第二章 课时9 电磁感应中的能量问题(课时作业)-2022-2023学年高二新教材物理选择性必修第二册【课时学案作业】人教版

第二章电磁感应 课时9 学习札记 电磁感应中的能量问题 ⊙学习目标：能量守恒等规律在电磁感应中的应用。 基础训练 1.如图所示，虚线右侧有垂直于纸面向外的匀强磁场，单匝线圈 abcd在纸面内，先后两次在外力作用下向右匀速进入磁场，第一次的速 度为v,第二的速度为2，运动中线框的b边与磁场边界平行。则第二次 与第一次 A.线圈中电动势之比为1：1 B.线圈中电流之比为2：1 C.通过导线横截面的电量之比为4：1 D.线圈中产生的热量之比为2：1 2.如图所示，两条光滑的金属导轨平行地固定在同一竖直平面（纸 面)内，匀强磁场与导轨平面垂直。一条水平的导体棒由静止开始下落，下 落过程导体棒两端与轨道接触良好。若下落了一段距离时导体棒获得的 动能为△E,这一过程中导体棒减少的重力势能为△E、回路中产生的焦 B 耳热为Q,则 A.△E,=Q B.△E+AE,保持不变 C.△E=△E+Q D.△E,=AE+Q 3.如图所示，两根光滑的金属导轨平行地固定在同一水平面（图中纸 面)内，左端与一电阻相连。匀强磁场沿竖直方向。具有一定质量的金属杆 b放在导轨上，与导轨垂直并接触良好。现用一平行于导轨的恒力F拉 b,使它由静止开始向右运动。忽略金属杆和导轨的电阻。用E表示回路中的感应电动势，i表示 回路中的感应电流。在杆加速运动过程中的某一时刻，电阻消耗的功率等于 A.F的功率 B.金属杆ab克服安培力做功的功率 C.F与安培力的合力的功率 D.iE 4.两条光滑的金属导轨平行地固定在同一水平面内，间距为L,左端 X B X 接有阻值为R的电阻，处在方向竖直向下、磁感应强度为B的匀强磁场 →0 N 中。质量为m的导体棒与固定弹簧相连，放在导轨上，导轨与导体棒的电 阻均可忽略。初始时刻弹簧无形变，导体棒具有与导轨平行的初速度 在沿导轨往复运动的过程中，导体棒始终与导轨垂直并接触良好。 (1)若导体棒的速度第一次为零时弹簧中的弹性势能为E,求从初始到此时导体棒克服安培 力做的功W; (2)求从初始到导体棒最终不再运动，电阻R上产生的热量Q。 .33 张永第课时学案作业·物理·选择性必修第二册 5.如图所示，U形金属导轨固定在竖直平面（纸面）内，它的两臂也竖 学习札记 直，间距为l。aa'、bb'、cc'、dd'是纸面内的水平虚线，相邻虚线间的距离都是 L,在ad和bb'间、cc'和dd'间有垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强 b 磁场。质量为m、电阻为R的金属杆MW从aa'上方h高处由静止开始下 B 落，下落过程中金属杆总沿水平方向且与导轨接触良好。已知导轨的电阻 忽略不计，导轨的两臂均光滑，MN经过cc'位置时恰好开始匀速运动，求： (1)MN经过bb时的动能； (2)从经过aa'到经过dd',MN中产生的焦耳热。 6.两根平行的金属导轨固定在倾角为0=30的斜面上，间隔L=2m,导 轨的上、下端各固定一个阻值为R=40Ω的电阻。两根导轨之间充满垂直 于导轨平面向上、磁感应强度为B=1T的匀强磁场。质量为m=0.1kg的导 体棒b沿导轨从静止开始下滑，运动中始终与导轨垂直并接触良好，下滑 的高度是h=3m时速度达到v=2mls,此后导体棒匀速下滑。已知导轨和导 体棒的电阻忽略不计，导体棒与导轨间有摩擦，重力加速度g取10/s'。从金属棒静止到金属棒 开始匀速下滑，求： (1)金属棒ab的机械能减少量；(2)导轨上端的电阻中产生的焦耳热。 能力提升 7.如图所示，光滑斜面的倾角为0，水平虚线f的右上方有垂直于斜 面向上的匀强磁场，磁感应强度为B,场区范围足够大。在斜面上放置一个 矩形线框abcd,其质量为m、电阻为R,ab边长为l、bc边长为2，线框通过 细线与质量为M的重物相连。初始时用手控制重物和线框，使细线伸直， 线框的b边与磁场边界ef平行且有一段距离，释放后重物下落、线框沿斜 面上升，且线框在进入磁场的过程中一直做匀速运动，则 A.线框进入磁场前，运动的加速度是Mg-mgsin m B.在线框进入磁场的过程中，线框的速度是(Mg-min6)R B22 C线框匀速运动的时间是(Wg不 B2L22 D.在线框进入磁场的过程中，线框中产生的焦耳热是(Mg-mg)2 .34! ! ! " # !"#$%&'()'*+,-./01 书 课时 !"电磁感应中的动力学问题 #题答案!$% &题答案!$% '题答案!$% 解析!对 !" 应用平衡条件可 知"# ( ) $ & % 又有# ( ) &'("' ) ) &* ") ) &(+ 联立求得+)& *+,# 对 ,-应用平衡条件可知 #)# ( - $ # % ) $ # % - $ & % ) ..& /# 0题答案!%1 解析!从位置 #$ ,-边刚刚进 入磁场%到位置 &$!" 边即将进入