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课件编号3776195
2018版高考物理新人教版一轮复习课时跟踪检测:34 电磁感应中的动力学和能量问题(含解析)
日期:2024-05-03
科目:物理
类型:高中试卷
查看:18次
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来源:二一课件通
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2018版
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问题
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动力学
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电磁感应
课时跟踪检测(三十四) 电磁感应中的动力学和能量问题 对点训练:电磁感应中的动力学问题 1.如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m的金属杆(电阻忽略不计)从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则( ) A.如果B增大,vm将变大 B.如果α增大,vm将变大 C.如果R变小,vm将变大 D.如果m变小,vm将变大 解析:选B 金属杆从轨道上由静止滑下,经足够长时间后,速度达最大值vm,此后金属杆做匀速运动。杆受重力、轨道的支持力和安培力如图所示。安培力F=LB,对金属杆列平衡方程式:mgsin α=,则vm=。由此式可知,B增大,vm减小;α增大,vm增大;R变小,vm变小;m变小,vm变小。因此A、C、D错误,B正确。 2.(多选)(2017·唐山模拟)如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正),MN始终保持静止,则0~t2时间内( ) A.电容器C的电荷量大小始终不变 B.电容器C的a板先带正电后带负电 C.MN所受安培力的大小始终不变 D.MN所受安培力的方向先向右后向左 解析:选AD 磁感应强度均匀变化,产生恒定电动势,电容器C的电荷量大小始终没变,选项A正确,B错误;由于磁感应强度变化,根据楞次定律和左手定则可知,MN所受安培力的方向先向右后向左,大小先减小后增大,选项C错误,D正确。 3.(多选)(2017·四川第二次大联考)如图所示,固定的竖直光滑U型金属导轨,间距为L,上端接有阻值为R的电阻,处在方向水平且垂直于导轨平面、磁感应强度为B的匀强磁场中,质量为m、电阻为r的导体棒与劲度系数为k的固定轻弹簧相连放在导轨上,导轨的电阻忽略不计。初始时刻,弹簧处于伸长状态,其伸长量为x1=,此时导体棒具有竖直向上的初速度v0。在沿导轨往复运动的过程中,导体棒始终与导轨垂直并保持良好接触。则下列说法正确的是( ) A.初始时刻导体棒受到的安培力大小F= B.初始时刻导体棒加速度的大小a=2g+ C.导体棒往复运动,最终将静止时弹簧处于压缩状态 D.导体棒开始运动直到最终静止的过程中,电阻R上产生的焦耳热Q=mv02+ 解析:选BC 由法拉第电磁感应定律得:E=Blv0,由闭合电路的欧姆定律得:I=,由安培力公式得:F=,故A错误;初始时刻,F+mg+kx1=ma,得a=2g+,故B正确;因为导体棒静止时没有安培力,只有重力和弹簧的弹力,故弹簧处于压缩状态,故C正确;根据能量守恒,减小的动能和重力势能全都转化为焦耳热,但R上的只是一部分,故D错误。 4.(2017·厦门质检)学校物理兴趣小组设计了一种可粗略测量磁感应强度的实验,其实验装置如图所示。在该装置中磁铁通过细线竖直悬挂在力传感器下面,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场很弱可忽略不计,此时力传感器读数为F1。细直金属棒PQ的两端通过导线与一阻值为R的电阻连接形成闭合回路,金属棒电阻为r,导线电阻不计。若让金属棒水平且垂直于磁场以速度v竖直向下匀速运动,此时力传感器示数为F2。已知金属棒在磁场中的长度为d。 (1)判断通过细直金属棒PQ中的电流方向和它受到的安培力方向; (2)求出磁铁两极之间磁场的磁感应强度大小。 解析:(1)由右手定则可知,流过PQ的电流从Q流向P,由左手定则可知,PQ受到的安培力方向竖直向上。 (2)棒中产生的感应电动势:E=Bdv 由闭合电路欧姆定律:I=, 安培力大小为:F=BId, 棒不动时,对磁铁由平衡条件得:F1=mg 棒向下运动时,对磁铁有: F2=mg+F 解得:B= 。 答案:(1)由Q流向 ... ...
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