1、電磁感應中能量專題一選擇題(4×10;每題至少有一個正確答案,不選或錯選得0分;漏選得2分)1光滑曲面與豎直平面的交線是拋物線，如圖12320所示，拋物線的方程是yx2，下半部處在一個水平方向的勻強磁場中，磁場的上邊界是ya的直線（圖中的虛線所示）一個小金屬塊從拋物線上yb（ba）處以速度v沿拋物線下滑假設拋物線足夠長，金屬塊沿拋物線下滑后產生的焦耳熱總量是( )Amgb Bmv2Cmg（ba）Dmg（ba） mv22如圖所示，相距為d的兩水平虛線和分別是水平向里的勻強磁場的邊界，磁場的磁感應強度為B，正方形線框abcd邊長為L(L<d)、質量為m。將線框在磁場上方高h處由靜止

2、開始釋放，當ab邊進入磁場時速度為，cd邊剛穿出磁場時速度也為。從ab邊剛進入磁場到cd邊剛穿出磁場的整個過程中 ( )A線框一直都有感應電流B線框有一階段的加速度為gC線框產生的熱量為mg(d+h+L)D線框作過減速運動3如圖所示，質量為m，高度為h的矩形導體線框在豎直面內由靜止開始自由下落.它的上下兩邊始終保持水平，途中恰好勻速通過一個有理想邊界的勻強磁場區域，則線框在此過程中產生的熱量為（ ）Amgh B2mghC大于mgh，小于2mgh D大于2mgh4. 如圖所示，掛在彈簧下端的條形磁鐵在閉合線圈內振動，如果空氣阻力不計，則： （ ）A磁鐵的振幅不變 B磁鐵做阻尼振動C線圈中有逐漸變

3、弱的直流電 D線圈中逐漸變弱的交流電RACB5.如圖所示，圖中回路豎直放在勻強磁場中磁場的方向垂直于回路平面向內。導線AC可以貼著光滑豎直長導軌下滑。設回路的總電阻恒定為R，當導線AC從靜止開始下落后，下面有關回路能量轉化的敘述中正確的是 （ ）A.導線下落過程中,機械能守恒；B.導線加速下落過程中，導線減少的重力勢能全部轉化為回路產生的熱量；C.導線加速下落過程中，導線減少的重力勢能全部轉化為導線增加的動能；D.導線加速下落過程中，導線減少的重力勢能轉化為導線增加的動能和回路增加的內能6如圖所示，虛線框abcd內為一矩形勻強磁場區域，ab=2bc，磁場方向垂直于紙面；實線框a'b&#

4、39;c'd'是一正方形導線框，a'b'邊與ab邊平行。若將導線框勻速地拉離磁場區域，以W1表示沿平行于ab的方向拉出過程中外力所做的功，W2表示以同樣的速率沿平行于bc的方向拉出過程中外力所做的功，則AW1= W2 BW2=2W1CW1=2W2 DW2=4W17如圖所示,兩根光滑的金屬導軌,平行放置在傾角為斜角上,導軌的左端接有電阻R,導軌自身的電阻可忽路不計。斜面處在一勻強磁場中,磁場方向垂直于斜面向上。質量為m,電阻可不計的金屬棒ab,在沿著斜面與棒垂直的恒力作用下沿導軌勻速上滑,并上升h高度,如圖所示。在這過程中（ ）A作用于金屬捧上的各個力的合力所作的

5、功等于零B作用于金屬捧上的各個力的合力所作的功等于mgh與電阻R 上發出的焦耳熱之和C恒力F與安培力的合力所作的功等于零D恒力F與重力的合力所作的功等于電阻R上發出的焦耳熱8如圖6所示，兩根平行放置的豎直導電軌道處于勻強磁場中，軌道平面與磁場方向垂直。當接在軌道間的開關S斷開時，讓一根金屬桿沿軌道下滑（下滑中金屬桿始終與軌道保持垂直，且接觸良好）。下滑一段時間后，閉合開關S。閉合開關后，金屬沿軌道下滑的速度時間圖像不可能為（ ）9一個電熱器接在10 V的直流電源上，在時間t內產生的熱量為Q，今將該電熱器接在一交流電源上，它在2t內產生的熱量為Q，則這一交流電源的交流電壓的最大值和有效值分別是

6、（ ）A最大值是10 V，有效值是10 V B最大值是10 V，有效值是5Va bc da bc dC最大值是5V，有效值是5 V D最大值是20 V，有效值是10V10如圖所示abcd為一豎直放置的矩形導線框，其平面與勻強磁場方向垂直。導線框沿豎直方向從磁場上邊界開始下落，直到ab邊出磁場，則以下說法正確的是( )A、線圈進入磁場和離開磁場的過程中通過導體橫截面上的電荷量相等B、線圈進入磁場和離開磁場的過程中通過導體上產生的電熱相等C、線圈從進入磁場到完全離開磁場的過程中通過導體上產生的電熱等于線圈重力勢能的減小D、若線圈在ab邊出磁場時已經勻速運動，則線圈的匝數越多下落的速度越大二.填空(

7、10分)11空間存在以、為邊界的勻強磁場區域，磁感強度大小為B，方向垂直紙面向外，區域寬為，現有一矩形線框處在圖中紙面內，它的短邊與重合，長度為，長邊的長度為2，如圖所示，某時刻線框以初速沿與垂直的方向進入磁場區域，同時某人對線框施以作用力，使它的速度大小和方向保持不變。設該線框的電阻為R，從線框開始進入磁場到完全離開磁場的過程中，人對線框作用力所做的功等于 。12如圖所示，矩形單匝線框繞OO軸在勻強磁場中勻速轉動。若磁感應強度增為原來的2倍，則線框轉一周產生的熱量為原來 倍 13(12分) 如圖所示，一個交流高壓電源的電壓恒為660v，接在變壓器上給負載供電。已知變壓器副線圈的匝數為n211

8、0匝，燈泡D1、D2、D3、D4是完全相同的燈泡，其上標有“220v，220W”，1、若起初電路中沒有燈泡D1時，燈泡D2、D3、D4均正常發光，則變壓器的原副線圈的匝數比n1：n2為多少？原線圈中磁通量變化率的最大值為多少？2、若在原線圈上接上燈泡D1時，則燈泡D2的實際功率為多少？（不考慮燈泡電阻隨溫度的變化） D21D1D31D4114(12分)如圖所示，在與水平面成角的矩形框范圍內有垂直于框架的勻強磁場，磁感應強度為B，框架的ad邊和bc邊電阻不計，而ab邊和cd邊電阻均為R，長度均為L，有一質量為m、電阻為2R的金棒MN，無摩擦地沖上框架，上升最大高度為h，在此過程中ab邊產生的熱量

9、為Q，求在金屬棒運動過程中整個電路的最大熱功率Pmax。15(14分)如圖所示，電動機牽引一根原來靜止的長L為1 m、質量m為0.1 kg的導體棒MN，其電阻R為1 導體棒架在處于磁感應強度B為1 T、豎直放置的框架上，當導體棒上升h為3.8 m時獲得穩定的速度，導體產生的熱量為2 J電動機牽引棒時，電壓表、電流表的讀數分別為7 V、1 A電動機內阻r為1 ，不計框架電阻及一切摩擦，g取10 m/s2，求： (1)達到穩定時導體棒的速度是多少？(2)從靜止到達到穩定所用的時間是多少？16(15分) 正方形金屬線框abcd，每邊長=0.1m，總質量m=0.1kg，回路總電阻，用細線吊住，線的另一

10、端跨過兩個定滑輪，掛著一個質量為M=0.14kg的砝碼。線框上方為一磁感應強度B=0.5T的勻強磁場區，如圖，線框abcd在砝碼M的牽引下做加速運動，當線框上邊ab進入磁場后立即做勻速運動。接著線框全部進入磁場后又做加速運動（g=10m/s2）。問：（1）線框勻速上升的速度多大？此時磁場對線框的作用力多大？（ 2）線框勻速上升過程中，重物M做功多少？其中有多少轉變為電能？17(15分)如圖所示，足夠長的光滑金屬框豎直放置，框寬l0.5 m，框的電阻不計，勻強磁場磁感應強度B1 T，方向與框面垂直，金屬棒MN的質量為100 g，電阻為1 現讓MN無初速地釋放并與框保持接觸良好的豎直下落，從釋放到

11、達到最大速度的過程中通過棒某一橫截面的電量為2 C，求此過程中回路產生的電能（空氣阻力不計，g10 m/s2）18(16分)兩根金屬導軌平行放置在傾角為=300的斜面上，導軌左端接有電阻R=10，導軌自身電阻忽略不計。勻強磁場垂直于斜面向上，磁感強度B=0.5T。質量為m=0.1kg ，電阻可不計的金屬棒ab靜止釋放，沿導軌下滑。如圖所示，設導軌足夠長，導軌寬度L=2m，金屬棒ab下滑過程中始終與導軌接觸良好，當金屬棒下滑h=3m時，速度恰好達到最大速度2m/s，求此過程中電阻中產生的熱量？19(16分)在如圖所示的水平導軌上（摩擦、電阻忽略不計），有豎直向下的勻強磁場，磁感強度B，導軌左端的

12、間距為L1=4l0，右端間距為l2=l0。今在導軌上放置ACDE兩根導體棒，質量分別為m1=2m0，m2=m0，電阻R1=4R0，R2=R0。若AC棒以初速度V0向右運動，求AC棒運動的過程中產生的總焦耳熱QAC，以及通過它們的總電量q。參考答案:1D 2BC 3B 4BD 5D 6B 7AD 8D9B1011 1213 解：（1）n1:n2=660:220=3:1 3分 n2=110 n1=330 2分由U1=n1(/t)max 2分(/t)max=2 2分（2）RD=U2/P=220 2分 U1-IRD=3IRD 1分 I=660/(4×220)A=3/4A 1分 P=I2RD=

13、(3/4)2×220W=123.75W 2分14棒MN沿框架向上運動產生感應電動勢，相當于電源；ab和cd相當于兩個外電阻并聯。根據題意可知，ab和cd中的電流相同，MN中的電流是ab中電流的2倍。由焦耳定律知，當ab邊產生的熱量為Q時，cd邊產生的熱量也為Q，MN產生的熱量則為8Q。金屬棒MN沿框架向上運動過程中，能量轉化情況是：MN的動能轉化為MN的勢能和電流通過MN、ab、cd時產生的熱量。設MN的初速度為，由能量守恒得，即而MN在以速度v上滑時，產生的瞬時感應電動勢所以，整個電路的瞬時熱功率為可見，當MN的運動速度v為最大速度時，整個電路的瞬時熱功率P為最大值，即15（1）（

14、mg）vmIUI2r，vm2m/s（vm3 m/s舍去）（2）（IUI2r）tmghmvm2，t1 s16（1）當線框上邊ab進入磁場，線圈中產生感應電流I，由楞次定律可知產生阻礙運動的安培力為F=BIl由于線框勻速運動，線框受力平衡，F+mg=Mg聯立求解，得I=8A 由歐姆定律可得，E=IR=0.16V由公式E=Blv，可求出v=3.2m/s F=BIl=0.4N（2）重物M下降做的功為W=Mgl=0.14J由能量守恒可得產生的電能為J17金屬棒下落過程做加速度逐漸減小的加速運動，加速度減小到零時速度達到最大，根據平衡條件得mg在下落過程中，金屬棒減小的重力勢能轉化為它的動能和電能E，由能量守恒定律得mghmvm2E通過導體某一橫截面的電量為q由解得Emghmvm2JJ3.2 J18解：當金屬棒速度恰好達到最大速度時，受力分析，則mgsin=F安+f 3分 據法拉第電磁感應定律：E=BLv 據閉合電路歐姆定律：I= 2