鞏固練習電磁感應中的能量問題提高

滑金屬棒AB質量為mL、電R；金CD2m2L、電2R，μABF的作用下向上做勻速運動，CD棒向下做勻速運動，下列說法正確的是（）ABAABB21ABFmg1時間t內CD棒上的焦

3m2g2B2【答案】IBLv1CD棒的勻速運動有：2mg=μIB2L，聯(lián)立解得

3mgR BABF=mg+BILv3mgRIBLv1Fmg1mg C正確；CD棒上的焦

Q

2m2g2 ，D2B22（2016黃岡模擬）如圖所示，勻強磁場的方向垂直于光滑的金屬導軌平面向里，極板間d2R0R0的導體MN可在外力的作用下壓導軌從左向右做勻速直線運動。當滑動變阻器的滑動觸頭位于斷正確的是（）d，油滴將向上加速運動，加速度a2若將導體棒的速度變?yōu)?v0，油滴將向上加速運動，加速度d/3，油滴仍將靜止3、如圖所示，一閉合金屬圓環(huán)用絕緣細線掛于O點，將圓環(huán)拉離平衡位置并釋放，圓環(huán)擺 A.h，B.h，C.h，D.若是非勻強磁場，環(huán)在左側滾上的高度小于h5θR1R2相連，勻P，此時（）mgcos整個裝置消耗的機械功率為8Pmgv v 力的大小為v6LmHab入磁場時的一半，磁場的寬度也為L，則線框穿越勻強磁場過程中產生的焦為（）A. B. C.2mgL34

D.2mgL127mL2L的勻強磁場上方由B，關于力的功率，正確的是（）A. C. D.④恒力F和摩擦力的合力做的功等于電路中產生的電能和棒獲得的動能之和 勻速運動。以下說法中正確的是（）D.若B2>B1，金屬棒進入B2區(qū)域后將先后勻速下10abcd處于勻強磁場中，另一種材料的況可能為（）A.逐漸增大B.C.先減小后增大D.在紙面所在的平面內，有一個寬度也為Lcd桿平行，磁感應強度的大小是B，方向垂直于紙面向里，金屬桿af、be、cd的電阻都為r，其他各桿的電阻不計,vcd桿剛: （2）從開始計時到金屬框全部通過磁場的過程中，金屬框中電流所產生的總熱量Q 擦因數(shù)為，已知：桿1被外力拖動，以恒定的速度v0沿導軌運動；達到穩(wěn)定狀態(tài)時，桿22克服摩擦力做功的功率為 1MN、PQ邊的電阻不計，MP邊的電阻阻值R=1.5Ω，MNMP135°，PQMP垂直，MP1m。將質量m=2kgMPMN、PQG、HL=4mB=0.5T。在外力作GH處以一定的初速度向左做直線運動，運動時回路中的電流強度始終與初始若初速度v1=3m/s，求棒在GH處所受的力大小FAGH2mEFW=7J，求初速度v3。RROA，A端與導軌接觸良好，OR的轉軸上．轉軸的左端有一個半徑為r 3B＝0.5T．a點與導軌相連，bg10m/s2)3dAL的閉合正方形框abbaaa邊和bb邊都處在磁極之間，求方框下落的最大速度vm（設磁場區(qū)域在數(shù)值方向足夠長g2

vt（vt<vm41LL處的右側一段被彎成半LL B(t)和B(x)的方向均豎直向上。在圓弧導軌最上端，放置一質量為m的金屬棒ab，與導軌左g。B(x)v，求金屬棒從開始滑動到離開右段磁場過程中產生的焦Q；D=0.40m的勻強磁場區(qū)abg10m/s2。ad已知線框向下運動通過磁場區(qū)域過程中的速度v隨位移x的變化規(guī)律滿足B2vv0mRx（v0ab邊剛進入磁場時的速度大小，xabQ。【解析】本題考查電磁感應、動能定理等知識點，考查對“變化的磁場產生電場”的理解能力與推理能力．由法拉第電磁感應定律可知，沿圓環(huán)一周的感生電動勢EΦBSkπr2感 ＝qE感＝πr2qk.DL，導體棒切割磁感線形成的感應電動勢為：E=BLv，電容器兩端電壓為：U1

R

①2 qU1 ddmgq

qU1mg 22油滴所受電場力為：Fq43

D31（23，由于圓環(huán)內磁通量發(fā)生變化，所以有感應電生。同時，金屬圓環(huán)本身有內44

mgcos

fvmgvcos 阻R=2R1，則導體棒的熱功率為8P，總功率為10 Fv，所以 ，C錯v總=P熱+Pf10Pmgvcos，BAD6、【答案】abv0，則mgH1 整個過程中由能的轉化與守恒定律有mg(H2L)Q

10 10 解得Q2mgL

3mgH47【解析】mg2L1mv2v2勻速運動FAmg 力的功率PFAvmgv

B8電能又轉化為內能）C。9＜B1，金屬棒進入B2區(qū)域力小于重力，棒可能先加速后勻速下滑；若B2＞B1，金屬棒進入B2區(qū)域后力大于重力，棒可能先后勻速下滑。10的總電阻為R=R1+R2，所以外電路的并電阻：

=

外R R1R2RR1R2R E

E2R E2出=IR(Rr)2R(Rr)24Rr(RR

Rr時，P出出m4r，PR的這種函數(shù)關系可用如圖的圖象定PR1R2，RrRRrR減小。RRmaxrRRminr，則導線框上消耗的電功率是先增RRminr，則導線框上消耗的電功率是先減小后增大。綜上所述，BCD均可選。1

rRr1r3rEBLvIE2BLv，所以通過af

1I2

，， 力FA，，

，，力做的功WcdFAL

以，產生的總熱量Q3Wcd3FAL

.r2WE，電流為I

E1Br2

電流I ERE外力功等于系統(tǒng)產生的焦WI2

t1T 所以外力做功W

3P

m2g

R B2l EBl(v0v)I

E②R1桿2作勻速運動，它受到 力等于它受到的摩擦力，BlIm2 導體桿2克服摩擦力做功的功率Pm2 解得P

m2g

R B2l 1【答案 【解析（1）GHv1 …①I

…②棒在GH處所受力FA FA 1 RBa(a通量的變化量

2 …⑤E2

aa

…⑥ta(aL)1s

WW1mv21 E3=BLv3＝Bav4 得 I 2、【答案】(1)正極(2)2 (3)0.5UE12vr13

U1B2所以v 2m/sEmgh12ΔE＝0.5td 12td 122t3（1）vm

g（2）PIR （3）I （1）方框質量m

RAv

EB2L

I Gmg4LAdg，方向豎直向下B2

FBI2L

B2

v則 vm 方框下落的最大速度vmB2 2

mgIB2L22

4ALd2g則I

PIR根據(jù)能量守恒定律，有mgh1mv2IRtmRtm 122ttd 122t

I0

I0

BLx

x4【答案（1）L20（2） 0

mv2（3）a．

b.x=0處 2x0（1）2B 根據(jù)法拉第電磁感應定律，感應電動勢EΦL2BL2 U

t mgL1 金屬棒在水平軌道上滑行的過程中，產生的焦為Q2，根據(jù)能量守恒定Q1mv21mv2mgL1 L L QQ1Q2 0

12（3）a．根據(jù)圖3，x=x1（x1﹤x0）處磁場的磁感應強度

B0(x0x1)x0軌道上滑行時間為tB(x)xtEΦ

B02

B0Lx1(2x0x1)2x0t所以，通過金屬棒電荷量qItEtB0Lx1(2x0x1 2x0 b.金屬棒在弧形軌道上滑行過程中，根據(jù)①式，I1 根據(jù)②式，剛進入水平軌道時，金屬棒的速度v0

EB0L Lg若金屬棒自由下落高度L，經(jīng)歷時間t ，顯然Lg2

LgI1 0＜ 0 0Lg =5（1）F=1.5N

（2）0.40（）0.453（1）v-t0～0.4sv1=2.0m/s，所以在此過程中的加速度av

Fmgsinmgcos

F=1.5v-tv1做勻速直線運動，產生的感應電動勢E=BLv1…

IE 線框所 力FABIL R3 3有 mgsinmgcos 1，解 由v-t圖象可知，線框進入磁場區(qū)域后做勻速直線運動，并以速度v1勻速穿出磁場， D=0.40m…線框ab邊離開磁