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电磁感应的电量和热量专题练习

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高三物理电磁感应的电量和热量

1、(2013天津理综)3.如图所示,纸面内有一矩形导体闭合线框动abcd,ab边长大于bc边长,置于垂直纸面向里、边界为MN的匀强磁场外,线框两次匀速地完全进入磁场,两次速度大小相同,方向均垂直于MN。第一次ab边平行MN进入磁场,线框上产生的热量为Q1,通过线框导体横截面的电荷量为q1;第二次bc边平行MN进入磁场.线框上产生的热量为Q2,通过线框导体横截面的电荷量为q2,则

A.Q1>Q2 q1=q2 B.Q1>Q2 q1>q2 C.Q1=Q2 q1=q2 D.Q1=Q2 q1>q2 2、(2010安徽卷)20.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,两个边长相等的单匝闭合正方形线圈Ⅰ和Ⅱ,分别用相同材料,不同粗细的导线绕制(Ⅰ为细导线)。两线圈在距磁场上界面h高处由静止开始自由下落,再进入磁场,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Ⅰ、Ⅱ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。不计空气阻力,则

A.v1 Q2 D.v1 =v2,Q1< Q2

间距为L,导轨平面与磁感应强度为B的匀强磁场垂直,导轨电阻不计.金属棒ab由静止开始沿导轨下滑,并与两导轨始终保持垂直且良好接触,ab棒接入电路的电阻为R,当流过ab棒某一横截面的电量为q时,棒的速度大小为v,则金属棒ab在这一过程中( )

A. F运动的平均速度大小为Ⅰ h Ⅱ 3. 如图,足够长的U型光滑金属导轨平面与水平面成角(0<<90°),其中MN与PQ平行且

1qRB. 平滑位移大小为 2 BLB2L2sin C. 产生的焦耳热为qBL D. 受到的最大安培力大小为R4、(2013江苏物理)13.(15分)如图所示,匀强磁场中有一矩形闭合线圈abcd,线圈平面与磁场垂直。 已知线圈的匝数N=100,边长ab =1. 0m、bc=0.5m,电阻r=2。 磁感应强度B在0~1s内从零均匀变化到0.2T。 在1~5s内从0.2T均匀变化到-0.2T,取垂直纸面向里为磁场的正方向。求:

(1)0.5s时线圈内感应电动势的大小E和感应电流的方向; (2)在1~5s内通过线圈的电荷量q; (3)在0~5s内线圈产生的焦耳热Q。

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5、(2012天津)如图所示,一对光滑的平行金属导轨固定在统一水平面内,导轨间距l=0.5m,左端接有阻值R=0.3Ω的电阻。一质量m=0.1kg,电阻r=0.1Ω的金属棒MN放置在导轨上,整个装置置于竖直向上的匀强磁场中,磁场的磁感应强度B=0.4T。棒在水平向右的外力作用下,

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由静止开始以a=2m/s的加速度做匀加速运动,当棒的位移x=9m时撤去外力,棒继续运动一段距离后停下来,已知撤去外力前后回路中产生的焦耳热之比Q1:Q2=2:1。导轨足够长且电阻不计,棒在运动过程中时钟与导轨垂直且两端与导轨保持良好接触。求

1、棒在匀加速过程中,通过电阻R的电荷量q: 2、撤去外力后回路中产生的焦耳热Q2: 3、外力做的功WF

6.(2011浙江)(16分)如图甲所示,在水平面上固定有长为L=2m、宽为d=1m的金属“U”型轨导,在“U”型导轨右侧l=0.5m范围内存在垂直纸面向里的匀强磁场,且磁感应强度随时间变化规律如图乙所示。在t=0时刻,质量为m=0.1kg的导体棒以v0=1m/s的初速度从导轨的左端开始向右运动,导体棒与导轨之间的动摩擦因数为μ=0.1,导轨与导体棒单位长度的电阻均为

。 0.1/m,不计导体棒与导轨之间的接触电阻及地球磁场的影响(取g10m/s2)

(1)通过计算分析4s内导体棒的运动情况;

(2)计算4s内回路中电流的大小,并判断电流方向; (3)计算4s内回路产生的焦耳热。

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7.(2011天津)(18分)如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ间距为l=0.5m,其

电阻不计,两导轨及其构成的平面均与水平面成30°角。完全相同的两金属棒ab、cd分别垂直导轨放置,每棒两端都与导轨始终有良好接触,已知两棒的质量均为0.02kg,电阻均为R=0.1Ω,整个装置处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中,磁感应强度为B=0.2T,棒ab在平行于导轨向上的力F作用下,沿导轨向上匀速运动,而棒cd恰好能保持静止。取g=10m/s2,问: (1)通过cd棒的电流I是多少,方向如何? (2)棒ab受到的力F多大?

(3)棒cd每产生Q=0.1J的热量,力F做的功W是多少?

8.(2009广东)(15分)如图所示,一个电阻值为R ,匝数为n的圆形金属线圈与阻值为2R

的电阻R1连结成闭合回路。线圈的半径为r1 . 在线圈中半径为r2的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强磁场,磁感应强度B随时间t变化的关系图线如图所示。图线与横、纵轴的截距分别为t0和B0。导线的电阻不计。求0至t1时间内:⑴通过电阻R1上的电流大小和方向;⑵通过电阻R1上的电量q及电阻R1上产生的热量。

B r2 B0 B a

O R1 r1 b O t

t1 t0

3

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