2018-2019学年高中新创新一轮复习物理江苏专版：课时检测(六十一)电磁感应中的能量问

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1、课时检测（六十一）电磁感应中的能量问题（题型研究课）1.如图所示，在光滑的水平面上，一质量为加，半径为厂，电阻为R的均匀金属圆环，以初速度珂向一磁感应强度大小为B、方向竖直向下的有界匀强磁场滑去（磁场宽度d>2r）o圆环的一半进入磁场历时f秒,这时圆环上产生的焦耳热为Q,则/秒末圆环中感应电流的瞬时功率为（）解析：选B/秒末圆环中感应电动势为E=B-2r-vf由能量守恒知，减少的动能全部转化为焦耳热，Q=£〃®）2—*〃炖2,/秒末圆环中感应电流的功率为P=EI=¥=B正确。1.CD、EF是两条水平

2、放置的电阻可忽略的平行金属导轨,导轨间距为£,在水平导轨的左侧存在磁感应强度方向垂直导轨平面向上的匀强磁场，磁感应强度大小为磁场区域的长度为必如图所示。导轨的右端接有一电阻心左端与一弯曲的光滑轨道平滑连接。将一阻值也为R的导体棒从弯曲轨道上"高处由静止释放，导体棒最终恰好停在磁场的右边界处。已知导体棒与水平导轨接触良好，且动摩擦因数为“，则下列说法中正确的是（）A.电阻R的最大电流为处洛还B.流过电阻R的电荷量为晋C.整个电路中产生的焦耳热为加g力D.电阻R中产生的焦耳热为却解析：选D由题图可知，导

3、体棒刚进入磁场的瞬间速度最大，产生的感应电流最大，由机械能守恒有mgh=^nv2f所以/=寻=养=〃缰",A错误；流过R的电荷量为g—A0BLd_It~2R~2R，1B错误；由能量守恒定律可知整个电路中产生的焦耳热为Q=mgh-pmgd,C错误；由于导体棒的电阻也为R,则电阻R中产生的焦耳热为爭=刃埸D正确。1.（多选）如图所示，竖直放置的平行金属导轨上端跨接一个阻值为R的电阻。质量为加的金属棒可沿平行导轨竖直下滑，不计导轨与MN的电阻。MN自由下落了h后进入一个有上下边界的匀强磁场区域，磁场方向垂

4、直导轨平面向外，磁场宽度也为仏设MN到达上边界必‘时的速度为"，到达下边界仍'时的速度为。2,则下列说法正确的是（）A.进入磁场后，MN可能做匀速运动,则V=V1B.进入磁场后，MN可能做加速运动,则VV2D.通过磁场区域的过程中，R上释放出的焦耳热一定是加解析：选ABCA/N在进入磁场前自由下落，当MN刚进入磁场产生感应电流对应的安培力刚好等于重力时，则接着做匀速直线运动，此时0=^2,A项正确；当MN刚进入饌场产生感应电流对应的安培力大于重力

5、时，根据牛顿第二定律知，MN将做减速运动，此时Vi>v2fC项正确；当MN刚进入磁场产生感应电流对应的安培力小于重力时，由牛顿第二定律知，MN将做加速运动，此时sv°2,B项正确；只有当MN进入磁场后做匀速运动时，通过触场区域的过程中，R上释放出的焦耳热为mgli9D项错误。1.（多选）如图所示，足够长的形光滑金属导轨平面与水平面成〃角（0V/V90。），其中MN与P0平行且间距为厶导轨平面与磁感应强度大小为〃的匀强磁场垂直，导轨电阻不计。金属棒血由静止开始沿导轨M下滑，并与两导轨始终保持垂直且接触

6、良好，ab棒接入电路的部分的电阻为当流过血棒某一横截面的电荷量为g时，血棒的速度大小为s则血棒在这一过程中（）A.d点的电势高于方点的电势B.产生的焦耳热小于其重力势能的减少量C.下滑的位移大小为鈴D.受到的最大安培力大小为葺卫sin〃解析：选ABC血棒下滑过程中相当于电源，由右手定则可知a点相当于电源的正极,〃点相当于电源的负极，故A正确；由能量守恒定律可知，血棒重力势能的减少量等于血棒中产生的焦耳热与血棒的动能之和，故B正确；由？=晋=穿可得，下滑的位移大小为x=qRBL故C正确；a〃棒在这一过

7、程中受到的安培力大小为F=BIL,Z最大为最大安培力大小为色晋，故D错误。二、计算题NxxBXX1.（2018•南通第二次调研）如图所示，MN、P0为光滑平行的水平金属导轨，电阻R=3・0Q,置于竖直向下的有界匀强磁场中，00,为磁场边界，磁场磁感应强度B=l・0T,导轨间距L=1.0m,质量加=1.0kg的导体棒垂直置于导轨上且与导轨接触良好，导体棒接入电路的电阻为r=1.0Q。/=0时刻，导体棒在F=1.0N的水平拉力作用下，从OO'左侧某处由静止开始以加速度血=1・0m/s?做匀加速运动，/0

8、=2.0s时刻导体棒进入磁场继续运动，导体棒始终与导轨垂直。（1）求时刻回路的电功率厲；（2）求％时刻导体棒的加速度a的大小；（3）导体棒进入磁场后，改变拉力大小，使导体棒以（2）情况下的加速度a匀加速运动至/i=4.0s时刻，已知血〜A时间内拉力做功W=5・7J,求此过程中回路中产生的焦耳热Q。解析：（1）导体棒在进入磁场前，由牛顿第二定律得，F=ma^导体棒在时刻的速度VQ—a（）t（）导体棒在（0时刻产生的电动势E=B5q电功率厲沽代入数据解得P（）=l・0W。