课时检测(六十七) 电磁感应中的能量问题 (题型研究课)

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2024-12-31 0 0 161.5KB 5 页 5.9玖币

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1．(多选)如图所示，竖直放置的两根平行光滑金属导轨之间接有

定值电阻 R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并接触良好，

金属棒与导轨的电阻均不计，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向与导

轨平面垂直，金属棒在竖直向上的恒力 F作用下匀速上升，以下说法

正确的是(　　)

A．作用在金属棒上各力的合力做功为零

B．重力做的功等于系统产生的电能

C．金属棒克服安培力做的功等于电阻 R上产生的焦耳热

D．恒力 F做的功等于电阻 R上产生的焦耳热

解析：选AC　因为金属棒匀速上升，所以其所受合力为零，合力做的功为零，故 A

对；重力做的功等于重力势能变化量的负值，恒力 F做的功等于重力势能的变化量与产生

的电能之和，而克服安培力做的功等于电阻 R上产生的焦耳热，故 B、D错，C对。

2.有一边长为 L的正方形导线框，质量为 m，由高 H处自由下落，

如图所示，其边 ab 进入匀强磁场区域后，线框开始做减速运动，直到

其边 cd 刚好穿出磁场时，速度减为 ab 边刚进入磁场时速度的一半，此

匀强磁场的宽度也是 L，线框在穿越匀强磁场过程中产生的电热是 (

)

A．2mgL　　　　　　　　 B．2mgL＋mgH

C．2mgL＋mgH D．2mgL＋mgH

解析：选C　设线框进入磁场的速度为 v1，离开磁场的速度为 v2，以磁场的下边界为

零势能面，线框从开始下落到离开磁场的过程中能量守恒，则 mg(H＋2L)＝Q＋mv22，线

框从开始下落到 ab 边进入磁场过程中应用动能定理 mgH＝mv12，由题意知 v1＝2v2，解得

Q＝2mgL＋mgH，故 C项正确。

3.如图所示，足够长的光滑金属导轨 MN、PQ平行放置且固定，

导轨平面与水平方向的夹角为 θ。在导轨的最上端 M、P之间接有电

阻R，不计其他电阻。导体棒 ab 从导轨的最底端以初速度 v0冲上

导轨，当没有磁场时，ab 棒上升的最大高度为 H；若存在垂直导

轨平面的匀强磁场时，ab 棒上升的最大高度为 h。在两次运动过程中 ab 棒都与导轨保持垂

直，且初速度都相等。则下列说法正确的是(　　)

A．两次上升的最大高度有 H<h

B．有磁场时 ab 棒所受合力做的功大于无磁场时合力做的功

C．有磁场时，电阻 R产生的焦耳热为 mv02

D．有磁场时，ab 棒上升过程的最小加速度为 gsin θ

解析：选D　无磁场时，机械能守恒，动能全部转化为重力势能，有磁场时，动能的

一部分转化为重力势能，还有一部分转化为整个回路的内能，则有磁场时的重力势能增加

量小于无磁场时的重力势能增加量，即 h<H，故 A错误；由动能定理知，合力做的功等于

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摘要：

课时检测(六十七)电磁感应中的能量问题(题型研究课)1．(多选)如图所示，竖直放置的两根平行光滑金属导轨之间接有定值电阻R，质量不能忽略的金属棒与两导轨始终保持垂直并接触良好，金属棒与导轨的电阻均不计，整个装置处于匀强磁场中，磁场方向与导轨平面垂直，金属棒在竖直向上的恒力F作用下匀速上升，以下说法正确的是(　　)A．作用在金属棒上各力的合力做功为零B．重力做的功等于系统产生的电能C．金属棒克服安培力做的功等于电阻R上产生的焦耳热D．恒力F做的功等于电阻R上产生的焦耳热解析：选AC　因为金属棒匀速上升，所以其所受合力为零，合力做的功为零，故A对；重力做的功等于重力势能变化量的负值，恒力F做的功等...

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