2011届北京市各区高三物理期末考试分类汇编《电磁感应》

　　此资源为用户分享，在本站免费下载，只限于您用于个人教学研究。

约4880字。

　　2011届北京市各区高三物理期末考试分类汇编－－电磁感应
　　（房山）14如图所示，为两个有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B，方向分别垂直纸面向里和向外，磁场宽度均为L，距磁场区域的左侧L处，有一边长为L的正方形导体线框，总电阻为R，且线框平面与磁场方向垂直，现用外力F使线框以速度v匀速穿过磁场区域，以初始位置为计时起点，规定：电流沿逆时针方向时的电动势E为正，磁感线垂直纸面向里时磁通量Φ的方向为正，外力F向右为正。则以下关于线框中的磁通量Φ、感应电动势E、外力F和电功率P随时间变化的图象正确的是
　　D
　　（房山）21、如图甲所示，光滑且足够长的平行金属导轨MN、PQ固定在同一水平面上，两导轨间距L=0.3m。导轨电阻忽略不计，其间连接有固定电阻R=0.4Ω。导轨上停放一质量m=0.1kg、电阻r=0.2Ω的金属杆ab，整个装置处于磁感应强度B=0.5T的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。利用一外力F沿水平方向拉金属杆ab，使之由静止开始运动，电压传感器可将R两端的电压U即时采集并输入电脑，获得电压U随时间t变化的关系如图乙所示。
　　（1）试证明金属杆做匀加速直线运动，并计算加速度的大小；
　　（2）求第2s末外力F的瞬时功率；
　　（3）如果水平外力从静止开始拉动杆2s所做的功为0.3J，求回路中定值电阻R上产生的焦耳热是多少。
　　（房山）21、
　　（1）设路端电压为U，金属杆的运动速度为v，则感应电动势E = BLv，……………………1分
　　通过电阻R的电流　……………………1分
　　电阻R两端的电压U=  ……………………1分
　　由图乙可得U=kt，k=0.10V/s……………………1分
　　解得，……………………1分
　　因为速度与时间成正比，所以金属杆做匀加速运动，加速度。……1分
　　（用其他方法证明也可以,只要得出加速度a=1m/s2即可给6分）
　　（2）在2s末，速度v2=at=2.0m/s，……………………1分
　　电动势E=BLv2，通过金属杆的电流
　　金属杆受安培力……………………1分
　　设2s末外力大小为F2，由牛顿第二定律，，……………………1分
　　故2s末时F的瞬时功率P=F2v2……………………1分
　　P=0.35W  ……………………1分
　　(3) 在2s末，杆的动能……………………1分
　　由能量守恒定律，回路产生的焦耳热Q=W-Ek=0.1J ……………………1分
　　根据Q=I2Rt，有……………………1分
　　故在R上产生的焦耳热……………………1分