高二物理寒假作業(yè) 第二十天 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用

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第二十天 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用 1．如圖所示是兩個互連的金屬圓環(huán)，小金屬環(huán)的電阻是大金屬環(huán)電阻的二分之一，磁場垂直穿過大金屬環(huán)所在區(qū)域．當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻變化時，在大環(huán)內(nèi)產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為E，則a、b兩點間的電勢差為(　 　) A.E B.E C.E D．E 2．如圖所示，EF、GH為平行的金屬導(dǎo)軌，其電阻可不計，R為電阻器，C為電容器，AB為可在EF和GH上滑動的導(dǎo)體橫桿．有均勻磁場垂直于導(dǎo)軌平面．若用I1和I2分別表示圖中該處導(dǎo)線中的電流，則當(dāng)橫桿AB(　 　) A．勻速滑動時，I1＝0，I2＝0 B．勻速滑動時，I1≠0，I2≠0 C．加速滑動時，I1＝0，I2＝0 D．加速滑動時，I1≠0，I2≠0 3．如圖所示，正方形導(dǎo)線框abcd的邊長為L＝10 cm，線框平面位于豎直平面內(nèi)，上下兩邊處于水平狀態(tài)．當(dāng)它從某高處落下時通過一勻強(qiáng)磁場，磁場方向垂直于線框平面，線框的ab邊剛進(jìn)入磁場時，由于安培力的作用使得線框恰能勻速運動．已知磁場的寬度h＝4L，線框剛進(jìn)入磁場時的速度v0＝2.5 m/s.那么若以向下為力的正方向，則線框通過磁場區(qū)域過程中所受安培力的圖象可能是以下四圖中的 (　 　) 4．如圖（a），線圈ab、cd繞在同一軟鐵芯上，在ab線圈中通以變化的電流，測得cd間的的電壓如圖（b）所示，已知線圈內(nèi)部的磁場與流經(jīng)的電流成正比， 則下列描述線圈ab中電流隨時間變化關(guān)系的圖中，可能正確的是 (　　 ) 5．英國物理學(xué)家麥克斯韋認(rèn)為，磁場變化時會在空間激發(fā)感生電場，如圖所示，一個半徑為r的絕緣細(xì)圓環(huán)水平放置，環(huán)內(nèi)存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場，環(huán)上套一帶電荷量為的小球，已知磁感強(qiáng)度B隨時間均勻增加，其變化率為，若小球在環(huán)上運動一周，則感生電場對小球的作用力所做功大小是(　　 ) A．0 B． C． D． 6．如圖所示，一足夠長的光滑平行金屬軌道，其軌道平面與水平面成θ角，上端用一電阻R相連，處于方向垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場中．質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，從高為h處由靜止釋放，下滑一段時間后，金屬桿開始以速度v勻速運動直到軌道的底端．金屬桿始終保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，軌道電阻及空氣阻力均可忽略不計，重力加速度為g.則(　 　) A．金屬桿加速運動過程中的平均速度為v/2 B．金屬桿加速運動過程中克服安培力做功的功率大于勻速運動過程中克服安培力做功的功率 C．當(dāng)金屬桿的速度為v/2時，它的加速度大小為g D．整個運動過程中電阻R產(chǎn)生的焦耳熱為mgh－mv2 7． 如圖，由某種粗細(xì)均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場B中。一接入電路電阻為R的導(dǎo)體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動，滑動過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中（ ） A．PQ中電流先增大后減小 B．PQ兩端電壓先減小后增大 C．PQ上拉力的功率先減小后增大 D．線框消耗的電功率先減小后增大 8．將一個矩形金屬線框折成直角框架abcdefa，置于傾角為α＝37的斜面上，ab邊與斜面的底線MN平行，如圖所示，＝0.2 m，線框總電阻為R＝0.02 Ω，ab邊的質(zhì)量為m＝0.01 kg，其余各邊的質(zhì)量均忽略不計，框架可繞過c、f點的固定軸自由轉(zhuǎn)動，現(xiàn)從t＝0時刻開始沿斜面向上加一隨時間均勻增加的、范圍足夠大的勻強(qiáng)磁場，磁感應(yīng)強(qiáng)度與時間的關(guān)系為 B＝0.5 tT，磁場方向與cdef面垂直．(cos 37＝0.8，sin 37＝0.6) (1)求線框中感應(yīng)電流的大小，并指出ab段導(dǎo)線上感應(yīng)電流的方向； (2)t為何值時框架的ab邊對斜面的壓力恰為零； (3)從t＝0開始到該時刻通過ab邊的電荷量是多少。 9．如圖甲所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2 T、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場以虛線MN為左邊界，MN的左側(cè)有一質(zhì)量m＝0.1 kg，bc邊長L1＝0.2 m，電阻R＝2 Ω的矩形線圈abcd放置于絕緣光滑水平面上，t＝0時，用一恒定拉力F拉線圈，使其由靜止開始向右做勻加速運動，經(jīng)過時間1 s，線圈的bc邊到達(dá)磁場邊界MN，此時立即將拉力F改為變力，又經(jīng)過1 s，線圈恰好完全進(jìn)入磁場．整個運動過程中，線圈中感應(yīng)電流i隨時間t變化的圖象如圖乙所示． (1)求線圈bc邊剛進(jìn)入磁場時的速度v1的大小和線圈在第1 s內(nèi)運動的距離x； (2)寫出第2 s內(nèi)變力F隨時間t變化的關(guān)系式； (3)求出線圈ab邊的長度L2。 10．如圖所示，兩根足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ間距為L＝0.5 m，其電阻不計，兩導(dǎo)軌及其構(gòu)成的平面均與水平面成30角．完全相同的兩金屬棒ab、cd分別垂直導(dǎo)軌放置，每棒兩端都與導(dǎo)軌始終有良好接觸，已知兩棒質(zhì)量均為m＝0.02 kg，電阻均為R＝0.1 Ω，整個裝置處在垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.2 T，棒ab在平行于導(dǎo)軌向上的力F作用下，沿導(dǎo)軌向上勻速運動，而棒cd恰好能夠保持靜止．取g＝10 m/s2，問： (1)通過棒cd的電流I是多少，方向如何？ (2)棒ab受到的力F多大？ (3)棒cd每產(chǎn)生Q＝0.1 J的熱量，力F做的功W是多少？ 第二十天 電磁感應(yīng)規(guī)律的綜合應(yīng)用 1．B 2．D 3．B 4．C 5．D 6．C 7．C 8． (1)1.0 A，a→b；(2)0.8 s；(3)0.8 C 9．(1)0.5 m/s，0.25 m ；(2)F＝0.08t＋0.06(N)； (3)1 m 10．(1)1 A，方向由d到c；(2)0.2 N；(3)0.4 J - 5 -