順時針方向電流，電阻上有最高電壓，所以電容器上有最多電荷量，左極板帶正電． 2．如圖 10所示，在勻強(qiáng)磁場中， MN和 PQ是兩條平行的金屬導(dǎo)軌，而 ab與 cd為串聯(lián)有電壓表和電流表的兩根金屬棒，當(dāng)兩棒以相同速度向右運(yùn)動時，正確的是 ( ) 圖 10 A．電壓表有讀數(shù)，電流表有讀數(shù) B．電壓表無讀數(shù)，電流表無讀數(shù) C．電壓表有讀數(shù)，電流表無讀數(shù) D．電壓表無讀數(shù)，電流表有讀數(shù) 答案 B 解析 當(dāng) ab 與 cd 以相同速度向右運(yùn)動時， abcd 圍成的閉合回路的磁通量無變化，則回路內(nèi)無感應(yīng)電流，使電壓表和電流表指針偏轉(zhuǎn)必須有電流流過電表，所以兩表無示數(shù)，故B選項(xiàng)正確． 3．如圖 11 甲所示，固定在水平桌面上的光滑金屬框架 cdeg 處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，金屬桿 ab與金屬框架接觸良好．在兩根導(dǎo)軌的端點(diǎn) d、 e之間連接一電阻，其他部分電阻忽略不計．現(xiàn)用一水平 向
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