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新课标2015年高二物理暑假作业10《法拉第定律》

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2015-08-03

闭合线框b产生的感应电动势Eb=B2Lv,外力对环做的功为:

Wb=,Rb=ρ

代入解得:Wa:Wb=1:4

故选:A.

3.解:线圈从同一高度下落,到达磁场边界时具有相同的速度v,切割磁感线产生感应电流时,受到磁场的安培力大小为:

F=

由电阻定律有:R=ρ (ρ为材料的电阻率,L为线圈的边长,S为导线的横截面积),线圈的质量m=ρ0S•4L,(ρ0为材料的密度).

当线圈的下边刚进入磁场时其加速度为:a==g﹣

联立得,加速度为:

a=g﹣

由上式分析得知,线圈1和2进入磁场的过程先同步运动,由于当线圈2刚好全部进入磁场中时,线圈1由于边长较长还没有全部进入磁场,线圈2完全进入磁场后做加速度为g的匀加速运动,而线圈1仍先做加速度小于g的变加速运动,完全进入磁场后再做加速度为g的匀加速运动,匀加速运动的位移相同,所以落地速度v1

由能量守恒可得:Q=mg(h+H)﹣mv2(H是磁场区域的高度),因为m1>m2,v1

根据q==∝L知,q1>q2.

故选:A.

4.: 解:A、金属线框刚进入磁场时,根据楞次定律判断可知,感应电流方向沿abcda方向;故A错误;

B、由图象可知,金属框进入磁场过程中是做匀速直线运动,速度为v1,运动时间为t2﹣t1,故金属框的边长:l=v1(t2﹣t1);故B正确;

C、在金属框进入磁场的过程中,金属框所受安培力等于重力,则得:mg=BIl,I=,又 l=v1(t2﹣t1).

联立解得:B=;故C正确;

D、t1到t2时间内,根据能量守恒定律,产生的热量为:Q1=mgl=mgυ1(t2﹣t1);

t3到t4时间内,根据能量守恒定律,产生的热量为:Q2=mgl+m=mgυ1(t2﹣t1)+m

故Q=Q1+Q2=2mgυ1(t2﹣t1)+m;故D正确;

故选:BCD.

5.解:

A、对于cd杆,分析受力如图,根据平衡条件得:F安=mgtan37°;对ab杆,由于感应电流的大小、导线的长度相等,两杆所受的安培力大小相等,由平衡条件得知,F=F安,则得:F=mg tan37°.故A正确.

B、cd杆所受的安培力F安=BIL,又F安=mgtan37°,则得电流为 I=,故B错误.

C、回路中电流的总功率等于拉力的功率,为P=Fv=mgvtan37°,故C错误.

D、根据E=BLv,I=,F安=BIL得,F安=,结合F安=mgtan37°,得:m=.故D正确.

故选:AD

6.解:A、静止时金属棒位于A处,此时弹簧的伸长量为△l,即mg=k△l,轻弹簧的劲度系数为,故A正确;

B、若没有磁场,金属棒回到A处时速度最大,有磁场时,由于电磁感应产生感应电流,金属棒将受到安培阻力作用,则在A处上方速度达到最大,此时感应电流最大.故B错误.

C、若没有磁场,金属棒做简谐运动,根据对称性可知,金属棒在最低处时加速度大小等于g,方向竖直向上,由牛顿第二定律得知,金属棒在最低处时弹簧的拉力等于2mg.

有磁场时,金属棒还受到安培阻力作用,金属棒向下到达的最低位置比没有磁场时高,加速度应小于g,则弹簧的拉力一定小于2mg.故C正确.

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