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1、我们在这里，召开私营企业家联谊会，借此机会，我代表成都市渝中工商局、渝中区私营企业协会，祝各位领导新年快乐、工作愉快、身体健康，祝各位企业家事业兴旺第3节 电磁感应规律的综合应用(建议用时：40分钟)1水平放置的金属框架cdef处于如图939所示的匀强磁场中，金属棒ab处于粗糙的框架上且与框架接触良好，从某时刻开始，磁感应强度均匀增大，金属棒ab始终保持静止，则()图939Aab中电流增大，ab棒所受摩擦力也增大Bab中电流不变，ab棒所受摩擦力也不变Cab中电流不变，ab棒所受摩擦力增大Dab中电流增大，ab棒所受摩擦力不变C磁感应强度均匀增大时，磁通量的变化率恒定，故回路中的感应电动势和感
2、应电流都是恒定的；又棒ab所受的摩擦力等于安培力，即FfF安BIL，故当B增加时，摩擦力增大，选项C正确2将一段导线绕成图9310甲所示的闭合回路，并固定在水平面(纸面)内回路的ab边置于垂直纸面向里的匀强磁场中回路的圆环区域内有垂直纸面的磁场，以向里为磁场的正方向，其磁感应强度B随时间t变化的图象如图乙所示用F表示ab边受到的安培力，以水平向右为F的正方向，能正确反映F随时间t变化的图象是()图9310B0时间内，圆环中产生顺时针方向、大小不变的感应电流，根据左手定则可以判定ab边所受安培力向左.T时间内，圆环中产生逆时针方向、大小不变的感应电流，根据左手定则可以判定ab边所受安培力向右，故
3、B正确图93113(2017平湖选考模拟)如图9311所示，两平行的虚线间的区域内存在着有界匀强磁场，有一较小的三角形线框abc的ab边与磁场边界平行，现使此线框向右匀速穿过磁场区域，运动过程中保持速度方向与ab边垂直则下列各图中哪一个可以定性地表示线框在通过磁场的过程中感应电流随时间变化的规律() 【导学号：81370337】ABCDD根据法拉第电磁感应定律和楞次定律，可以定性地表示线框在通过磁场的过程中感应电流随时间变化的规律的是D.4如图9312所示，纸面内有一矩形导体闭合线框abcd，ab边长大于bc边长，置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外，线框两次匀速地完全进入磁场，两次速度大
4、小相同，方向均垂直于MN.第一次ab边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q1，通过线框导体横截面的电荷量为q1；第二次bc边平行MN进入磁场，线框上产生的热量为Q2，通过线框导体横截面的电荷量为q2，则()图9312AQ1Q2，q1q2BQ1Q2，q1q2CQ1Q2，q1q2DQ1Q2，q1q2A由法拉第电磁感应定律得：E又由，qt由以上三式得：q，所以q1q2由Q|W安|BIlx得Q1lbc，Q2lab又因lablbc，所以Q1Q2，选项A正确5一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落，进入一水平的匀强磁场区域，然后穿出磁场区域继续下落，如图9313所示，则()图9313A若线圈进入磁场过程是匀
5、速运动，则离开磁场过程也是匀速运动B若线圈进入磁场过程是加速运动，则离开磁场过程也是加速运动C若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程也是减速运动D若线圈进入磁场过程是减速运动，则离开磁场过程是加速运动【答案】C6(多选)如图9314所示，平行金属导轨与水平面成角，用导线与固定电阻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，两导轨间距为l，导体棒的电阻与固定电阻R1和R2的阻值相等，都等于R，导体棒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，有() 【导学号：81370338】图9314A棒中感应电流的方向由a到bB棒所受安培力的大小为C棒
6、两端的电压为D棒动能的减少量等于其重力势能的增加量与电路上产生的电热之和AC由右手定则可判定导体棒中的电流方向为ab，故选项A正确；由EBlv及串、并联电路的特点，知R外，则I，所以导体棒所受安培力的大小FBIl，故选项B错误；结合I，知导体棒两端的电压UI，故选项C正确；由能量守恒知：导体棒动能的减少量等于其重力势能的增加量以及电路中产生的电热和克服摩擦力做功产生的内能，故选项D错误7(多选)如图9315所示，两根光滑的平行金属导轨竖直放置在匀强磁场中，磁场和导轨平面垂直，金属杆ab与导轨接触良好可沿导轨滑动，开始时开关S断开，当ab杆由静止下滑一段时间后闭合S，则从S闭合开始计时，ab杆的
7、速度v与时间t的关系图象可能正确的是()图9315ACD若ab杆速度为v时，S闭合，则ab杆中产生的感应电动势EBLv，ab杆受到的安培力F，如果安培力等于ab杆的重力，则ab杆匀速运动，A项正确；如果安培力小于ab杆的重力，则ab杆先加速最后匀速，C项正确；如果安培力大于ab杆的重力，则ab杆先减速最后匀速，D项正确；ab杆不可能做匀加速运动，B项错8(2017东阳选考模拟)如图9316所示，MN与PQ是两条水平放置彼此平行的光滑金属导轨，导轨间距为l0.5 m质量m1 kg、电阻r0.5 的金属杆ab垂直跨接在导轨上，匀强磁场的磁感线垂直纸面向里，磁感应强度的大小为B2 T，导轨左端接阻值
8、R2 的电阻，导轨电阻不计t0时刻ab杆受水平拉力F的作用后由静止开始向右做匀加速运动，第4 s末，ab杆的速度为v2 m/s，重力加速度g取10 m/s2.求：图9316(1)4 s末ab杆受到的安培力F安的大小；(2)若04 s时间内，电阻R上产生的焦耳热为1.7 J，求这段时间内水平拉力F做的功；(3)若第4 s末以后，拉力不再变化，且知道4 s末至金属杆ab达到最大速度过程中通过杆的电量q1.6 C，则此过程金属杆ab克服安培力做功W安为多少？ 【导学号：81370339】【解析】(1)EBlv，I，F安BIl得：F安0.8 N.(2)电阻R上产生的热量为1.7 J，总热量为Q总QR2
9、.125 J由能量守恒可得：WFmv2Q总解得：WF4.125 J.(3)4 s末ab杆运动的加速度为：a0.5 m/s2由牛顿第二定律可得：FF安ma解得：第4 s末拉力F1.3 N4 s后当加速度a0时，ab杆的速度达到最大所以速度最大时：F0解得：vm3.25 m/s设ab杆在4 s末至最大速度过程中通过的位移为x根据qIttt解得：x4 m由动能定理可得：FxW安mvmv2解得：W安1.92 J.【答案】(1)0.8 N(2)4.125 J(3)1.92 J9如图9317所示，半径R0.2 m的圆形金属导轨固定在水平面上，一根长也为R的金属棒一端与导轨接触良好，另一端固定在圆心处的导电
10、转轴上在金属导轨区域内存在垂直于导轨平面向下的匀强磁场，磁感应强度B2 T一对长L0.2 m的金属板A、B水平放置，两板间距d0.1 m从导轨引出导线与上板连接，通过电刷从转轴引出导线与下板连接有一质量m1.0105 kg，电荷量q5.0106 C的微粒，以v02 m/s的速度从两板正中水平射入(g取10 m/s2)求：(1)金属棒转动角速度多大时，微粒能做匀速直线运动；(2)金属棒转动角速度至少多大时，微粒会碰到上板A.图9317【解析】(1)根据法拉第电磁感应定律可得：UBR2根据平衡条件可得mgqE因为E所以mgqBR2解得50 rad/s.(2)微粒恰好碰到上面金属板边缘时，有a微粒向
11、上的加速度为：a10 m/s2微粒在两板间受力为：B1R2mgma解得1100 rad/s.【答案】(1)50 rad/s(2)100 rad/s10如图9318所示，两平行导轨间距L0.1 m，足够长且光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角30，垂直斜面方向向上的匀强磁场的磁感应强度B0.5 T，水平部分没有磁场金属棒ab的质量m0.005 kg，电阻r0.02 ，运动中与导轨有良好接触，并且始终垂直于导轨，电阻R0.08 ，其余电阻不计，当金属棒从斜面上离水平面高h1.0 m以上任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25 m(g取10 m/s2)求
12、：图9318(1)棒在斜面上的最大速度；(2)水平面的动摩擦因数；(3)从高度h1.0 m处滑下后电阻R上产生的热量【解析】(1)金属棒从离水平面高h1.0 m以上任何地方由静止释放后，在到达水平面之前已经开始做匀速运动，设匀速时速度为v，则感应电动势EBLv感应电流I安培力FBIL，匀速运动时，有mgsin F代入数据解得v1.0 m/s.(2)在水平面上运动时，金属棒所受滑动摩擦力Ffmg金属棒在摩擦力作用下做匀减速运动，有Ffma，v22ax，解得0.04.(3)下滑的过程中，由动能定理可得：mghWmv2安培力所做的功等于电路中产生的焦耳热，有WQ电阻R上产生的热量：QRQ代入数据解得
13、QR3.8102 J.【答案】(1)1.0 m/s(2)0.04(3)3.8102 J11(2017奉化选考模拟)如图9319所示，一平面框架与水平面成37角，宽L0.4 m，上、下两端各有一个电阻R01 ，框架的其他部分电阻不计，框架足够长垂直于框架平面的方向存在向上的匀强磁场，磁感应强度B2 Tab为金属杆，其长度为L0.4 m，质量m0.8 kg，电阻r0.5 ，金属杆与框架的动摩擦因数0.5.金属杆由静止开始下滑，直到速度达到最大的过程中，金属杆克服磁场力所做的功为W1.5 J已知sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.求：图9319(1)ab杆达到的最大速度v；(
14、2)ab杆从开始到速度最大的过程中沿斜面下滑的距离；(3)在该过程中通过ab的电荷量. 【导学号：81370340】【解析】(1)杆ab达到平衡时的速度即为最大速度v，此时杆ab所受安培力为F，则有：mgsin FFN0FNmgcos 0总电阻：Rr1 杆ab产生的感应电动势为：EBLv通过杆ab的感应电流为：I杆ab所受安培力为：FBIL联立式代入数据解得：v2.5 m/s.(2)设从开始到速度最大的过程中ab杆沿斜面下滑的距离为s，由动能定理得：mgssin Wmgscos mv2联立式代入数据解得：s2.5 m.(3)流过导体棒的电荷量qt，又联立以上各式得：q，代入数据解得q2 C.【答案】(1)2.5 m/s(2)2.5 m(3)2 C认真组织会员学习，及时将党的路线、方针、政策，及时将新的法律和规章，传达到会员，协会编印了会员之家宣传资料共四期
