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1、训练训练 8 8 习题课：电磁感应中的电路及能量问题习题课：电磁感应中的电路及能量问题概念规律题组1.光滑曲面与竖直平面的交线是抛物线，如图 1 所示，抛物线的方程是yx2，下半部处在一个水平方向的匀强磁场中，磁场的上边界是ya的直线(如图中虚线所示)一个质量为m的小金属块从抛物线yb(ba)处以速度v沿抛物线下滑，假设抛物线足够长，则金属块沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )Amgb B.mv2图 11 2Cmg(ba) Dmg(ba)mv21 22.水平放置的光滑导轨上放置一根长为L、质量为m的导体棒ab，ab处在磁感应强度大小为B、方向如图 2 所示的匀强磁场中，导轨的一端接一阻值为R
2、的电阻，导轨及导体棒电阻不计现使ab在水平恒力F作用下由静止沿垂直于磁场的方向运动，当通过位移为x时，ab达到最大速度vm.此时撤去外力，最后ab静止在导轨上在ab运动的整个过程中，下列说法正确的是( )A撤去外力后，ab做匀减速运动图 2B合力对ab做的功为FxCR上释放的热量为Fxmv1 22 mDR上释放的热量为Fx3用相同导线绕制的边长为L或 2L的四个闭合导线框，以相同的速度匀速进入右侧匀强磁场，如图 3 所示在每个线框进入磁场的过程中，M、N两点间的电压分别为Ua、Ub、Uc和Ud.下列判断正确的是( )图 3AUaUbUcUdBUaUbUdUcCUaUbUcUdDUbUaUdUc
3、4.如图 4 所示，边长为L的正方形导线框质量为m，由距磁场H高处自由下落，其下边ab进入匀强磁场后，线圈开始做减速运动，直到其上边dc刚刚穿出磁场时，速度减为ab边刚进入磁场时的一半，磁场的宽度也为L，则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为( )A2mgL图 4B2mgLmgHC2mgLmgH3 4D2mgLmgH1 4方法技巧题组5.两根足够长的光滑导轨竖直放置，间距为L，底端接阻值为R的电阻将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触良好导轨所在平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直，如图 5 所示除电阻R外其余电阻不计现将金属棒从弹簧原长位置由静止释放，则( ) 图 5A
4、释放瞬间金属棒的加速度等于重力加速度gB金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为abC金属棒的速度为v时，所受的安培力大小为F安B2L2v RD电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少6.如图 6 所示，平行金属导轨与水平面成角，导轨与固定电阻R1和R2相连，匀强磁场垂直穿过导轨平面，有一导体棒ab，质量为m，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值均相等，与导轨之间的动摩擦因数为，导体棒ab沿导轨向上滑动，当上滑的速度为v时，受到安培力的大小为F，此时( ) 图 6A电阻R1消耗的热功率为Fv/3B电阻R2消耗的热功率为Fv/6C整个装置因摩擦而消耗的热功率为mgvcos D整个装置消耗的
5、机械功率为(Fmgcos )v7如图 7 所示，用质量为m、电阻为R的均匀导线做成边长为l的单匝正方形线框MNPQ，线框每一边的电阻都相等将线框置于光滑绝缘的水平面上在线框的右侧存在垂直水平面向里的有界匀强磁场，磁场边界间的距离为 2l，磁感应强度为B.在垂直MN边的水平拉力作用下，线框以垂直磁场边界的速度v匀速穿过磁场在运动过程中线框平面水平，且MN边与磁场的边界始终平行求：图 7(1)线框MN边刚进入磁场时，线框中感应电流的大小；(2)线框MN边刚进入磁场时，M、N两点间的电压UMN；(3)在线框从MN边刚进入磁场到PQ边刚穿出磁场的过程中，水平拉力对线框所做的功W.创新应用题组8.如图
6、8 所示，ab、cd为静止于水平面上宽度为L且长度很长的 U 形金属滑轨，bc连接有电阻R，其他部分电阻不计，ef为一可在滑轨平面上滑动、质量为m的均匀金属棒，一匀强磁场B垂直滑轨平面向上金属棒由一水平细绳跨过定滑轮连接一质量为M的重物若重物从静止开始下落，设定滑轮无质量，且金属棒在运动中均保持与bc边平行，忽略所有摩擦力，则：(1)当金属棒做匀速运动时，其速度是多少？(忽略bc边对金属棒的作用力) 图 8(2)若重物从静止开始至匀速运动之后的某一时刻下落的总高度为h，求这一过程中电阻R上产生的热量答案答案 1D 2D 3B 4C 5AC 6BCD 7(1) (2)Blv (3)Blv R3 42B2l3v R8(1) (2)MghMgR B2L2MmMgR2 2B4L4
