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文档简介
押辽宁卷第9题
电磁感应
押题探究
解决电磁感应问题,涉及牛顿运动定律、能量守恒、动量等知识,该模块命题特点为知识点多、概念
繁琐、规律复杂,对分析能力、建模能力有较高要求,主要考点如下:
考点细分
楞次定律
法拉第电磁感应定律
电磁感应
电磁感应中的动力学问题
电磁感应中的能量转化
解题秘籍
1.判断感应电流方向的两种方法
(2)利用楞次定律判断(适用回路磁通量变化情况)。
一原-----------二变]---------------►三感---------►四电
OS次定霜〕〔安培定则)
A一'
判定感应电判定感应
流磁场方向电流方向
(2)利用右手定则判断(适用切割磁感线的运动)。
四指:指向感拇指:指向导
应电流的方向BI了运动的方向
掌心:磁感」
线垂直穿入一
2.楞次定律中“阻碍”的四种表现形式
(1)阻碍原磁通量的变化一一“增反减同”。
(2)阻碍相对运动——“来拒去留”。
(3)使线圈面积有扩大或缩小的趋势——“增缩减扩”。
(4)阻碍原电流的变化(自感现象)一一“增反减同”。
3.求解感应电动势常用的四种方法
ΔΦE-^BL2ωE-NBSω.
表达式E=叼E=BLvsinθ
Sin((Or+90)
XXXX&3.
∕×××∖ɑII厂
IX××XcXLXAX-i---►
(***)I*牛,
情景图x°∙乂乂力--I1---►
∖×××/d
××XX--1---►
O1
一段直导线(或等绕一端转动的一绕与8垂直的轴
研究对象回路(不一定闭合)
效成直导线)段导体棒转动的导线框
一般求瞬时感应电
一般求平均感应电动
动势,当。为平均用平均值法求瞬求瞬时感应电
意义势,当△/--()时求的
速度时求的是平均时感应电动势动势
是瞬时感应电动势
感应电动势
所有磁场(匀强磁场
适用条件定量计算、非匀强磁匀强磁场匀强磁场匀强磁场
场定性分析)
4.电磁感应图像问题分析的注意点
(1)注意初始时刻的特征,如初始时刻感应电流是否为零,感应电流的方向如何。
(2)注意电磁感应发生的过程分为几个阶段,这几个阶段是否和图像变化对应。
(3)注意观察图像的变化趋势,判断图像斜率的大小、图像的曲直是否和物理过程对应。
电磁感应中电路问题的解题流程
5.解决电磁感应中的电路和动力学问题的关键
电磁感应与动力学问题联系的桥梁是磁场对感应电流的安培力。解答电磁感应中的动力学问题,在分
析方法上,要始终抓住导体的受力(特别是安培力)特点及其变化规律,明确导体的运动过程以及运动过程中
状态的变化,准确把握运动状态的临界点。
电学△①利用电路的规律,如:E=I(R+r)
(1)“后电源:E=BIV或E=n=~分析电路的结构―
'对象At或U=E-Ir
力学一、
⑵〜,以受力分析:F安=BnfF合=ma过程分析:F合=mafvfEflfF安
对象
(3)临界点一运动状态的变化点
6.求解电磁感应中能量问题的策略
(1)若回路中的电流恒定,可以利用电路结构及W=UIt或Q≈I2Rt直接进行计算。
(2)若回路中的电流变化,则可按以下两种情况计算:
①利用功能关系求解:电磁感应中产生的电能等于克服安培力所做的功:
②利用能量守恒定律求解:其他形式的能的减少量等于回路中产生的电能.
真题回顾
1.(2021年•辽宁卷)如图(a)所示,两根间距为L、足够长的光滑平行金属导轨竖直放置并固定,
顶端接有阻值为R的电阻,垂直导轨平面存在变化规律如图(b)所示的匀强磁场,t=0时磁场方向垂直纸
面向里。在t=0至∣Jt=2tO的时间内,金属棒水平固定在距导轨顶端L处;t=2tθ时,释放金属棒。整个过程
中金属棒与导轨接触良好,导轨与金属棒的电阻不计,则()
××××
L
××××
丈X×百
×XLXX
图(a)
r=Iι蛆
A.在2时,金属棒受到安培力的大小为t。R
B/
B.在t=tθ时,金属棒中电流的大小为
C.在2时,金属棒受到安培力的方向竖直向上
D.在t=3tθ时,金属棒中电流的方向向右
【答案】BC
【详解】AB.由图可知在(Γ⅛时间段内产生的感应电动势为E="=必;根据闭合电路欧姆定律
△tt0
有此时间段的电流为/=A=竽;在2时磁感应强度为3,此时安培力为F=8∕L=黑;故A错误,B
ARIo222∕∖∕θ
正确;
C.由图可知在r=4时,磁场方向垂直纸面向外并逐渐增大,根据楞次定律可知产生顺时针方向的电流,
再由左手定则可知金属棒受到的安培力方向竖直向上,故C正确;
D.由图可知在f=3r0时,磁场方向垂直纸面向外,金属棒向卜掉的过程中磁通量增加,根据楞次定律可知
金属棒中的感应电流方向向左,故D错误。
押题冲关
1.(多选)如图,水平面上两根足够长的金属导轨平行固定放置,间距为L=1.0m,一端通过导线与
阻值为R=0∙5Q的电阻连接;导轨上放一质量为Tn=O.5kg的金属杆(如图甲),金属杆与导轨的电阻忽略
不计,匀强磁场竖直向下。用与导轨平行的拉力F作用在金属杆上,使杆运动,当改变拉力的大小时,相对
应稳定时的速度。也会变化,已知。和F的关系如图乙。(重力加速度取g=10m∕s2)则()
A.金属杆受到的拉力与速度成正比
B.该磁场磁感应强度B为0.25T
C.图线在横轴的截距表示金属杆与导轨间的阻力大小
D.导轨与金属杆之间的动摩擦因数为〃=0.4
【答案】CD
【详解】ACD.当杆的运动达到稳定时,根据受力平衡可得F=F定+f;又F.=BlL=B=B要L=
4乂KK
B2L2V
R
联立可得F=学+f
K
可知金属杆受到的拉力与速度不成正比关系;当V=O时,F=f,即图线在横轴的截距表示金属杆与导
轨间的阻力大小,由图像可得f=2N=μmg;解得μ=0.4
故A错误,CD正确;
B.根据F=B;V+f;可得V=^^F-言
r∖BLtiL
可知V-F图像的斜率为k=岛=肥=2
BzLN10-4
解得该磁场磁感应强度为B=旧J=J⅛T=0.5T;故B错误。
2.(多选)如图所示,电阻不计的水平U形光滑导轨上接一个阻值为RO的电阻,放在竖直向上、磁感
应强度大小为B的匀强磁场中,一个半径为L、质量为m、电阻为r的半圆形硬导体棒AC(直径与导轨垂直,
并接触良好),在水平向右的恒定外力产的作用下,由静止开始运动,当速度为。时,位移为d,下列说法正
确的是()
A.此时AC两端电压为U.c=2BLv
B.此时杆克服安培力做功的功率为P=华江
C.此过程中导体棒/C的平均速度小于:
D.此过程中通过电阻RO的电荷量为q=警
A0+r
【答案】BD
【详解】A.导体AC有效切割的长度等于半圆的直径2L,半圆形导体棒AC切割磁感线产生感应电动势
的大小为E=B∙2L∙v=2BLv;AC相当于电源,其两端电压为外电压,由欧姆定律得UAC=普∙E=等≥;
Ro+rRo+r
A错误;
B.此时杆克服安培力做功的功率为P=BI∙2Lv=B•普∙2Lv=竽3⅛正确;
Ro+rR0+r
C.若导体棒做匀加速运动,则平均速度等于;,但是由于导体棒AC做加速度减小的加速运动,根据运
动图像可知,此过程中的位移大于做匀加速过程的位移,则此过程中导体棒AC的平均速度大于;,C错误;
D.根据q=署;可知此过程中通过电阻RO的电荷量为q=善&D正确。
R总Ro+r
3.(多选)如图所示,一质量为,〃的足够长U形光滑金属框必Cd置于水平绝缘平台上,儿边长为L,
不计金属框电阻。一长为L的导体棒例N置于金属框上,导体棒的阻值为R质量为2机。装置处于磁感应
强度为8、方向竖直向下的匀强磁场中。现给金属框水平向右的初速度",在整个运动过程中MN始终与金
属框保持良好接触,则()
XXXMXX×X
b
××××X∆√ox
××X×X×X
dC
×X×N×X×X
A.刚开始运动时产生的感应电流方向为6-→cτNTM
B.导体棒的最终和U形光滑金属框一起匀速直线运动速度为年
C.导体棒产生的焦耳热为gm诏
D.通过导体棒的电荷量为鬻
3BL
【答案】BCD
【详解】A.金属框开始获得向右的初速度vθ,根据楞次定律可知回路磁通量增大,原磁场垂直纸面
向里,所以感应电流磁场垂直向外,再根据安培定则可知感应电流方向为CTb-M-N,最后当二者速度相
等时,回路中没有感应电流,故A错误;
B.以金属框和导体棒整体为研究对象,由于整体水平方向不受力,所以整体水平方向动量守恒,最后
二者速度达到相等,取初速度方向为正,根据动量守恒定律可得mv°=3mv;可得v=:Vo;故B正确;
C.由能量守恒可知,导体棒产生的焦耳热Q=Tm3mv2=^mv行故C正确。
D.对导体棒,根据动量定理可得BiLAt=2mv-0;其中iAt=q;可得通过导体棒的电荷量为q=鬻
4.(多选)如图所示,在光滑绝缘水平面上有一单匝线圈4BQ),在水平外力作用下以大小为V的速
度向右匀速进入竖直向上的匀强磁场,第二次以大小为9的速度向右匀速进入该匀强磁场,则下列说法正确
的是()
A.第二次进入与第一次进入时线圈中的电流之比为3:1
B.第二次进入与第一次进入时外力做功的功率之比为1:9
C.第二次进入与第一次进入时线圈中产生的热量之比为1:3
D.第二次进入与第一次进入时通过线圈中某一横截面的电荷量之比为1:1
【答案】BCD
【详解】A.设磁感应强度为B,CD边长度为L,AD边长为L',线圈电阻为R:线圈进入磁场过程
中,产生的感应电动势为E=BLv;感应电流为I=A=要
KK
感应电流I与速度V成正比,第二次进入与第一次进入时线圈中电流之比为12:Ii=g:V=I:3;故A错
误;
B.线圈进入磁场时受到的安培力为F宏=BlL=华;线圈做匀速直线运动,由平衡条件得,外力为
KK
F=F安=BlL=学所以外力功率为P=FV=喀匕;功率与速度的平方成正比,第二次进入与第一次进入
XRK
时外力做功的功率之比为P2:Pl=(g)2"2=1:9;故B正确;
C.线圈进入磁场过程中产生的热量为Q=I2Rt=(詈)2XRX§=与二
产生的热量与速度成正比,第二次进入与第一次进入时线圈中产生热量之比为Q2:Q1=,:V=I:3
故C正确;
D.通过导线横截面电荷量为q=IAt=怒At=与二:电荷量与速度无关,电荷量之比为1:1,故D正
确。
5.(多选)如图所示,在XOy平面的第一象限内有垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感应强度大小为B,
边长为L的正三角形金属线框的一个顶点与坐标原点O重合,且绕着O点以角速度3在坐标平面内顺时针
转动。已知线框的电阻为R,则下列说法正确的是()
A.线框进入磁场时产生的感应电流为顺时针方向
B.在线框完全进入磁场之前的过程中线框中产生的感应电动势一直在减小
C.在线框完全进入磁场之前的过程中线框中产生的感应电动势的最小值为
D.线框完全进入磁场的过程中通过线框横截面的电荷量为甯
4R
【答案】ACD
【详解】A.线框进入磁场时通过线框的磁通量增大,根据楞次定律可知产生的感应电流为顺时针方向,
故A正确;
B.因线框切割磁感线的有效长度先减小后增大,故感应电动势先减小后增大,故B错误;
C.当线框底边垂直于y轴时,切割磁感线的有效长度最小,感应电动势最小,故线框中产生的感应电
2
动势的最小值为Emin=BLminV=BfL•字=⅛Lω;故C正确;
ZZo
D.由电磁感应规律得q=i∙At=£∙At=第=4};故D正确。
RR4R
6.(多选)如图所示,纸面内的菱形金属线框ABC。以速度又平行于AZ)方向匀速通过一有界的匀强
磁场,磁场的边界PQ、MN相互平行,磁感应强度大小为8、方向垂直纸面向里。已知线框的电阻为R,
线框的边长和磁场宽度均为3/4=60。,ADlPQ,下列说法正确的是()
A.A点离开磁场后线框内的感应电流沿顺时针方向
B.线框内感应电动势的最大值为当BLw
C.此过程中穿过线框的磁通量的最大值为签BZ?
16
D.线框穿过磁场的整个过程中回路中的最大热功率为喀遗
【答案】BC
【详解】A.线框的A点离开磁场后,穿过线框的磁通量垂直纸面向里先增大后减小,由楞次定律可
知线框中的电流先沿逆时针方向,后沿顺时针方向,选项A错误;
B.从B点进入磁场到D点进入磁场的过程中线框内的感应电动势最大,有EmaX=粤&选项B正
确;
C.当线框到如图所示的位置时,穿过线框的磁通量最大,此时A点和C点到磁场边界MN和PQ的
距离相等,所以穿过线框的磁通量的最大值Φmaχ=d2=绊BIΛ选项C正确;
2422Io
D.回路中感应电动势最大时热功率最大,有PmaX=⅝i=嗜1选项D错误。
K4K
7.(多选)如图所示,正方形导体线框abed放置在光滑绝缘斜面上,线框用平行斜面的细线系于。点,
斜面倾角为。=30。。线框的一半处于磁场中,磁场的磁感应强度随时间变化关系为B=2+0.5t(T),方向
垂直于斜面向上,下列说法正确的是()
A.线框中的感应电流方向为abcda
B.线框中的感应电流方向为adcba
C.经过一段时间3线框可能沿斜面向上运动
D.安培力对线框做功的绝对值等于线框中产生的焦耳热
【答案】BC
【详解】AB.由于磁场垂直线圈平面向上在增强,根据楞次定律可以判断感应电流的方向为adcba,A
错误,B正确;
C.用左手定则可判断be边所受安培力方向沿斜面向上,由于磁场均匀增大,感应电流大小不变,安培
力F=BlL安培力的大小随B的增大而增大,当其大于重力沿斜面向下分力时,线圈将向上运动,C正确;
D.线圈不动时•,山于磁场变化产生感生电动势,回路中有感应电流产生焦耳热,此过程中安培力不做
功;当线圈向上运动时,安培力对线圈做正功,消耗电能转化为线圈增加的机械能和焦耳热的和,属于电
动机模型,D错误。
8.(多选)如图,两同心圆环A、B置于同一水平面上,其中B为均匀带正电绝缘环,A为导体环。
当B绕轴心顺时针转动且转速增大时,下列说法正确的是()
A.A中产生逆时针的感应电流B.A中产生顺时针的感应电流
C.A具有收缩的趋势D.A具有扩展的趋势
【答案】AD
【详解】由图可知,B为均匀带正电绝缘环,B中电流为顺时针,由右手螺旋定则可知,电流的磁场向
里且逐渐增大
AB.由楞次定律可知,磁场增大时,感应电流的磁场与原磁场的方向相反,所以感应电流的磁场的方
向向外,感应电流的方向为逆时针方向,故A正确,B错误;
CD.B环外的磁场的方向与B环内的磁场的方向相反垂直纸面向外,A中产生逆时针的感应电流,由
左手定则可知,A环受到的外的安培力,则A环具有面积扩展的趋势,故C错误,D正确。
9.(多选)如图所示,宽度为L的光滑平行金属导轨水平放置于方向竖直向下的匀强磁场中,金属导
轨足够长且电阻不计,磁场的磁感应强度为8,导轨左端接一阻值为R的定值电阻和一电容为C的电容器,
电阻不计的金属棒MN置于导轨上。某时刻在垂直于金属棒方向施加一水平恒力凡使金属棒由静止开始运
动,运动过程中金属棒与导轨始终保持垂直且接触良好。下列说法正确的是()
A.开关Sl断开、S2闭合,金属棒最终做匀速直线运动,速度为赢
B.开关SI闭合、S2断开,金属棒做匀加速直线运动,加速度为荔方
C.开关S1,S2都闭合,金属棒最终做匀速直线运动,速度为怒
D.开关Si,S?都闭合,金属棒做匀加速直线运动,加速度为熹百
【答案】ABC
【详解】A.开关Sl断开、S?闭合,金属棒先加速运动,最终做匀速直线运动,此时安培力F安=F;又
F安=BIL=%解得V=白勺;故A正确;
乂KDLt
B.开关SI闭合、S2断开F-BIL=ma;I=瞿=字ɪ=殁竺=CBLa;解得;aɪ-ɪ-ɪ—;故B正确;
’4∆t∆t∆tB2L2C+m
CD.开关Si,S?都闭合,电容器稳定后相当于断路,金属棒最终做匀速直线运动,速度为券,故C
正确,D错误。
10.(多选)如图甲所示,质量为“、电阻为,的金属棒油垂直放置在光滑水平导轨上,导轨由两根
足够长间距d的平行金属杆组成,其电阻不计,在导轨左端接有阻值R的电阻,金属棒与导轨接触良好,
整个装置位于磁感应强度B的匀强磁场中。从某时刻开始,导体棒在水平外力F的作用下向右运动(导体
棒始终与导轨垂直),水平外力随着金属棒位移变化如图乙所示,当金属棒向右运动位移X时金属棒恰好匀
速运动.则下列说法正确的是
A.导体棒外匀速运动的速度为V="答
B.从金属棒开始运动到恰好匀速运动,电阻R上通过的电量詈
R+r
C.从金属棒开始运动到恰好匀速运动,电阻R上产生的焦耳热QR=TFoX-吗铝
D.从金属棒开始运动到恰好匀速运动,金属棒克服安培力做功W苑=TFOX-嚼普
【答案】ABD
【详解】A.金属棒在外力F的作用下从开始运动到恰好匀速运动,在位移为X时外力FO=F安=BId;
1=~E=BdV联立可得V=噜户,;所以选项A正确;
R+rB2d2
B.此过程中金属棒R上通过的电量q=IAt=右—At=IA=给,;所以选项B正确;
F(R+r)Δt(R+r)(R+r)
CD.对金属棒由动能定理可得W外一W克=TmV2=巴鬻J;W克=Q总;Q总=QR+Q「
解得:QR=会萨。X—陪]:W克制F°x—陪
故D正确,C错误。
11.如图1所示,光滑的平行导电轨道水平固定在桌面上,轨道间连接一可变电阻,导体杆与轨道垂
直并接触良好(不计杆和轨道的电阻),整个装置处在垂直于轨道平面向上的匀强磁场中。杆在水平向右
的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动,两次运动中拉力大小与速率的关系如图2所示•
其中,第一次对应直线①,初始拉力大小为汽,改变电阻阻值和磁感应强度大小后,第二次对应直线②,
初始拉力大小为2尸0,两直线交点的纵坐标为3a。若第一次和第二次运动中的磁感应强度大小之比为公
电阻的阻值之比为根、杆从静止开始运动相同位移的时间之比为",则底加、〃可能为()
磁场
图1图2
A.R=2、m=2、〃=2B.k=2>∕2>m=2、n=∖∣2
C.k=>∕6>An=3、n=Λ∕2D.k=2Λ∕3>m=6>〃=2
【答案】C
【详解】由题知杆在水平向右的拉力作用下先后两次都由静止开始做匀加速直线运动,则在V=O时分
别有4=&,出=为;则第一次和第二次运动中,杆从静止开始运动相同位移的时间分别为X=1卬;,
mm2
X=⅛;则及=&;第一次和第二次运动中根据牛顿第二定律有α=£-至之,整理有尸=∕≡+此之;
222mmRR
则可知两次运动中F-V图像的斜率为互G,则有2=与冬J%
RKB;m
12.如图所示,将一通电螺线管竖直放置,螺线管内部形成方向竖直向上、磁感应强度大小B=S的匀
强磁场,在内部用绝缘轻绳悬挂一与螺线管共轴的金属薄圆管,其电阻率为。、高度为从半径为八厚度
为d("«,),贝∣J()
A.从上向下看,圆管中的感应电流为逆时针方向
B.圆管的感应电动势大小为叱
h
7Γflhk2/`ɜ
C.圆管的热功率大小为七f
2p
D.轻绳对圆管的拉力随时间减小
【答案】C
【详解】A.穿过圆管的磁通量向上逐渐增加,则根据楞次定律可知,从上向下看,圆管中的感应电流
为顺时针方向,选项A错误;
B.圆管的感应电动势大小为E=AOQ2=时产;选项B错误;
Z
C.圆管的电阻R=O与;圆管的热功率大小为P=M="=选项C正确;
dhR2p
D.根据左手定则可知,圆管中各段所受的受安培力方向指向圆管的轴线,则轻绳对圆管的拉力的合力
始终等于圆管的重力,不随时间变化,选项D错误。
13.(多选)如图,两光滑导轨水平放置在竖直向下的匀强磁场中,一根导轨位于X轴上,另一根由必、
be、Cd三段直导轨组成,其中秘段与X轴平行,导轨左端接入一电阻R。导轨上一金属棒MV沿X轴正向
以速度%保持匀速运动,1=0时刻通过坐标原点O,金属棒始终与X轴垂直。设运动过程中通过电阻的电
流强度为i,金属棒受到安培力的大小为尸,金属棒克服安培力做功的功率为P,电阻两端的电压为U,导
轨与金属棒接触良好,忽略导轨与金属棒的电阻。下列图像可能正确的是()
【答案】AC
【详解】当导体棒从O点向右运动L时,即在0,时间内,在某时刻导体棒切割磁感线的长度
vO
L=I+V∕tanθ∙(θ为ab与ad的夹角)则根据E=BLV0;/=--ɪ=(∕+vZtanθ);可知回路电流均
Q0RR00
匀增加;安培力F=g⅛∙=gU(∕0+IVtane)2;则F-I关系为抛物线,但是不过原点;安培力做功的功率
RR
2
P=Fv.==^(l0+V.ttanθ);则P-t关系为抛物线,但是不过原点;电阻两端的电压等于导体棒产
RR
生的感应电动势,即U=E=BL%=8%&+%ftan。);即图像是不过原点的直线;根据以上分析,可大致排
除BD选项;
L2L
当在一一时间内,导体棒切割磁感线的长度不变,感应电动势E不变,感应电流I不变,安培力F
voVo
大小不变,安培力的功率P不变,电阻两端电压U保持不变;
2L3L
同理可判断,住一——时间内,导体棒切割磁感线长度逐渐减小,导体棒切割磁感线的感应电动势E
v(>vO
均匀减小,感应电流I均匀减小,安培力F大小按照二次函数关系减小,但是不能减小到零,与O上内是
vO
对称的关系,安培力的功率P按照二次函数关系减小,但是不能减小到零,与03内是对称的关系,电阻
vO
两端电压U按线性均匀减小;综上所述选项AC正确,BD错误。
14.(多选)如图,两根相互平行的光滑长直金属导轨固定在水平绝缘桌面上,在导轨的左端接入电
容为C的电容器和阻值为R的电阻。质量为阻值也为R的导体棒MN静止于导轨上,与导轨垂直,且
接触良好,导轨电阻忽略不计,整个系统处于方向竖直向下的匀强磁场中。开始时,电容器所带的电荷量
为Q,合上开关S后,()
A.通过导体棒MN电流的最大值为乌
B.导体棒MN向右先加速、后匀速运动
C.导体棒MN速度最大时所受的安培力也最大
D.电阻R上产生的焦耳热大于导体棒MN上产生的焦耳热
【答案】AD
【详解】MN在运动过程中为非纯电阻,MN上的电流瞬时值为i=匕”
A
A.当闭合的瞬间,Mv=O,此时MN可视为纯电阻R,此时反电动势最小,故电流最大4四=W=2;
ACA
故A正确;
B.当时,导体棒加速运动,当速度达到最大值之后,电容器与MN及R构成回路,由于一直
处于通路的形式,由能量守恒可知,最后MN终极速度为零,故B错误;
C.MN在运动过程中为非纯电阻电路,MN上的电流瞬时值为i=匕辛;当〃=8小时,MN上电流
R
瞬时为零,安培力为零此时,MN速度最大,故C错误;
D.在MN加速度阶段,由于MN反电动势存在,故MN上电流小于电阻R上的电流,电阻R消耗
电能大于MN上消耗的电能(即EΛW),故加速过程中,QR>QMN;当MN减速为零的过程中,电容
器的电流和导体棒的电流都流经电阻R形成各自的回路,因此可知此时也是电阻R的电流大于MN的电流,
综上分析可知全过程中电阻R上的热量大于导体棒上的热量,故D正确。
15.如图所示,在竖直向下的匀强磁场中,水平U型导体框左端连接一阻值为R的电阻,质量为加、
电阻为厂的导体棒仍置于导体框上。不计导体框的电阻、导体棒与框间的摩擦。仍以水平向右的初速度W
开始运动,最终停在导体框上。在此过程中()
×××XX
R—>v0
××××X
b
A.导体棒做匀减速直线运动B.导体棒中感应电流的方向为Q→∕?
C.电阻R消耗的总电能为点AD.导体棒克服安培力做的总功小于g机片
2(/?+r)
【答案】C
【详解】AB.导体棒向右运动,根据右手定则,可知电流方向为b到a,再根据左手定则可知,导体
棒向到向左的安培力,根据法拉第电磁感应定律,可得产生的感应电动势为E=BL%:感应电流为
I=春=警;故安培力为F=BI=也殳;根据牛顿第二定律有尸=";Uj得"="随着
R+rR+rR+rm[R+r)
速度减小,加速度不断减小,故导体棒不是做匀减速直线运动,故AB错误;
C
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