科技创新专题4 电磁感应现象中的能量问题与有关课件.doc

专题4 电磁感应现象中的能量问题 刷难关 1.如图所示，I、II区域是宽度均为的匀强磁场，磁感应强度大小均为，方向相反。一边长、质量、电阻的正方形金属框abcd的ab边紧靠磁场边缘，在外力的作用下向右匀速运动穿过磁场区域，速度。在线框穿过磁场区的过程中，外力所做的功为（??） A:?B:?7.5J C:?10J D:?15J 两根光滑的金属导轨,平行放置在倾角为的斜面上,导轨的下端接有电阻R,导轨的电阻不计.斜面处在一匀强磁场中,磁场的方向垂直斜面向上.一电阻不计的光滑金属棒ab,在沿斜面向上且与金属棒垂直的恒力F作用下沿导轨匀速上升到图示虚线位置,在此过程中,下列说法正确的是(??) A.?恒力F和安培力对金属棒所做功的和等于金属棒重力势能的增量 ?恒力F和重力对金属棒所做功的和等于电阻R上产生的电热 ?金属棒克服安培力所做的功等于金属棒重力势能的增量 ?恒力F对金属棒所做的功等于电阻R上产生的电热 如图所示，两根间距为?L的金属导轨?MN和?PQ，电阻不计，左端弯曲部分光滑，水平部分导轨与导体棒间的滑动摩擦因数为?μ，水平导轨左端有宽度为?d、方向竖直向上的匀强磁场Ⅰ，右端有另一磁场Ⅱ，其宽度也为?d，但方向竖直向下，两磁场的磁感强度大小均为?B0，相隔的距离也为?d。有两根质量为m、电阻均为?R的金属棒?a和?b与导轨垂直放置，?b棒置于磁场Ⅱ中点?C、?D处．现将?a棒从弯曲导轨上某一高处由静止释放并沿导轨运动下去。（重力加速度为?g）??（1）当?a棒在磁场Ⅰ中运动时，若要使?b棒在导轨上保持静止，则?a棒刚释放时的高度应小于某一值?h0，求?h0的大小；?（2）若将?a棒从弯曲导轨上高度为?h（?h＜?h0）处由静止释放，?a棒恰好能运动到磁场Ⅱ的左边界处停止，求?a棒克服安培力所做的功； 如图1所示,两根电阻不计的平行光滑金属导轨MN、PQ固定于水平面内,导轨间距,一端与阻值的电阻相连.导轨间一侧存在一个方向与导轨平面垂直的磁场,磁感应强度沿x方向均匀减小,可表示为.一根质量、电阻的金属棒置于导轨上,并与导轨垂直.棒在外力作用下从处以初速度沿导轨向右运动.已知运动过程中电阻上消耗的功率不变.(1)求金属棒在处时回路中的电流;(2)求金属棒在处速度的大小;(3)金属棒从运动到的过程中:a.在图2中画出金属棒所受安培力随x变化的关系图线;b.求外力所做的功. 如图甲所示，水平面上固定一个间距L＝1 m的光滑平行金属导轨，整个导轨处在竖直方向的磁感应强度B＝1 T的匀强磁场中，导轨一端接阻值R＝9 Ω的电阻．导轨上质量m＝1 kg、电阻r＝1 Ω、长度也为1 m的导体棒在外力的作用下从t＝0时开始沿平行导轨方向运动，其速度随时间的变化规律是v＝2?.不计导轨电阻．求： (1)t＝4 s时导体棒受到的安培力的大小； (2)请在图乙的坐标图中画出电流二次方与时间的关系(I2－t)图象，并通过该图象计算出4 s时间内电阻R上产生的热量。 甲　　　　　　　　　　乙　 如图甲所示光滑的定滑轮上绕有轻质柔软细线,线的一端系一质量为的重物,另一端系一质量为、电阻为的金属杆.在竖直平面内有间距为的足够长的平行金属导轨PQ、EF,在QF之间连接有阻值为的电阻,其余电阻不计.磁感应强度为的匀强磁场与导轨平面垂直,开始时金属杆置于导轨下端QF处,将重物由静止释放,重物的速度与下降的高度图象如图乙所示.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,(忽略所有摩擦,重力加速度,求:(1)电阻R中的感应电流方向;(2)重物匀速下降的速度v;(3)重物从释放到刚开始匀速的过程中,电阻R中产生的焦耳热 如图所示,足够长的光滑平行金属导轨cd和ef水平放置,在其左端连接倾角为的光滑金属导轨ge、hc,导轨间距均为,在水平导轨和倾斜导轨上,各放一根与导轨垂直的金属杆,金属杆与导轨接触良好、金属杆a、b质量均为、电阻,,其余电阻不计,在水平导轨和倾斜导轨区域分别有竖直向上和竖直向下的匀强磁场,,且.已知从时刻起,杆a在外力作用下由静止开始水平向右运动,杆b在水平向右的外力作用下始终保持静止状态,且取 (1)通过计算判断杆a的运动情况;(2)从时刻起,求1s内通过杆b的电荷量;(3)已知时刻起,2s内作用在杆a上的外力F1做功为,则这段时间内杆b上产生的热量为多少? 如图所示,两足够长平行光滑的金属导轨MN、PQ相距为L,导轨平面与水平面夹角为,导轨电阻不计.磁感应强度为B的匀强磁场垂直导轨平面斜向上,长为L的金属棒ab垂直于MN、PQ放置在导轨上,且始终与导