備戰(zhàn)2012年高中物理強(qiáng)化訓(xùn)練題27《法拉第電磁感應(yīng)定律、互感和自感》

1、云南省新人教版物理2012屆高三單元測(cè)試27法拉第電磁感應(yīng)定律、互感和自感（時(shí)間:90 分鐘 滿分：100 分）一、選擇題1 如圖所示，在 xL2，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度 B = 1.0 T,方向與線框平面垂直。如圖 27 所示，令線框的 dc 邊從離磁場(chǎng)區(qū)域上邊界PP 的距離為 h= 0.7 m 處自由下落.已知線框的 dc 邊進(jìn)入磁場(chǎng)以后，ab 邊到達(dá)邊界 PP 之前的某一時(shí)刻線框的速度已達(dá)到這一階段 的最大值.問從線框開始下落，至 Udc 邊剛剛到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域下邊界QQ 的過程中，磁場(chǎng)作用于線框的安培力所做的總功為多少？(g 取 10 m/s2)【答案】0.8 J【詳解】本題中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能

2、和動(dòng)能，而安培力做的總功使重力勢(shì)能一部分轉(zhuǎn)化為電XXXTt=nBavD 錯(cuò).能，電能的多少等于安培力做的功.依題意，線框的 ab 邊到達(dá)磁場(chǎng)邊界 PP 之前的某一時(shí)刻線框的速度達(dá)到這一階段速度最大 值，以 v0表示這一最大速度，則有E= BLIvO線框中電流 i = EBL1v0R所以 vO=4 m/s.de 邊繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)過程中， 直至線框的 ab 邊達(dá)到磁場(chǎng)的上邊界 PP,線框保持速度 vO 不變，故從線框自由下落至 ab 邊進(jìn)入磁場(chǎng)過程中，由動(dòng)能定理得：、1mg(h + L2) + W 安=2mv2、1W 安=2mv2 mg(h + L2) = - 0.8 Jab 邊進(jìn)入磁場(chǎng)后，直到 d

3、c 邊到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)下邊界 QQ 過程中，作用于整個(gè)線框的安培力為零， 安培力做功也為零，線框只在重力作用下做加速運(yùn)動(dòng)，故線框從開始下落到dc 邊剛到達(dá)磁場(chǎng)區(qū)域下邊界 QQ 過程中，安培力做的總功即為線框自由下落至ab 邊進(jìn)入磁場(chǎng)過程中安培力所做的功W 安=0.8 J負(fù)號(hào)表示安培力做負(fù)功.12如右圖所示，兩根平行金屬導(dǎo)軌固定在同一水平面內(nèi)，間距為I，導(dǎo)軌左端連接一個(gè)電阻 R.一根質(zhì)量為 m、電阻為 r 的金屬桿 ab 垂直放置在導(dǎo)軌上.在桿的右方距桿為 d 處有一 個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直于軌道平面向下，磁感應(yīng)強(qiáng)度為 B.對(duì)桿施加一個(gè)大小為 F、方向平行于導(dǎo)軌的恒力，使桿從靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知桿到達(dá)

4、磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)速度為v,之后進(jìn)入磁場(chǎng)恰好做勻速運(yùn)動(dòng).不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，假定導(dǎo)軌與桿之間存在恒定的阻力.求：(1) 導(dǎo)軌對(duì)桿 ab 的阻力大小 Ff;(2) 桿 ab 中通過的電流及其方向；(3) 導(dǎo)軌左端所接電阻 R 的阻值.【答案】(1)Fmv2mv2方向 af2-B2 r2d 2Bldmv【詳解】(1)桿進(jìn)入磁場(chǎng)前做勻加速運(yùn)動(dòng)，有F Ff = ma v2= 2ad解得導(dǎo)軌對(duì)桿的阻力mv2 Ff=F mr (2)桿進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速運(yùn)動(dòng)，有F= Ff + FA桿 ab 所受的安培力i! X XKXRr- !ft：址 累X X1:!Kxxx作用于線框上的安培力F = BL1I =警速度達(dá)到最大值條件是F = mg吋一1FA = IBl 解得桿 ab 中通過的電流I=mv212Bld桿中的電流方向自