Word资料第12讲法拉第电磁感应定律4-—能量问题1能的转化与守恒，是贯穿物理学的基本规律之一。从能量的观点来分析、解决问题，既是学习物理的基本功，也是一种能力。自然界存在着各种不同形式的能，如；”动能广机械能弋重力势能、弹性势能(弹簧).热能1.如图16-7-6所示，在竖直向上B=0.2T的匀强磁场内固定一水平无电阻的光滑U形金属导轨，轨距50cm金属导线ab的质量m=0.1kg,电阻r=0.02Q且ab垂直横跨导轨。导轨中接入电阻R=0.08Q，今用水平恒力F=0.1N拉着ab向右匀速平移，贝I」(1)ab的运动速度为多大？(2)电路中消耗的电功率是多大？(3)撤去外力后R上还能产生多少热量？2.相距为d的足够长的两平行金属导轨(电阻不计)固定在绝缘水平面上，导轨间有垂直轨道平面的匀强磁场，磁感强度为B,导轨左端接有电容为C的电容器，在导轨上放置一金属棒并与导轨接触良好，如图所示。现用水平拉力使金属棒开始向右运动，拉力的功率恒为P,在棒达到最大速度之前，下列叙述正确的是A.金属棒做匀加速运动B.电容器所带电量不断增加C.作用于金属棒的摩擦力的功率恒为PD.电容器a极板带负电3.如图所示,两根光滑的金属导轨，平行放置在倾角为e斜角上，导轨的左端接有电阻R,导轨自身的电阻可忽路不计。斜面处在一匀强磁场中，磁场方向垂直于斜面向上。质量为m,电阻可不计的金属棒ab,在沿着斜面与棒垂直的恒力作用下沿导轨匀速上滑,并上升h高度，如图所示。在这过程中A•作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于零B•作用于金属捧上的各个力的合力所作的功等于mgh与电阻R上发出的焦耳热之和C•恒力F与安培力的合力所作的功等于零D•恒力F与重力的合力所作的功等于电阻R上发出的焦耳热4.两根光滑金属导轨平行放置在倾角为0=30°的斜面上，导轨左端接有电阻R=10Q导轨自身电阻忽略不计。匀强磁场垂直于斜面向上，磁感强度B=0.5T。质量为m=0.1kg，电阻可不计的金属棒ab静止释放，沿导轨下滑。如图所示，设导轨足够长，导轨宽度L=2m，金属棒ab下滑过程中始终与导轨接触良好，当金属棒下滑h=3m时，速度恰好达到最大速度，求此(1)最大速度(2)从开始到速度达到最大，过程中R上产生的热量和通过R的电量？Word资料(1)磁感应强度B的大小；⑵t=0到t=2s过程中拉力F做的功W;(3)t=2s时拉力的瞬时功率P.5.如图所示，在与水平面成9角的矩形框范围内有垂直于框架的匀强磁场，磁感应强度为B,框架的ad边和be边电阻不计，而ab边和cd边电阻均为R,长度均为L,有一质量为m、电阻为2R的金棒MN,无摩擦地冲上框架，上升最大高度为h,在此过程中ab边产生的热量为Q,求(1)画出线框从开始到上升到最大高度过程的v-t草图与I-t草图。(2)求上升过程中整个电路的最大热功率P。max6.如图甲所示，平行光滑金属导轨MN、PQ之间距离L=0.5m，所在平面与水平面成°=370角，M、P两端接有阻值为R=0.8。的定值电阻。质量为m=0.5kg、阻值为r=0.2。的金属棒ab垂直导轨放置，其它部分电阻不计。整个装置处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平面向上。从t=0时刻开始ab棒受到—个平行于导轨向上的外力F作用，由静止开始沿导轨向上运动，运动中棒始终与导轨垂直，且接触良好，ab棒受到的安培力F的大小随时间变化的图象如图乙所示(t1=2s时，安培力F1=2N)。从t二0到t=2s过女程中通过电阻R横截面上的电量q=2C，R上的发热量Q1=2J。求：7.如图2所示，abed为静置于水平面上的宽度为L而长度足够长的U型金属滑轨，be边接有电阻R,其它部分电阻不计.ef为一可在滑轨平面上滑动、质量为m的均匀金属棒.一均匀磁场B垂直滑轨面。金属棒以一水平细绳跨过定滑轮，连接一质量为M的重物•今重物M自静止开始下落，假定滑轮无质量，且金属棒在运动中均保持与be边平行.忽略所有摩擦力，(1)求金属棒作匀速运动时的速率v(忽略be边对金属棒的作用力)。(2)若重物从静止开始至匀速运动之后的某一时刻下落的总高度为h，求这一过程中电阻R上产生的热量Q•’Word资料8.如图所示，质量为m、边长为l的正方形线框，从有界的匀强磁场上方由静止自由下落，线框电阻为R。匀强磁场的宽度为H°(l
