内容正文:
00
A
专题精准强化
☒错题序号:
专题精准强化12
电磁感应
@错因分析
(建议用时:40分钟)
[A组
基础达标练]
1.(2025·上海市二模)如图,某教
室墙上有一朝南的钢窗,将钢窗
右侧向外打开,以推窗人的视角
A
来看,窗框中产生
B
4.(2025·河南焦作市二模)如图甲所示,电阻不
A.顺时针电流,且有收缩趋势
计、间距为1m的光滑平行金属导轨竖直放
B.顺时针电流,且有扩张趋势
置,上端连接阻值为3Ω的定值电阻R,虚线
C.逆时针电流,且有收缩趋势
OO下方存在方向垂直于导轨平面向里、磁感
D.逆时针电流,且有扩张趋势
应强度大小为2T的匀强磁场.现将质量为
2.(多选)(2025·河北石家庄质检)如图甲所示,
0.1kg、电阻为12的金属杆PQ从OO'上方
线圈A的匝数为50、电阻为3Ω,在线圈A内
某处由静止释放,金属杆PQ下落过程中始终
加垂直线圈平面的磁场,t=0时刻磁场方向垂
水平且与导轨接触良好,其加速度a与下落时
直纸面向里,穿过线圈A的磁通量按图乙变
间t的关系图像如图乙所示.取重力加速度大
化.电阻不计、间距为0.5m的足够长水平光
小g=10m/s2,下列说法正确的是
(
滑金属导轨MN、PQ通过开关S与线圈A相
R
连,两导轨间存在垂直纸面的匀强磁场(图中
↑a/(ms-2)
10
未画出).现将长度为0.5m、电阻为12的导
体棒ab垂直轻放在导轨MN、PQ上.t=0时
x x x
t/s
刻,闭合开关S,导体棒ab向右加速运动达到
最大速度5m/s后匀速运动,导体棒ab与导
××××
轨始终接触良好.下列说法正确的是
(
甲
乙
+中/Wb
A.金属杆PQ进人磁场后P端的电势较高
0.3
B.金属杆PQ释放位置到OO的距离为0.1m
C.金属杆PQ在磁场中稳定时的速度大小为
2 m/s
D.a-t图像在横轴上、下方分别与横轴围成
甲
的面积之比为2:1
A.t=0时刻,线圈A产生的感应电动势为
5.(多选)(2025·重庆模拟
D
5V
预测)如图所示,两个完
B.t=0时刻,线圈A中的感应电流为2.5A
全相同的竖直光滑圆形
B
C.两导轨间磁场的磁感应强度大小为2T
金属导轨平行放置,圆轨
D.两导轨间磁场的方向垂直MVQP平面
道半径为r,导轨电阻忽
向外
略不计;导轨组最低点为
3.(2025·北京海淀区高三期末)如图所示,两根
A,最右端为C,最高点为D,导轨组一端连接
足够长的平行金属导轨位于水平的xOy平面
电阻R.空间中分布着竖直向下的匀强磁场,
内.导轨与x轴平行,左端接有电阻R.在x≥
磁感应强度大小为B.金属棒垂直于导轨所在
0的一侧存在竖直向下的磁场,磁感应强度B
平面,在A点以垂直于导轨的初速度。开始
随空间位置均匀变化,满足B=B。十kx(k>0
运动,恰能通过D点,金属棒电阻忽略不计,
且为常量).一金属杆与导轨垂直放置,且接触良
重力加速度为g.则金属棒从A运动到D的
好,在外力作用下沿x轴正方向匀速运动.t=0
过程中
时金属杆位于x=0处,不计导轨和金属杆的电
A.金属棒的速度先减小后增大
阻.下列关于金属杆两端的电压U和所受安培力
B.金属棒在AC间运动时间小于在CD间运
F大小的图像可能正确的是
动时间
y
C.金属棒从A运动到C过程中,电阻R生热
大于m呢
5
4
4mgr
B
D.若撤去磁场,金属棒初速度不变,则一定能
通过D点
·175
〡物理
6.(多选)(2025·河北
沧州模拟预测)如图
所示,两间距为L、倾
角为0=30°的平行光
滑导轨下端接一个阻
R
-10Q
值为R的定值电阻,在与导轨垂直的边界
A.线框右边cd刚进人磁场时的速度大小
MN、PQ之间存在垂直导轨平面向上的匀强磁
场,磁感应强度大小为B.由绝缘轻质杆连接的
为2V⑤gL
5
金属棒a,b垂直于导轨放置,从某位置由静止释
放,轻质杆刚好匀速进人磁场区域.α、b两金属棒
B.磁场的磁感应强度大小为
5mgR
的质量均为、电阻分别为R、2R,两金属棒间的
距离为d,磁场宽度为2d,重力加速度为g.已知
C.线框通过磁场的过程中,电流做的功
两个电动势相同的电源并联时电动势等于其中
为2mgL
一个电源的电动势,内阻为两个电源内阻的并联
D.线框cd边在进人磁场的过程中,通过线框
电阻,下列说法正确的是
mL√5gL
A.在两金属棒进人磁场区域的过程中,D点
横截面的电荷量为」
R
电势高于C点电势
[B组创新应用练]
B.初始时a棒与MN的距离为25mgR
9B4L4
9.(多选)(2025·山东临沂M×飞×
统考一模)如图所示,两
F
C.在两金属棒进人磁场区域的过程中,电阻R
电阻不计的光滑平行导
产生的热量为号mgd
轨水平放置,MV部分的
N×
D.在金属棒b进人磁场区域瞬间,金属棒a的
宽度为2l,PQ部分的宽度为l,金属棒a和b
加速度为0
的质量分别为2m和m,其电阻大小分别为2R
7.(2025·山东泰安市高
和R,a和b分别静止在MN和PQ上,垂直
三期末)如图所示,间
于导轨且相距足够远,整个装置处于方向竖直
距为L的平行光滑足
向下的匀强磁场中,磁感应强度大小为B.现
够长的金属导轨固定
对金属棒a施加水平向右的恒力F,两棒运动
倾斜放置,倾角0=30°,虚线ab、cd垂直于导
时始终保持平行且a总在MN上运动,b总在
轨,在ab、cd间有垂直于导轨平面向上、磁感
PQ上运动,经过足够长时间后,下列说法正
应强度大小为B的匀强磁场.质量均为、阻
确的是
值均为R的金属棒PQ、MV并靠在一起垂直
A.金属棒a与b均做匀速直线运动且距离逐
导轨放在导轨上.释放金属棒PQ,当PQ到达
渐减小
ab瞬间,再释放金属棒MN;PQ进人磁场后
B.金属棒a与b均做匀变速运动且加速度之
做匀速运动,当PQ到达cd时,MN刚好到达
比为1:2
ab.不计导轨电阻,两金属棒与导轨始终接触
良好,重力加速度为g.则MN通过磁场过程
C流过企属棒a的电流大小为器
中,PQ上产生的焦耳热为
A.2mgR2
B.mg2R2
D回路中的感应电动势保持不变,大小为器
B4L4
B4L4
10.(2024·全国甲卷)如图,金属导轨平行且水
C.mg?R?
D.mg2R2
平放置,导轨间距为L,导轨光滑无摩擦.定
4B4L4
2B4L4
值电阻大小为R,其余电阻忽略不计,电容器
8.(多选)(2025·湖南省常德高三三模)如图所
的电容大小为C.在运动过程中,金属棒始终
示,在光滑的绝缘水平面上,放置一个边长为
与导轨保持垂直.整个装置处于竖直方向且
L、质量为m、电阻为R的单匝正方形金属线
磁感应强度为B的匀强磁场中
框abcd,线框的右侧与一根绝缘水平细线相
连,细线的另一端跨过一个光滑的小定滑轮,
悬挂一个质量为4m的重物,放置于倾角0=
30°的足够大的光滑斜面上,在线框右侧存在
一宽度也为L、方向竖直向下的匀强磁场,磁
场的左边界与线框cd边平行且距离也为L.
(1)开关S闭合时,对金属棒施加一水平向右
现将线框和重物同时由静止释放,线框恰好能
的恒力,金属棒能达到的最大速度为o.当
够完全匀速通过磁场区域,重力加速度为g,
外力功率为定值电阻功率的两倍时,求金属
则下列说法正确的是
)
棒速度v的大小.
176
专题精准强化
(2)当金属棒速度为v时,断开开关S,改变
12.(2025·吉林统考
水平外力并使金属棒匀速运动.当外力功率
三模)如图所示,在
为定值电阻功率的两倍时,求电容器两端的
两根水平的平行光
电压以及从开关断开到此刻外力所做的功.
滑金属导轨右端
c、d处,连接两根
相同的平行光滑一圆弧导轨.圆弧导轨均处于
竖直面内,与水平导轨相切,半径r=0.5m,顶
端a、b处连接一阻值R=2.02的电阻,平行
导轨各处间距均为L=0.5m,导轨电阻不
计.整个装置处于竖直向上的匀强磁场中,磁
感应强度大小B=2.0T.一根质量m=
1.0kg、电阻R=1.02的金属棒在水平拉
力F作用下从ef处由静止开始做匀加速直
线运动,运动到cd处的时间to=3.0s,此时
11.(2025·黑吉辽蒙卷,14)如图(a),固定在光
拉力F=6.0N.金属棒运动过程中始终与
滑绝缘水平面上的单匝正方形导体框abcd,
导轨垂直且接触良好,重力加速度大小g一
置于始终竖直向下的匀强磁场中,ad边与磁
10m/s2.求:
场边界平行,ab边中点位于磁场边界.导体
(1)金属棒匀加速直线运动的加速度大小:
框的质量m=1kg、电阻R=0.52、边长L=1
(2)金属棒做匀加速直线运动过程中通过金
m.磁感应强度B随时间t连续变化,0~1s内
属棒的电荷量q:
B一t图像如图(b)所示.导体框中的感应电
(3)若金属棒运动到cd处,调节拉力F使金
流I与时间t关系图像如图(c)所示,其中
属棒沿圆弧导轨做匀速圆周运动至αb处.计
0~1s内的图像未画出,规定顺时针方向为
算金属棒从cd运动至ab的过程中,拉力做
电流正方向.
的功WF.(计算结果保留到小数点后两位)
(1)求t=0.5s时ad边受到的安培力大
小F.
(2)画出图(b)中1~2s内B一t图像(无需
写出计算过程).
(3)从t=2s开始,磁场不再随时间变化.之
后导体框解除固定,给导体框一个向右的初
速度vo=0.1m/s,求ad边离开磁场时的速
度大小1.
03
0.2
.02.0
0.1
Xx,Xx
-0.2-
0
1.02.0/s
图(a)
图(b)
图(c)
·177丨物理
2.B[当环境温度降低时,R,阻值变大,总电阻变大,总电10.BC[原、副线圈两瑞的电压与匝数成正比,所以副线
流减小,内阻上的电压减小,路端电压变大,即电压表
圈两端电压为44V,由于副线圈连接二极管,它具有单
读数变大;R。两端电压变大,电容器两板电压变大,根据
T
U
狗导电性,根据电流的热效应知4Y·,=?
R
Q=CU可知,电容器带电荷量变大;根据E=,可知电
T,解得U=22√2V≈31V,故C正确,D错误;电流表
容器两极板间的电场强度将会增大;根据P=R,总电
U
流I减小,可知R1消耗的功率减小,故选项A、C、D错
④的示数约为1,=尺=3.1A,原,副线圈中的电流与
误,B正确.]
匝数成反比,所以电流之比为1:5,则电流表A)的示数
3.A[根据理想变压器电压比与匝数比关系有可,一n,
约为620mA,故A错误,B正确.]
即Y件,解得用=2,故原线圈接入的臣数是2臣,即
1山.D[闭合开关后,灯泡两端的电压为U一%U=%
左侧接线柱线圈选取的是“0”和“2”.
(U,-AU)=%(2U1-AU)=U1-2△U,A错误;变
n(n
4,C[变压器副线图电压有效值为U,=1v=11V,
√2
压器不改支领率,交变电流的频率为∫一元-50Hz,B
-L=220_20
错误;设升压变压器的输出电压为U2,输送电流为I2,
则变压器原、副线图的匝数比
7
所有灯泡获得的总功率为P=U,12一Ir=一r
5.B[在光照强度增大的过程中,R,的阻值减小,电路总
电阻减小,总电流增大,则R,的电压增大,V,的示数增
,一)十,闭合的开关数越多,灯泡总电阻越
大,内电压和R,的电压增大,则路端电压减小,V的示
小,所以灯泡总功率有可能先增大后减小,也有可能一
数减小,R,的电压减小,故A错误,B正确:R,的电压减
直减小,C错误;依次闭合开关S、S、S…,灯泡总电阻
小,则电容器板间电压减小,板间电场强度减小,带电小
逐渐减小,输送电流逐渐增大,所以灯泡两端的电压逐
球受到的静电力减小,则带电小球向下运动,故C、D
渐减小,灯泡L越来越暗,D正确.]
错误.」
12.B[输入电压峰值为Um=12√2V,则输入电压有效值
6.D[将P向上移动,通过L1的电流的频率保持不变,故
为U,-儿=12V,滑动触头在正中间,根据-
U=可
A错误;将P向上移动,原线圈的匝数变大,副线圈匝
√2
数不变,输入电压U不变,根据U,三U,可知副线圈
知,输出电压U,=05mU=18V,若将电阻箱阻值调为
输出电压U2变小,L1两端电压减小,L1变暗,故B错
18,则电流为1A,故A错误:若将副线圈匝数调为总
误:闭合开关S,副线圈总电阻减小,副线圈输出电流增
1
大,则定值电阻R两端电压增大,L,两端电压减小,L
匝数的子,报据变压比可知,输出电压U,-豆U
U1=
不会烧掉,故C错误:将P向下移动,原线圈的匝数变
n
小,根据U,=2U1,可知副线圈输出电压U,变大;闭合
12V,则副线圈电流变为1,'==2A,故B正确;输
7,
开关S,副线圈电路中的总电阻减小,副线圈输出电流增
入端电压调为u=12√2sin(50πt)V时,其有效值不变,
大,定值电阻R两端电压增大,由于U2也变大,则L!两
,
端电压可能不变,L1可能正常发光,故D正确.
不会导致电流的变化,仍然为I=尺
=3.0A,故C错
7.C「=0时刻,两线圈感应电动势均为零,故两线圈均
误:将输入电压峰值减小一半,则输入电压有效值变为
处于中性面的位置,选项A错误;由图线可知,两线圈的
U
周期之比T。:T,=2:3;故根据n=可知ab对应的
2
U"=
=6V,输出电压U”=05U,”=9V,副
②
n
线圈转速之比为3:2,选项B错误;根据En=NBSw,
153
线圈电流变为1-紧=1.5A放D婚张]
13.解析:(1)根据题图可知电流表的分度值为5mA,故读
正确:若只改变两线圈的形状(匝数不变),则两线圈的
数为200mA;
面积要变化,故感应电动势的最大值要变化,电动势的
学生电源的输出功率P1=12×200×103W=2.4W
有效值之比一定变化,选项D错误.]
(2)低压输电时电阻箱消耗的功率为P。
8.B题图所示时刻,穿过线框ABCD的磁通量最大,磁
6×200X10W=1.2W,
通量变化率最小,故A错误;线框产生感应电动势的峰
6
值为En=nBSw=2002V,则有效值为E=E=200V,
电阻箱接入的电阻为R=200X10n=300
√2
高压输电时,电阻箱消耗的功率为P=
由于线框电阻不计,则理想变压器原线圈两端电压有效值
30×20×10×20×103W=0.012W,
为U=E=200V,变压器原、副线圈匝数比为L==
2U2
可特号-品=10,
200Y=10,故B正确,C错误;闭合开关后,由于副线圈
即低压输电时电阻箱消耗的功率为高压输电时的
20V
100倍.
输出电压由原线圈输入电压和匝数比决定,副线圈输出
(3)A示数为125mA时,学生电源的输出功率P1=
电压不变,即电压表示数不变,故D错误.]
12×125×103W=1.5W
9.AC[增大R,的阻值,电路总电阻增大,干路电流减小,
高压输电时学生电源的输出功率比低压输电时减少了
则R。两端的电压减小,A正确;将R,与电源看作等效
△P=P,-P,=2.4W-1.5W=0.9W.
电源,当R接入电路的电阻与等效电源的内阻相等时,
答案:(1)2002.4(2)100(3)0.9
R1消耗功率最大,则有R1=R2十r=2.52,B错误;开
专题精准强化12
关接Q时,电容器左极板带负电,开关接b时,左极板带
1.D磁场方向由南指向北,将钢窗右侧向外打开,则向
正电,所以流过R的电流流向为c→d,C正确;因R接
北穿过窗户的磁通量减少,根据楞次定律,以推窗人的
入的阻值未知,不能求出电容器上两板间的电压,故不
视角来看,感应电流为逆时针电流,同时根据“增缩减
能求出流过R?的电荷量,D错误.门
扩”可知,窗框有扩张趋势,故选D.门
·294·
答案精析1
2.AC[t=0时刻,根据法拉第电磁感应定律可得线圈A
场边界MV的距离为x,金属棒下滑过程由动能定理有
产生的感应电动势E=nA
△t
|=50×0-3V=5V,线圈
3
2 mgzsin30°=2X2mu,金属棒a进入磁场后切割磁
5
A中的感应电流I=
R3十A=1,25A,A正确,B
E
感线产生的电动势E=BLu,此时流过金属棒a的电流
I。=
E
错误;由题意可知导体棒ab最后匀速运动,则E=BLU,
R+RX2R
F-3B,对两金偏棒受力分析有B1L三
5
R+2R
解得B一。T=2T,C正确;根据楞次定律可
知,线圈A产生的感应电流由a指向b,则导体棒ab向
2 ngsin30°,解得x=
9B,故B错误:在两金偏棒进
25m gR
右切割磁感线产生的感应电流由b指向a,根据右手定
入磁场区域的过程中,两金属棒减少的机械能为△E=
则可知两导轨间磁场的方向垂直MNQP平面向里,D
2 ngsin30°·d=mgd,此过程中电阻R和金属棒b并联
错误.门
3.B[金属杆内阻不计,则金属杆两
部分产生的热量Q并=
R
十R4E-
5mgd,此过程中
端电压U与其切割磁感线产生的
R
电动势E大小相等,经过时间t金
电阻R产生的热量Qe=R。十RQ=5mgd,故C正确:
属杆匀速移动距离x,如图所示,
在金属棒b进入磁场区域瞬间,两个金属棒的速度没有
U=E=BLv
=∫(B十k.x)Lu=bLx十BLu,
变化,所以此时电源的电动势E=BL,此时流过电阻R
匀速移动x=t
的电流IR干rR十R2派
E
E
(B。+kt)Lv=kLwt十BLv,
R×2R
_3BL,此时金属棒ab
5R
U一t图像与U一x图像均是纵截距为正、斜率也为正的
倾斜直线,A错误,B可能正确;
所受安培力的合力F会合=BIL,此时对金属棒Q、b整体
(B。十kx)2L
受力分析并结合牛顿第二定律有F安合一2 ng sin30°
BLE
R
F=BIL=
2a,解得a=0,故D正确.
R
(B,十kt)2L
7.D由题意知PQ进入磁场后做匀速运动,则由平衡条
R
-U
F一t图像与F一x图像均为曲线,C、D错误.门
件得安培力为F=mgsin0,又因为F=BIL=充,解
4.D[根据楞次定律知,金属杆PQ进入磁场后Q端的电
势较高,故A错误;由题图乙可知,金属杆PQ刚进入磁
得全焉格速度为一管器电流为1=器周为企房棒
场时的加速度大小a=l0m/s2,方向竖直向上,设金属
从释放到刚进入磁场时做匀加速直线运动,由牛顿第二
杆PQ刚进入磁场时产生的感应电动势为E,则有E=
E
定律知mgsin30°=ma,所以加速时间为t=”,由题意
BLo ,I=R+r
,BIL一mg=ma,解得心=2m/s,所以金
知当PQ到达cd时,MN刚好到达ab,即金属棒穿过磁
属杆PQ释放位置到00的距离为x1=三-0.2m,故B
场的时间等于进入磁场前的加速时间,且MN在磁场中
2g
的运动情况和PQ一致,故MV通过磁场过程中,PQ上
错误;设金属杆PQ在磁场中稳定时的速度大小为U2,则
产生的焦耳热为Q县=PR,解得Q三尺,拉
有B三mg,解得=1m/s,故C错误a-t图像在横
选D.
轴上、下方与横轴围成的面积表示速度的变化量,则α-t图
8.AD[线框和重物组成的系统机械能守恒,有4 gLsin日
像在横轴上方与横轴围成的面积为S=U-0=2m/s,a
t图像在横轴下方与横轴围成的面积为S,=一=
(m十4m),解得v=V⊙虹,故A正确:
5
1m/s,所以a-t图像在横轴上、下方与横轴围成的面积
之比为2:1,故D正确.
衡条件,对线框有Fr=F安=
尼”,对重物有Fn=
5.BCD[金属棒从A运动到D的过程中,重力和安培力
一直对金属棒做负功,金属棒的速度一直减小,金属棒
在AC间的平均速率大于在CD间的平均速率,由于金
mn日,联主解得B一亡√正,故B错误,因线
属棒在AC间与CD间通过的路程相等,则金属棒在AC
框恰好能够完全匀速通过磁场区域,根据能量守恒定律
间运动时间小于在CD间运动时间,故A错误,B正确;
可得W。=4mgX2Lsin日=4m1gL,故C错误;线框cd边在进
全局棒格能通过D点,在D点有mg=m,解得w
入磁场的过程中,通过线框横截面的电荷量为?一尽
√gr,金属棒从A运动到D过程中,根据能量守恒定律
BL
可得m-子m=g·2,Q,解得Q4-
,联立方程,解得g√
L√5g,故D正确.]
R
9.BD[对a、b整体分析,由于受恒定拉力作用,则经过足够
2
长时间后最终达到稳定状态,此时回路中的感应电动势保
立mg,由于金属棒从A运动到D的过程中,金属棒的
5
持恒定,则回路中的电流恒定,设两棒的加速度为a。、a,有
速度一直减小,则金属棒产生的电动势一直减小,感应
E=B·2l(U。十a△t)一Bl(十a△t),由于电动势恒定,则
电流一直减小,安培力一直减小,根据对称性可知,金属
对上式两边求变化率有0=2Bla。一Bla6,则可得a,=2a。,故
棒在AC间克服安培力做功大于在CD间克服安培力做
金属棒α与b均做匀变速运动且加速度之比为1:2,选项A
功,即在AC间产生的焦耳热大于在CD间产生的焦耳
错误,B正确;根据受力分析,由牛顿第二定律得F一F。
热,则金属棒从A运动到C过程中,电阻R生热满足Q
2ma。,F=a6,设回路中的电流为I,则F。=2BIl,F=
F
F
>Q=m心-三mgr,故C正确:若撤去磁场,金属棒初
BL,联立解得I厂3B,则流过a的电流大小为3B,故C错
2
4
误;回路中的感应电动势保持不变,大小为E=I(2R十R)=
速度不变,则金属棒运动过程只克服重力做功,所以金
属棒到达D,点时的速度比存在磁场时的大,所以金属棒
贯造项D正确]
一定能通过D点,故D正确.]
10.解析:(1)开关S闭合时,当外力与安培力相等时,金属棒的
6.ACD[在金属棒a穿过磁场区域的过程中,由右手定
速度最大,则F=F安=BIL,
则可知流过电阻R的电流方向为D→R→C,所以D点
电势高于C,点电势,故A正确;设初始时金属棒a与磁
由闭合电路欧姆定律I=卡,
·295·
|物理
金属棒切割磁感线产生的感应电动势为E=BL,
联立解得ad经过磁场边界的速度大小为y1=0.01m/s.
联立可得,恒定的外力为F=L西】
◆BT
R
0.3
在加速阶段,外力的功率为P5=F=
0.2
答案:(1)0.015N
(2
定值电阻的功率为P。=FRLt,
0.1
R
BL'vo
BLd
0
2=2
2 t/s
若Ps=2P。时,即
R
R
(3)0.01m/s
化荷可得会属棒速度口的大小为。一分,
12.解析:(1)设金属棒匀加速运动的加速度为a,则运动到cd
处的速度v=at,
(2)断开开关S,电容器充电,则电容器与定值电阻串联,则
当金属棒在cd处时,金属棒产生的感应电动势为
有E=BLU=R+冬,
E
E,=BL,产生的电流为I=R干R。,
当金属棒匀速运动时,电容器不断充电,电荷量q不断增
金属棒所受的安培力为F=BL,
大,电路中电流不断减小,则金属棒所受安培力F安=BL
据牛顿第二定律得F。一Fa=1a,
不断减小,而恒力的功率P。=Fv=BLU,定值电阻功率
联立并代入数据解得a=3m/s.
PR=PR,
(2)通过金属棒的电荷量为q=It。,
当P=2PR时有BILu=2I'R,可得R=BL,
2
1照号联得g=5C
根据E=BLu=R+名,
(3)设金属棒运动速度v与磁场正方向的夹角为α,则垂直
磁场方向的分速度v1=sina,
可得光时电容器两端电压为=名-坠-B肌,
2
则B=BLsin,有效值E=BL
从开关断开到此刻外力所做的功为W=BIL(u·△t)=
E
B·=BLg其中g-CB,联立可得W-C5Ld
则Q-R干R,其中=器解得Q冬,
2
8
由功能关系得Wr=mgr十Q,
答案:1)受(2L4,CBLd
48
代人数搭W,=(+受)61s
△B·2L
答案:(1)3m/s(2)4.5C(3)6.18J
1Ⅱ解析:I)由法拉第电磁感应定律E=△
微专题4
△t
△
1.A[正方形导线框,以初速度u=1m/s进入该区域,从导
228×}xrv-0.5v
线框进入该区域到最终停下来过程,根据动量定理得一BL
由闭合电路欧姆定律可知,0~1s内线框中的感应电流大
·业=·山=化=0-,解得线在磁
R
E
小为1=尺=0.1A,
中运动的距高为器-24m,由于线框此出随场款交
由图(b)可知,t=0.5s时磁感应强度大小为Bs=0.15T,
到安培力作用,线框在磁场中做减速运动,则从减速到停下
所以此时导线框ad边受到的安培力大小为F=B。;IL=
0.15×0.1×1N=0.015N:
时穿过磁场区域的个数为n=是=2.4,则该线框能穿过的
(2)0-1s内线框内的感应电流大小为I1=0.1A,根据楞
磁场区域个数为2,故A正确.]
次定律及安培定则可知感应电流方向为顺时针,由图(c)可
2.BCD[导体棒获得最大速度时,导体棒受力平衡,有mg=
知1~2s内的感应电流大小为I,=0.2A,
方向为逆时针,根据欧姆定律可知1一2s内的感应电动势
R=Bd,解得1=1A,又由E=Bd,1-录解得
大小为Eg=I2R=0.1V,
10m/s,故A错误,B正确:在下落0.29m的过程中有E
由法拉第电磁感应定律E=△中4日:。L
E
-=0.1V.
.1=景=1五,可知g最共中0=△s·B=02X
t
△t
△t
0.29×0.5Wb=0.029Wb,解得g=2.9×102C,故C正确;
可知1~2、内磁感应强度的变化率为5=B一B
△t
△t
由动量定理有(mg一BId)t=mu,通过导体棒的电荷量为q
=0.2T/s,
=1t =Bdh
元,可得三g吐,代入教据解得
解得t=2s时磁感应强度大小为B,=0.3T,
方向垂直于纸面向里,故1~2s的磁感应强度随时间变化
2.21m/s,故D正确.]
图为
3.AD[t=t。时刻,设金属杆ab的速度大小为v',对两杆整
B/T
体,由动量定理得F=m+mu,解得=码一U,选项A
0.3
正确;从t=0到t=t时间内,对于金属杆ab,由动量定理得
0.2
B7=mQ=,则流过会%杆ab的电荷量为q-配
0.1
。一四,选项B错误;最终两金属杆达到共同速度账,由
BL
0
2 t/s
动量守恒定律得U十u=2m心集,设通过回路的电荷量为
(3)由动量定理可知一B,IL△t=u一m,
9,有BL=mm,设最终两金偏杆的间距为,有g=B验
E
0.合4
2R
其中9-I=尺A=R
采工解得:=4十器送项C错民,D正统]
2R
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