内容正文:
第2章 电磁感应及其应用
微专题
动量观点在电磁感应中
的应用
《顶尖课课练·物理(选择性必修 第二册)(鲁科版)》配套课件
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1.如图,在光滑的水平面上宽度为
的区域内,有竖直向下的匀强磁场。
现有一个边长为 的正方形闭
合线圈以垂直于磁场边界的初速度
向右滑动,穿过磁场后速度刚好
减为0,那么当线圈完全进入磁场时,
其速度大小( )
B
A. 大于 B. 等于
C. 小于 D. 以上均有可能
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2.(双选)如图,两根足够长、电阻不计的光滑平行金属导轨,固定在
同一水平面上,其间距为,左端通过导线连接一个 的定
值电阻。整个导轨处在磁感应强度大小 的匀强磁场中,磁场
方向竖直向下。质量、长度、 电阻 的匀
质金属杆垂直导轨放置,且与导轨接触良好。在杆的中点施加一个垂直
金属杆的水平拉力,使其从静止开始运动。拉力的功率 保持
不变,当金属杆的速度时撤去拉力 。下列说法正确的是
( )
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A. 若不撤去,杆的速度会大于
B. 杆的速度为时,其加速度大小可能为
C. 从撤去到杆停下的整个过程,通过杆的电荷量为
D. 从撤去到杆停下的整个过程,杆上产生的热量为
√
√
3.如图,光滑水平面上存在竖直向上、
宽度大于 的匀强磁场,其磁感应强
度大小为 。甲、乙两个合金导线框的
质量均为,长均为,宽均为 ,电阻
分别为和 。两线框在光滑水平面上
以相同初速度 并排进入磁场,
忽略两线框之间的相互作用,则 ( )
D
A. 甲进磁场和出磁场的过程中电流方向相同
B. 甲、乙刚进磁场时,所受合力大小之比为
C. 乙恰好完全出磁场时,速度大小为0
D. 甲、乙从刚进磁场到完全出磁场产生的焦耳热之比为
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4.(双选)如图,方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内
的足够长的平行金属导轨,两相同的光滑导体棒、 静止在导轨
上,时,棒以初速度向右滑动。运动过程中,、 始终与
导轨垂直并接触良好,两者速度分别用、表示,回路中的电流用
表示。下列图像中可能正确的是( )
AC
A. B. C. D.
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5.如图,两平行光滑长直金属导轨水平放置,间距为。 虚线右侧有
足够大的匀强磁场,磁感应强度大小为,方向竖直向上。、 两细
金属杆的质量均为,在导轨间的电阻均为 。初始时刻,磁场外的杆
以初速度向右运动,磁场内的杆距的距离为 且处于静止状态。
两金属杆与导轨接触良好且运动过程中始终与导轨垂直,两杆始终未相
撞,感应电流产生的磁场及导轨的电阻忽略不计,求:
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(1)杆 所受安培力的最大值;
解
(2)杆 在磁场内运动的速度最小值;
解
(3)两杆的最短距离。
解
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◆挑战创新
6.(双选)如图,两根足够长、间距为 的光滑竖直平行
金属导轨,导轨上端接有开关、电阻、电容器,其中电
阻的阻值为,电容器的电容为 (不会被击穿),金属
棒水平放置,质量为 ,空间存在垂直导轨平面向外、
磁感应强度大小为 的匀强磁场,不计金属棒和导轨的电
阻。闭合某一开关,让沿导轨由静止开始释放, 和导轨始终垂
直且接触良好,重力加速度大小为 ,则 ( )
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A. 只闭合, 做匀加速直线运动
B. 只闭合, 做匀加速直线运动
C. 只闭合,下降高度为时速度为,则所用时间
D. 只闭合,通过的电流
√
√
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7.如图所示,两条固定的光滑平行金属导轨,所在平面与水平面夹角为
,间距为,导轨电阻忽略不计,两端各接一个阻值为 的定值电阻,
形成闭合回路,质量为 的金属棒垂直导轨放置,并与导轨接触良好,
接入导轨之间的电阻为;劲度系数为 的两个完全相同的绝缘轻质弹
簧与导轨平行,一端固定,另一端均与金属棒中间位置相连,弹簧的弹
性势能与形变量的关系为 ;将金属棒移至导轨中间位置
时,两弹簧刚好处于原长状态;整个装置处于垂直导轨所在平面向上的
匀强磁场中,磁感应强度大小为 。将金属棒从导轨中间位置向上移动
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距离后静止释放,金属棒沿导轨向下运动到最远处,用时为 ,最远处
与导轨中间位置距离为 ,弹簧形变始终在弹性限度内,重力加速度为
。此过程中( )
A. 金属棒所受安培力冲量大小为
B. 每个弹簧对金属棒施加的冲量大小为
C. 每个定值电阻产生的热量为
D. 金属棒的平均输出功率为
√
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