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1、高中物理资源下载平台世昌的博客 电 磁 感 应 规 律 的 综 合 应 用 二 动 力 学 和 能 量 一、选择题1如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计匀强磁场与导轨平面垂直阻值为 R 的导体棒垂直于导轨静止放置，且与导轨接触良好t0 时，将开关 S 由 1 掷到 2.q、i、v和 a 分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度下列图象正确的是()解析本题综合考查右手定则、安培力、电容器以及图象问题意在考查学生的分析综合能力当开关 S 由 1 掷到 2 时，电容器开始放电，此时电流最大，棒受到的安培力最大，加速度最大，此后棒开始运动，产生感应电动势，棒相当于电源
2、，利用右手定则可判断棒上端为正极，下端为负极，与电容器的极性相同，当棒运动一段时间后，电路中的电流逐渐减小，当电容器电压与棒两端电动势相等时，电容器不再放电，电路电流等于零，棒做匀速运动，加速度减为零，所以 C 错误，B 错误，D 正确；因电容器两极板间高中物理资源下载平台世昌的博客 ，q等于零，所以 A 错误答案粗糙绝缘水平面上有一正方形闭合线框 边长为 l，质量为 m，金属线框与水平面的动摩擦因数为 bcd 内有一匀强磁场，磁场方向竖直向下开始时金属线框的 与磁场的 dc 边重合现使金属线框以初速度 水平面滑入磁场区域，运动一段时间后停止，此时金属线框的 与磁场区域的 dc边距离为 属线框
3、产生的焦耳热为( )A. B. 0 12 20C. 2 D. 20 12 202如图所示，间距 l0.4 m 的光滑平行金属导轨与水平面夹角30，正方形区域 匀强磁场的磁感应强度 B，方向垂直于斜面甲、乙两金属杆电阻 R 相同、质量均为 m直于导轨放置起初，甲金属杆处在磁场的上边界 ，乙在甲上方距甲也为 l 处现将两金属杆同时由静止释放，并同时在甲金属杆上施加一个沿着导轨的拉力 F，使甲金属杆始终以 a5 m/加速度沿导轨匀加速运动，已知乙金属杆刚进入磁场时做匀速运动，高中物理资源下载平台世昌的博客 10 m/s 2，则()A每根金属杆的电阻 RB甲金属杆在磁场中运动的时间是 0.4 金属杆在
4、磁场中运动过程中 F 的功率逐渐增大D乙金属杆在磁场中运动过程中安培力的功率是 解析由牛顿第二定律可得乙金属杆的加速度 a25 m/甲在磁场中的加速度相同，当乙刚进入磁场时，甲恰离开磁场，由平衡条件知， ，而 2 m/s，甲在磁场中运动的时间 t 0.4 s，则选项 正确；甲在磁场中，由牛顿第二定律得，F mg F ，F 的功率 PF v 随 22项 C 正确；乙在磁场中做匀速运动，安培力的功率 PW，则选项 D 错误世昌的博客 行金属导轨与水平面间的倾角为 ，导轨电阻不计，与阻值为 R 的定值电阻相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，磁感应强度大小为 m、长为 l 的导体棒从 置获得平行于斜面、大
5、小为 v 的初速度向上运动，最远到达 ab的位置，滑行的距离为 s，导体棒的电阻也为 R， )A上滑过程中导体棒受到的最大安培力为滑过程中电流做功产生的热量为 2C上滑过程中导体棒克服安培力做的功为 世昌的博客 上滑过程中导体棒损失的机械能为 图，足够长的 U 型光滑金属导轨平面与水平面成 角(0 Dv 1v 2，Q 1选项 D 正确，B 错误答案度 l1 m 的足够长的 U 形金属框架水平放置，框架处在竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度 B1 T，框架导轨上放一根质量 m0.2 阻 R 的金属棒 导轨间的动摩擦因数 现用功率为 6 W 的牵引力 F 使棒从静止开始沿导轨运动( 始终与导轨接触良
6、好且垂直 )当棒的电阻 R 产生热量 Q 时获得稳定速度，此过程中，通过棒的电荷量 q(框架电阻不计， g 取 10 m/问：(1)达到的稳定速度为多大？(2)静止到达稳定速度的时间为多少？解析(1) P 安 IF 安 高中物理资源下载平台世昌的博客 2 m/s.(2)设棒由静止到达稳定速度通过的距离为 x，由能量守恒定律得2因 q t， ， ， t故 q ，x ，解得 t1.5 1)2 m/s(2)1.5 对光滑的平行金属导轨(电阻不计) 固定在同一水平面内，导轨足够长且间距为 L，左端接有阻值为 R 的电阻，一质量为 m、长度为 L 的金属棒 置在导轨上，金属棒的电阻为r，整个装置置于方向
7、竖直向上的匀强磁场中，磁场的磁感应强度为B，金属棒在水平向右的外力作用下，由静止开始做加速运动，保持外力的功率为 P 不变，经过时间 t 金属棒最终做匀速运动求：(1)金属棒匀速运动时的速度是多少？(2)t 时间内回路中产生的焦耳热是多少？高中物理资源下载平台世昌的博客 (1) ER F 安联立上面几式可得：vPR r)根据动能定理： 安 W 安可得：QPt r2世昌的博客 ，竖直平面内有无限长，不计电阻的两组平行光滑金属导轨，宽度均为 L0.5 m，上方连接一个阻值 R1 的定值电阻，虚线下方的区域内存在磁感应强度 B 2 T 的匀强磁场完全相同的两根金属杆 1 和 2 靠在导轨上，金属杆与
8、导轨等宽且与导轨接触良好，电阻均为 r 固定在磁场的上边缘(仍在此磁场内) ，金属杆 2 从磁场边界上方 .8 m 处由静止释放，进入磁场后恰做匀速运动(g 取 10 m/1)求金属杆的质量 m 为多大？(2)若金属杆 2 从磁场边界上方 .2 m 处由静止释放，进入磁场经过一段时间后开始做匀速运动 的电热，则此过程中流过电阻 R 的电荷量 q 为多少？解析(1) 金属杆 2 进入磁场前做自由落体运动，则4 m/ 进入磁场后受两个力而处于平衡状态，即 且 E m .2 r Rg 222110(2)金属杆 2 从下落到再次匀速运动的过程中，设金属杆 2 在磁场内下降 能量守恒定律得mg(h1h
9、2) 世昌的博客 m0.2 m22 20m 金属杆 2 进入磁场到匀速运动的过程中，感应电动势和感应电流的平均值分别为 E ，I2r 的电荷量 q联立解得 q CR 21答案(1)2)12.2014天 津 理 综 如图所示，两根足够长的平行金属导轨固定在倾角 30的斜面上，导轨电阻不计，间距 L0.4 m导轨所在空间被分成区域和，两区域的边界与斜面的交线为 中的匀强磁场方向垂直斜面向下，中的匀强磁场方向垂直斜面向上，两磁场的磁感应强度大小均为 B在区域中，将质量 .1 阻 的金属条 在导轨上，好不下滑然后，在区域中将质量 .4 阻 的光滑导体棒 于导轨上，由静止开始下滑滑动过程中始终处于区域的
10、磁场中，高中物理资源下载平台世昌的博客 、终与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触，取 g10 m/)滑的过程中，的电流方向；(2)要向上滑动时，速度 v 多大；(3)从 始下滑到 要向上滑动的过程中，动的距离x3.8 m，此过程中 产生的热量 Q 是多少解析(1) 由 b.(2)开始放置 受摩擦力为最大静摩擦力，设其为 的感应电动势为 E，由法拉第电磁感应定律有E 电路中的感应电流为 I，由闭合电路欧姆定律有I 安 ，有F 安 时 平衡条件有F 安 合式，代入数据解得高中物理资源下载平台世昌的博客 5 m/s.(3)设 总 ，由能量守恒有 总 2又 Q Q 总 答案(1) 由 a 流向 b(2)5 m/s(3)
