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高考物理一轮复习 第11章 电磁感应 44 电磁感应现象的能量问题能力训练试题VIP免费

高考物理一轮复习 第11章 电磁感应 44 电磁感应现象的能量问题能力训练试题_第1页
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44电磁感应现象的能量问题1.如图所示,边长为L的正方形导线框质量为m,由距磁场H高处自由下落,其下边ab进入匀强磁场后,线圈开始做减速运动,直到其上边cd刚刚穿出磁场时,速度减为ab边进入磁场时的一半,磁场的宽度也为L。则线框穿越匀强磁场过程中产生的焦耳热为()A.2mgLB.2mgL+mgHC.2mgL+mgHD.2mgL+mgH答案C解析设线框ab边刚进入磁场时速度大小为v。根据机械能守恒定律得:mgH=mv2,解得:v=,从线框下落到cd刚穿出匀强磁场的过程,根据能量守恒定律,焦耳热为:Q=mg·2L+mgH-m2=2mgL+mgH。C正确。2.(2018·唐山调研)竖直放置的平行光滑导轨,其电阻不计,磁场方向如图所示,磁感应强度B=0.5T,导体ab及cd长均为0.2m,电阻均为0.1Ω,重均为0.1N,现用力向上推动导体ab,使之匀速上升(与导轨接触良好),此时,cd恰好静止不动,那么ab上升时,下列说法正确的是()A.ab受到的推力大小为2NB.ab向上的速度为2m/sC.在2s内,推力做功转化的电能是0.8JD.在2s内,推力做功为0.6J答案B解析导体棒ab匀速上升,受力平衡,cd棒静止,受力也平衡,对于两棒组成的整体,合外力为零,根据平衡条件可得ab棒受到的推力F=2mg=0.2N,故A错误;对cd棒,受到向下的重力G和向上的安培力F安,由平衡条件得F安=G,即BIL=G,设ab向上的速度为v,那么I==,联立得v==m/s=2m/s,故B正确;在2s内,电路产生的电能Q=t=t=×2J=0.4J,故C错误;在2s内推力做的功,W=Fx=Fvt=0.2×2×2J=0.8J,故D错误。3.如图所示,电阻不计的竖直光滑金属轨道PMNQ,其PMN部分是半径为r的圆弧,NQ部分水平且足够长,匀强磁场的磁感应强度为B,方向垂直于PMNQ平面指向纸里。一粗细均匀的金属杆质量为m,电阻为R,长为r,从图示位置由静止释放,若当地的重力加速度为g,金属杆与轨道始终保持良好接触,则()A.杆下滑过程机械能守恒B.杆最终不可能沿NQ匀速运动C.杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中产生的电能等于D.杆从释放到杆全部滑至水平轨道过程中,通过杆的电荷量等于答案D解析杆在下滑过程中,杆与金属导轨组成闭合回路,磁通量在改变,会产生感应电流,杆将受到安培力作用,安培力对杆做功,杆的机械能不守恒,故A错误;杆最终沿水平面时,不产生感应电流,不受安培力作用而做匀速运动,故B错误;杆从释放到滑至水平轨道过程,重力势能减小mgr,减少的重力势能转化为电能和杆的动能,由能量守恒定律得知:杆上产生的电能小于mgr,故C错误;杆与金属导轨组成闭合回路磁通量的变化量为ΔΦ=B,根据推论q=,得到通过杆的电荷量为q==,D正确。4.如图所示,水平地面上方矩形区域内存在垂直纸面向里的匀强磁场,两个用相同材料、相同粗细的导线绕制的单匝闭合正方形线圈1和2,其边长L1=2L2,在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再逐渐完全进入磁场,最后落到地面,运动过程中,线圈平面始终保持在竖直平面内且下边缘平行于磁场上边界。设线圈1、2落地时的速度大小分别为v1、v2,在磁场中运动时产生的热量分别为Q1、Q2,通过线圈截面的电荷量分别为q1、q2,不计空气阻力,则()A.v1Q2,q1>q2B.v1=v2,Q1=Q2,q1=q2C.v1Q2,q1=q2D.v1=v2,Q1m2,v1Q2。根据q===∝L知,q1>q2,A正确。5.(2018·广东深圳月考)(多选)如图所示,水平面内两光滑的平行金属导轨,左端与电阻R相连接,匀强磁场B竖直向下分布在...

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