物理创新设计12-3

《物理创新设计12-3》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第3课时专题电磁感应的综合应用I、随堂演练、I1・（2010•扬州模拟）如图12-3-12甲所示，光滑导轨水平放置在与水平方向夹角60°斜向下的匀强磁场中，匀强磁场的磁感应强度3随时间的变化规律如图12-3-12乙所示（规定斜向下为正方向），导体棒"垂直导轨放置，除电阻R的阻值外，其余电阻不计，导体棒"在水平外力作用下始终处于静止状态•规定Lb的方向为电流的正方向，水平向右的方向为外力的正方向，则在07时间内，能正确反映流过导体棒血的电流，和导体棒血所受水平外力尸随时间/变化的图象是（）B图12-3-12D解析：由楞次定律可判定回路中的电流始终为b->

2、“方向，由法拉第电磁感应定律可判定回路电流大小恒定，故A、B两项错；由F^=BIL可得F安随B的变化而变化，在0〜％时间内，尸安方向向右，故外力F与尸安水平向右的分量等值反向，方向向左为负值；在/o〜f时间内，F安方向改变，故外力尸方向也改变为正值，综上所述，D项正确.答案:D图12-3-132.如图12-3-13所示，在水平桌面上放置两条相距/的平行粗糙且无限长的金属导轨血与阻值为R的电阻与导轨的“、c端相连.金属滑杆MN垂直于导轨并可在导轨上滑动，且与导轨始终接触良好.整个装置放于匀强磁场中，磁场的方向竖直向上，磁感应强度的大小为B.滑杆与导轨电阻

3、不计，滑杆的中点系一不可伸长的轻绳，绳绕过固定在桌边的光滑轻滑轮后，与一质量为///的物块相连，拉滑杆的绳处于水平拉直状态.现若从静止开始释放物块，用/表示稳定后回路中的感应电流，g表示重力加速度，设滑杆在运动中所受的摩擦阻力恒为/,则在物块下落过程中（）A.物体的最终速度为气存B.物体的最终速度为盘与C.稳定后物体重力的功率为尸/?D.物体重力的最大功率可能大于空畔尹解析：本题综合考查了法拉第电磁感应定律、安培力公式、能量守恒定律、闭合电路欧姆定律和物体的平衡知识.由题意分析可知，从静止释放物块，它将带动金属滑杆AfN—起运动，当它们稳定时最终将以某

4、一速度做匀速运动而处于平衡状态，设MN的最终速度为°,对M/V列平衡方程：竽+/=哗，・・・』篤尹,所以A项正确；又从能量守恒定律角所以B项正确，C项错误;度进行分析，物块的重力的功率转化为因克服安培力做功而产生的电热功率和克服摩擦力做功产生热功率，所以有：I2R+fu=mgv9所以,物块重力的最大功率为=n即=加占乍严,所以D项错误.答案:AB图12-3-143・如图12-3-14所示，半径为“的圆环电阻不计，放置在垂直于纸面向里，磁感应强度为〃的匀强磁场中，环内有一导体棒电阻为尸，可以绕环匀速转动.将电阻/?、开关S连接在环上和棒的0端，将电容器极

5、板水平放置，并联在人和开关S两端，如图12-3-14所示.(1)开关S断开，极板间有一带正电彳，质量为加的粒子恰好静止，试判断OM的转动方向和角速度的大小.(2)当S闭合时，该带电粒子以缶的加速度向下运动，则R是/的几倍?解析：(1)由于粒子带正电，故电容器上极板为负极，根据右手定则，OM应绕O点逆时针方向转动.粒子受力平衡，mg=(QE=^Ba2oj当S断开时，U=E,解得2〃咖(2)当S闭合时，根据牛顿第二定律u'=磊火解得¥=3・答案：(1)OM应绕0点逆时针转动需(2)3图12-3-154.光滑的平行金属导轨长L=2m,两导轨间距M=0・5in

6、,轨道平面与水平面的夹角”=30。，导轨上端接一阻值为/?=0.6Q的电阻，轨道所在空间有垂直轨道平面向上的匀强磁场，磁场的磁感应强度〃=1T,如图12-3-15所示.有一质量加=0・5kg、电阻r=0.4Q的金属棒血，放在导轨最上端，其余部分电阻不计.已知棒血从轨道最上端由静止开始下滑到最底端脱离轨道的过程中，电阻上产生的热量0

7、=0.6J,取g=10m/”，试求：(1)当棒的速度v=2m/s时，电阻人两端的电压；(2)棒下滑到轨道最底端时速度的大小；(3)棒下滑到轨道最底端时加速度a的大小.解析：(1)当棒的速度v=2m/s时，棒中产生的感应电动势

8、E=Bdv=lVP此时电路中的电流/=芮二=1A所以电阻R两端的电压t/=〃?=0・6V.(2)根据Q=『Rf*R,可知在棒下滑的整个过程中金属棒中产生的热量02=^1=0.41设棒到达最底端时的速度为。2,根据能的转化和守恒定律，有：//^£sin0=mv}+Q}+Q2解得：02=4m/s・(3)棒到达最底端时回路中产生的感应电流/2=詈乎=2人根据牛顿第二定律有:加gsin0—BI2d=nia解得：a=3m/s2.答案：(1)0.6V(2)4m/s(3)3m/s2图12-3-165・如图12-3-16所示，在距离水平地面〃=0・8m的虚线的上方，

9、有一个方向垂直于纸面水平向里的匀强磁场，正方形线框"c"的边长/=0・2m,质量w=0.1kg