高考第二轮复习——电场、磁场和能量转化同步练习

高三物理人教版考点4电场、磁场和能量转化同步练习 （答题时间35分钟） 1. 如图所示，长L|宽L2的矩形线圈电阻为R,处于磁感应强度为B的匀强磁场边缘，线 圈与磁感线垂直。将线圈以向右的速度v匀速拉出磁场，求①拉力F大小；②拉力的功率 P;③拉力做的功W；④线圈中产生的电热Q；⑤通过线圈某一截面的电荷量q。 I 2, 如图所示，水平的平行虚线间距为d50cm,其间有B1.0T的匀强磁场。一个正方形 线圈边长为1 10cm,线圈质量m100g,电阻为R0.020Q。开始时，线圈的下边缘到磁场 上边缘的距离为h80cm。将线圈由静止释放，其下边缘刚进入磁场和刚穿出磁场时的速度 相等。取g10m/s2,求（1）线圈进入磁场过程中产生的电热Q。（2）线圈下边缘穿越磁场 过程中的最小速度V。（3）线圈下边缘穿越磁场过程中加速度的最小值a。 -L.XIvx於以」 - - - 一 XXKX - - - - X13xxi4xJ XX X X一 3. 如图所示，有两根和水平方向成。角的光滑平行的金属轨道，上端接有可变电阻R, 下端足够长，空间有垂直于轨道平面的匀强磁场，磁感强度为及一根质量为m的金属杆从 轨道上由静止滑下。经过足够长的时间后，金属杆的速度会趋近于一 个最大速度几，则（） A, 如果B增大，Vm将变大 B, 如果a变大，Vm将变大 C, 如果R变大，Vm将变大 D. 如果m变小，Vm将变大 4, 半径为a的圆形区域内有均匀磁场，磁感强度为B0.2T,磁场方向垂直纸面向里，半 径为b的金属圆环与磁场同心地放置，磁场与环面垂直，其中a0.4m, b0.6m,金属环 上分别接有灯Li、侦，两灯的电阻均为Ro2Q, 一金属棒MN与金属环接触良好，棒与环 的电阻均忽略不计 （1）若棒以v05m/s的速率在环上向右匀速滑动，求棒滑过圆环直径OO的瞬时（如 图所示）MN中的电动势和流过灯Li的电流。 （2）撤去中间的金属棒MN,将右面的半圆环OU。以00,为轴向上翻转90,若 此时磁场随时间均匀变化，其变化率为AB/At4T/s,求Li的功率。 5. 如图所示，电动机牵引一根原来静止的、长L为Im、质量m为0.1kg的导体棒MN上 升，导体棒的电阻R为1Q,架在竖直放置的框架上，它们处于磁感应强度B为1T的匀强 磁场中，磁场方向与框架平面垂直。当导体棒上升h3.8m时，获得稳定的速度，导体棒上 产生的热量为2J,电动机牵引棒时，电压表、电流表的读数分别为7V、1A,电动机内阻r 为1Q,不计框架电阻及色切摩擦，求 （1）棒能达到的稳定速度； （2）棒从静止至达到稳定速度所需要的时间。 祈你热爱生命吗那么别浪费时间，因为时间是组成生 ；命的材料--富兰克林 【试题答案】 1. 解析 EBI1V, E BLV , I , F BIL2, . F oc V ； p FV ocV2； RR B-llLyE厕 _ W FL. ocv ； Q W XV ； q I-t t 与v无关。 RR R 特别要注意电热Q和电荷q的区别，其中q与速度无关 2, 解1由于线圈完全处于磁场中时不产生电热，所以线圈进入磁场过程中产生的电 热Q就是线圈从图中2位置到4位置产生的电热，而2、4位置动能相同，由能量守恒 Qmgd0.50J 2 3位置时线圈速度一定最小，而3到4线圈是自由落体运动因此有 Vo2v22gd-l,得 v2 V2 m/s d2/2 3 2到3是减速过程，因此安培力F 减小，由F-mgma知加速度减小， R 到3位置时加速度最小，a4.1m/s2 3. B、C 4, 解析1 E1B2av0.2X0.8X50.8V ① IiEi/R0.8/20.4A ② 2 E2 a e/At0.5X Jta2X AB/At0.32V③ PiW2 2/R1.28X102W 5. 解析1电动机的输出功率为4 /[/ - /2r 6 W 电动机的输出功率就是电动机牵引棒的拉力的功率，所以有九Fv 其中F为电动机对棒的拉力，当棒达稳定速度时尸mg BIL 感应电流1 BL R R 由①②③式解得，棒达到的稳定速度为V 2m/s 2从棒由静止开始运动至达到稳定速度的过程中，电动机提供的能量转化为棒的机 械能和内能，由能量守恒定律得Pt mgh -mv2 Q 解得tls