江蘇省黃埭中學(xué)高三物理一輪學(xué)案59電磁感應(yīng)7

電磁感應(yīng)7 【課堂作業(yè)】1、如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的光滑平行金屬導(dǎo)軌相距為L(zhǎng)＝1 m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ＝30°角，上端連接R＝1.5 Ω的電阻．質(zhì)量為m＝0.2 kg、阻值r＝0.5 Ω的金屬棒ab放在兩導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直并接觸良好，距離導(dǎo)軌最上端d＝4 m，整個(gè)裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)的方向垂直導(dǎo)軌平面向上． (1) 若磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T，將金屬棒釋放，求金屬棒勻速下滑時(shí)電阻R兩端的電壓； (2) 若磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小與時(shí)間成正比，在外力作用下ab棒保持靜止，當(dāng)t＝2 s時(shí)外力恰好為零．求ab棒的熱功率； 2、如圖，兩平行光滑的金屬導(dǎo)軌AD、CE相距L=1.0m，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角α=30°，下端用導(dǎo)線連接R=0.40Ω的電阻，導(dǎo)軌電阻不計(jì)．PQGH范圍內(nèi)存在方向垂直導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的寬度d=0.40m，邊界PQ、HG均與導(dǎo)軌垂直．質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.10Ω的金屬棒MN垂直放置在導(dǎo)軌上，且兩端始終與導(dǎo)軌電接觸良好，從與磁場(chǎng)上邊界GH距離也為d的位置由靜止釋放，取g=10m/s2． A C P Q G H M N E D B d α d R （1）若PQGH范圍內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度隨高度變化的磁場(chǎng)（在同一水平線上各處磁感應(yīng)強(qiáng)度相同），金屬棒進(jìn)入磁場(chǎng)后，以a=2.5 m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，求磁場(chǎng)上邊緣（緊靠GH）的磁感應(yīng)強(qiáng)度； （2）在（1）的情況下，金屬棒在磁場(chǎng)區(qū)域運(yùn)動(dòng)的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量是多少？ （3）若PQGH范圍內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，金屬棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)過程受到F＝(0.75v-0.5)N（v為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度）沿導(dǎo)軌向下的力作用，求金屬棒離開磁場(chǎng)時(shí)的速度． 3、如圖所示，光滑絕緣水平面上放置一均勻?qū)w制成的正方形線框abcd，線框質(zhì)量為m，電阻為R，邊長(zhǎng)為L(zhǎng)．有一方向豎直向下的有界磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，磁場(chǎng)區(qū)寬度大于L，左邊界與ab邊平行．線框在水平向右的拉力作用下垂直于邊界線穿過磁場(chǎng)區(qū)． （1）若線框以速度v勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)，求線框在離開磁場(chǎng)時(shí)ab兩點(diǎn)間的電勢(shì)差； （2）若線框從靜止開始以恒定的加速度a運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過t1時(shí)間ab邊開始進(jìn)入磁場(chǎng)，求cd邊將要進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)刻回路的電功率； a b c d B （3）若線框以初速度v0進(jìn)入磁場(chǎng)，且拉力的功率恒為P0．經(jīng)過時(shí)間T，cd邊進(jìn)入磁場(chǎng)，此過程中回路產(chǎn)生的電熱為Q．后來ab邊剛穿出磁場(chǎng)時(shí)，線框速度也為v0，求線框穿過磁場(chǎng)所用的時(shí)間t． 4、如圖所示，一根質(zhì)量為m的金屬棒MN水平放置在兩根豎直的光滑平行金屬導(dǎo)軌上，并始終與導(dǎo)軌保持良好接觸，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌下端接一阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)．在空間內(nèi)有垂直于導(dǎo)軌平面的磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小只隨豎直方向y變化，變化規(guī)律B＝ky，k為大于零的常數(shù)．質(zhì)量為M＝4m的物體靜止在傾角θ＝30°的光滑斜面上，并通過輕質(zhì)光滑定滑輪和絕緣細(xì)繩與金屬棒相連接．當(dāng)金屬棒沿y軸方向從y＝0位置由靜止開始向上運(yùn)動(dòng)h時(shí)，加速度恰好為0.不計(jì)空氣阻力，斜面和磁場(chǎng)區(qū)域足夠大，重力加速度為g.求： (1) 金屬棒上升h時(shí)的速度； (2) 金屬棒上升h的過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量； (3) 金屬棒上升h的過程中，通過金屬棒橫截面的電量．