電磁感應(yīng)中的綜合應(yīng)用

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1、9-3電磁感應(yīng)中的綜合應(yīng)用一、選擇題1.（2012-山東濟(jì)寧）如圖所示，兩足夠長平行金屬導(dǎo)軌固定在水平面上，勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下，金屬棒血、cd與導(dǎo)軌構(gòu)成閉合回路且都可沿導(dǎo)軌無摩擦滑動(dòng)。兩金屬棒血、皿的質(zhì)量之比為2：lo用一沿導(dǎo)軌方向的恒力F水平向右拉金屬棒cd,經(jīng)過足夠長時(shí)間以后（）bfBdf1「「Lr—?、A.金屬棒血、cd都做勻速運(yùn)動(dòng)B.金屬棒血上的電流方向由"向aC.金屬棒皿所受安培力的大小等于2F/3D.兩金屬棒間距離保持不變［答案］BC［解析］對(duì)兩金屬棒ab.cd進(jìn)行受力和運(yùn)動(dòng)分析可知，兩金屬

2、棒最終做加速度相同的勻加速直線運(yùn)動(dòng),且ah棒速度小于cd棒速度,所以兩金屬棒間距離是變大的，由楞次定律判斷金屬棒血上的電流方向由〃到a,選項(xiàng)A.D錯(cuò)誤，B正確；以兩金屬棒整體為研究對(duì)象有：F=3ma,隔離cd金屬棒分析：F-F安=恥，可求得金屬棒2皿所受安培力的大小F安=尹，選項(xiàng)C正確。2.（2012-北京宣武）a如圖所示，豎直光滑的墻面上有一閉合導(dǎo)線框，在導(dǎo)線框的下方有一面積比導(dǎo)線框稍小的磁場(chǎng)區(qū)域。導(dǎo)線框從圖示位置自由下落，在其整個(gè)下落過程中，下列說法正確的是（）A.導(dǎo)線框做自由落體運(yùn)動(dòng)B.導(dǎo)線框通過磁場(chǎng)區(qū)域后做

3、曲線運(yùn)動(dòng)C.導(dǎo)線框通過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)機(jī)械能減少D.導(dǎo)線框在穿過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，下面的導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力向上,上面的導(dǎo)線受到的磁場(chǎng)力向下嗒案］C［解析］導(dǎo)線框通過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，根據(jù)安培定則和左手定則知，導(dǎo)線框要受到豎直向上的安培力作用，導(dǎo)線框既不能做自由落體運(yùn)動(dòng)，也不能做曲線運(yùn)動(dòng)，A、B錯(cuò)誤；導(dǎo)線框通過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)要克服安培力做功，機(jī)械能減少，C正確。根據(jù)楞次定律，導(dǎo)線框在穿過磁場(chǎng)區(qū)域時(shí)，上下兩個(gè)導(dǎo)線受到的安培力方向都向上，D錯(cuò)誤。3.（2012?浙江杭州）如圖所示，兩根平行的光滑長直金屬導(dǎo)軌,其電阻不計(jì)，導(dǎo)體棒血、跨在導(dǎo)軌上，血

4、的電阻R大于c〃的電阻廠當(dāng)皿在大小為冃的外力作用下勻速向右滑動(dòng)時(shí)，血在大小為F2的外力作用下保持靜止，那么以下說法中正確的是（）XXXX1)cIA?Uab>Ucd，F(xiàn)i>F2B?Uab=Ucd'Pl<^2C?uab>Ucd'卩1=尸2D.Uab=Ucd'Pi=Pl嗒案］D［解析］acXxxx亠KbdCd導(dǎo)體棒在F.的作用下，做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，成為電源。Ucd即電源的端電壓，成為電路外電阻上的分壓，等效電路圖如圖所示。由于導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，Uab=Ucd.另外，由于棒與血棒中電流大小相等，導(dǎo)體棒有效長度相同，所處磁場(chǎng)相

5、同，故兩棒分別受到的安培力大小相等.方向相反。ab.cd兩棒均為平衡態(tài)，故分別受到的外力形與兩個(gè)安培力平衡，即有：F［=F2,應(yīng)選D。4.（2012-山東濰坊一模）:XXXXXXX：；XXXXXXX：:XXXXXXX：:XXXXXXX：如圖所示，水平地面上方矩形虛線區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩個(gè)閉合線圈I和II分別用同種的導(dǎo)線繞制而成，其中I是邊長為L的正方形，II是長2Z.寬E的矩形，將兩線圈從圖示位置同時(shí)由靜止釋放。線圈下邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，I立即做一段時(shí)間的勻速運(yùn)動(dòng)。已知兩線圈在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，下邊始終平行于

6、磁場(chǎng)上邊界，不計(jì)空氣阻力，貝U()A?下邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，II也立即做一段時(shí)間的勻速運(yùn)動(dòng)B.從下邊進(jìn)入磁場(chǎng)開始的一段時(shí)間內(nèi)，線圈II做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)A.從下邊進(jìn)入磁場(chǎng)開始的一段時(shí)間內(nèi)，線圈II做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)D.線圈II先到達(dá)地面［答案］C［解析］線圈U的電阻是線圈I的弓倍，線圈II中產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是線圈I的2倍，線圈U中產(chǎn)生的感應(yīng)電流是線圈I的扌倍，受到的安培力是線圈I的爭咅，但是線圈U的重力只是線圈/的

7、倍，因線圈下邊進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，線圈I立即做一段時(shí)間的勻速運(yùn)動(dòng)，所以線圈II立即做加速度不斷減小

8、的減速運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)A.B錯(cuò)誤，C正確；因線圈I、II進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度相同，故線圈II后到達(dá)地面，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.（2012-山東濟(jì)南一模）如圖所示，寬度為〃的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)豎直向下穿過光滑的水平桌面，一質(zhì)量為加的橢圓形導(dǎo)體框平放在桌面上，橢圓的長軸平行磁場(chǎng)邊界，短軸小于必現(xiàn)給導(dǎo)體框一個(gè)初速度鞏（鞏垂直磁場(chǎng)邊界），已知導(dǎo)體框全部在磁場(chǎng)中的速度為s導(dǎo)體框全部出磁場(chǎng)后的速度為“；導(dǎo)體框進(jìn)入磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為0，導(dǎo)體框離開磁場(chǎng)過程中產(chǎn)生的焦耳熱為@2。下列說法正確的是（）:XX:XX:XXXXA.導(dǎo)體框離開磁場(chǎng)過程中，感

9、應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向B.導(dǎo)體框進(jìn)出磁場(chǎng)都是做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C.302D?01+02=如（詬—詬）［答案］ACD［解析］由楞次定律可以判斷，導(dǎo)體棒離開磁場(chǎng)的過程中，感應(yīng)電流的方向?yàn)轫槙r(shí)針方向，選項(xiàng)A正確；導(dǎo)體棒進(jìn)出磁場(chǎng)時(shí)受到的安培力是變力，做非勻變速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；安培力一直是阻力，故導(dǎo)體框做減速運(yùn)動(dòng),進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大于離開磁場(chǎng)時(shí)的速度,進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)產(chǎn)