福建省莆田市高中物理 校本作業(yè)7 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題無答案新人教版選修32

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1、校本作業(yè)7 電磁感應(yīng)中的動力學(xué)和能量問題【例1】如圖,MN、PQ間距L=0.50 m, =37, R=5.0 ,勻強(qiáng)磁場垂直于導(dǎo)軌平面向上,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=1.0 T。將一根質(zhì)量為m=0.050 kg的金屬棒放在導(dǎo)軌的ab位置,金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計(jì)。靜止釋放金屬棒。已知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)=0.50,當(dāng)金屬棒滑行至cd處時(shí),其速度大小開始保持不變,位置cd與ab之間的距離s=2.0 m。已知g=10 m/s2,sin 37=0.60,cos 37=0.80。 求:(1)金屬棒沿導(dǎo)軌開始下滑時(shí)的加速度大小; (2)金屬棒到達(dá)cd處的速度大小; (3)金屬棒由位置ab運(yùn)動到cd的過程中,電阻R產(chǎn)生的熱量。

2、【針對訓(xùn)練1】如圖所示，光滑金屬導(dǎo)軌NMPQ(其電阻不計(jì))固定在水平面內(nèi)，軌距L1 m，導(dǎo)軌左端連一個(gè)阻值為R7.5 的電阻，導(dǎo)軌部分處于豎直向下的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B2 T，金屬桿ab的質(zhì)量為0.4 kg、內(nèi)阻為0.5 ，橫放在導(dǎo)軌上通過滑輪和輕繩連接一個(gè)質(zhì)量為0.1 kg的物體m，不計(jì)一切摩擦，現(xiàn)將物體自由釋放，假若導(dǎo)軌水平段足夠長，金屬桿在水平軌道內(nèi)運(yùn)動到速度最大過程中，位移為l1.8 m，下列說法正確的是(g取10 m/s2)() A剛釋放的瞬間，金屬桿的加速度a2.5 m/s2 B金屬桿運(yùn)動的最大速度為v2 m/s C電阻R的最大熱功率P2 W D從靜止開始運(yùn)動到速度最大的過程中

3、，金屬桿克服安培力做功0.8 J 【針對訓(xùn)練2】如圖甲所示，足夠長的光滑平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ豎直放置，其寬度L1 m導(dǎo)軌的上端M與P之間連接阻值為R0.40 的電阻，質(zhì)量為m0.01 kg、電阻為r0.30 的金屬棒ab緊貼在導(dǎo)軌上現(xiàn)使金屬棒ab由靜止開始下滑，其下滑距離x與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示，圖象中的OA段為曲線，AB段為直線，導(dǎo)軌電阻不計(jì)，取g10 m/s2，求： (1)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大?。?(2)金屬棒ab在開始運(yùn)動的1.5 s內(nèi)，通過電阻R的電荷量； (3)金屬棒ab在開始運(yùn)動的1.5 s內(nèi)，電阻R上產(chǎn)生的熱量 【例2】電阻可忽略的光滑平行金屬導(dǎo)軌長s1.15 m，兩導(dǎo)軌間距L0

4、.75 m，導(dǎo)軌傾角為30，導(dǎo)軌上端ab接一阻值R1.5 的電阻，磁感應(yīng)強(qiáng)度B0.8 T的勻強(qiáng)磁場垂直軌道平面向上阻值r0.5 ，質(zhì)量m0.2 kg的金屬棒與軌道垂直且接觸良好，從軌道上端ab處由靜止開始下滑至底端，在此過程中金屬棒產(chǎn)生的焦耳熱Q10.1 J(取g10 m/s2)求： (1)金屬棒在此過程中克服安培力的功W安； (2)金屬棒下滑速度v2 m/s時(shí)的加速度a； (3)金屬棒下滑的最大速度vm 【例3】如圖所示，兩根足夠長平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在傾角=37的絕緣斜面上，頂部接有一阻值R=3的定值電阻，下端開口，軌道間距L=1m整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B=2T的勻強(qiáng)磁場中，磁場方向

5、垂直斜面向上質(zhì)量m=1kg的金屬棒ab置于導(dǎo)軌上，ab在導(dǎo)軌之間的電阻r=1，電路中其余電阻不計(jì)金屬棒ab由靜止釋放后沿導(dǎo)軌運(yùn)動已知金屬棒ab與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)=0. 5sin37=0.6，cos37=0.8，取g=10m/s2求： （1）金屬棒ab沿導(dǎo)軌向下運(yùn)動的最大速度vm； （2）若從金屬棒ab開始運(yùn)動至達(dá)到最大速度過程中電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱總共為1.5J，求流過電阻R的總 電荷量q 【例4】如圖所示, 光滑金屬導(dǎo)軌間距為L,導(dǎo)軌電阻不計(jì),上端a、b間接有阻值為R的電阻, 與水平面的夾角為,且處在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面向下的勻強(qiáng)磁場中。質(zhì)量為m、電阻為r的導(dǎo)體棒與固定彈簧

6、連接后放在導(dǎo)軌上。初始時(shí)刻,彈簧恰處于自然長度,導(dǎo)體棒具有沿軌道向上的初速度v0。已知彈簧的勁度系數(shù)為k,彈簧的中心軸線與導(dǎo)軌平行。(1)求初始時(shí)刻通過電阻R的電流I的大小和方向; (2)當(dāng)導(dǎo)體棒第一次回到初始位置時(shí),速度 變?yōu)関,求此時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大小a; (3)若導(dǎo)體棒最終靜止時(shí)彈簧的彈性勢能為Ep,求導(dǎo)體棒從開始運(yùn)動直到停止的過程中,電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱Q。 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375