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《2019届高三物理一轮复习课时规范练34电磁感应现象中的动力学、动量和能量问题 Word版含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、课时规范练34 电磁感应现象中的动力学、动量和能量问题 课时规范练第66页 基础巩固组1、(电磁感应现象中的能量问题)如图所示,用粗细相同的铜丝做成边长分别为L和2L的两只闭合线框a和b,以相同的速度把两只线框从磁感应强度为B的匀强磁场区域中匀速地拉到磁场外,若外力对环做的功分别为Wa、Wb,则Wa∶Wb为( ) A、1∶4B、1∶2C、1∶1D、不能确定答案:A解析:根据能量守恒可知,外力做的功等于产生的电能,而产生的电能又全部转化为焦耳热,所以Wa=Qa=,Wb=Qb=,由电阻定律知Rb=2Ra,故Wa∶Wb=1∶4
2、,A项正确.2、(电磁感应现象中的动力学问题)一个刚性矩形铜制线圈从高处自由下落,进入一水平方向的匀强磁场区域,然后穿出磁场区域继续下落,如图所示,则( )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答案:C解析:线圈从高处自由下落,以一定的速度进入磁场,会产生感应电流,线圈受到重力和安培力作用,线圈全部进入磁场后,磁通量不变,没有感应电流产生,线圈不受安培力,只受重
3、力,在磁场内部会做一段匀加速运动.若线圈进入磁场过程是匀速运动,说明有mg=BIl,由于线圈全部进入磁场后只受重力,在磁场内部会做一段匀加速运动,离开磁场时的速度大于进入磁场时的速度,安培力大于重力,就会做减速运动,故A错误;若线圈进入磁场过程一直是加速运动,说明重力大于安培力,在离开磁场时速度增大,安培力增大,可能安培力与重力平衡,做匀速运动,故B错误;若线圈进入磁场过程一直是减速运动,说明重力小于安培力,线圈全部进入磁场后,在磁场内部会做一段匀加速运动,所以离开磁场时安培力变大,安培力仍然大于重力,所以也是减速运动,故C正确,D错误.3、(电磁感应现象中的
4、能量问题)竖直平面内有一形状为抛物线的光滑曲面轨道,如图所示,抛物线方程是y=x2,轨道下半部分处在一个水平向外的匀强磁场中,磁场的上边界是y=a的直线(图中虚线所示),一个小金属环从抛物线上y=b(b>a)处以速度v沿抛物线下滑,假设抛物线足够长,金属环沿抛物线下滑后产生的焦耳热总量是( )A、mgbB、mv2C、mg(b-a)D、mg(b-a)+mv2答案:D解析:小金属环进入或离开磁场时,磁通量会发生变化,并产生感应电流,产生焦耳热;当小金属环全部进入磁场后,不产生感应电流,小金属环最终在磁场中做往复运动,由能量守恒定律可得产生的焦耳热等于减少的机械能
5、,即Q=mv2+mgb-mga=mg(b-a)+mv2,D正确.4、(多选)(电磁感应现象中的能量问题)(2017·安徽江南十校联考)如图所示,磁场与线圈平面垂直,先后以速度v1和v2匀速把一矩形线圈拉出有界匀强磁场区域,v1=3v2.在先后两种情况下( )A、线圈中的感应电流之比I1∶I2=1∶3B、线圈中的感应电流之比I1∶I2=3∶1C、线圈中产生的焦耳热之比Q1∶Q2=3∶1D、通过线圈某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶1答案:BCD解析:v1=3v2,根据E=Blv知,感应电动势之比为3∶1,感应电流I=,则感应电流之比I1∶I2=3∶1,故A错误
6、,B正确.由v1=3v2知,t1∶t2=1∶3,根据Q=I2Rt知,焦耳热Q1∶Q2=3∶1,故C正确.根据q=It=知,通过某截面的电荷量之比q1∶q2=1∶1,故D正确.5、(多选)(电磁感应现象中的动力学问题)如图所示,两足够长平行金属导轨固定在水平面上,匀强磁场方向垂直导轨平面向下,金属棒ab、cd与导轨构成闭合回路且都可沿导轨无摩擦滑动,两金属棒ab、cd的质量之比为2∶1、用一沿导轨方向的恒力F水平向右拉金属棒cd,经过足够长时间以后( )A、金属棒ab、cd都做匀速运动B、金属棒ab上的电流方向是由b向aC、金属棒cd所受安培力的大小等于D、两
7、金属棒间距离保持不变答案:BC解析:对两金属棒ab、cd进行受力和运动分析可知,两金属棒最终将做加速度相同的匀加速直线运动,且金属棒ab速度小于金属棒cd速度,所以两金属棒间距离是变大的,由楞次定律判断金属棒ab上的电流方向是由b到a,A、D错误,B正确;以两金属棒整体为研究对象,有F=3ma,隔离金属棒cd分析,有F-F安=ma,可求得金属棒cd所受安培力的大小F安=F,C正确.6、(多选)(电磁感应现象中的动力学和能量问题)(2017·北京朝阳区校级四模)如图所示,一个质量为m、电阻不计、足够长的光滑U形金属框架MNQP,位于光滑绝缘水平桌面上,平行导轨M
8、N和PQ相距为l.空间存在着足够大的方
