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電磁感應的案例分析
課時演練促提升
A組
1.
如右圖所示,一水平放置的圓形通電線圈a固定,另一較小的圓形線圈b從a的正上方下落,在下落過程中兩線圈始終保持平行且共軸,則線圈b從線圈a的正上方下落過程中,從上往下看線圈b應是( )
A.無感應電流,有動生電動勢
B.有順時針方向的感應電流
C.先有順時針方向的感應電流,后有逆時針方向的感應電流
D.先有逆時針方向的感應電流,后有順時針方向的感應電流
答案:C
2.
如右圖所示,相距為d的兩水平直線L1和L2是水平向里的勻強磁場的邊界,磁場的磁感應強度為B,正方形線框abcd邊長為L(L
L)的勻強磁場區(qū)。設導線框在穿過磁場區(qū)的過程中,不計空氣阻力,它的上下兩邊保持水平,線框平面始終與磁場方向垂直。若線框在位置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ時,其加速度a1、a2、a3的方向均豎直向下,則 ( )
A.a1=a3Q2 ,q1=q2 B.Q1>Q2 ,q1>q2
C.Q1=Q2 ,q1=q2 D.Q1=Q2 ,q1>q2
解析:根據(jù)功能關系,線框上產生的熱量等于克服安培力做功。由F=BIL,I=ER,E=BLv,第一次ab邊平行MN進入磁場,線框上產生的熱量為Q1=W1=F1L2=B2L12vRL2=B2SvRL1。第二次bc邊平行MN進入磁場,線框上產生的熱量為Q2=W2=F2L1=B2L22vRL1=B2SvRL2。由于L1>L2,所以Q1>Q2。由I=qΔt,E=ΔΦΔt,E=IR,聯(lián)立解得:q=ΔΦR。兩次磁通量變化ΔΦ相同,所以q1=q2,選項A正確。
答案:A
5.(2014湖南長沙檢測)如圖甲所示,一對平行光滑軌道放置在水平面上,兩軌道間距L=0.20 m,電阻R=1.0 Ω;有一導體桿靜止地放在軌道上,與兩軌道垂直,桿及軌道的電阻皆可忽略不計,整個裝置處于磁感應強度B=0.5 T的勻強磁場中,磁場方向垂直于軌道向下,現(xiàn)用一外力F沿軌道方向拉桿,使之做勻加速運動,測得力F與時間t關系如圖乙所示。求桿的質量m和加速度a。
解析:導體桿在軌道上做勻加速直線運動,用v表示其速度,t表示時間,則有v=at ①
桿切割磁感線,將產生感應電動勢E=BLv ②
在桿、軌道和電阻的閉合回路中產生電流I=ER ③
桿受到的安培力F安=IBL ④
根據(jù)牛頓第二定律,有F-F安=ma ⑤
聯(lián)立以上各式,得F=ma+B2L2Rat ⑥
由圖線上取兩點代入⑥式,可解得
a=10m/s2,m=0.1kg。
答案:0.1 kg 10 m/s2
6.(2014北京海淀檢測)用密度為d、電阻率為ρ、橫截面積為A的薄金屬條制成邊長為L的閉合正方形框abba。如圖所示,金屬方框水平放在磁極的狹縫間,方框平面與磁場方向平行。設勻強磁場僅存在于相對磁極之間,其他地方的磁場忽略不計。可認為方框的aa邊和bb邊都處在磁極之間,磁極間磁感應強度大小為B。方框從靜止開始釋放,其平面在下落的過程中保持水平(不計空氣阻力)。
(1)求方框下落的最大速度vm(設磁場區(qū)域在豎直方向足夠長)。
(2)當方框下落的加速度為g2時,求方框的發(fā)熱功率P。
(3)已知方框下落時間為t時,下落高度為h,其速度為vt(vt
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2019高中物理
第一章
電磁感應與現(xiàn)代生活
1.4
電磁感應的案例分析練習含解析滬科選修3-2
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