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2014年08月05日  

2014-08-05 13:46:47|  分类: 高三物理 |  标签: |举报 |字号 订阅

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2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案  

2014-08-01 15:54:37|  分类: 2015届高考复习资|举报|字号 订阅

1、如图所示,相距为d的两条水平虚线L1L2之间是方向水平向里的匀强磁场,磁感应强度为B,质量为m、电阻为R的正方形线圈abcd边长为L(L<d),将线圈在磁场上方高h处由静止释放,cd边刚进入磁场时速度为v0,cd边刚离开磁场时速度也为v0,则线圈穿越磁场的过程中(cd边刚入磁场一直到ab边刚离开磁场)(  )

2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

A.感应电流做功为mgL

B.线圈进入磁场的过程中一直做减速运动

C.线圈的最小速度可能为2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

D.线圈的最小速度一定为2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

答案:CD解析:线圈cd边从L1到L2的过程中重力与安培力做功,由动能定理得mgd-W=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客m2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客-2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客m2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,则W=mgd,W安总=2mgd,故选项A错误;线圈进入磁场的过程中可能先做加速度减小的加速运动,再做匀速运动,故选项B错误;在磁场中当线圈匀速运动时,mg=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,则v=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,此速度可能为最大速度也可能为最小速度,故选项C正确;线圈从初始位置到ab边离开磁场的过程中,由动能定理有:mgh+mgd+mgL-2mgd=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客mv2-0,则v=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,故选项D正确.

2、如图所示,电阻不计的平行金属导轨固定在一绝缘斜面上,两相同的金属导体棒ab垂直于导轨静止放置,且与导轨接触良好,匀强磁场垂直穿过导轨平面.现用一平行于导轨的恒力F作用在a的中点,使其向上加速运动.b始终保持静止,则它所受摩擦力可能(  )

2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

A.变为0 B.先减小再增大

C.等于F D.先增大再减小

答案:AB解析:a在恒力F作用下加速运动,闭合回路中产生感应电流,b受到安培力方向应沿斜面向上,且逐渐增大.由力平衡可知,b受到的摩擦力先沿斜面向上逐渐减小到零,然后沿斜面向下逐渐增大,且最大值fm=F-mgsin θ,而F<F,故fm<F,所以选项A、B正确,C、D错误.

3、如图所示,光滑的“2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客”形金属导体框竖直放置,质量为m的金属棒MN与框架接触良好.磁感应强度分别为B1B2的有界匀强磁场方向相反,但均垂直于框架平面,分别处在abcdcdef区域.现从图示位置由静止释放金属棒MN,当金属棒刚进入磁场B1区域,恰好做匀速运动.以下说法正确的有(  )

 2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

A.若B2=B1,金属棒进入B2区域后将加速下滑

B.若B2=B1,金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑

C.若B2<B1,金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑

D.若B2>B1,金属棒进入B2区域后可能先匀减速后匀速下滑

答案:BC解析:当在B1区域匀速下滑时棒的重力与安培力平衡,则mg=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客.若B1=B2,则进入B2区域时仍有mg=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,故匀速下滑,选项A错误,B正确;若B2<B1,则mg>2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,即先加速到mg=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客时再匀速,若B2>B1,则mg<2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,即先减速(并非匀减速)再匀速,故选项C正确,D错误.

4、如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,(  )

2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

A.Q1>Q2,q1=q2  B.Q1>Q2,q1>q2

C.Q1=Q2,q1=q2  D.Q1=Q2,q1>q2

答案:A解析:设线框ab边长为L1,bc边长为L2,进入磁场的速度为v,电阻为R,ab边平行MN进入磁场时,根据能量守恒,线框进入磁场的过程中产生的热量等于产生的电能,即Q1=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客·2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,通过线框导体横截面的电荷量q1=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客;同理得bc边平行MN进入磁场时,Q2=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客·L1,q2=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,则q1=q2,由于L1>L2,因此Q1>Q2,选项A正确,选项B、C、D错误.

5、如图,连接两个定值电阻的平行金属导轨与水平面成θ角,R1=R2=R,匀强磁场垂直穿过导轨平面.有一导体棒MN质量为m,棒的电阻也为R,棒与导轨之间的动摩擦因数为μ.导体棒MN沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v,定值电阻R2消耗的电功率为P.下列说法正确的是(  )

2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

A.此时重力的功率为mgvcos θ

B.此装置消耗的机械功率为μmgvcos θ

C.导体棒受到的安培力的大小为6P/v

D.导体棒受到的安培力的大小为8P/v

答案:C解析:此时重力的功率为mgvsin θ,故选项A错;μmgvcos θ是克服摩擦力而消耗的机械功率,设此时安培力为F,则此装置消耗的机械功率为(F+μmgcos θ)v,故选项B错;因R1=R2且二者并联,故R1消耗的电功率也为P,根据电路的特点,此时棒消耗的电功率为4P,故整个电路消耗的电功率为6P,此即克服安培力做功的功率,因此安培力大小为F=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,选项C正确,D错误.

6、如图所示,水平面内两根光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在导轨所在的空间内,一定质量的金属棒垂直于导轨并与导轨接触良好.若对金属棒施加一个水平向右的外力F,使金属棒从a位置由静止开始向右做匀加速运动并依次通过位置bc.若导轨与金属棒的电阻不计,abbc的距离相等,则下列关于金属棒在运动过程中的说法正确的是(  )

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A.在从a到b与从b到c的两个过程中,通过电阻R的电量之比为1∶1

B.在从a到b与从b到c的两个过程中,电阻R上产生的热量之比为1∶1

C.金属棒通过b、c两位置时,电阻R消耗的功率之比为1∶2

D.金属棒通过b、c两位置时,外力F做功的功率之比为1∶2

答案:AC解析:由q=iΔt=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客·Δt得电量q=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,ΔΦab=ΔΦbc,则qab=qbc,选项A正确;由公式v2=2ax,xac=2xab,得到vc∶vb=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客∶1,根据能量守恒定律,热量Qab=Wab-2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客m2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,Qbc=Wbc-2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客m2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客-2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客m2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=Wbc-2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客m2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,xab=xbc,金属棒所受安培力逐渐增大,外力F增大,所以Wbc>Wab,Qbc>Qab,选项B错误;由于vc∶vb=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客∶1,电阻R消耗的功率P=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,则电阻R消耗的功率之比Pb∶Pc=1∶2,选项C正确;根据牛顿第二定律,F-F=ma,F=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,F=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客+ma,ma一定,则外力做功的功率之比Fbvb∶Fcvc≠1∶2,选项D错误.

7、如图所示,两足够长平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒abcd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动,两金属棒abcd的质量之比为21.用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd,经过足够长时间以后(  )

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A.金属棒ab、cd都做匀速运动

B.金属棒ab上的电流方向是由b向a

C.金属棒cd所受安培力的大小等于2F/3

D.两金属棒间距离保持不变

答案:BC解析:对两金属棒ab、cd进行受力分析和运动分析可知,两金属棒最终将做加速度相同的匀加速直线运动,且金属棒ab速度小于金属棒cd速度,所以两金属棒间距离是变大的,由楞次定律判断金属棒ab上的电流方向是由b到a,选项A、D错误,B正确;以两金属棒整体为研究对象有:F=3ma,隔离金属棒cd分析其受力,则有:F-F=ma,可求得金属棒cd所受安培力的大小F=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客F,选项C正确.

8、如图所示,在水平桌面上放置两条相距l的平行粗糙且无限长的金属导轨abcd,阻值为R的电阻与导轨的ac端相连.金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动,且与导轨始终接触良好.整个装置放于匀强磁场中,磁场的方向竖直向上,磁感应强度的大小为B.滑杆与导轨电阻不计,滑杆的中点系一不可伸长的轻绳,绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后,与一质量为m的物块相连,拉滑杆的绳处于水平拉直状态.现若从静止开始释放物块,I表示稳定后回路中的感应电流,g表示重力加速度,设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为f,则在物块下落过程中(  )

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A.物块的最终速度为2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

B.物块的最终速度为2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

C.稳定后物块重力的功率为I2R

D.物块重力的最大功率可能大于2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

答案:AB解析:由题意分析可知,从静止释放物块,它将带动金属滑杆MN一起运动,当它们稳定时最终将以某一速度做匀速运动而处于平衡状态.设MN的最终速度为v,对MN列平衡方程:2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客+f=mg,得v=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,所以选项A正确;又从能量守恒角度进行分析,物块的重力的功率转化为因克服安培力做功而产生的电热功率和克服摩擦力做功产生的热功率,所以有I2R+fv=mgv,得v=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,故选项B正确;由于滑杆受摩擦力作用,物块重力的功率大于I2R,故选项C错误;物块重力的最大功率为Pm=mgv=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,故选项D错误.

9、如图所示,光滑斜面的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd,ab边的边长为l1,bc边的边长为l2,线框的质量为m,电阻为R,线框通过绝缘细线绕过光滑的滑轮与重物相连,重物质量为M,斜面上ef线(ef平行底边)的上方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间做匀速运动,且线框的ab边始终平行底边,则下列说法正确的是(  )

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A.线框进入磁场前运动的加速度为2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

B.线框进入磁场时匀速运动的速度为2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

C.线框做匀速运动的总时间为2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

D.该匀速运动过程产生的焦耳热为(Mg-mgsin θ)l2

答案:D解析:设线框进入磁场前,线框和重物的加速度大小均为a,绳上拉力大小为F,则F-mgsin θ=ma,Mg-F=Ma,联立可得a=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,选项A错误;设线框进入磁场时做匀速运动的速度为v,则根据线框的平衡条件可得mgsin θ+F=Mg,其中F=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,可得v=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,选项B错误;线框做匀速运动的总时间t=l2/v=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,选项C错误;根据能量守恒定律,该匀速运动过程中系统减少的重力势能等于产生的焦耳热,所以Q=(Mg-mgsin θ)l2,选项D正确.

10、在如图所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小均为B的匀强磁场区域,区域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,t1时刻ab边刚越过GH进入磁场区域Ⅰ,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动;t2时刻ab边下滑到JPMN的中间位置,此时导线框又恰好以速度v2做匀速直线运动.重力加速度为g,下列说法中正确的有(  )

2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

A.t1时刻,导线框具有的加速度a=3gsin θ

B.导线框两次匀速直线运动的速度之比为v1∶v2=4∶1

C.在t1~t2的过程中,导线框克服安培力做功的大小等于重力势能的减少量

D.在t1~t2的过程中,有2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客+2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客的机械能转化为电能

答案:BD解析:t1时刻ab边刚越过GH进入磁场区域Ⅰ,此时导线框恰好以速度v1做匀速直线运动,其加速度为零,选项A错误;导线框的ab边越过GH后做匀速直线运动直到越过JP为止,则满足mgsin θ-2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=0,ab边越过JP后回路的感应电动势增大,感应电流增大,因此所受安培力增大,安培力阻碍导线框下滑,因此ab边越过JP后导线框开始做减速运动,使感应电动势和感应电流均减小,安培力也减小,当安培力减小到与重力沿斜面向下的分力mgsin θ相等时,导线框以速度v2做匀速直线运动,因此有mgsin θ-2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客=0,则v1∶v2=4∶1,选项B正确;利用动能定理可知,t1~t2的过程中,有2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客Lsin θ-W=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客m2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客-2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客m2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,由于v1>v2,则2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客<W,即W=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客+2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,由此知选项C错误,D正确.

11、如图所示,两根足够长的金属导轨abcd竖直放置,导轨间距离为L,电阻不计.在导轨上端并接两个额定功率均为P、电阻均为R的小灯泡.整个系统置于匀强磁场中,磁感应强度方向与导轨所在平面垂直.现将一质量为m、电阻可以忽略的金属棒MN从图示位置由静止开始释放,金属棒下落过程中保持水平,且与导轨接触良好.已知某时刻后两灯泡保持正常发光.重力加速度为g.:

2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

(1)磁感应强度的大小;

(2)灯泡正常发光时导体棒的运动速率.

解析:(1)设小灯泡的额定电流为I0,有

P=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客R

由题意知,在金属棒沿导轨竖直下落的某时刻后,两小灯泡保持正常发光,流经MN的电流为I=2I0

此时金属棒MN所受的重力和安培力大小相等,下落的速度达到最大值,有

mg=ILB

联立解得B=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客.

(2)设灯泡正常发光时,导体棒的速率为v,由电磁感应定律与欧姆定律得E=BLv

E=RI0

联立得v=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客.

答案:(1)2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客 (2)2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客


12、如图所示,电阻不计且足够长的U形金属框架放置在绝缘水平面上,框架与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,框架的宽度l=0.4 m、质量m1=0.2 kg.质量m2=0.1 kg、电阻R=0.4 Ω的导体棒ab垂直放在框架上,整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁感应强度大小B=0.5 T.对棒施加图示的水平恒力F,棒从静止开始无摩擦地运动,当棒的运动速度达到某值时,框架开始运动.棒与框架接触良好,设框架与水平面间最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g

10 m/s2.求:

2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客

(1)框架刚开始运动时棒的速度v;

(2)欲使框架运动,所施加水平恒力F的最小值;

(3)若施加于棒的水平恒力F为3 N,棒从静止开始运动0.7 m时框架开始运动,则此过程中回路中产生的热量Q.

解析:(1)框架开始运动时,MN边所受安培力的大小等于其所受的最大静摩擦力,故有μ(m1+m2)g=ILB,

E=Blv,I=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客,

解得v=6 m/s.

(2)框架开始运动时,MN边所受安培力的大小等于其所受的最大静摩擦力,设此时加在ab上的恒力为F,应有F≥F,当F=F时,F最小,设为Fmin,

故有Fmin=μ(m1+m2)g=0.6 N.

(3)根据能量转化和守恒定律,F做功消耗外界能量,转化为导体棒ab的动能和回路中产生的热量,

有Fx=2015一轮复习第九章 电磁感应第4课时 电磁感应中的动力学与能量问题课时练试题及解析答案 - dsl62389 - 学苑博客m2v2+Q,

框架开始运动时,ab的速度v=6 m/s,

解得Q=0.3 J.

答案:(1)6 m/s (2)0.6 N (3)0.3 J

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