电磁感应
1.(黑龙江哈九中高三上学期期末考试物理试题全解全析)如图,连接两个定值电阻的平行金属导轨与水平面成θ角,R1R22R,匀强磁场垂直穿过导轨平面。有一导体棒ab质量为m,棒的电阻也为2R,棒与导轨之间的动摩擦因数为μ。导体棒ab沿导轨向上滑动,当上滑的速度为v时,定值电阻R2消耗的电功率为P,下列正确的是()
A.此时重力的功率为mgvcosθ
B.此装置消耗的机械功率为μmgvcosθ
C.导体棒受到的安培力的大小为6Pv
D.导体棒受到的安培力的大小为8Pv
【答案】C;
【解析】根据功率计算公式,则此时重力的功率为mgvsi
θ,即选项A不正确;由于摩擦
力fμmgcosθ,故因摩擦而消耗的热功率为μmgvcosθ,由法拉第电磁感应定律得
EBLv,回路总电流IE3R,导体棒滑动中受到安培力FBIL,故整个装置消耗的机械功率
为(Fμmgcosθ)v,即选项B不正确
由于R1R22R,棒的电阻也为2R,当上滑的速度为v时,定值电阻R2消耗的电功率为P,则定值电阻R1消耗的电功率也为P,根据电路的基本特点,此时导体棒ab消耗的电功率应该为4P,故整个电路消耗的电功率为6P,同时克服安培力做功转化为电功率,所以
导体棒受到的安培力的大小为F6Pv即选项C正确,而D错误.
【考点】电磁感应
2.(黑龙江哈九中高三上学期期末考试物理试题全解全析)如图,在倾角为θ的光滑斜面上,
存在着两个磁感应强度大小为B的匀强磁场,磁场的宽度MJ和JG均为L,一个质量为m、
电阻为R、边长也为L的正方形导线框,由静止开始沿斜面下滑,当ab边刚越过GH进入
磁场Ⅰ区时,恰好以速度v1做匀速直线运动;当ab边下滑到JP与MN的中间位置时,线
框又恰好以速度v2做匀速直线运动,从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线
框的机械能减少量为△E,重力对线框做功的绝对值为W1,安培力对线框做功的绝对值为
W2,下列说法中正确的有
()
A.v2:v11:2
fB.v2:v11:4C.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,W2等于△ED.从ab进入GH到MN与JP的中间位置的过程中,线框动能变化量为W1-W2【答案】BCD;【解析】当ab边刚越过GH进入磁场Ⅰ区时,恰好以速度v1做匀速直线运动,则由法拉第电磁感应定律得E1BLv1,回路总电流I1E1R,导体棒滑动中受到安培力
F1BI1L
B2L2v1R
mgsi
当ab边下滑到JP与MN
的中间位置时,线框又恰好以速度
v2做匀速直线运动,此时正方形导线框的两边均切割磁感线,故这是典型的双电源问r