习题课二 电磁感应中的电路和动力学问题（讲义）-2020-2021学年高中物理选修3-2【导与练】百年学典·高中全程学习（教科版）

习题课二电磁感应中的电路和动力学问题 其中安培力F N 代入数据屏得F 课堂探 要 ls末力F的睇时功淬 [例1]BD由ab杆上消耗的电功率与R1,R2消耗的电功率之和相 丁知内、外相等,有 若3.0s内电阻R上产生的热量是QR RI-R 解得R2-39, 堝误:感 电动势为E一x-1 ⅴ-3ⅴ,根牾闭合路欧姆定律,总乜 杆产生的熟量是Q 0.7A,ai端压,即路端屯压为I一R V.电丑f 匚_⊥ 末金属杆的速度为 根据功能关系得外力F做的 正确C錯误:ωb杆受到的安培力 丶,ab杄匀途运动,敞拉力等于安培力,即F-0.75、,选项D 数据解得W-3.375J [拓展提升冂]解析:()每个小灯泡屮的也流为 答案:(1)1 导体杆在F的作用下运动至礫场的左 划c中的电流 根据动能定理 由右手定则等知迺过的b棹的忠流方向为由b 根据闳合电路欧姆定独得a产生的感应电动势为 体杆刚进入磁场时产生的感应包动势为 由E一BI,知a的运动速 此时通过导体杆上的电流大小为 答案 A方向出行 根据右手定则可知,电流方向为由 [例2]解析:(1)导伭棒征在没冇磁场的倾斜軌違上下潸,机械能守 2)通过电阻R的感应电流的电荷量 恒,机械守洹定肆得 时导忭棒征速庋最大进入磁玚切割磁感线,产生的感应电流驳 大;感应电动势为F=H 时附速度大小为 感应包流为J 数据斜得I=1A 勺速度为碼,因导体杆恰好能通过半阌形轨道的最高点,根据牛顿 2)当导依棒,b红成的闭合回路中有感应电流时,导体棒(,b都 第二定律,对导体矸在轨道最高点时有 摩擦力作用,导休受安培力和摩擦力均向左;导 掉b受安涪力向右麼擦力向左,有 对于导依杆从NN运动至PP的过程,由动能定 所以导体摔b开始向右加速.导体摔a是向右做减速运 导体棒b的速度增大时,包路中的感应电沆减小,导伓渀b受到 的安培力在减小,当电流滅为时,加遠度为0,这时满足mHg 导体杄穿过磁场的过程中损失的机械能为 a受到的摩力和安培力方向都向右,导你粹 的加速度Mmg+F 此过禚中电路产生的焦「热为 代入数据得m 答案:(1)1A(2)2m [拓展提升幻]解析:(1)由右手定则知,产生的感应包流方向→.如 向竖直向下;支持力I,方向垂直于斜 面向上;安培力,方向沿舒面向上 堂演练 υ楞次定律黹感应屯流的裣场阻辱引起慼应电流的原磁场的璇 量的变化,这种阻碍作用将磁能转变为感应电流的电能,所以楞 转化的过程. 力F和安培力FA的作用.巾动能定理Wr Wp十W安≡Δ、一mgh即力F微的功与安培 力做的功的代数和等于机械能的增加茔,选项A.B俳误,C正确 培力所做的功 l)错误 匀速运动时产生的感应电动势F一PL,对线框,根据 乙 可得l=R,ab边受到的安力大小为实=BL,根据共点力的平 杆的运度大小为U时,感应动势E-BLc此时路中 衡可得F 解得 由于拉力F不知道,也不能求出;所 A,B鬢误:践框进入磁场过桯中,逍过线框栈面的 C正碩;线框过磁场过程.l能量守恒 据牛顿第二定律,有 于F和以不知道;所以通过磁场区诚 法求出,D错误 (3)当《=0时,ab杆有晨大速度,其最大值为=gsin9 习题课三电磁感应中的图像问题 (1)图见解析 L 课堂探 要 [例1]∧设线框毎边电肛为R线框边长为Ⅰ线框逸庋为”,线框进 场过 1.ACD闭合开关时,若重力与安培力相等,即mg=BHL H=135 会入磁场过程U动一E一且线 杆做匀速菹线运动,选项A正确;若安培力小于弯力,则加速, 框离开磁场过程:产生的感应电动势F=Bx:ab两点间的电势差 长×R-B选项A正确,B.C,D错误 方向向下,做加祿运动,其加速废 拓展提升1]AD PQ出磁场时 属矸做加速度逶渐减小的加 重力与安培 MN仍然没有进入歇场,则1Q出磁场后至MN进入歇场竹这段时 间,由于磁追量西不变,无感应电流.由子PQ,MN同一位迢释放 力相等时做匀遼直线运动,选项]錯误,C正确;若安培力大于重 改MN进入磁场时与門进入磁场时的遠度相冋,所以也流大 同方向相反,A正硝.借誤;若PQ出飚场前MN已经入场, 速度的方向向上,大小 量中不变,Q,N为加 电流比!Q进入歇场时 安培力更 Rg·则金码訐做加速度逐渐减小的减遠运动,当重力与安 淬减逸,咆流减小,C媾谟:D正确, 力相等时,做匀逵直线运动选项L〕正 [例2]BDt-0时,线框右侧边MN的两端忠压为外忠瓜,总的 D感应也动势 BI (X}夂时圆环被分成两數并联在咆路中,并联电配 括图像可知在b3时间内,线框做匀加遠线运动,合力等于 则在t时刻线框的速度为v=v-4·2t;=t Ω己路也流为且 硝:因为L=0时刻和 时刻线框的速度相等,进 和穿出 A,圆环的电功率为P-Fy ⊥W,选项A正确,B错 误;当O1到达O)处