2019物理金版大一轮精练:第10章 专题十电磁感应中的动力学和能量问题 Word版含解析.pdf
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1、专题十 电磁感应中的动力学和能量问题 课时作业 (本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!) 基础巩固练 1如图所示,MN、PQ 是间距为 L 的平行金属导轨,置于磁感应强度为 B,方向垂直 导轨所在平面向里的匀强磁场中,M、P 间接有一阻值为 R 的电阻。一根与导轨接触良好、 有效阻值为 的金属导线ab垂直导轨放置, 并在水平外力F的作用下以速度v向右匀速运动, R 2 则(不计导轨电阻)( ) A通过电阻 R 的电流方向为 PRM Ba、b 两点间的电压为 BLv Ca 端电势比 b 端的高 D外力 F 做的功等于电阻 R 上产生的焦耳热 解析: 由右手定则可知通过金属导线的电流由 b
2、 到 a,即通过电阻 R 的电流方向为 MRP,A 错误;金属导线产生的电动势为 BLv,而 a、b 两点间的电压为等效电路路端 电压,由闭合电路欧姆定律可知,a、b 两点间电压为 BLv,B 错误;金属导线可等效为电 2 3 源,在电源内部,电流从低电势流向高电势,所以 a 端电势高于 b 端电势,C 正确;根据能 量守恒定律可知,外力做功等于电阻 R 和金属导线产生的焦耳热之和,D 错误。 答案: C 2. (多选)一空间有垂直纸面向里的匀强磁场 B,两条电阻不计的平行光滑导轨竖直放置在 磁场内,如图所示,磁感应强度 B0.5 T,导体棒 ab、cd 长度均为 0.2 m,电阻均为 0.1
3、 , 重力均为 0.1 N, 现用力向上拉动导体棒 ab, 使之匀速上升(导体棒 ab、 cd 与导轨接触良好), 此时 cd 静止不动,则 ab 上升时,下列说法正确的是( ) Aab 受到的拉力大小为 2 N Bab 向上运动的速度为 2 m/s C在 2 s 内,拉力做功,有 0.4 J 的机械能转化为电能 D在 2 s 内,拉力做功为 0.6 J 解析: 对导体棒 cd 分析:mgBIl,得 v2 m/s,故选项 B 正确;对导体棒 B2l2v R总 ab 分析:FmgBIl0.2 N,选项 A 错误;在 2 s 内拉力做功转化的电能等于克服安培力 做的功,即 WF安vt0.4 J,选
4、项 C 正确 ; 在 2 s 内拉力做的功为 Fvt0.8 J,选项 D 错误。 答案: BC 3 如图所示, 固定的光滑金属导轨间距为 L, 导轨电阻不计, 上端 a、 b 间接有阻值为 R 的电阻,导轨平面与水平面的夹角为 ,且处在磁感应强度大小为 B、方向垂直于导轨平面 向上的匀强磁场中。 质量为 m、 电阻为 r 的导体棒与固定弹簧相连后放在导轨上。 初始时刻, 弹簧恰处于自然长度,导体棒具有沿导轨向上的初速度 v0。整个运动过程中导体棒始终与 导轨垂直并保持良好接触,弹簧的中心轴线与导轨平行。 (1)求初始时刻通过电阻 R 的电流 I 的大小和方向; (2)当导体棒第一次回到初始位置
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