( )
图1
A.ef将减速向右运动,但不是匀减速 B.ef将匀减速向右运动,最后停止 C.ef将匀速向右运动 D.ef将做往返运动
2.一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2所示,则
( )
图2
A.若线圈进入磁场过程是匀速运动,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
3.在伦敦奥运会上,100 m赛跑跑道两侧设有跟踪仪,其原理如图3甲所示,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L=0.5 m,一端通过导线与阻值为R=0.5 Ω的电阻连接.导轨上放一质量为m=0.5 kg的金属杆,金属杆与导轨的电阻忽略不计.匀强磁场方向竖直向下.用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,使杆运动.当改变拉力的大小时,相对应的速度v也会变化,从而使跟踪仪始终与运动员保持一致.已知v和F的关系如图乙.(取重力加速度g=10 m/s2)则
( )
图3
A.金属杆受到的拉力与速度成正比 B.该磁场的磁感应强度为1 T
C.图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小 D.导轨与金属杆之间的动摩擦因数μ=0.4
4.如图4所示,光滑斜面的倾角为θ,斜面上放置一矩形导体线框abcd,ab边的边长为l1,bc边的边长为l2,线框的质量为m,电阻为R,线框通过绝缘细线绕过光滑的定滑轮与一重物相连,重物质量为M.斜面上ef线(ef平行底边)的右方有垂直斜面向上的匀强磁场,磁感应强度为B,如果线框从静止开始运动,进入磁场的最初一段时间是做匀速运动的,且线框的ab边始终平行于底边,则下列说法正确的是
( )
图4
Mg-mgsin θA.线框进入磁场前运动的加速度为
m?Mg-mgsin θ?R
B.线框进入磁场时匀速运动的速度为
Bl1B2l21C.线框做匀速运动的总时间为 Mg-mgRsin θD.该匀速运动过程产生的焦耳热为(Mg-mgsin θ)l2 ?题组2 电磁感应中的能量问题
5.一质量为m、电阻为r的金属杆ab,以初速度v0从一对光滑的平行金属导轨底端向上滑行,导轨平面与水平面成30°角,两导轨上端用一电阻R相连,如图5所示,磁场垂直斜面向上,导轨的电阻不计,金属杆向上滑行到某一高度之后又返回到底端时的速度大小为v,则
( )
图5
A.向上滑行的时间小于向下滑行的时间
B.向上滑行的过程中电阻R上产生的热量大于向下滑行的过程中电阻R上产生的热量 C.向上滑行的过程中与向下滑行的过程中通过电阻R的电荷量相等
12D.金属杆从开始上滑至返回出发点的过程中,电阻R上产生的热量为m(v20-v) 26.在如图6所示的倾角为θ的光滑斜面上,存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场,区
域Ⅰ的磁场方向垂直斜面向上,区域Ⅱ的磁场方向垂直斜面向下,磁场的宽度均为L,一个质量为m、电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时,恰好以速度v1做匀速直线运动;当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线框又恰好以速度v2做匀速直线运动,从ab边越过GH到到达MN与JP的中间位置的过程中,线框的动能变化量为ΔEk,重力对线框做功大小为W1,安培力对线框做功大小为W2,下列说法中正确的有
( )
图6
A.在下滑过程中,由于重力做正功,所以有v2>v1
B.从ab边越过GH到到达MN与JP的中间位置的过程中,线框的机械能守恒 C.从ab边越过GH到到达MN与JP的中间位置的过程中,有W1-ΔEk的机械能转化为电能
D.从ab边越过GH到到达MN与JP的中间位置的过程中,线框动能的变化量大小ΔEk
=W1-W2
7.如图7所示,足够长的粗糙绝缘斜面与水平面成θ=37°角,在斜面上虚线aa′和bb′与斜面底边平行,在aa′、b′b围成的区域有垂直斜面向上的有界匀强磁场,磁感应强度为B=1 T;现有一质量为m=10 g、总电阻为R=1 Ω、边长为d=0.1 m的正方形金属线圈MNPQ,让PQ边与斜面底边平行,从斜面上端静止释放,线圈刚好匀速穿过磁场.已知线圈与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,(取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
图7
(1)线圈进入磁场区域时,受到的安培力大小; (2)线圈释放时,PQ边到bb′的距离;
(3)整个线圈穿过磁场的过程中,线圈上产生的焦耳热.
第四章 电磁感应 课后练习参考答案
第1课时 电磁感应现象 楞次定律
1.A 2.D 3.A 4.D 5.AD 6.D 7.A 8.B 9.D 10.B 11.AB 12.BD 13.CD
第2课时 法拉第电磁感应定律、自感和涡流
1.D 2.A 3.C 4.D 5.AD 6.BD 7.D 8.AC 10.A 11.C 12.C
Mg2MgR1mM2g2R2
9. (1) (2)22 (3)mgh-
BLBL2B4L4Mg解析 (1)由题意知,ab受重力和安培力作用处于平衡状态,有Mg=BIL,解得I=
BL(2)设cd切割磁感线产生的感应电动势为E,有 E
E=BLv,I= 2R
2MgR
联立以上各式解得v=22
BL
1
(3)由能量守恒定律得mgh=Qab+Qcd+mv2
2因ab与cd串联,且电阻相等,故Qab=Qcd 1mM2g2R2
联立解得Qab=mgh- 2B4L4专题9 电磁感应中的电路和图像问题
1.A 2.A 3.C 5.C 6.AD 7.A 8.B 9.A 10.B
4.(1)4Bav2Bav8B2a2v2
3R,从N流向M 3 (2)3R
11. (1)πa2B0π2a4B2Rt,逆时针方向 (2)00Rt0