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《2019届高考物理江苏专版一轮复习课时检测（三十四） 电磁感应中的动力学和能量问题 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、课时跟踪检测（三十四）电磁感应中的动力学和能量问题对点训练:电磁感应中的动力学问题1.如图所示,有两根和水平方向成α角的光滑平行金属轨道,上端接有可变电阻R,下端足够长,空间有垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B,一根质量为m的金属杆(电阻忽略不计)从轨道上由静止滑下,经过足够长的时间后,金属杆的速度会趋近于一个最大速度vm,则( )A、如果B增大,vm将变大B、如果α增大,vm将变大C、如果R变小,vm将变大D、如果m变小,vm将变大解析:选B 金属杆从轨道上由静止滑下,经足够长时间后,速度达最大值vm,此后金属杆做匀速运动.杆受重力、轨道
2、的支持力和安培力如图所示.安培力F＝LB,对金属杆列平衡方程式:mgsinα＝,则vm＝.由此式可知,B增大,vm减小；α增大,vm增大；R变小,vm变小；m变小,vm变小.因此A、C、D错误,B正确.2、[多选](2018·昆山模拟)如图甲所示,水平放置的平行金属导轨连接一个平行板电容器C和电阻R,导体棒MN放在导轨上且接触良好,整个装置放于垂直导轨平面的磁场中,磁感应强度B的变化情况如图乙所示(图示磁感应强度方向为正),MN始终保持静止,则0～t2时间内( )A、电容器C的电荷量大小始终不变B、电容器C的a板先带正电后带负电C、MN所受安培力
3、的大小始终不变D、MN所受安培力的方向先向右后向左解析:选AD 磁感应强度均匀变化,产生恒定电动势,电容器C的电荷量大小始终没变,选项A正确,B错误；由于磁感应强度变化,根据楞次定律和左手定则可知,MN所受安培力的方向先向右后向左,大小先减小后增大,选项C错误,D正确.3、(2018·徐州模拟)如图甲所示,阻值不计的光滑金属导轨在竖直面上平行固定放置,间距d为0.5m,下端通过导线与阻值RL为4Ω的小灯泡L连接,在矩形区域CDFE内有水平向外的匀强磁场,磁感应强度B随时间变化的关系如图乙所示,CE长为2m.在t＝0时刻,电阻R为1Ω的金属棒以某一初
4、速度从AB位置紧贴导轨向下运动,当金属棒从AB位置运动到EF位置过程中,小灯泡的亮度没有发生变化,g取10m/s2.求:(1)通过小灯泡的电流的大小；(2)金属棒的质量；(3)金属棒通过磁场区域所用的时间.解析:(1)金属棒未进入磁场时,E1＝＝＝0.5×2×V＝2VR总＝RL＋R＝5ΩIL＝＝A＝0.4A.(2)因灯泡亮度不变,故0.2s末金属棒进入磁场时刚好匀速运动,且通过灯泡的电流不变,即I＝IL＝0.4A,G＝FA＝BId＝0.4×0.4×0.5N＝0.08N所以金属棒的质量:m＝＝0.008kg.(3)金属棒在磁场中运动时电动势:E2＝I
5、(R＋RL)＝2V且E2＝BLv,v＝＝m/s＝10m/s金属棒从CD位置运动到EF位置过程的时间为:t＝＝s＝0.2s.答案:(1)0.4A (2)0.008kg (3)0.2s4、(2018·镇江质检)学校物理兴趣小组设计了一种可粗略测量磁感应强度的实验,其实验装置如图所示.在该装置中磁铁通过细线竖直悬挂在力传感器下面,磁铁两极之间的磁场可视为水平匀强磁场,其余区域磁场很弱可忽略不计,此时力传感器读数为F1.细直金属棒PQ的两端通过导线与一阻值为R的电阻连接形成闭合回路,金属棒电阻为r,导线电阻不计.若让金属棒水平且垂直于磁场以速度v竖直向下匀
6、速运动,此时力传感器示数为F2.已知金属棒在磁场中的长度为d.(1)判断通过细直金属棒PQ中的电流方向和它受到的安培力方向；(2)求出磁铁两极之间磁场的磁感应强度大小.解析:(1)由右手定则可知,流过PQ的电流从Q流向P,由左手定则可知,PQ受到的安培力方向竖直向上.(2)棒中产生的感应电动势:E＝Bdv由闭合电路欧姆定律:I＝,安培力大小为:F＝BId,棒不动时,对磁铁由平衡条件得:F1＝mg棒向下运动时,对磁铁有:F2＝mg＋F解得:B＝.答案:(1)由Q流向P,竖直向上(2)对点训练:电磁感应中的能量问题5.(2018·扬州模拟)如图所示,一
7、无限长通电直导线固定在光滑水平面上,金属环质量为0.2kg,在该平面上以初速度v0＝4m/s、朝与导线夹角为60°的方向运动,最后达到稳定状态,此过程金属环中产生的电能最多为( )A、1.6J B、1.2JC、0.8JD、0.4J解析:选B 由题意可知沿导线方向分速度v1＝v0cos60°＝2m/s,根据能量守恒定律得:Q＝mv02－mv12＝1.2J,故环中最多能产生1.2J的电能,B正确.6、[多选](2018·青岛模拟)如图甲所示,竖直向上的匀强磁场的磁感应强度B0＝0.5T,并且以＝0.1T/s的变化率均匀增大,图像如图乙所
8、示,水平放置的导轨不计电阻,不计摩擦阻力,宽度L＝0.5m,在导轨上放着一金属棒MN,电阻R0＝0.1Ω,并且水平细线通过
